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Rührvorrichtung für Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Rührvorrichtung
für Flüssigkeiten mit einem Rührwerks in der Form eines auf einer rotierenden, frei
hängenden vertikalen Welle angeordneten Pumpenrades, das in einem Pumpengehäuse
eingeschlossen ist, welches mehrere im wesentlichen vertikal und radikal gestellte
Leitschienen enthält und eine axial gefichtete Ausströmungsführung hat.
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Rührvorrichtungen für Flüssigkeiten mit: einem Rührwerk in der Form
eines Pumpenrades haben jedoch den Nachteil, - daß das Pumpenrad bestrebt ist, die
ganze- Flüssigkeitsmenge im Behälter in eine rotierende Bewegung zuwversetzen, die
in gewissen. Fällen eine Drehzahl erreichen kann, die nur unwesentlich kleiner ist
als die Drehzahl des Pumpenrades. Diese Erscheinmig verringert die Wirkung des Rührens
stark, weil diese vom Drehzahlunterschied zwischen Pumpenrad und Flüssigkeit abhängig
ist. Bei einer kräftigen Rotation der Flüssigkeit entsteht ferner ein Krater, durch
welchen Luft in die Flüssigkeit - eingesaugt wird, was in manchen Fällen nicht zulässig-
ist.
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In denjenigen Fällen, in welchen das Rühren vorgenommen wird, um feste
Teilchen in einer Flüssigkeit schwebend zu halten, bringt die Rotation der Flüasigkeit
den besonderen Nachteil mit sich, daß auf Grund der Zentrifugalkraft die schwebenden
Teilchen an der Wandung des Flüssigkeitsbehälters angereichert werden.
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Bei einer bekannten Rührvorrichtung für Flüssigkeiten, bei der an
einer rotierenden, frei hängenden vertikalen Welle ein Pumpenrad angeordnet ist,
welches in einem Pumpengehäuse eingeschlossen ist, das mehrere im wesentlichen vertikal
und radial gestellte Leitschienen enthält, besitzt die axial gerichtete Ausströmungsöffnung
des Pumpengehäuses einen Durchströmungsquerschnitt, der kleiner ist als der Durchströmungsquerschnitt
im Pumpenrad an dessen Ausströmungsende. Dies hat eine Drucksteigerung im Pumpengehäuse
zur Folge. Es kann deshalb auch kein wesentliches Spiel zwischen Pumpengehäuse und
Pumpenrad bzw. dessen Welle vorhanden sein, so daß besondere Führungslager notwendig
werden.
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Die Erfindung, die vorstehende Nachteile vermeidet, besteht darin,
daß das ringförmige Pumpengehäuse an seinem Ausströmungsende einen Querschnitt hat,
der wesentlich größer als der Querschnitt des Pumpenrades an dessen Ausströmungsseite
ist, und daß das Pumpengehäuse an der Einströmungsseite mit einer schalenförmigen
Ablenkungsfläche mit wesentlichem Spiel an das Pumpenrad bzw. dessen Welle heranreicht.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand derZeichzungen näher beschrieben,
in welchen zwei verschiedene Ausführungsformen dargestellt sind.
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--In Fig. 1 ist ein Flüssigkeitsbehälter ersichtlich, auf dessen
obere Kante zwei Balken 11 aufgelegt sind, welche einen elektrischen Antriebsmotor
12 mit vertikaler Welle tragen. Mit der Welle des Antriebsmotors ist eine vertikale
Verlängerungswelle 13 zusammengekuppelt, die an ihrem unteren Ende ein Pumpenrad
14 mit zentraler Einsaugöffnung an der Unterseite trägt. Über die Pumpenradwelle
13 ist ein Rohr 15 geschoben, das an den Balken 11 hängt und beinahe an die obere
Seite des Pumpenrades 14 heranreicht.
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Das Pumpenrad 14 ist in ein Pumpengehäuse 16 eingeschlossen, welches
die Form eines mit dem Pumpenrad koaxialen, oben offenen Zylinders hat und am Rohr
15 durch mehrere vertikal und radial gestellte Leitschienen 17 befestigt ist. Das
Pumpengehäuse 16 reicht an der Einströmungsseite mit einer schalenförmigen Ablenkungsfläche
18 mit wesentlichem Spiel an das Pumpenrad 14 heran.
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Die beschriebene Rührvorrichtung arbeitet in folgender Weise. Wenn
der Antriebsmotor 12 das Pumpenrad 14 in Rotation versetzt, wird Flüssigkeit durch
die zentrale Öffnung an der Einströmungsseite des Pumpenrades eingesaugt und von
den Schaufeln des Pumpenrades in radialer Richtung in das Pumpengehäuse 16 gepreßt,
strömt durch das Gehäuse, längs der Ablenkungsfiäche 18 und dann in axialer Richtung
nach oben und durch die ringförmige Führung heraus, die zwischen der Wand des Pumpengehäuses
16 und dem Tragrohr 15 gebildet wird, wobei die Rotation, in welche die Flüssigkeit
durch das Pumpenrad beim Hindurchfließen durch das Rad versetzt worden ist, von
den in der Ausströmungsführung angeordneten zur Rotationsrichtung quergestellten
Leitschienen 17 gebremst wird. Von der Ausströmungsführung steigt
lie
Flüssigkeit im wesentlichen nach oben, verteilt ;ich allmählich radial gegen die
Seiten des Behälters, strömt in der Hauptsache parallel mit den Seitenwänden nach
unten, dann am Boden des Behälters entang zu dessen Mitte, wo die Flüssigkeit wieder
in das ?umpenrad eingesaugt wird, wonach sich der Umlauf wiederholt. Die beschriebene,
von der Rührvorrich-:ung hervorgerufene Flüssigkeitsströmung im Behäl-.er ist in
der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Danit die im Tragrohr 15 stehende Flüssigkeitsmenge
tn der Strömung teilnehmen kann, wird das Tragrohr zweckmäßig mit Perforierungen
versehen.
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Es ist besonders zu bemerken, daß die Leitschienen L7, welche in
der ringförmigen Ausströmungsführung zom Pumpengehäuse 16 angeordnet sind, nur die
Aufyabe haben, zu verhindern, daß die Flüssigkeitsmenge m Behälter in Rotation versetzt
wird, während dawegen eine gleichmäßige Strömung der Flüssigkeit an ien Leitschienen
vorbei nicht erstrebt wird. Dadurch, laß bei der gezeigten Ausführungsform die Leitschienen
aus radial gestellten ebenen Platten bestehen md also nicht hydrodynamisch richtig
ausgeformt sind, entstehen in der Flüssigkeit beim Entlangströnen an den Leitschienen
Wirbel, welche eine vorteilafte Wirkung haben, weil sie das Umrühren verstärken
und beschleunigen.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der in Fig.
1 gezeigten Ausführungsform vor allem dadurch, daß die zentrale Einsaugöffnung des
Pumpenrades 14 nach oben gerichtet und das Pumpengehäuse entsprechend umgedreht
ist. Ferner steht das rragrohr 15 für die Leitschienen 17 und das Pumpengehäuse
16 auf dem Boden des Behälters. Durch die nach unten gerichtete Ausströmungsführung,
welche iie Leitschienen 17 enthält, strömt die Flüssigkeit in axialer Richtung nach
unten, dann am Boden entlang gegen die Seitenwände des Behälters, dann an den Wänden
entlang und schließlich radial nach innen zur Einsaugöffnung des Pumpenrades 14
zurück. Um die Strömung in den oberen Flüssigkeitsschichten im Bekälter lebhafter
zu machen, ist das zylindrische Pumpengehäuse 16 mit einer nach oben gerichteten
Verlängerung 19 versehen.
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Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform, bei welcher lie Flüssigkeit
von oben in das Pumpenrad eingesaugt 1nd aus dem Pumpengehäuse nach unten gegen
den Boden des Flüssigkeitsbehälters gepreßt wird, ist be-,anders zweckmäßig, wenn
es erwünscht ist, die Teilzehen einer Aufschlämmung in der Aufschlämmungs-Flüssigkeit
schwebend zu halten, oder feste Teilchen n einer Flüssigkeit zu lösen.
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Die durch den Flüssigkeitsdruck ausgeübten statischein Kräfte, welche
bei den verschiedenen Ausfüh-
rungsformen auf das Pumpenrad wirken, sind teils radial
nach innen gerichtet, teils axial oder vertikal gerichtet. Die radialen Kräfte heben
sich gegenseitig auf, weshalb keine radial gerichtete resultierende Kraft auftritt,
und somit ist keine Lagerung der Pumpenradwelle an deren unterem Ende erforderlich.
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Die axialen Kräfte können durch zweckmäßige Ausgestaltung des Pumpenrades
so niedrig gehalten werden, daß die Pumpenradwelle in der Regel, wie dargestellt,
direkt mit der Welle des Antriebsmotors 12 zusammengekuppelt werden kann und die
Lager des Antriebsmotors allein die Lagerung für das ganze rotierende System bilden
können. Die Rührvorrichtung kann deshalb mit Vorteil als eine Einheit ausgeführt
werden, die abwechselnd in verschiedene Behälter eingesetzt werden kann.
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PAENANSPHCHb 1. Rührvorrichtung für Flüssigkeiten mit einem Rührwerk
in der Form eines auf einer rotierenden, frei hängenden vertikalen Welle angeordneten
Pumpenrades, das in einem Pumpengehäuse eingeschlossen ist, welches mehrere im wesentlichen
vertikal und radial gestellte Leitschienen enthält und eine axial gerichtete Ausströmungsführung
hat, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Pumpengehäuse (16) an seinem Ausströmungsende
einen Querschnitt hat, der wesentlich größer als der Querschnitt des Pumpenrades
(14) an dessen Ausströmungsseite ist, und daß das Pumpengehäuse an der Einströmungsseite
mit einer schalenförmigen Ablenkungsfiäche (18) mit wesentlichem Spiel an das Pumpenrad
(14) bzw. dessen Welle heranreicht.