DE19720120C2

DE19720120C2 - Stirrer

Info

Publication number: DE19720120C2
Application number: DE19720120A
Authority: DE
Inventors: Rainer Haupt; Christian Gillessen
Original assignee: Eberhard Hoesch and Soehne GmbH and Co; Eberhard Hoesch and Soehne GmbH Verfahrens und Anlagentechnik
Current assignee: Eberhard Hoesch and Soehne GmbH and Co; Eberhard Hoesch and Soehne GmbH Verfahrens und Anlagentechnik
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: DE19720120A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Rührorgan, das verdrehfest mit einer antreibbaren Rührerwelle verbindbar ist, mit mindestens zwei Flügeln, wobei jeder Flügel aus einem Hauptblatt und einem seitlich daran angeordneten Seitenblatt besteht, wobei die Grundlinie G jedes Haupt blattes der Rührerwelle zugewandt ist und unter einem Anstellwinkel α zu einer Rotations ebene E um die Rührerwelle ausgerichtet ist, wobei jedes Seitenblatt an einem in Drehrich tung nachlaufenden Schenkel des Hauptblattes an dessen Kopfende anschließt und wobei das Seitenblatt unter einem größeren Anstellwinkel (α + β) als der Anstellwinkel α des Hauptblattes zu der Rotationsebene E ausgerichtet ist. Das Rührorgan ist dabei insbesondere zum Rühren von niedrig- und mittelviskosen, ein- oder mehrphasigen Fluiden und Suspensionen vorgesehen. Das Rührorgan eignet sich sowohl für einen einstufigen als auch für einen mehrstufigen Einsatz.The invention relates to a stirrer, which is non-rotatable with a drivable stirrer shaft is connectable with at least two wings, each wing consisting of a main blade and there is a side sheet arranged laterally thereon, the base line G of each main Blade of the stirrer shaft is facing and at an angle of attack α to a rotation level E is aligned around the stirrer shaft, with each side sheet on one in rotary direction device trailing leg of the main blade at the head end and where Side sheet with a larger angle of attack (α + β) than the angle of attack α des Main sheet is aligned to the plane of rotation E. The stirrer is special for stirring low and medium viscosity, single or multi-phase fluids and Suspensions provided. The stirrer is suitable for a single-stage as well for multi-stage use.

Ein Rührorgan der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der DE 94 18 136 U1 bekannt. Dieses Rührorgan weist ebenfalls zwei Flügel auf, die jeweils aus einem Hauptblatt und einem Nebenblatt bestehen. Sowohl die Hauptblätter als auch die Nebenblätter weisen die Form von spitzwinkligen Dreiecken auf, die mit ihren Spitzen in entgegengesetzte Rich tungen weisen. Hieraus resultiert insbesondere in radial außenliegenden Randbereichen der Blätter eine quasi einstufige Umlenkung nur durch das Nebenblatt. Dies ist aus energetischer Sicht ungünstig, da die Flüssigkeit in diesem Bereich großen Scherkräften ausgesetzt ist, woraus sich wiederum Verwirbelungen ergeben.A stirrer of the type described in the introduction is, for example, from DE 94 18 136 U1 known. This stirrer also has two blades, each made from a main blade and a sub-sheet. Both the main sheets and the auxiliary sheets show the shape of acute-angled triangles with their tips in opposite directions directions. This results in particular in the radially outer edge regions of the Leaves a quasi one-stage redirection only through the secondary sheet. This is more energetic Visually unfavorable, since the liquid is exposed to high shear forces in this area, which in turn results in turbulence.

Zum Stand der Technik zählt des weiteren das in der DE 44 01 596 A1 offenbarte Rührorgan, das mit Blättern ausgestattet ist, die jeweils aus einem Hauptblatt und einem Seitenblatt be stehen. Je nach Ausführungsform ist das Hauptblatt entweder fünfeckförmig oder sechseck förmig oder mit fünf abgerundeten Ecken versehen. Das Seitenblatt schließt sich bei allen Ausführungsformen stets in radiale Richtung an das Hauptblatt an. Um eine Kurzschlußströ mung zu vermeiden und eine Art Leitrohreffekt zu erzielen, befindet sich im Übergangsbe reich zwischen dem Hauptblatt und dem Seitenblatt eine Biegelinie, um die das Seitenblatt aus der Drehebene des Rührorgans heraus nach oben bzw. nach unten um einen konstanten Winkel bzw. sukzessive um mehrere Einzelwinkel abgelenkt ist. The state of the art also includes the stirrer disclosed in DE 44 01 596 A1, which is equipped with sheets, each consisting of a main sheet and a side sheet stand. Depending on the embodiment, the main sheet is either pentagonal or hexagonal shaped or with five rounded corners. The page sheet closes on everyone Embodiments always in the radial direction on the main sheet. To a short circuit current Avoidance and to achieve a kind of guide tube effect is in the transitional area Between the main sheet and the side sheet, a bend line extends around which the side sheet out of the rotating plane of the agitator upwards or downwards by a constant Angle or is successively deflected by several individual angles.

Ferner ist aus der AT 358 537 eine Vorrichtung zum Vermischen von Stoffen bekannt, bei der jeder Flügel des Rührorgans innerhalb seiner Radialerstreckung zumindest zwei Ebenen - mit entgegengesetzten Anstellwinkeln zur Achse der Rührerwelle aufweist. Die Anstellung der Flügel in zumindest zwei entgegengesetzten Ebenen erzeugt dabei einen Strömungsver lauf, der in der Nähe der Rührerwelle beispielsweise abwärts gerichtet ist und in radial weiter außenliegenden Bereichen des Rührorgans axial nach oben gerichtet ist. Auch ohne die Um lenkungswirkung beispielsweise einer Behälterwand zu nutzen, können mit diesem für spezi elle Anwendungsfälle vorgesehenen Rührorgan je nach Entfernung von der Rührerwelle Axi alströmungen mit entgegengesetzten Richtungen erzeugt werden.Furthermore, a device for mixing substances is known from AT 358 537, at which each wing of the agitator has at least two levels within its radial extension - with opposite angles of attack to the axis of the stirrer shaft. The job the wing in at least two opposite planes creates a flow ver run, which is directed in the vicinity of the stirrer shaft, for example downward, and in radial further outer areas of the agitator is directed axially upward. Even without the order to use the steering effect, for example, of a container wall, with this for speci For all applications, the stirrer is provided depending on the distance from the stirrer shaft Axi al currents with opposite directions are generated.

Der Stand der Technik umfaßt des weiteren ein Rührorgan, wie es aus der US 5,297,938 be kannt ist. Dieses Rührorgan besitzt ein Hauptblatt und ein Nebenblatt, die im Bereich einer Biegelinie aneinander angrenzen. Die Biegelinie verläuft schräg zu einer Tangentialrichtung von der Blattvorderkante zu der Blatthinterkante. Die Breite des Blatts nimmt - abgesehen von einem Befestigungsbereich - radial nach außen betrachtet ab, weshalb die radial außen liegenden Bereiche eine vergleichsweise geringe Fläche besitzen, weshalb der Axialschub in diesen Bereichen, in denen die Umfangsgeschwindigkeit am größten ist, vergleichsweise klein ist.The prior art also includes a stirrer, as is known from US Pat. No. 5,297,938 is known. This agitator has a main blade and a secondary blade, which are in the range Adjacent the bending line. The bending line runs obliquely to a tangential direction from the leading edge of the sheet to the trailing edge of the sheet. Apart from that, the width of the sheet increases from a fastening area - viewed radially outwards, which is why the radially outside lying areas have a comparatively small area, which is why the axial thrust in those areas where the peripheral speed is greatest is small.

Ferner sind sogenannte Schrägblattrührer bekannt, die am Ende einer Rührerwelle mit mehreren schräg angestellten, rechteckigen, geraden Blättern versehen sind. Als Sonderformen werden auch gebogene Blätter verwendet. Die Rührwerkwirkung der Schrägblattrührer beruht auf einer axial/radial gerichteten Strömung, die am gekrümmten Boden eines Rührbehälters zunächst radial nach außen umgelenkt wird und sodann an den Wandungen des zumeist zylindrischen Rührbehälters nach oben abgelenkt wird, um an der Oberfläche des zu rührenden Fluids bzw. der Suspension im Bereich der Rührerwelle wieder in eine axial nach unten gerichtete Strömung umgelenkt zu werden. Furthermore, so-called inclined blade stirrers are known, which at the end of a Stirrer shaft with several oblique, rectangular, straight blades are provided. Curved leaves are also used as special shapes. The agitator effect of the Inclined blade stirrer is based on an axially / radially directed flow that is curved Bottom of a stirred tank is first deflected radially outwards and then to the Walls of the mostly cylindrical stirred tank is deflected upwards to the Surface of the fluid to be stirred or the suspension in the area of the stirrer shaft again to be redirected into an axially downward flow.

Während eine Umkehr der Strömungsrichtung bei Schrägblattrührern in der Regel einfach durch Änderung der Schrägstellung der Blätter oder durch Umkehr der Drehrichtung der Rührerwelle realisierbar ist, weist diese Art von Rührorganen den Nachteil auf, daß die Rührwirkung mit einer erhöhten Scherung des Fluids bzw. der Suspension verbunden ist.While reversing the direction of flow with inclined blade stirrers is usually simple by changing the inclination of the blades or by reversing the direction of rotation of the Stirrer shaft can be realized, this type of stirrer has the disadvantage that the Stirring effect is associated with increased shear of the fluid or the suspension.

Des weiteren sind sogenannte Mehrstufen-Impuls-Gegenstrom- Rührer bekannt. Bei diesen Rührern werden die Rührorgane von in der Regel zwei Flü geln gebildet. Jeder dieser Flügel besteht aus einem trapezförmigen, sich von der Rührwelle wegverjüngenden Hauptblatt, an das über einen Verbindungsbolzen ein ebenfalls trapezför miges und sich von der Rührerwelle weg verjüngendes Zusatzblatt angeschlossen ist. Das Hauptblatt und das Zusatzblatt sind jeweils zu einer Rotationsebene um die Rührerwelle ge neigt angeordnet, wobei die Anstellwinkel von Haupt- und Zusatzblatt jedoch entgegenge setzt gerichtet sind. Die Rührwirkung eines Mehrstufen-Impuls-Gegenstrom-Rührers beruht auf einer axialen Strömung (mit einem geringen Radialanteil) in Wellennähe und einer ent gegengesetzt gerichteten Axialströmung in einem Bereich des zu rührenden Fluids radial au ßerhalb der Hauptblätter. Furthermore, so-called multi-stage pulse counterflow Stirrer known. With these stirrers, the stirrers are usually made up of two flutes gel formed. Each of these blades consists of a trapezoidal shape, extending from the agitator shaft away tapering main sheet, to which a trapezoidal connection pin is also connected additional sheet that tapers away from the stirrer shaft is connected. The The main blade and the additional blade are each ge to a plane of rotation around the stirrer shaft tilts arranged, but the angle of attack of the main and additional blades opposed sets are directed. The stirring effect of a multi-stage impulse countercurrent stirrer is based on an axial flow (with a small radial component) near the shaft and an ent opposite axial flow in a region of the fluid to be stirred radially au outside the main leaves.

Die Mehrstufen-Impuls-Gegenstrom-Rührer sind in ihrem Aufbau jedoch kompliziert und müssen an die spezielle Rühraufgabe ganz besonders sorgfältig angepaßt werden. Zudem ist ihr hydraulischer Wirkungsgrad eher gering, weshalb der spezifische Leistungsbedarf hoch ist.However, the structure of the multi-stage impulse countercurrent stirrers is complicated and must be particularly carefully adapted to the special stirring task. In addition is their hydraulic efficiency is rather low, which is why the specific power requirement is high is.

Zum Stand der Technik gehört auch ein sogenannter Zetarührer, bei dem es sich um ein Spezialrühror gan für Einsätze in der Nahrungsmittelindustrie handelt. Der mehrstufig ausgebildete Zeta rührer besitzt zwei gegenüberliegende Flügel pro Rührorgan. Die Flügel bestehen aus einem rechteckförmigen, unter einem Anstellwinkel geneigt angeordneten Hauptblatt und einem ebenfalls rechtwinkligen, am Ende jedes Hauptblattes angeordneten Seitenblatt. Das Seiten blatt besitzt in bezug auf eine Rotationsebene um die Rührerachse denselben Anstellwinkel wie das Hauptblatt und weist auch ungefähr dieselbe Länge wie das Hauptblatt auf.The state of the art also belongs a so-called zeta stirrer, which is a special stirrer gan for use in the food industry. The multi-level Zeta stirrer has two opposite blades for each stirrer. The wings consist of one rectangular main sheet inclined at an angle of attack and a likewise right-angled, arranged at the end of each main sheet. The side blade has the same angle of attack with respect to a plane of rotation about the stirrer axis as the main sheet and is also approximately the same length as the main sheet.

Bei dem bekannten Zetarührer handelt es sich jedoch um eine vergleichsweise labile Kon struktion, die sich nur für bestimmte Viskositätsbereiche eignet und nur mäßige Umfangsge schwindigkeiten zuläßt.However, the known zeta stirrer is a relatively unstable con structure that is only suitable for certain viscosity ranges and only moderate circumference allows speed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rührorgan vorzuschlagen, das im turbulenten Strömungsbereich sowohl zum Suspendieren als auch zum Homogenisieren eingesetzt wer den kann und sich zwecks Energieeinsparung durch einen hohen hydraulischen Wirkungs grad auszeichnet. Des weiteren soll sich das Rührorgan ohne großen Fertigungsaufwand ko stengünstig herstellen lassen.The invention has for its object to propose an agitator that is turbulent Flow area used both for suspending and for homogenizing that can and for the purpose of saving energy through a high hydraulic effect degree. Furthermore, the agitator should ko without great manufacturing effort have it manufactured at low cost.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Hauptblatt und das Seitenblatt trapezförmig sind und daß das Seitenblatt mit seiner Grundlinie G an das Hauptblatt an schließt. According to the invention, this object is achieved in that the main sheet and the side sheet are trapezoidal and that the side sheet with its base line G to the main sheet closes.

Das erfindungsgemäße Rührorgan zeichnet sich durch einen sehr hohen hydraulischen Wir kungsgrad aus, der deutlich oberhalb des Wirkungsgrades der bekannten Schrägblattrührer, Mehrstufen-Impuls-Gegenstrom-Rührer und Zetarührer liegt. Daraus resultiert für eine gege bene Rühraufgabe ein sehr geringer Leistungsbedarf des Antriebsmotors, d. h. auch ein sehr geringer Energieverbrauch.The stirrer according to the invention is characterized by a very high hydraulic efficiency efficiency, which is significantly above the efficiency of the known inclined blade stirrer, Multi-stage impulse countercurrent stirrer and zeta stirrer. This results in a counter bene stirring task a very low power requirement of the drive motor, d. H. also a very Low energy consumption.

Mit dem Rührorgan gemäß der Erfindung lassen sich insbesondere hervorragende Ergebnisse beim Suspendieren, worunter das Mischen von Feststoffen und Flüssigkeiten verstanden wird, erzielen. Bei der Beurteilung von Suspendierrührwerken spielt der gewünschte und für den verfahrenstechnischen Prozeß erforderliche Suspendierzustand eine wesentliche Rolle. Dabei stellt der Suspendierzustand einer sogenannten "homogenen Suspension" ein geeigne tes Suspendierkriterium zur Bestimmung der Qualität des Rührwerkes bzw. des Rührorgans dar. Eine homogene Suspension liegt vor, wenn die lokale Partikelkonzentration der Feststof fe über das gesamte Suspensionsvolumen konstant, d. h. unabhängig vom jeweiligen Meß punkt ist. In der Regel wird hierbei das sogenannte "Schichthöhenkriterium" herangezogen. Grundlage für das Schichthöhenkriterium bildet das visuell beobachtete Bild der gerührten Suspension. Die mei sten Literaturstellen definieren das Schichthöhenkriterium als sogenanntes "90%-Schicht höhenkriterium". Hierbei sollen die Feststoffe bis zu einer Schichthöhe von 90% der Flüssig keitshöhe suspensiert werden.Excellent results can be achieved with the stirring element according to the invention when suspending, which means the mixing of solids and liquids will achieve. When assessing suspension agitators, the desired and plays for the suspension state required in the process engineering process plays an essential role. The state of suspension of a so-called "homogeneous suspension" is a suitable one tes suspension criterion for determining the quality of the agitator or the agitator represents a homogeneous suspension when the local particle concentration of the solids fe constant over the entire suspension volume, d. H. regardless of the respective measurement point is. In the As a rule, the so-called "layer height criterion" is used here. Basis for that The layer height criterion is the visually observed image of the stirred suspension. The mei Most references define the layer height criterion as a so-called "90% layer height criterion ". The solids should be up to a layer height of 90% of the liquid height are suspected.

Anhand von Versuchsmessungen mit dem erfindungsgemäßen Rührorgan konnte nachgewie sen werden, daß das 90%-Schichthöhenkriterium bereits bei einer Drehzahl von 420 l/min erreicht werden konnte, was einen vergleichsweise sehr guten Wert darstellt. Im Vergleich mit einem parallel hierzu untersuchten Schrägblattrührer liegt die erforderliche Drehzahl des erfin dungsgemäßen Rührorgans um ca. 5% niedriger. Hierbei ist zu beachten, daß die Drehzahl über die dritte Potenz in die Leistungsberechnung eines Rührorgans einfließt. Auch eine fünf prozentige Drehzahlreduzierung führt somit - bei unveränderter Drehmomenteinleitung - zu einer ca. 15%igen Leistungsreduzierung, d. h. Energieeinsparung.Based on test measurements with the stirrer according to the invention, it was possible to verify sen that the 90% layer height criterion already at a speed of 420 l / min could be achieved, which is a comparatively very good value. In comparison with the inclined blade stirrer investigated in parallel with the required speed of the inventions agitator according to the invention by about 5% lower. It should be noted that the speed flows into the power calculation of an agitator via the third power. Also a five percent speed reduction thus leads to - with unchanged torque application an approximately 15% reduction in output, d. H. Energy saving.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Rührorgans besteht darin, daß sich dieses auf fertigungstechnisch einfachem Wege herstellen läßt, da einfache geometrische Grundkörper miteinander kombiniert sind und jeder Flügel aus einem einzigen Werkstück hergestellt werden kann. Hierdurch werden die Produktionskosten gering gehalten.Another advantage of the stirrer according to the invention is that it is based on can be manufactured in a technically simple way, since simple geometric basic bodies are combined and each wing is made from a single workpiece can. As a result, the production costs are kept low.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rührorgans besteht darin, daß ein Übergangsbe reich zwischen jedem Hauptblatt und dem zugeordneten Seitenblatt gekrümmt ist.A further development of the agitator according to the invention is that a transition is richly curved between each main sheet and the associated side sheet.

Hierdurch kann ein günstigerer Strömungsverlauf und eine Vergrößerung der Axialgeschwin digkeit vom Fluid im Bereich des Seitenblatts erzielt werden.This can result in a more favorable flow pattern and an increase in the axial speed fluidity in the area of the side sheet can be achieved.

Dieser Effekt Läßt sich noch steigern, wenn jedes Seitenblatt gewölbt ist, wobei seine Quer schnittsmittellinie tangential in die Querschnittsmittellinie des Hauptblatts übergeht und an einer Kopfseite des Hauptblattes eine Tangente besitzt, die zur der Rotationsebene um den Anstellwinkel α + β geneigt ist. This effect can be increased if each side sheet is arched, with its cross cutting center line tangentially merges with the cross-sectional center line of the main sheet and on a head side of the main sheet has a tangent to the plane of rotation around the Angle of attack α + β is inclined.

Anstelle eines ebenen Seitenblattes liegt somit ein insgesamt in sich gekrümmtes Seitenblatt vor, wodurch das Strömungsverhalten weiter optimiert werden kann.Instead of a flat side sheet, there is an overall curved side sheet before, whereby the flow behavior can be further optimized.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein an die Rührerwelle oder eine Rührernabe anschließender und in Drehrichtung des Rührorgans diesem folgenden Eck bereich des Hauptblatts einen Anstellwinkel (α + γ) zur Rotationsebene aufweist.According to one embodiment of the invention it is provided that a to the stirrer shaft or a stirrer hub adjoining and following this corner in the direction of rotation of the stirrer area of the main blade has an angle of attack (α + γ) to the plane of rotation.

Durch diese Maßnahme kann die Axialgeschwindigkeit im Bereich der Rührerwelle bzw. Rührernabe erhöht werden, obwohl dort nur sehr geringe Umfangsgeschwindigkeiten vorlie gen.This measure allows the axial speed in the area of the stirrer shaft or Stirrer hub are increased, although there were only very low peripheral speeds gene.

Eine fertigungstechnisch sehr vorteilhafte Möglichkeit zur Realisierung des stärker angestell ten Eckbereichs besteht darin, daß dieser entlang einer ungefähr radial auf die Rührerwel lenmittelachse zulaufenden Biegelinie abgewinkelt wird. Diese umformtechnische Herstel lung des abgewinkelten Eckbereichs erlaubt weiterhin eine sehr einfache Herstellung der Rührerflügel.A technically very advantageous possibility of realizing the stronger employee th corner area is that this along an approximately radial to the stirrer shaft len bending axis is angled. This metal forming manufacturer development of the angled corner area still allows a very simple manufacture of the Stirrer blades.

Vorteilhafterweise beträgt die Länge der Grundlinie des Eckbereichs, die einen ausgelängten Teil des zugeordneten Schenkels des Trapezes des Hauptblatts bildet, ungefähr 15% bis 30% der Länge des Schenkels selbst.Advantageously, the length of the baseline of the corner area is one that is elongated Forms part of the associated leg of the trapezoid of the main leaf, approximately 15% to 30% the length of the leg itself.

Weiter hat es sich in Versuchen als besonders günstig herausgestellt, daß beide Schenkel des Trapezes jedes Hauptblatts mit der Grundlinie einen gleichgroßen Winkel δ einschließen, der 80° bis 88°, vorzugsweise 84°, beträgt.Furthermore, it has proven to be particularly favorable in experiments that both legs of the Trapezes of each main sheet with the baseline include an equally large angle δ that 80 ° to 88 °, preferably 84 °.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rührorgans hinsicht lich seiner speziellen Geometrie sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.Further particularly advantageous refinements of the stirring element according to the invention Lich its special geometry are specified in the remaining claims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rührorgans, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below using an exemplary embodiment of the invention Agitator, which is shown in the drawing, explained in more detail. It shows:

Fig. 1: eine Vorderansicht des Rührorgans Fig. 1: a front view of the agitator

Fig. 2: eine Draufsicht auf das Rührorgan Fig. 2: a plan view of the stirrer

Fig. 3: eine Seitenansicht des Rührorgans und Fig. 3 is a side view of the stirring element and

Fig. 4: eine vertikale Draufsicht auf einen Flügel des Rührorgans vor Durchführung der umformenden Herstellungsschritte. Fig. 4: a vertical plan view of a wing of the agitator before performing the forming manufacturing steps.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß das Rührorgan 1 eines nicht näher dargestellten Rührwerkes aus zwei Flügeln 2 und einer zentralen Nabe 3 besteht. Die Flügel 2 sind über nicht näher dar gestellte Schweißnähte mit der Nabe 3 verbunden. Die Nabe 3 ist ihrerseits über nicht näher dargestellte Verbindungsmittel mit einer Rührerwelle 4 verdrehfest verbunden. Auf diese Wei se läßt sich ein von einem Antriebsmotor in die Rührerwelle 4 eingeleitetes Drehmoment über die Nabe 3 in die Flügel 2 des Rührorgans 1 einleiten.From Fig. 1 it can be seen that the agitator 1 of an agitator, not shown, consists of two blades 2 and a central hub 3 . The wings 2 are connected to the hub 3 via welds not shown. The hub 3 is in turn connected in a rotationally fixed manner to a stirrer shaft 4 via connecting means, not shown. In this Wei se can be initiated by a drive motor in the stirrer shaft 4 torque via the hub 3 in the wing 2 of the agitator 1 .

Es ist ebenso möglich, den Rührer als Gußteil herzustellen, bei dem der Flügel 2 und die Nabe 3 direkt zusammengefügt sind.It is also possible to manufacture the stirrer as a casting, in which the wing 2 and the hub 3 are directly joined together.

In einer weiteren Alternativ-Ausführung können die Flügel 2 direkt an die Rührerwelle 4 ge schweißt werden, was zur Einsparung der Nabe 3 führt.In a further alternative embodiment, the blades 2 can be welded directly to the stirrer shaft 4 , which leads to the saving of the hub 3 .

Jeder der Flügel 2 besteht aus einem Hauptblatt 5 und einem seitlich daran angeordneten Sei tenblatt 6. Jedes Hauptblatt besitzt im wesentlichen die Form eines schlanken Trapezes, dessen gedachte Grundlinie der Rührerwelle 4 zugewandt ist und in den Fig. 1 bis 3 der Deutlich keit halber nicht eingezeichnet ist. Die gedachte Grundlinie G des Trapezes ist jedoch in Fig. 4 gestrichelt eingetragen.Each of the wings 2 consists of a main sheet 5 and a laterally arranged Be tenblatt 6th Each main sheet has essentially the shape of a slim trapezoid, the imaginary base line of which stirrer shaft 4 faces and is not shown in FIGS . 1 to 3 for the sake of clarity. However, the imaginary base line G of the trapezoid is shown in broken lines in FIG. 4.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu entnehmen ist, ist jedes Hauptblatt 5 unter einem Anstellwin kel α zu einer Rotationsebene E um die Rührerwelle 4 ausgerichtet.As can be seen especially from FIG. 3, each main blade is 5 α angle under a Anstellwin aligned with a plane of rotation e about the agitator shaft. 4

Wie aus den Fig. 2 und 4 erkennbar ist, weist jedes Seitenblatt 6 ebenfalls die Form eines Trapezes auf, wobei die Grundlinie G' dieses Trapezes an einen Schenkel 7 des Trapezes des Hauptblatts 5 anschließt. Dieser Schenkel 7 liegt in Drehrichtung des Rührorgans 1, wie durch den Pfeil 8 verdeutlicht ist, hinten. In bezug auf die Kopflinie K des Trapezes des Hauptblatts 5 schließt jedes Seitenblatt am zugeordneten Ende des Schenkels 7 des Hauptblatts 5 an dieses an. Dabei fluchtet die Kopflinie K des Trapezes des Hauptblatts 5 mit dem zugeordneten Schenkel 9 des Trapezes des Seitenblatts 6, so daß sich eine geradlinige und von Knickstellen freie Stirnfläche jedes Flügels ergibt.As can be seen from FIGS. 2 and 4, each side sheet 6 likewise has the shape of a trapezoid, the base line G 'of this trapezoid adjoining one leg 7 of the trapezoid of the main sheet 5 . This leg 7 is in the direction of rotation of the agitator 1 , as shown by the arrow 8 , at the rear. With respect to the head line K of the trapezoid of the main sheet 5 , each side sheet connects to the associated end of the leg 7 of the main sheet 5 . The head line K of the trapezoid of the main sheet 5 is aligned with the associated leg 9 of the trapezoid of the side sheet 6 , so that there is a rectilinear end face of each wing free of kinks.

Wie wiederum der Fig. 3 entnehmbar ist, ist jedes Seitenblatt 6 gewölbt ausgeführt. Dabei geht seine Querschnittsmittellinie 10 tangential in die Querschnittsmittellinie 11 des Haupt blatts 5 über. An einer Stirnseite 12 des Seitenblatts 6 besitzt die Querschnittsmittellinie 10 eine Tangente 13, die zu der Rotationsebene E um den Anstellwinkel α + β geneigt ist. Diese sich stetig vergrößernde Neigung des Seitenblatts 6 bewirkt eine Vergrößerung der Axialströ mung in diesem Flügelbereich. Während der Anstellwinkel α im dargestellten Ausführungsbei spiel 19° beträgt, beträgt der Anstellwinkel α + β 42°.Referring again to FIG. 3 can be removed, each side sheet 6 is made curved. Its cross-sectional center line 10 passes tangentially into the cross-sectional center line 11 of the main sheet 5 . On an end face 12 of the side sheet 6 , the cross-sectional center line 10 has a tangent 13 which is inclined to the plane of rotation E by the angle of attack α + β. This steadily increasing inclination of the side panel 6 causes an increase in the axial flow in this wing area. While the setting angle α is 19 ° in the exemplary embodiment shown, the setting angle α + β is 42 °.

Die Fig. 1 und 3 zeigen, daß ein an die Rührerwelle 4 bzw. die Rührernabe 3 anschließen der und in Drehrichtung des Rührorgans 1 hinten liegender Eckbereich 14 des Hauptblatts 5 einen Anstellwinkel (α + χ) zur Rotationsebene E aufweist. In fertigungstechnischer Hinsicht läßt sich dieser Eckbereich 14 besonders günstig realisieren, indem der betreffende Teil des Hauptblatts 5 entlang einer gedachten Biegelinie B (Fig. 1 und 4) abgewinkelt wird. Wie des weiteren aus Fig. 4 hervorgeht, beträgt die Länge einer Grundlinie G" des Eckbereichs 14, die einen ausgelängten Teil des zugeordneten Schenkels 7 des Trapezes des Hauptblatts 5 bildet (s. Fig. 1), knapp 30% der Länge des Schenkels 7 des Trapezes des Hauptblatts 5. Figs. 1 and 3 show that a connect to the impeller shaft 4 and the Rührernabe 3 and in the direction of rotation of the stirring element 1 lying rear corner portion 14 of the main blade 5 an angle of attack (α + χ) to the rotation plane E has. In terms of production technology, this corner area 14 can be realized particularly inexpensively by angling the relevant part of the main sheet 5 along an imaginary bending line B ( FIGS. 1 and 4). As can further be seen from FIG. 4, the length of a base line G ″ of the corner region 14 , which forms an elongated part of the associated leg 7 of the trapezoid of the main sheet 5 (see FIG. 1), is almost 30% of the length of the leg 7 of the trapezoid of the main sheet 5 .

Fig. 4 zeigt weiter, daß beide Schenkel 7 und 15 des Trapezes des Hauptblatts 5 mit der Grundlinie G denselben Winkel δ einschließen. Im vorliegenden Fall beträgt der Winkel δ 84°. Die Länge der Grundlinie G des Trapezes des Hauptblatts 5 beträgt 12% des Rührerdurch messers D (Fig. 1). Fig. 4 further shows that both legs 7 and 15 of the trapezoid of the main sheet 5 enclose the same angle δ with the base line G. In the present case, the angle δ is 84 °. The length of the base line G of the trapezoid of the main blade 5 is 12% of the stirrer diameter D ( Fig. 1).

Fig. 4 zeigt ferner, daß die Länge der Kopflinie K' des Trapezes des Seitenblatts 6 12% des Rührerdurchmessers D beträgt. Des weiteren machen die Länge der Kopflinie K des Trapezes des Hauptblatts 5 und die Länge des Schenkels 9 des Trapezes des Seitenblatts 6 zusammen 14% des Rührerdurchmessers D aus. Schließlich läßt sich der Fig. 4 noch entnehmen, daß der Winkel ε zwischen dem in Drehrichtung vorne liegenden Schenkel 15 des Trapezes des Hauptblatts 5 und der zugeordneten Kopflinie K 90° beträgt. Fig. 4 also shows that the length of the head line K 'of the trapezoid of the side blade 6 is 12% of the stirrer diameter D. Furthermore, the length of the head line K of the trapezoid of the main blade 5 and the length of the leg 9 of the trapezoid of the side blade 6 together make up 14% of the stirrer diameter D. Finally, it can be seen from FIG. 4 that the angle ε between the leg 15 of the trapezoid of the main sheet 5 lying in the direction of rotation at the front and the associated head line K is 90 °.

Claims

1. Stirring element ( 1 ), which is rotatably connected to a drivable stirrer shaft ( 4 ), with at least two blades ( 2 ), each blade ( 2 ) consisting of a main blade ( 5 ) and a side blade ( 6 ) arranged thereon , wherein the base line (G) of each main blade ( 5 ) faces the stirrer shaft ( 4 ) and is oriented at an angle of attack (α) to a plane of rotation (E) around the stirrer shaft ( 4 ), each side plate ( 6 ) on one leg ( 7 ) of the main blade ( 5 ) trailing in the direction of rotation adjoins the head end thereof and the side blade ( 6 ) has a larger setting angle (α + β) than the setting angle (α) of the main blade ( 5 ) to the plane of rotation (E) is aligned, characterized in that the main sheet ( 5 ) and the side sheet ( 6 ) are trapezoidal and that the side sheet ( 6 ) adjoins the main sheet ( 5 ) with its base line (G).

2. Stirrer according to claim 1, characterized in that a transition region between each main blade ( 5 ) and the associated side blade ( 6 ) is curved.

3. Stirring element according to claim 2, characterized in that each side sheet ( 6 ) is curved, its cross-sectional center line ( 10 ) tangentially merging into the cross-sectional center line ( 11 ) of the main sheet ( 5 ) and on an end face ( 12 ) of the side sheet ( 6 ) has a tangent (13) which is inclined to the plane of rotation (E) by the angle of attack (α + β).

4. stirring element according to claim 3, characterized in that the radius of curvature (R) of the side plate ( 6 ) is 20% to 32%, preferably 25%, of the diameter (D) of the stirring element ( 1 ).

5. Stirring element according to one of claims 1 to 4, characterized in that a to the stirrer shaft ( 4 ) or a stirrer hub ( 3 ) and in the direction of rotation of the stirrer ( 1 ) this following corner region ( 14 ) of the main blade ( 5 ) a job angle (α + γ) to the plane of rotation (E).

6. Stirrer according to claim 5, characterized in that the length of a base line (G ") of the corner region ( 14 ), which forms a cut-off part of the associated leg ( 7 ) of the trapezoid of the main blade ( 5 ), approximately 15% to 30% the entire length of the leg ( 7 ).

7. stirring element according to one of claims 1 to 6, characterized in that both legs ( 7 , 15 ) of the trapezoid of each main blade ( 5 ) with the base line (G) enclose an equally large angle (δ) which is 80 ° to 88 °, preferably 84 °.

8. stirring element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the setting angle (α) is 15 ° to 25 °, preferably 19 °.

9. stirring element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the setting angle (α + β) is 35 ° to 45 °, preferably 42 °.

10. stirring element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Setting angle (α + γ) is 25 ° to 35 °, preferably 26 °.

11. Stirrer according to one of claims 1 to 10, characterized in that the length of the base line (G) of the trapezoid of the main blade ( 5 ) is 8% to 17%, preferably 12%, of the stirrer diameter (D).

12. Stirrer according to one of claims 1 to 11, characterized in that the length of the head line (K ') of the trapezoid of the side blade ( 6 ) is 8% to 15%, preferably 12%, of the stirrer diameter (D).

13. Stirrer according to one of claims 1 to 12, characterized in that the head line (K) of the trapezoid of the main blade ( 5 ) with the associated leg ( 9 ) of the trapezoid of the side blade ( 6 ) is aligned.

14. Stirring device according to claim 13, characterized in that the length of the head line (K) and the leg ( 9 ) together amount to 10% to 18%, preferably 14%, of the stirrer diameter (D).

15. Stirrer according to one of claims 1 to 14, characterized in that the win kel (ε) between the front leg in the direction of rotation ( 15 ) of the trapezoid of the main blade ( 5 ) and the associated head line (K) 60 ° to 120 ° , preferably 90 °.