DE10146983A1

DE10146983A1 - Misch- oder Rührvorrichtung für Behälter

Info

Publication number: DE10146983A1
Application number: DE10146983A
Authority: DE
Inventors: Thomas Pensler; Thomas Koch
Original assignee: KSB AG
Current assignee: KSB AG
Priority date: 2001-09-24
Filing date: 2001-09-24
Publication date: 2003-04-10
Also published as: WO2003028870A1; EP1429863A1; PL367710A1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Misch- oder Rührvorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter, bestehend aus einer Umwälzeinrichtung (1) mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Propeller (2), wobei die Umwälzeinrichtung (1) mittels einer Hebevorrichtung entlang eines Führungsrohrs (8) auf eine fest mit dem Boden (7) des Behälters verbundene, die Umwälzeinrichtung (1) halternde Auflage, die neben dem Gewicht der Umwälzeinrichtung (1) die durch die Umwälzeinrichtung (1) erzeugten dynamischen Kräfte aufnimmt, abgesenkt wird. DOLLAR A Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Misch- oder Rührvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Umwälzeinrichtung auf einer stabilen, wenig aufwendigen Auflage angeordnet ist, wird dadurch gelöst, daß die Auflage (3) von einer fest mit ihr verbundenen Metallbaukonstruktion getragen wird, die über mindestens drei, vom Führungsrohr (8) unabhängige Beine (4, 5, 6) mit dem Behälterboden (7) verbunden ist, wobei die Beine (4, 5, 6) so angeordnet sind, daß sie durch den von der Umwälzeinrichtung (1) erzeugten Schub auf Druck und Zug belastet werden, und wobei am Gehäuse der Umwälzeinrichtung (1) beidseitig in Höhe der Mittelachse der Antriebswelle Vorsprünge (13) angeordnet sind, die sich während des Betriebes der Umwälzeinrichtung (1) an Gegenflächen (14) abstützen, die an der Auflage (3) angeordnet sind (Fig. 1).

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Misch- oder Rührvorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter, bestehend aus einer Umwälzeinrichtung mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Propeller, wobei die Umwälzeinrichtung mittels einer Hebevorrichtung entlang eines Führungsrohrs auf eine fest mit dem Boden des Behälters verbundene, die Umwälzeinrichtung halternde Auflage, die neben dem Gewicht der Umwälzeinrichtung die durch die Umwälzeinrichtung erzeugten dynamischen Kräfte aufnimmt, abgesenkt wird.

Derartige Vorrichtungen sind in vielen unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Die wesentlichen Elemente dieser Vorrichtungen stehen jeweils in einem Wirkzusammenhang miteinander, der über die reinen Zweckbestimmungen dieser Elemente hinausgeht. Dies ergibt sich daraus, daß durch die Umwälzeinrichtung während ihres Betriebes Kräfte ausgeübt werden, die durch die Auflage, deren Halterung und gegebenenfalls durch das Führungsrohr aufgenommen werden müssen. So wird durch die Umwälzeinrichtung ein Schub verursacht, der die Umwälzeinrichtung von der Auflage weg nach oben zu klappen vermag. Außerdem können durch die laufende Umwälzeinrichtung Biege- und Torsionskräfte erzeugt werden, die zu schädlichen Vibrationen und unter ungünstigen Umständen zu Verformungen oder Brüchen in den die Umwälzeinrichtung halternden Aufbauten führen.

Maßgeblich für die Entstehung und die Kompensation der Kräfte sind der Aufbau und die Befestigung der Auflage sowie die Art der Anbringung der Umwälzeinrichtung. So läßt sich eine Unterscheidung zwischen stabilen und weniger stabilen, zwischen schwingungsresistenten und schwingungsanfälligen Systemen treffen. Der Weg, das gegebene Problem durch massive, schwere Aufbauten zu bewältigen, ist zwar naheliegend, aber aufwendig. Außerdem führt er nicht zwangsläufig zu einer wirklich brauchbaren, problemfreien Lösung.

Eine der möglichen Formen der Anordnung von Umwälzeinrichtung, Führungsrohr und Auflage wird in der DE 39 00 630 C2 beschrieben. Hier ist das Führungsrohr Bestandteil der Befestigung der Auflage. Es bildet ein erstes Bein des die Auflage tragenden Aufbaus. Zwei weitere Beine werden durch Stützen gebildet, die unterhalb der Auflage am Führungsrohr befestigt sind und die auf dem Behälterboden aufstehen. Der Umstand, daß von der Umwälzeinrichtung ausgeübte Kräfte oberhalb des tragenden Aufbaus in das Führungsrohr eingeleitet werden, macht dieses System anfällig für Schwingungen und daraus entstehende Probleme. Die Verwendung einer massiven, den Aufbau tragenden Bodenplatte, wie sie die DE 39 41 724 C2 zeigt, vermag zwar eine gewisse Stabilisierung des Systems zu bewirken, sie beseitigt aber nicht das grundlegende Problem der Schwingungsanfälligkeit.

Eine wesentliche Stabilisierung der das Führungsrohr einbeziehenden Systeme wurde durch die DE 43 32 011 A1 erreicht, bei der die Abstützung des Führungsrohrs oberhalb der Auflage für die Umwälzeinrichtung erfolgt. Die Stützen des Führungsrohrs sind dabei so angeordnet, daß die Umwälzeinrichtung beim Absenken und Heben an ihnen vorbeigeführt werden kann. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie bei geringem Aufwand für die Verankerung eine hohe Festigkeit erreicht und dabei eine Höhenverstellung der Auflage erlaubt, was unter bestimmten Gegebenheiten erforderlich sein kann.

Einen anderen Weg geht die DE 196 20 986 C1, die statt eines das Führungsrohr einbeziehenden Aufbaus eine separate, am Boden des Behälters befestigte Einhängevorrichtung für die Umwälzeinrichtung verwendet. Das Führungsrohr ist hier an seinem unteren Ende mit der Einhängevorrichtung verbunden. Die Einhängevorrichtung wird im wesentlichen durch einen massiven, schweren Lagerbock gebildet, der an seiner Oberseite einen Sockel mit Führungsflächen besitzt. An der Umwälzeinrichtung sind Führungsklauen befestigt, die mit oberen und seitlichen Klemmschrägen mit den hiermit korrespondierenden Führungsflächen in einen im Betrieb klemmenden Kontakt kommen. Die gegenseitige Anpassung der miteinander in Klemmkontakt stehenden Flächen erfordert einen höheren Aufwand, wobei dennoch eher mir einer undefinierten Linienberührung zwischen den korrespondierenden Flächen als mit einer ausgesprochenen Flächenberührung zu rechnen ist. Die Folge davon kann sein, daß entstehende Biege- und Torsionskräfte die Halterung der freikragend aufgehängten Umwälzeinrichtung beanspruchen. Es kann zwar gemäß einer ausgestaltenden Ausführung in der Nähe der Wirkebene des Propellers eine Sicherungszunge am Gehäuse der Umwälzeinrichtung vorgesehen werden, die in eine entsprechende Ausnehmung des Lagerbocks eingreift, wodurch eine weitere Sicherung gegen Pendelbewegungen erreicht werden soll. Diese Sicherung erhöht aber den zu treibenden Aufwand und macht im übrigen eine weitere Anpassung von miteinander im Kontakt stehenden Flächen nötig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Misch- oder Rührvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Umwälzeinrichtung auf einer stabilen, dennoch wenig aufwendigen Auflage angeordnet ist, wobei die Vorrichtung die im Betrieb entstehenden Kräfte ohne Probleme aufnehmen soll.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auflage von einer fest mit ihr verbundenen Metallbaukonstruktion getragen wird, die über mindestens drei, vom Führungsrohr unabhängige Beine mit dem Behälterboden verbunden ist, wobei die Beine so angeordnet sind, daß sie durch den von der Umwälzeinrichtung erzeugten Schub auf Druck und Zug belastet werden, und wobei am Gehäuse der Umwälzeinrichtung beidseitig in Höhe der Mittelachse der Antriebswelle Vorsprünge angeordnet sind, die sich während des Betriebes der Umwälzeinrichtung an Gegenflächen abstützen, die an der Auflage angeordnet sind. Dabei ist besonders zweckmäßig, wenn die die Auflage tragenden Beine in der Nähe der Vorsprünge und der Gegenflächen an der Auflage befestigt sind.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Auflage von einem U-förmig gestalteten Teil gebildet wird, in das das Gehäuse der Umwälzeinrichtung während des Betriebes etwa bis zur Mittelachse der Antriebswelle eintaucht. Dies erlaubt es auch, daß die Auflage von einem mit U-förmig gebogenen Schenkeln ausgestatteten Blechteil gebildet wird. Eine erleichterte Handhabung beim Absenken der Umwälzeinrichtung ergibt sich, wenn die Schenkel bzw. Wände der Auflage an ihrem oberen Ende mit trichterartig verlaufenden Leitflächen ausgestattet sind.

Die Verwendung eines Blechteils für die Auflage erlaubt es auch, die an der Auflage vorgesehenen Gegenflächen mit geringem Aufwand dadurch herzustellen, daß diese Flächen aus den Schenkeln des U-förmigen Blechteils herausgebogen und so zu den Schenkeln im wesentlichen rechtwinklig verlaufende Teilflächen gebildet werden.

Ein Vorteil der vom Führungsrohr unabhängigen Anbringung der Auflage liegt darin, daß das Führungsrohr von den im Betrieb entstehenden Kräften entlastet wird. Außerdem ist es nun möglich, dem Führungsrohr die für die beim Absenken und Heben der Umwälzeinrichtung notwendige Stabilität dadurch zu geben, daß das Führungsrohr an der die Auflage und die Umwälzeinrichtung tragenden Konstruktion befestigt wird. Beim Erfindungsgegenstand erfolgt diese Befestigung unterhalb der Auflage und/oder im Bodenbereich an der die Auflage tragenden Metallbaukonstruktion. Die an zwei Punkten vorgenommene Befestigung verleiht dem Führungsrohr eine große Stabilität.

Die Belastung der die Umwälzeinrichtung tragenden Metallbaukonstruktion beschränkt sich auf Zug (für die in Richtung des Rührers weisenden Beine) und Druck (für das zum Führungsrohr weisende Bein). Eine Biege- oder Torsionsbelastung, wie sie für derartige Aufbauten schädlich wäre, erfolgt somit nicht.

Wenngleich eine Metallbaukonstruktion mit drei Beinen wegen der leicht beherrschbaren Kinematik als empfehlenswert zu betrachten ist, so ist es durchaus möglich, auch mehr als drei tragende Beine vorzusehen.

Anhand eines Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rührvorrichtung;
Fig. 2 die Vorderansicht der die Umwälzeinrichtung tragenden Metallbaukonstruktion der Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der zu einem im wesentlichen aus einem U- förmig gebogenen Blechteil bestehenden Auflage der Fig. 1 und 2;
Fig. 4 die Vorderansicht des Blechteils der Fig. 3.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Rührvorrichtung umfaßt eine elektromotorisch angetriebene Umwälzeinrichtung 1, die mit einem Propeller 2 ausgestattet ist. Die Umwälzeinrichtung 1 wird getragen von einer Auflage 3, die ihrerseits über Beine 4, 5 und 6 mit dem Boden 7 des im übrigen nicht dargestellten Behälters oder Beckens verbunden ist. Die seitwärts gespreizten Beine 4 und 5 werden durch Stangen gebildet; das in Richtung eines Führungsrohrs 8 weisende Bein 6 besteht aus einem Rohr. Eine derartige Konfiguration empfiehlt sich, weil die Beine 4 und 5 ausschließlich auf Zug belastet werden und daher Stangen den Anforderungen voll entsprechen, während für die auf das Bein 6 ausgeübte Druckbelastung ein Rohr am geeignetsten ist.
Die Beine 4, 5 und 6 sind mit Haltewinkeln 9 und 10 am Boden 7 befestigt. Außerdem ist das Führungsrohr 8 durch die Haltewinkel 10 mit dem Boden 7 verbunden. Im übrigen ist das Führungsrohr 8 mittels einer Traverse 9 mit der Auflage 3 und somit mit der die Auflage 3 tragenden, im wesentlichen durch die Beine 4, 5 und 6 gebildeten Metallbaukonstruktion verbunden.
Die Umwälzeinrichtung 1 ist mit Hilfe einer auf dem Führungsrohr 8 gleitenden Führungseinheit 12 auf die Auflage 3 abzusenken und von dort zu heben. An ihren Seiten besitzt die Umwälzeinrichtung 1 Vorsprünge in Form von Knaggen 13, die in Höhe der Mittellinie der Umwälzeinrichtung 1 angeordnet sind. Bei abgesenkter Umwälzeinrichtung 1 kommen die Knaggen 13 an Gegenflächen 14 der Auflage 3 zur Anlage.
Durch den vom Propeller 2 der im Betrieb befindlichen Umwälzeinrichtung 1 ausgeübten Schub wird die Umwälzeinrichtung 1 in Richtung des Führungsrohrs 8 gedrückt. Der dabei durch die Knaggen 13 ausgeübte Druck wird von den Gegenflächen 14 aufgenommen und in die die Auflage 3 tragende Metallbaukonstruktion geleitet. Der Schub des Propellers 2 wirkt nur in Höhe der Mittellinie der Umwälzeinrichtung 1. Ein Hochklappen der Umwälzeinrichtung 1 wird somit vermieden.
Aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die Auflage 3 durch ein einfach gestaltetes Blechteil gebildet wird, das mit zwei senkrecht zur Umwälzeinrichtung 1 angeordneten Stegen 15 und 16 das Gehäuse der Umwälzeinrichtung 1 aufnimmt. Der in Richtung auf den Propeller 2 vordere Steg 15 trägt die Gegenflächen 14. Oberhalb der Gegenflächen 14 bildet der Steg 15 Schrägen 17, die, zusammen mit den Schrägen 18 am U-förmigen Außenteil 19 der Auflage 3, in der Art eines Trichters verlaufende Leitflächen für die Knaggen 13 der absinkenden Umwälzeinrichtung 1 bilden.

Claims

1. Misch- oder Rührvorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter, bestehend aus einer Umwälzeinrichtung (1) mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Propeller (2), wobei die Umwälzeinrichtung (1) mittels einer Hebevorrichtung entlang eines Führungsrohrs (8) auf eine fest mit dem Boden (7) des Behälters verbundene, die Umwälzeinrichtung (1) halternde Auflage, die neben dem Gewicht der Umwälzeinrichtung (1) die durch die Umwälzeinrichtung (1) erzeugten dynamischen Kräfte aufnimmt, abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) von einer fest mit ihr verbundenen Metallbaukonstruktion getragen wird, die über mindestens drei, vom Führungsrohr (8) unabhängige Beine (4, 5, 6) mit dem Behälterboden (7) verbunden ist, wobei die Beine (4, 5, 6) so angeordnet sind, daß sie durch den von der Umwälzeinrichtung (1) erzeugten Schub auf Druck und Zug belastet werden, und wobei am Gehäuse der Umwälzeinrichtung (1) beidseitig in Höhe der Mittelachse der Antriebswelle Vorsprünge (13) angeordnet sind, die sich während des Betriebes der Umwälzeinrichtung (1) an Gegenflächen (14) abstützen, die an der Auflage (3) angeordnet sind.

2. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Auflage (3) tragenden Beine (4, 5, 6) in der Nähe der Vorsprünge (13) und der Gegenflächen (14) an der Auflage (3) befestigt sind.

3. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) von einem U-förmig gestalteten Teil gebildet wird, in das das Gehäuse der Umwälzeinrichtung (1) während des Betriebes etwa bis zur Mittelachse der Antriebswelle eintaucht.

4. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) von einem U-förmig gebogenen Blechteil gebildet wird.

5. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Auflage an ihrem oberen Ende mit trichterartig verlaufenden Leitflächen (17, 18) ausgestattet sind.

6. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Auflage (3) vorgesehenen Gegenflächen (14) durch aus den Schenkeln des U-förmigen Blechteils herausgebogenen, zu den Schenkeln im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden Teilflächen gebildet werden.

7. Misch- oder Rührvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (8) unterhalb der Auflage (3) und/ oder im Bereich des Bodens (7) an der die Auflage (3) tragenden Metallbaukonstruktion befestigt ist.