-
Rührvorrichtung für Milchbehälter, insbesondere für Temperierwannen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührvorrichtung für Milchbehälter, insbesondere
für Temperierwannen, bei welcher nach oben geneigt oder gekrümmt verlaufende Rührelemente
an einer lotrechten Welle angeordnet sind, die mit veränderlicher Geschwindigkeit
zum Durchmischen der Milch sowie zum intensiven Verteilen und Verspritzen von Waschflüssigkeit
bei der Reinigung des Milchbehälters antreibbar ist.
-
Es ist bekannt, daß insbesondere beim eimerlosen Melken die Milch
in eine Temperierwanne übergeführt wird, um dort gekühlt zu werden. Hierzu ist es
erforderlich, die Milch fortlaufend mäßig zu rühren, so daß sie mit der im allgemeinen
gekühlten Wanne fortlaufend in Berührung kommt.
-
Hierzu ist es bekanntgeworden, Rührvorrichtungen verschiedener Art
zu verwenden, die entweder aus Einfach- oder Doppelrührern bestehen oder die mehrere
gegen die Mittelachse des Behälters geneigt angeordnete umlaufende Rührer aufweisen.
-
Im Hinblick darauf, daß die Milchbehälter nach der Entleerung gewaschen
werden müssen und dieser Waschprozeß nach Möglichkeit selbsttätig unter Verwendung
der für das mäßige Rühren der Milch vorgesehenen Rührer durchgeführt werden soll,
ist es weiterhin bekanntgeworden, die Rührer mit verschiedener Geschwindigkeit anzutreiben
und sie hierbei als Einzel- oder Doppelrührer so auszubilden, daß sie bei hoher
Umlaufgeschwindigkeit in der Waschflüssigkeit letztere intensiv nach oben fördern,
um die Waschflüssigkeit oberhalb des Flüssigkeitsspiegels zu verspritzen.
-
Die bekannten Rührvorrichtungen können diese doppelte Aufgabe nur
unbefriedigend erfüllen. Sie müssen, um bei jedem Flüssigkeitsstand den Rührvorgang
ausführen zu können, mit verhälnismäßig dicht über dem Boden des Behälters liegenden
Rührflügeln oder Propellern versehen werden, deren Wirksamkeit jedoch mit steigendem
Flüssigkeitsspiegel geringer wird. Außerdem können diese tiefliegenden Rührer bei
Durchführung des Waschvorganges nur wirksam werden, wenn das Flüssigkeitsniveau
verhältsnismäßig dicht oberhalb der Rührflügel liegt. Bei den bekannten Doppeirührern
ist nicht nur der bauliche Aufwand in Kauf zu nehmen, da die aufeinander abzustimmenden
Rührschaufeln verhältnismäßig komplizierte Formen aufweisen und schwierig herzustellen
sind, sondern auch diese Rührer können nur dann ihre Aufgabe während des Waschens
erfüllen, wenn der Flüssigkeitsspiegel unmittelbar oberhalb des oberen Rührflügels
oder Propellers liegt.
-
Hierbei erfolgt vielfach infolge der intensiven Be-
wegung der Flüssigkeit
kein günstiger Ablauf des Waschvorganges, da die Flüssigkeit zum großen Teil versprüht
und nicht in Form eines Schwalles gegen die Wandung geschleudert wird.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Rührvorrichtung
so auszubilden, daß bei einfacher Formgebung der Rührelemente diese in Abhängigkeit
von dem Betriebszustand der Vorrichtung und unabhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels
im wesentlichen durch Verdrängen der Milch eine Durchmischung bewirken oder durch
intensive Aufwärtsförderung der Waschflüssigkeit zum Verspritzen der Flüssigkeit
führen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Rührvorrichtung erfindungsgemäß
dadurch, daß jedes der als Hohlprofile ausgebildeten Rührelemente an seinem oberen
Ende eine etwa parallel zur Rotationsebene der Rührvorrichtung liegende Ringfläche
und an seinern unteren Ende eine etwa senkrecht zur Rotationsebene liegende Ringfläche
aufweist und die Welle in beiden Drehrichtungen antreibbar ist. Dadurch findet bei
Drehung der Welle in der einen Richtung (Rührrichtung) ein Eintreten der Milch in
die unteren Offnungen des Hohlprofils nicht statt, bei Umkehrung der Drehrichtung
(Waschrichtung) wird jedoch die in die unteren Enden eintretende Flüssigkeit nach
oben ausgeschleudert.
-
An sich sind verschiedene Ausführungen von Hohlrührern zwar bekannt,
jedoch weisen diese eine vom Erfindungsgegenstand abweichende Ausbildung auf und
führen auch zu einer völlig abweichenden Wirkung. So sind Hohlrührer bekannt, bei
denen an einer Rührscheibe rohrförmig und etwa düsenförmig ausgebildete Elemente
tangential oder mit geringer Schrägstellung befestigt sind, welche während des Antriebes
der Scheibe für eine Beschleunigung der durch ihren Querschnitt hindurchtretenden
Flüssigkeit sorgen, so daß hierdurch eine Förderung des
Gutes in
tangentialer Richtung der Scheibe erfolgt, ohne daß der beim Erfindungsgegenstand
angestrebte und erzielte Verdrängungseffekt in dem einen Betriebszustand und die
Aufwärtsförderung der Waschflüssigkeit bei dem anderen Betriebszustand erzielt wird.
-
Bei einer anderen Ausführung der Hohlrührer, welche zum Einrühren
von Gasen undioder Flüssigkeit in eine Flüssigkeit vorgesehen sind, weist der Rührer
die Form von flachen, an einer Welle befestigten Scheibe mit radialen Kanälen auf,
wobei diese Kanäle mit einer Längsbohrung in der Welle verbunden sind, um während
des Umlaufens selbsttätig Gas oder Flüssigkeit durch die Wellenbohrung anzusaugen
und durch die radialen Kanäle zu entlassen. Hierbei tritt unabhängig von der Drehrichtung
nur eine nach außen gerichtete Bewegung des eingeführten Gutes auf, so daß selbst
bei Anwendung dieser Rührer für Milch die mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten
Rührer angestrebten und erzielten Misch- und Wascheffekte nicht erreichbar sind.
-
Weiterhin sind Mischeinrichtungen für breiiges Gut bekannt, die aus
einem feststehenden in einem Behälter angeordneten Rohreinsatz bestehen, in dessen
unterem, mit Zuströmöffnungen versehenem Teil ein Hubpropeller umläuft, dessen Welle
eine unmittelbar über dem oberen offenen Rohrende angeordnete Kreisscheibe mit dem
Rohr zugekehrten Schaufeln trägt. Durch diese Einrichtung wird eine Umwälzung des
Gutes innerhalb des Behälters erzielt, wobei das Gut durch den oberen Schaufelkranz
umfänglich nach außen weggedrückt wird. Das der Erfindung zugrunde liegende Problem
wird durch diese bekannte Mischvorrichtung nicht angesprochen, noch lassen sich
mit ihr die Aufgaben lösen, die sich die Erfindung gestellt hat.
-
Durch die neue Gestaltung der Rührvorrichtung nach der Erfindung
wird gegenüber dem Bekannten nicht nur ein besonders einfacher Aufbau erzielt, sondern
es wird auch eine in beiden Drehrichtungen für den jeweiligen Zweck besonders günstige
Wirkung erreicht.
-
Bei mäßigem Rühren in der einen Richtung (Rührrichtung) wird die
Flüssigkeit von den Rührelementen verdrängt und gegebenenfalls zu einem geringen
Teil nach oben gefördert, so daß ein ruhiger Kreislauf der Flüssigkeit von den Seitenwandungen
über den Boden zum Rührer hin von dort nach oben und entlang der Oberfläche wieder
zu den Seitenwandungen auftritt, während bei Umkehrung der Drehrichtung die Hohlprofile
als Förderelemente wirksam sind, in deren untere Öffnung die Flüssigkeit eintritt,
infolge der hohen Drehgeschwindigkeiten des Rührers beschleunigt und am oberen Ende
in Form eines Schwalles auf die obere Wand des Behälters gerichtet austritt, so
daß eine intensive Verteilung und beim Auftreffen des Waschflüssigkeitsschwalles
aus jedem der Rührelemente ein Verspritzen der Flüssigkeit erzielt wird.
-
Die Rührelemente bilden somit Förderkanäle, in denen die Flüssigkeit
in der vorgeschriebenen Weise beschleunigt wird.
-
Bei der Ausbildung der Rührelemente empfiehlt es sich, diese mit
einem nach oben hin geringer werdenden Querschnitt auszurüsten, um bei der Beschleunigung
der Flüssigkeit in diesen Kanälen während des Waschvorganges eine kontinuierliche
Strö-
mung mit zum Austrittsende hin zunehmender Geschwindigkeit zu erzielen, ohne
daß nachteilige Druckdifferenzen in dem Kanal auftreten.
-
Um die Waschflüssigkeit an jede gewünschte Stelle oberhalb der Niveaufläche
bringen zu können und um sich den jeweiligen Gegebenheiten auch während des Rührvorganges
beim Durchmischen der Milch anpassen zu können, können nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung die Elemente in ihrer Neigung verstellbar an der Welle befestigt sein.
Hierbei ist es durchaus möglich, die Verstelleinrichtung so auszubilden, daß die
Neigung der Elemente während des Betriebes verändert werden kann.
-
Die Rührelemente können besonders einfach hergestellt werden, wenn
sie einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Außerdem hat diese Gestaltung
den Vorteil, daß hierbei besonders breite, während des mäßigen Rührens der Milch
wirksame Rührflächen vorgesehen werden können.
-
Zur Erzielung günstiger Strömungsbedingungen während des mäßigen
Rührens sowie zur Erreichung hoher Fördergeschwindigkeiten der Waschflüssigkeit
während des Waschvorganges empfiehlt es sich, die Elemente als in der Rührrichtung
konvex gekrümmte Hohlprofile auszubilden.
-
Wie weit sich die Rührelemente in Richtung der Rührwelle nach oben
hin erstrecken, d. h. ihre Bemessung in dieser Richtung, kann den jeweiligen Gegebenheiten
angepaßt werden, so daß die Elemente sowohl beim Anfall kleinerer Mengen als auch
beim Anfall der größten Milchmengen ihre Rührwirkung erfüllen können. Der Waschvorgang
läßt sich bei jedem Füllungsgrad des Behälters ohne Schwierigkeiten durchführen,
da die Rührelemente stets die unmittelbar über der unteren Wandung befindliche Flüssigkeit
erfassen und nach oben fördern.
-
Es ist selbstverständlich auch denkbar, die gesamte Rührvorrichtung
in Richtung der Rührwelle längsverschieblich anzuordnen, so daß man bei höherem
Flüssigkeitsniveau die Eintauchtiefe beliebig, gegebenenfalls kontinuierlich verändern
kann.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
-
Fig. 1 zeigt die Rührvorrichtung in der Ansicht und im Teilschnitt;
Fig. 2 gibt eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1wieder.
-
In den Figuren ist mit 1 die lotrecht angeordnete Welle bezeichnet,
welche rohrförmig ausgebildet ist und an ihrem verstärkten Ende die als Hohlprofile
ausgebildeten Rührelemente 2 trägt.
-
Abgeschlossen ist die Hohlwelle nach unten durch eine Nabe und Kontermutter
3.
-
Die Hohlwelle 1 nimmt konzentrisch eine Verstellachse 5 auf, welche
an ihrem unteren Ende ein Kegelrad 6 trägt. Das Kegelrad wirkt zusammen mit Kegelrädern
4, die drehsicher auf den Anschlußbolzen 7 für die Rührelemente befestigt sind.
Die Anschlußbolzen 7 sind drehsicher in den Seitenwandungen 8 der Rührelemente befestigt.
-
Die in den F i g. 1 und 2 wiedergegebenen Rührelemente bestehen aus
im Querschnitt rechteckförmigen Hohlprofilen, welche an den obern und unteren Enden
offen ausgebildet sind. Hierbei bilden die unteren offenen Enden 9 Flächen, welche
bei Drehung der Rührwelle 1 in Richtung des Pfeiles 10, d. h. in Rührrichtung, nicht
von der Flüssigkeit beaufschlagt werden. Auch in die oberen offenen Enden
11
wird während des Rührens keine Flüssigkeit hineingedrückt. Die Rührelemente 2 weisen
eine in Rührrichtung gesehene konvex gekrümmte Form auf und sind nach oben hin im
Querschnitt verjüngt ausgebildet, wobei die Rechteckquerschnitte so angeordnet sind,
daß breitflächige Rührflächen 12 während der Bewegung in Rührrichtung mit der Flüssigkeit
zusammenwirken.
-
Durch Verdrehung der Achse 5 wird über die Kegelräder 6 und 4 ein
unterschiedlicher Anstellwinkel der mit ihren Seitenwandungen 8 an der hohlen Rührwelle
befestigten Rührelemente erzielt wobei die Rührelemente in bezug auf die Längsachse
der Welle mehr oder weniger steil eingestellt werden können. Diese Einstellung kann
entsprechend dem im Behälter befindlichen Flüssigkeitsniveau so verändert werden,
daß die Rührelemente möglichst bis dicht unter die Flüssigkeitsoberfläche reichen.
-
Bei Umkehrung der Drehrichtung, d. h. bei Antrieb der Rührwelle 1
in Richtung des Pfeiles 13, wirken die Rührelemente als Fördereinrichtungen, da
nunmehr in die unteren offenen Enden 9 die Flüssigkeit eintritt und infolge der
Drehbewegung des Rührers nach oben zu den offenen Enden 11 befördert und innerhalb
der Hohlprofile beschleunigt wird. Der Antrieb in Richtung des Pfeiles 13 erfolgt
zum Zwecke des Waschens, wenn in dem Behälter die Waschflüssigkeit eingefüllt ist.
Die Waschflüssigkeit tritt somit in Form eines Schwalles aus den als Förderer wirksamen
Rührelementen aus und wird gegen die obere Gefäßwandung geschleudert. Hierbei kann
wiederum durch Betätigung der Verstellachse 5 die Lage der offenen Enden 11 und
damit die Austrittsrichtung der Waschflüssigkeit aus den Rührelementen verändert
und den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden.
-
Die Figuren zeigen, daß es sich bei den als Hohlprofile ausgebildeten
Rührelementen um sehr einfache, vorzugsweise aus Blech herzustellende Einrichtungen
handelt, die ohne großen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand hergestellt
werden können.
-
Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann man bei einer mittleren Einstellung
der Rührelemente in bezug auf die Rührwelle sowie bei entsprechender Höhenabmessung
bzw. Länge dieser Elemente auf die Verstellbarkeit verzichten, so daß eine noch
einfachere Gestaltung der Vorrichtung erzielt wird. Hierbei kann zur Erhöhung der
Stabilität ein mit den radial am weitesten vorstehenden oberen Kanten der Rührer
verbundener Ring vorgesehen sein, welcher die Elemente in ihrer Stellung hält, auch
wenn sie bei hoher Antriebsdrehzahl und leicher Bauweise größeren Kräften ausgesetzt
sind.
-
Gegebenenfalls kann die Rührvorrichtung auch durch sehr langsamen
Antrieb in Richtung des Pfeiles 13 für das mäßige Rühren der Milch verwendet werden,
wenn die offenen Enden 11 sich ausreichend
tief unter der Flüssigkeitsoberfläche
befinden, so daß durch die austretende Milch kein zusätzlicher Schaum erzeugt wird.
-
Abweichend vom Ausführungsbeispiel können die als Hohlprofile ausgebildeten
Rührelemente jeden beliebigen Querschnitt aufweisen. Es kommt nur darauf an, daß
in der einen Drehrichtung der Welle 1 keine Flüssigkeit durch die Elemente nach
oben gefördert wird, während in der anderen Drehrichtung eine intensive Förderung
der Flüssigkeit erzielt wird.