CN109999691A - 搅拌机构设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种搅拌机构设备(10)，尤其是特别是相对于容器壁的非紧密间隙搅拌机构设备(10)，尤其用于混合低粘度到中等粘度的介质，其具有至少一个搅拌轴(12)和保持在所述搅拌轴(12)上的至少一个外搅拌叶片(14)，至少一个部段(18)中的所述外搅拌叶片(14)构成为臂形。提出的是，所述搅拌机构设备(10)具有内搅拌叶片(16)，所述内搅拌叶片(16)与所述外搅拌叶片(14)共同构成至少一个铲状输送单元(20)，所述铲状输送单元(20)至少设置用于在平行于所述搅拌轴(12)的至少一个方向上并且尤其是在垂直于所述搅拌轴(12)的至少一个另外的方向上输送介质。

Description

搅拌机构设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的搅拌机构设备，尤其是特别是相对于容器壁的非紧密间隙搅拌机构设备。

背景技术

已知具有格栅形和/或叶片形的搅拌叶片的紧密间隙搅拌机构设备，这些搅拌叶片至少局部地产生径向流动。上部区域中的开放几何形状另外引起轴向流动，该轴向流动在搅拌器中心的方向上由介质的回流产生。此外，已知多种类似于螺旋和锚的主要紧密间隙搅拌器，其特别适用于高粘度介质。

此外，从公开文献JP 5736127 B2中已知一种紧密间隙搅拌机构，其包括具有螺旋几何形状的搅拌叶片和靠近底部的搅拌叶片。

发明内容

本发明的目的尤其是提供一种具有改善的搅拌特性的通用设备。该目的是根据本发明通过权利要求1和权利要求2的特征实现的，而本发明的有利的设计方案和改进方案可以从从属权利要求中获得。

本发明涉及一种搅拌机构设备，尤其是特别是相对于容器壁的非紧密间隙搅拌机构设备，尤其用于混合低粘度到中等粘度的介质，优选用于聚合工艺，其具有至少一个搅拌轴和保持在所述搅拌轴上的至少一个外搅拌叶片，至少一个部段中的所述外搅拌叶片构成为臂形。

在本发明的一个方面中提出的是，所述搅拌机构设备具有至少一个内搅拌叶片，所述内搅拌叶片与所述外搅拌叶片共同构成至少一个铲状输送单元，所述铲状输送单元至少设置用于在平行于所述搅拌轴的至少一个方向上并且尤其是在垂直于所述搅拌轴的至少一个另外的方向上输送介质。

在本发明的尤其是可以单独采用或与本发明的其它方面组合考虑的另一个方面中提出的是，所述外搅拌叶片具有与所述部段邻接的至少一个另外的部段，并且所述外搅拌叶片至少大部分构成为在所述另外的部段中比在所述部段中宽。

由此，可以有利地实现改善的搅拌特性。特别有利地，可以实现在搅拌机构设备的至少一个操作状态下改善的介质混合。有利地，可以实现缩短的混合时间。另外，可以有利地降低混合时间对粘度的依赖性。尤其地，可以实现介质的尤其是固体部分的有利的悬浮和/或尤其是介质的改善的乳化和/或分散。尤其地，可以有针对性地操纵悬浮、乳化和/或分散的特性。可以以特别有利的方式至少实现介质在平行于搅拌轴和垂直于搅拌轴的方向上的流动。尤其地，可以有利地影响在垂直方向上的一部分流动。尤其地，可以提供一种灵活的搅拌机构设备，其可以作为轴向和/或径向搅拌机构设备来操作。另外，可以有利地实现介质与加热和/或冷却元件之间的改善的热交换。

“搅拌机构设备”应尤其理解为尤其是用于低粘度至中等粘度的介质，尤其是混合器和/或搅拌系统的搅拌器的尤其是功能可靠的组成部分，尤其是结构和/或功能组件。尤其地，搅拌机构设备可以包括整个搅拌器装置。有利地，搅拌机构设备构成为搅拌机构的组成部分或搅拌器。特别优选地，搅拌机构设备设置成围绕旋转轴线旋转，尤其是在搅拌和/或混合时。优选地，当沿搅拌机构设备的搅拌轴观察时，搅拌机构设备尤其是相对于所述搅拌轴的纵向延伸点对称地构成。有利地，在安装状态下，搅拌轴平行于竖直方向伸展，优选地在重力作用的方向上，尤其是在搅拌装置的正常操作状态下，其中，竖直方向优选地垂直于硬表面伸展。

这里，结构元件构成为“臂形”应尤其理解为该结构元件构成为细长，其中，所述结构元件具有尤其是弯曲的和/或成角度的纵向延伸，所述纵向延伸尤其比至少大致垂直于所述纵向延伸的横向延伸大至少两倍。

这里，“非紧密间隙搅拌机构设备”应尤其理解为这样的搅拌机构设备，其中在搅拌机构设备的最大直径和设置用于与搅拌机构设备一起使用的容器的内径之间的比率大于1.05。

这里，“低粘度至中等粘度的介质”应尤其理解为在20℃的参考温度下动态粘度低于50Pa·s的参考值的介质。

“输送单元”应尤其理解为尤其机械单元，其在至少一个操作状态下在至少一个方向上输送、移动和/或混合介质，尤其是流体和/或固体。尤其地，在至少一个操作状态下的输送单元可以尤其在容器内产生流动。这里，“铲状输送单元”应尤其理解为这样的输送单元，其具有由多个相互成角度地布置的，尤其是分开的封闭的子区域组成的平面，所述子区域部分地界定容腔。在这里，所述平面可以尤其具有至少一个开口和/或间隙。

在这里，表述“至少大部分地”应尤其理解为至少55％，有利地至少65％，优选至少75％，特别优选至少85％并且特别有利地至少95％。尤其地，外搅拌叶片具有平均宽度，该平均宽度至少在沿搅拌轴观察时优选大于搅拌机构设备的最大直径的25％，特别优选大于该最大直径的40％且小于该最大直径的50％，其中，平均宽度应尤其理解为在至少一个操作位置处垂直于搅拌轴线的外搅拌叶片的最大平均膨胀，在该操作位置处在操作准备和安装状态下的搅拌机构设备可以实施至少一个功能。尤其地，另外的部段相对于至少一个操作位置布置在搅拌机构设备的下部区域中。优选地，所述另外的部段具有平均宽度，所述平均宽度超过所述部段的平均宽度至少两倍。

此外，提出的是，所述内搅拌叶片与所述外搅拌叶片的所述另外的部段共同构成铲状输送单元。内搅拌叶片和另外的部段尤其彼此成角度地布置并且共同形成输送单元的作用面，用于将能量输入到介质中。由此，可以进行优化的能量输入以及介质的有利混合。另外，由于其结构，可以实现铲状输送单元在结构上的简单设计。

另外，提出的是，所述内搅拌叶片至少大部分地，尤其是完全地位于内搅拌叶片平面中并且尤其是构成为板状。内搅拌叶片平面尤其可以至少大致平行于搅拌轴的旋转轴线对齐。有利地，旋转轴线位于内搅拌叶片平面中。在本文中，“至少大致”应尤其理解为偏离预定值的偏差，尤其是小于该预定值的25％，优选小于该预定值的10％并且特别优选小于该预定值的5％。优选地，内搅拌叶片的平均宽度与内搅拌叶片的平均高度之间的百分比差异小于50％。优选地，内搅拌叶片与外搅拌叶片分开地构成。尤其地，内搅拌叶片和/或外搅拌叶片从板状工件切割或冲压并且尤其是随后机加工，例如所述内搅拌叶片和/或外搅拌叶片被研磨并且对其边缘倒圆。由此，可以实现在制造过程中的成本降低和/或时间缩短。优选地，搅拌机构设备具有内搅拌叶片毂，所述内搅拌叶片毂优选地与内搅拌叶片一体连接。“一体”应尤其理解为至少材料一体方式上的连接，例如通过焊接工艺、胶合工艺、注塑工艺和/或对本领域技术人员认为合理的任何其他工艺，和/或有利地模制为一个部件，例如通过采用铸件的制造和/或通过采用单组分或多组分注塑方法制造并且有利地采用单个坯料制造。外搅拌叶片毂能够尤其通过材料一体连接，优选通过形状配合连接和/或力配合连接紧固在搅拌轴上。尤其地，外搅拌叶片毂和/或内搅拌叶片毂至少大部分地并且尤其是完全地由金属构成，例如由钢和/或不锈钢和/或任何其他任意金属例如铝和/或钛和/或合金构成。但还可设想的是，外搅拌叶片毂和/或内搅拌叶片毂至少部分地由塑料制成。由此，可以有利地实现可靠的和/或尤其是坚固的结构。

尤其地，内搅拌叶片平面的法线在安装状态下垂直于搅拌机构设备的旋转轴线对齐，使得内搅拌叶片优选引起径向流动分量。优选地，内搅拌叶片具有梯形内搅拌叶片外轮廓，其中，至少在垂直于搅拌轴观察时，内搅拌叶片的下侧部比上侧部宽。优选地，所述下侧部和所述上侧部彼此平行并垂直于搅拌轴对齐。内搅拌叶片外轮廓尤其具有至少一个内搅拌叶片直角和至少一个内搅拌叶片锐角。优选地，内搅拌叶片一体式构成。“一体式”应尤其理解为模制为一个部件。优选地，该一个部件是采用单个坯料、化合物和/或铸件，特别优选采用注塑方法，尤其是采用单组分或多组分注塑方法制造的。还可设想的是，内搅拌叶片具有分体式实施方案，其中，内搅拌叶片被分成多个区段，该多个区段分别可借助区段毂紧固在搅拌轴上，使得在至少一个组装状态下组装的这些区段构成内搅拌叶片。由此，可以尤其实现成本有效的制造和/或简单的维护。此外，由此可以实现简单且灵活的组装。另外，可以尤其产生有利的径向流动分量。

在本发明的一个有利的设计实施方案中提出的是，所述外搅拌叶片至少大部分地，尤其是完全地位于外搅拌叶片平面中。优选地，外搅拌叶片具有一体式实施方案。尤其地，外搅拌叶片也可以具有分体式实施方案，由此可以实现复杂性降低的安装。尤其地，外搅拌叶片平面相对于搅拌轴成角度地对齐，由此优选产生外搅拌叶片平面和从搅拌轴垂直出来的直线之间的最小俯仰角，其中，俯仰角特别优选至少大致等于至少一个内搅拌叶片锐角。尤其地，俯仰角大于0°且小于90°。优选地，俯仰角为50°和70°。特别优选地，俯仰角为60°。尤其地，外搅拌叶片平面和内搅拌叶片平面夹成直角。尤其地，外搅拌叶片和内搅拌叶片在至少一个操作状态下围绕搅拌轴完全旋转，在沿搅拌轴观察时分别描绘最大圆，其中，所述圆是同心的并且尤其是具有不同大的半径。优选地，搅拌机构设备具有至少一个外搅拌叶片毂，其中，外搅拌叶片毂能够通过材料一体连接，优选借助形状配合连接和/或力配合连接紧固在搅拌轴上。由此，可以实现外搅拌叶片的成本有效和方法工艺灵活的制造和/或简单的维护。

优选地，搅拌机构设备，尤其是内搅拌叶片和/或外搅拌叶片至少大部分地并且尤其是完全地由金属构成，例如由钢和/或不锈钢和/或任何任意其他金属例如铝和/或钛和/或合金构成。但还可设想的是，搅拌机构设备至少部分地由塑料制成。此外，可以设想的是，搅拌机构设备的单个部件由不同的材料制成。

此外，提出的是，所述铲状输送单元具有至少一个通道间隙。尤其地，通道间隙布置在外搅拌叶片和内搅拌叶片之间并且至少部分地由外搅拌叶片和内搅拌叶片界定，使得通道间隙优选具有两个相对的平行边界。通道间隙尤其是设置成从径向方向上的输送中排出待混合介质的一部分并且尤其是产生湍流组分。由此，可以实现有利的混合特性。另外，可以由此减小搅拌机构设备的起动扭矩。

此外，提出的是，所述通道间隙的至少一个延伸是可设定的，其中，“延伸”应尤其理解为在外搅拌叶片和内搅拌叶片之间沿通道间隙的最小间距。内搅拌叶片在搅拌轴上的定位以及外搅拌叶片的定位尤其能够以彼此可变的方式设定，由此通道间隙的延伸是可变的。通道间隙的延伸尤其能够通过内搅拌叶片相对于外搅拌叶片沿搅拌轴的位移和/或内搅拌叶片相对于外搅拌叶片围绕搅拌轴的旋转来设定。通道间隙的最小，尤其是小到可忽略不计的延伸可在外搅拌叶片和内搅拌叶片的外搅拌叶片平面和内搅拌叶片平面以直角相交的位置处通过内搅拌叶片相对于外搅拌叶片沿搅拌轴的位移实现。通过内搅拌叶片相对于外搅拌叶片沿搅拌轴的位移，使得通道间隙的最小延伸可在最小，尤其是小到可忽略不计的延伸和由外搅拌叶片和内搅拌叶片的相应构造建立的最大延伸之间尤其适配。因此，铲状输送单元的几何形状尤其可改变并且可适配于介质的不同性质和特性，例如分散相和/或分散介质的密度、粘度、物理状态。由此，可以实现有利的搅拌、混合和/或分散特性。特别有利地，可以由此实现平行于搅拌轴的流动相对于垂直于搅拌轴的流动的比率的可设定性。

此外，提出的是，所述内搅拌叶片具有至少一条内搅拌叶片法线，并且所述外搅拌叶片具有至少一条外搅拌叶片法线，其中，所述内搅拌叶片法线和所述外搅拌叶片法线夹成大于0°且至多90°的最小法线角度。尤其地，内搅拌叶片法线对应于内搅拌叶片平面的至少一个法线矢量，并且外搅拌叶片法线对应于外搅拌叶片平面的至少一个另外的法线矢量。尤其地，由外搅拌叶片平面与从搅拌轴线垂直出来的直线夹成的俯仰角通过关系：法线角度＝(90°俯仰角)与法线角度相关联。由此，在流动技术方面有利的输送单元的设计尤其可以实现。

为了可以有利地实现在输送单元的形状适配中的高度可变性，提出的是，所述最小法线角度是可设定的。法线角度的设定可通过使内搅拌叶片和/或外搅拌叶片围绕搅拌轴旋转来执行，内搅拌叶片和外搅拌叶片通过内搅拌叶片毂和/或外搅拌叶片毂布置在搅拌轴上。

另外，提出的是，所述内搅拌叶片能够相对于所述外搅拌叶片以不同的角度位置紧固在所述搅拌轴上。尤其地，通过内搅拌叶片毂的内搅拌叶片，以非破坏性的方式通过可释放的连接紧固在搅拌轴上，例如通过螺纹连接、销连接、螺栓连接和/或通过轴－毂连接或本领域技术人员已知的任何其他的形状配合和/或力配合连接。由此，可以有利地灵活地适配法线角度。

另外，提出的是，所述搅拌机构设备包括至少一个杆，所述外搅拌叶片通过所述杆与所述搅拌轴连接。优选地，杆将外搅拌叶片与外搅拌叶片毂连接，其中，外搅拌叶片毂以及因此外搅拌叶片能够紧固在搅拌轴上。有利地，杆的主延伸方向沿垂直于搅拌轴的直线伸展。然而，还可设想杆的主延伸方向的角度曲线。在这里，物体的“主延伸方向”应尤其理解为平行于刚好完全包围该物体的最小几何长方体的最长边伸展的方向。优选地，杆具有圆形横截面，其中，还可以设想其他横截面形状。优选地，搅拌机构设备具有两个杆，所述两个杆在不同位置(优选地在面向搅拌轴的上外搅拌叶片侧部上和面向搅拌轴的下外搅拌叶片侧部上)，尤其通过外搅拌叶片毂将外搅拌叶片连接到搅拌轴。尤其地，外搅拌叶片毂与杆以一体方式相互连接，并且外搅拌叶片与杆以一体方式相互连接。还可设想的是，数量非两个的杆将外搅拌叶片与搅拌轴连接。尤其地，杆至少大部分地并且尤其是完全地由金属构成，例如由钢和/或不锈钢和/或任何任意其他金属例如铝和/或钛和/或合金构成。但还可设想的是，杆至少部分地由塑料制成。由此，可以有利地建立外搅拌叶片与搅拌轴的稳定连接。

当搅拌机构设备具有至少一个底部搅拌叶片时，可以实现特别完全和有效的混合，所述底部搅拌叶片在沿所述搅拌轴观察时布置在所述外搅拌叶片和/或所述内搅拌叶片下方。尤其地，搅拌机构设备具有底部搅拌叶片毂，所述底部搅拌叶片毂优选通过材料一体连接，更优选通过焊缝与底部搅拌叶片连接。尤其地，底部搅拌叶片构成为板状并且至少大部分地位于底部搅拌叶片平面内。优选地，搅拌轴线位于底部搅拌叶片平面内。尤其地，平行于底部搅拌叶片的法线矢量的底部搅拌叶片法线和内搅拌叶片法线位于两个平行平面中。尤其地，当垂直于搅拌轴观察时，底部搅拌叶片至少部段地具有凸轮廓。优选地，底部搅拌叶片和/或底部搅拌叶片毂至少大部分地并且尤其是完全地由金属构成，例如由钢和/或不锈钢和/或任何任意其他金属例如铝和/或钛和/或合金构成。优选地，外搅拌叶片、内搅拌叶片和底部搅拌叶片相互分开地构成。然而，还可设想的是，外搅拌叶片、内搅拌叶片和/或底部搅拌叶片一体式构成。

在本发明的一个有利的设计方案中提出的是，所述底部搅拌叶片能够相对于所述外搅拌叶片并且尤其是相对于内搅拌叶片以不同的角度位置紧固在所述搅拌轴上。

尤其地，底部搅拌叶片法线和外搅拌叶片法线具有第一最小角度位置，所述第一最小角度位置为大于0°且至多90°。尤其地，俯仰角通过关系：第一角度位置＝(90°－俯仰角)与第一角度位置相关联。尤其地，底部搅拌叶片具有第二最小角度位置，所述第二最小角度位置由底部搅拌叶片法线和内搅拌叶片法线夹成，其中，所述第二最小角度位置位于0°和180°之间。由此，可以尤其实现流动工艺特别有利的介质混合。

在本发明的一个优选的设计方案中提出的是，所述搅拌机构设备具有至少一个另外的外搅拌叶片，所述另外的外搅拌叶片以类似于所述外搅拌叶片的方式构成。优选地，搅拌机构设备具有两个外搅拌叶片，相对于搅拌轴的所述两个外搅拌叶片以镜像对称的方式相对并且通过相应的杆与外搅拌叶片毂连接。尤其地，在垂直于搅拌轴线的每个搅拌平面中的一个外搅拌叶片的每个点通过围绕搅拌轴线旋转180°，可以通过另外的外搅拌叶片的对应点叠加。尤其地，当N是外搅拌叶片的数量时，单个外搅拌叶片在每个搅拌平面中的相互角度距离是360°/N。优选地，搅拌机构设备具有一个另外的内搅拌叶片和/或一个另外的底部搅拌叶片。优选地，搅拌机构设备分别具有两个内搅拌叶片和两个底部搅拌叶片，所述内搅拌叶片尤其通过材料一体连接与内搅拌叶片毂连接，所述底部搅拌叶片通过材料一体连接与底部搅拌叶片毂连接。尤其地，外搅拌叶片、内搅拌叶片和/或底部搅拌叶片的数量可以改变并且分别为超过两件。由此，可以实现搅拌机构设备的有效且面向需求的设计方案。

此外，提出的是，所述外搅拌叶片和所述另外的外搅拌叶片至少在垂直于所述搅拌轴，尤其是沿平行于所述杆的方向观察时，共同形成封闭的弯曲外轮廓，尤其是椭圆。在所述观察中，外搅拌叶片和另外的外搅拌叶片尤其至少部分地在外轮廓的下部区域和上部区域中相互重叠，在所述下部区域和上部区域中在相应的杆和相应的外搅拌叶片之间建立连接。优选地，外轮廓相对于搅拌轴是镜像对称的。可以设想的是，外轮廓具有偏离椭圆的，尤其是不封闭的几何形状。由此，可以实现有利的流动工艺的搅拌特性。

此外，提出的是，所述外搅拌叶片和所述另外的外搅拌叶片至少在垂直于所述搅拌轴观察时，共同形成具有非椭圆形凹陷部的椭圆。优选地，凹陷部至少部分地具有椭圆形内轮廓，所述椭圆形内轮廓由外搅拌叶片和另外的外搅拌叶片的臂形部段界定。特别地，由外轮廓包围的平面的下部区域，尤其是大约三分之一被封闭。由此，可以尤其实现优化的混合特性。

此外，提出了一种搅拌机构，其具有至少一个搅拌机构设备。尤其地，搅拌机构设备具有至少0.2米，优选至少0.5米，特别优选至少1米的直径。

此外，提出了一种搅拌系统，其具有至少一个容器和布置在所述容器中的至少一个搅拌器。尤其地，搅拌系统设置用于工业应用，尤其是用于聚合工艺，优选在聚合反应器中。尤其地，容器具有至少10升，优选至少100升，特别优选至少500升的体积。

这里，根据本发明的搅拌机构设备不应限于上述的应用和实施方式。尤其地，根据本发明的搅拌机构设备可以具有不同于本文提及数量的单独元件、构件和单元以满足本文所述的功能方式。

附图说明

从以下附图的描述可以得到另外的优点。在附图中示出了本发明的示例性实施例。附图、说明书和权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还可以方便地单独考虑这些特征并将它们组合成有意义的另外组合。在附图中：

图1以立体侧视图示出了具有搅拌机构设备的搅拌器的一部分；

图2以立体侧视图示出了搅拌机构设备的外搅拌叶片和搅拌机构设备的另外的外搅拌叶片，通过搅拌机构设备的杆，在各种情况下与搅拌机构设备的外搅拌叶片毂连接；

图3以横向于搅拌机构设备的杆－毂连接的侧视图示出了外搅拌叶片和另外的外搅拌叶片；

图4以沿杆－毂连接的侧视图示出了外搅拌叶片和另外的外搅拌叶片；

图5以立体侧视图示出了紧固在搅拌机构设备的内搅拌叶片毂上的搅拌机构设备的内搅拌叶片和搅拌机构设备的另外的内搅拌叶片；

图6以立体侧视图示出了紧固在搅拌机构设备的底部搅拌叶片毂上的搅拌机构设备的底部搅拌叶片和搅拌机构设备的另外的底部搅拌叶片；以及

图7示出了具有布置在容器中的搅拌器的搅拌系统。

具体实施方式

在下面描述的实施例中多次存在各种功能单元和/或构件。为了简化起见，在以下附图说明中对在附图中设有相同的附图标记的类似设计的构件和/或功能单元仅描述一次。

图1以立体侧视图示出了具有至少一个搅拌机构设备10的搅拌器46的一部分。搅拌机构设备10实施为特别是相对于容器壁的非紧密间隙搅拌机构设备10。搅拌机构设备10尤其是设置用于混合低粘度到中等粘度的介质。搅拌机构设备10具有搅拌轴12。搅拌轴12在至少一个操作状态下围绕搅拌机构设备10的搅拌轴线60旋转。搅拌轴12传递扭矩并使布置在搅拌轴12上的元件处于旋转运动中。在搅拌轴12上布置有搅拌机构设备10的外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40。另外的外搅拌叶片40以类似于外搅拌叶片14的方式构成。

在搅拌轴12上布置有搅拌机构设备10的内搅拌叶片16和另外的内搅拌叶片48。另外的内搅拌叶片48以类似于内搅拌叶片16的方式上构成。

在搅拌轴12上布置有搅拌机构设备的底部搅拌叶片38和另外的底部搅拌叶片50。另外的底部搅拌叶片50以类似于底部搅拌叶片38的方式构成。

在下文中分别描述外搅拌叶片14、内搅拌叶片16和底部搅拌叶片38，其中，所述描述分别也应适用于另外的外搅拌叶片40、另外的内搅拌叶片48和另外的底部搅拌叶片50。

外搅拌叶片14具有构成为臂形的部段18。外搅拌叶片14具有另外的部段22。另外的部段22与部段18邻接。外搅拌叶片14构成为在另外的部段22中比在部段18中更宽。

搅拌机构设备10具有第一外搅拌叶片毂56。搅拌机构设备10具有另外的外搅拌叶片毂58。搅拌机构设备10具有第一杆52。搅拌机构设备10具有第二杆54。部段18中的外搅拌叶片14借助搅拌机构设备10的第一杆52与第一外搅拌叶片毂56连接(图2)。另外的部段22中的外搅拌叶片14借助第二杆54与另外的外搅拌叶片毂58连接。第一外搅拌叶片毂56和另外的外搅拌叶片毂58分别借助螺纹连接紧固在搅拌轴12上。还可设想第一外搅拌叶片毂56和第二外搅拌叶片毂58的其他连接，例如夹紧连接。当沿着搅拌轴12观察时，从搅拌轴12开始，第一杆52和第二杆54指向相反的方向，使得第一杆52和第二杆54夹成180°的角度。第一杆52和第二杆54分别垂直于搅拌轴12对齐。

搅拌机构设备10具有外搅拌叶片平面26。外搅拌叶片14完全位于外搅拌叶片平面26中(图2)。实施为臂形的部段18具有一致的最小截面厚度104，其位于外搅动叶片平面26中。部段厚度104优选位于搅拌机构设备10的直径102的5％和小于直径102的50％之间，特别优选为直径102的15％。当垂直于搅拌轴12并且垂直于杆52的主延伸方向观察时，外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40形成X形轮廓。物体的“主延伸方向”应尤其理解为平行于刚好完全包围该物体的最小几何长方体的最长边伸展的方向。

内搅拌叶片16具有至少一条内搅拌叶片法线32(图1)。外搅拌叶片14具有至少一条外搅拌叶片法线34。内搅拌叶片法线32和外搅拌叶片法线34夹成90°的最小法线角度36。法线角度36可以大于0°且至多90°。

法线角度36是可设定的。法线角度36的适配可以例如借助内搅拌叶片16围绕搅拌轴线60的旋转来进行。法线角度36依赖于外搅拌叶片14相对于垂直于搅拌轴线60的平面的倾斜度。

外搅拌叶片14具有外搅拌叶片长度108(图3)。外搅拌叶片14相对于垂直于搅拌轴12对齐的平面具有俯仰角62。俯仰角62优选为60°。法线角度36可以从法线角度36＝(90°－俯仰角62)的关系确定。搅拌机构设备10具有直径102(图3)。直径102通过cos(俯仰角62)＝直径102/外搅拌叶片长度108的关系与俯仰角62相关联。

图5示出了内搅拌叶片16。搅拌机构设备10具有内搅拌叶片平面24。内搅拌叶片16完全位于内搅拌叶片平面24中。内搅拌叶片16构成为板状。搅拌机构设备10具有内搅拌叶片毂66。内搅拌叶片16和另外的内搅拌叶片48布置在内搅拌叶片毂66上。内搅拌叶片16和另外的内搅拌叶片48分别借助焊接连接布置在内搅拌叶片毂66上。内搅拌叶片毂66借助螺纹连接紧固在搅拌轴12上。还可设想内搅拌叶片毂66的另外的连接，例如夹紧连接。内搅拌叶片16和另外的内搅拌叶片48之间的角度距离为180°。在多个内搅拌叶片的情况下，各个内搅拌叶片以等距角度距离布置。角度距离可以根据360°/内搅拌叶片数量的关系来确定。

当沿内搅拌叶片法线32观察时，内搅拌叶片16具有梯形轮廓68。梯形轮廓68具有彼此垂直布置的侧部96，98，其中，其中侧部96中的一个平行于搅拌轴12伸展并且另一个侧部98垂直于搅拌轴12伸展。梯形轮廓68具有另外的侧部70，该另外的侧部70平行于外搅拌叶片平面26伸展。

内搅拌叶片16与外搅拌叶片14的另外的部段22共同构成为搅拌机构设备10的铲状输送单元20。输送单元20设置用于在平行于搅拌轴12的方向上并且在垂直于搅拌轴12的另外的方向上输送介质。由此，可以产生介质的径向流动，其中，该径向流动尤其是垂直于搅拌轴12定向，并且产生介质的轴向流动，其中，该轴向流动尤其是平行于搅拌轴12定向。

铲状输送单元20具有通道间隙28(图1)。通道间隙28由内搅拌叶片16的梯形轮廓68的另外的侧部70和外搅拌叶片平面26界定。

通道间隙28的延伸30是可设定的。例如，内搅拌叶片16可沿搅拌轴12移动。另外，内搅拌叶片16可以是围绕搅拌轴12可旋转的。内搅拌叶片16可相对于外搅拌叶片14以不同的角度位置紧固在搅拌轴12上。

通道间隙28可以或是完全关闭或是打开到最大。在垂直于杆52的主延伸方向设定内搅拌叶片16的情况下，通道间隙28是尺寸最大的。

当沿搅拌轴12观察时，底部搅拌叶片38布置在外搅拌叶片14和/或内搅拌叶片16下方(图1)。

搅拌机构设备10具有底部搅拌叶片平面64。底部搅拌叶片38完全位于底部搅拌叶片平面64中(图6)。底部搅拌叶片38实施为板状。当在平行于底部搅拌叶片38的底部搅拌叶片法线74的方向上观察时，底部搅拌叶片38具有平行于搅拌轴12的最大膨胀106，所述膨胀106在直径102的5％和直径102的小于50％之间，特别优选为直径102的15％。搅拌机构设备10具有底部搅拌叶片毂72。底部搅拌叶片38和另外的底部搅拌叶片50布置在底部搅拌叶片毂72上。底部搅拌叶片38和另外的底部搅拌叶片50分别借助焊接连接布置在底部搅拌叶片毂72上。底部搅拌叶片毂72借助螺纹连接紧固在搅拌轴12上。还可设想底部搅拌叶片毂72的其他连接，例如夹紧连接。底部搅拌叶片38和另外的底部搅拌叶片50之间的角度距离为180°。在多个底部搅拌叶片的情况下，各个底部搅拌叶片以等距角度距离布置。角度距离可以根据360°/底部搅拌叶片数量的关系来确定。

当沿底部搅拌叶片法线74观察时，底部搅拌叶片38具有轮廓76，该轮廓76包括凸侧部78。搅拌器46可布置在容器80中。凸侧部78适配于容器80的底部82。

底部搅拌叶片38可相对于外搅拌叶片14以不同的角度位置紧固在搅拌轴12上。底部搅拌叶片38可相对于内搅拌叶片16以不同的角度位置紧固。角度位置可以借助底部搅拌叶片毂72围绕搅拌轴12的旋转来设定。

输送单元20和由另外的部段和另外的内搅拌叶片形成的所有另外的输送单元，在搅拌机构设备10围绕搅拌轴线60旋转运动中在至少一个操作状态下始终指向相同的旋转方向。

图4示出了当垂直于搅拌轴12观察时的外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40。外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40共同形成封闭的弯曲外轮廓42。弯曲的外轮廓42实施为椭圆84。当垂直于搅拌轴12观察时，外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40在椭圆84的上顶点区域86和下顶点区域88中相互重叠。杆52，54与外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40的连接部位处于当垂直于搅拌轴12观察时外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40相互重叠的区域中。由椭圆84包围的平面90的下三分之一是封闭的。

当垂直于搅拌轴12观察时，外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40共同形成具有非椭圆形凹陷部44的椭圆84。上部区域和侧部区域中的凹陷部44由外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40的相应的臂形部段18，92界定。凹陷部44的下部区域中的凹陷部44由外搅拌叶片14和另外的外搅拌叶片40的相应的另外的部段22，94界定。

图7示出了具有布置在容器80中的搅拌器46的搅拌系统100。容器80设置用于接收由搅拌器46待处理的介质。容器80具有容器直径110。容器直径110尤其是比搅拌机构设备10的直径102大至少1.05倍。搅拌器46具有至少一个电动机112。电动机112尤其是与搅拌轴12连接。电动机112设置成在至少一个操作状态下将扭矩传递到搅拌器46。搅拌器46在至少一个操作状态下产生第一流动和第二流动，该第一流动垂直于搅拌轴12定向，该第二流动至少大致平行于搅拌轴12定向。第一流动大致由内搅拌叶片16建立。第二流动大致由外搅拌叶片14建立。第一流动占总流动的比例由通道间隙28的延伸30确定。

附图标记说明：

10 搅拌机构设备

12 搅拌轴

14 外搅拌叶片

16 内搅拌叶片

18 部段

20 输送单元

22 部段

24 内搅拌叶片平面

26 外搅拌叶片平面

28 通道间隙

30 延伸

32 内搅拌叶片法线

34 外搅拌叶片法线

36 法线角度

38 底部搅拌叶片

40 外搅拌叶片

42 外轮廓

44 凹陷部

46 搅拌器

48 内搅拌叶片

50 底部搅拌叶片

52 杆

54 杆

56 外搅拌叶片毂

58 外搅拌叶片毂

60 搅拌轴线

62 俯仰角

64 底部搅拌叶片平面

66 内搅拌叶片毂

68 轮廓

70 侧部

72 底部搅拌叶片毂

74 底部搅拌叶片法线

76 轮廓

78 凸侧部

80 容器

82 底部

84 椭圆

86 顶点区域

88 顶点区域

90 平面

92 部段

94 部段

96 侧部

98 侧部

100 搅拌系统

102 直径

104 部段厚度

106 膨胀

108 外搅拌叶片长度

110 容器直径

112 电动机

Claims (18)

1.一种搅拌机构设备(10)，尤其是特别是相对于容器壁的非紧密间隙搅拌机构设备(10)，尤其用于混合低粘度到中等粘度的介质，其具有至少一个搅拌轴(12)和保持在所述搅拌轴(12)上的至少一个外搅拌叶片(14)，至少一个部段(18)中的所述外搅拌叶片(14)构成为臂形，其特征在于至少一个内搅拌叶片(16)，所述内搅拌叶片(16)与所述外搅拌叶片(14)共同构成至少一个铲状输送单元(20)，所述铲状输送单元(20)至少设置用于在平行于所述搅拌轴(12)的至少一个方向上并且尤其是在垂直于所述搅拌轴(12)的至少一个另外的方向上输送介质。

2.根据权利要求1的前序部分并且尤其是根据权利要求1所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述外搅拌叶片(14)具有与所述部段(18)邻接的至少一个另外的部段(22)，并且所述外搅拌叶片(14)构成为在所述另外的部段(22)中比在所述部段(18)中宽。

3.根据权利要求1和2所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述内搅拌叶片(16)与所述外搅拌叶片(14)的所述另外的部段(22)共同构成所述铲状输送单元(20)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述内搅拌叶片(16)至少大部分地，尤其是完全地位于内搅拌叶片平面(24)中并且尤其是构成为板状。

5.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述外搅拌叶片(14)至少大部分地，尤其是完全地位于外搅拌叶片平面(26)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述铲状输送单元(20)具有至少一个通道间隙(28)。

7.根据权利要求6所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述通道间隙(28)的至少一个延伸(30)是可设定的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述内搅拌叶片(16)具有至少一条内搅拌叶片法线(32)，并且所述外搅拌叶片(14)具有至少一条外搅拌叶片法线(34)，其中，所述内搅拌叶片法线(32)和所述外搅拌叶片法线(34)夹成大于0°且至多90°的最小法线角度(36)。

9.根据权利要求8所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述最小法线角度(36)是可设定的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述内搅拌叶片(16)能够相对于所述外搅拌叶片(14)以不同的角度位置紧固在所述搅拌轴(12)上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于至少一个杆(52，54)，所述外搅拌叶片(14)通过所述杆(52，54)与所述搅拌轴(12)连接。

12.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于至少一个底部搅拌叶片(38)，当沿所述搅拌轴(12)观察时，所述底部搅拌叶片(38)布置在所述外搅拌叶片(14)和/或所述内搅拌叶片(16)下方。

13.根据权利要求12所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述底部搅拌叶片(38)能够相对于所述外搅拌叶片(14)以不同的角度位置紧固在所述搅拌轴(12)上。

14.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于至少一个另外的外搅拌叶片(40)，所述另外的外搅拌叶片(40)以类似于所述外搅拌叶片(14)的方式构成。

15.根据权利要求14所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述外搅拌叶片(14)和所述另外的外搅拌叶片(40)，至少在垂直于所述搅拌轴(12)观察时，共同形成封闭的弯曲外轮廓(42)。

16.根据权利要求14或15所述的搅拌机构设备(10)，其特征在于，所述外搅拌叶片(14)和所述另外的外搅拌叶片(40)，至少在垂直于所述搅拌轴(12)观察时，共同形成具有非椭圆形凹陷部(44)的椭圆(84)。

17.一种搅拌器(46)，其具有至少一种根据前述权利要求中任一项所述的搅拌机构设备(10)。

18.一种搅拌系统(100)，其具有至少一个容器(80)并且具有至少一个布置在所述容器(80)中的根据权利要求17所述的搅拌器(46)。