DE2210735C3 - Horizontal-Rührwerk für einen zylindrischen Behälter großer Länge - Google Patents

Description

Spalt zwischen radialem Schaufelende und Behälterinnenwand auch bei großen Abmessungen weiiestgehend konstant gehalten und eine gleichmäßige mechanische Rührwirkung im gesamten Innenraum des Behälters erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Durch die gegenseitige Abstützung der einzelnen Schaufeln in Querebenen mittels Querstäbe und in Längsebenen mitiiis Längsstäben wird eine äußerst feste Führung der Schaufeln erreicht, da die auftretenden Biegebeanspruchungen in reine Druckkräfte umgesetzt und diese durch die Verstrebungen gleichmäßig verteilt werden. Neben der Verbesserung der Steifigkeit bieten die Längs- und Querstreben noch einen betriebstechnischen Vorteil, da sie bei einer Drehung des Rührwerks am Mischvorgang beteiligt sind und von ihnen auch die im zentralen TeM des Behälters befindlichen Materialien behandelt werden.

Das erfindungsgemäße Rührwerk bildet ein dreidi- ao mensionales Fachwerk, bei welchem von der Rührwerksachse relativ weit entfernten, gegenseitig durch Querstützen verbundenen Rührschaufeln trotz geringeren Werkstoffaufwandes eine bessere Starrheit des Ganzen ergeben. Darüber hinaus wird durch das Fehlen einer zentralen Welle der Behälterinnenraum zur Reinigung und Instandhaltung besser erreichbar, so daß Behälter normaler Größe von dem Bedienungsmann in voller Größe betreten werden Vönnen.

Schließlich vereinfacht sich die Herstellung eines Rührwerkes gemäß der Erfindung erheblich, da z. B. keine übergroßen Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung einer durchgehenden Welle mehr notwendig sind. Die Drehzapfen ebenso wie die Schaufeln, Stützstreben und Tragstücke können einzeln auf entsprechenden Werkzeugmaschinen geringerer Größe bearbeitet werden. Das Rührwerk ist somit von den Grenzen der Bearbeitungsmöglichkeit weitgehend unabhängig.

Zum sicheren und gleichmäßigen Einleiten der vom Material auf die Schaufeln und Querstützen ausgeübten Kräfte in die Drehzapfen und zur besseren Lagerung der Drehzapfen sind neLen der festen Verbindung der Schaufelenden mit den Drehzapfen radiale Arme und Versteifungsstangen an den Endteilen der Schaufeln vorgesehen, die mit dem in das Behälterinnere ragende Ende der Drehzapfen verbunden sind.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besitzen die Schaufeln ein Dreiecksprofil mit nach innen weisender Firstkante, wodurch eine verbesserte Eigen-Quersteifigkeit der Schaufeln erzielt und durch ihre Halterung in entsprechend ausgebildeten Profilkerben der Tragstücke eine einfache Montage des Fachwerkes erreicht wird.

Die Schaufeln, Quer-, Längsstäbe und die Tragstücke können hohl und von einem Wärmetauschermedium durchströmt sein, um das Material während des Rührvorganges abzukühlen oder zu erwärmen.

Um eine gleichmäßige Verteilung des Wärmetausehermittels zu erreichen, können in die jeweils einen Verbindungsstangen-Knotenpunkt bildenden Tragstücke eine gleiche, gerade Anzahl von Austrittsöftnungen aufweisen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Horizontal-Rührwerks an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Endteil des erfindungsgemäßen Rührwerkes und seine Verbindung mit einem der Drehzapfen in Seitenansicht,

F i g. 2 eine End-Ansicht des Rührwerkes nach

Fig. 1.

Dieses Rührwerk soll in einem Behälter 1 von im allgemeinen zylindrischer Form verwendet werden, dessen Innenmantel strichpunktiert angedeutet ist. An den in bekannter Weise halbkugelförmigen Behälterenden befinden sich Lager für Drehzapfen! des Rührwerkes. Diese nicht im einzelnen dargestellten Lager können von beliebiger herkömmlicher Bauart, z. B. bei einem mit Innendruck arbeitenden Behälter leckdicht gebaut sein.

Die Rührelemente des Rührwerkes bestehen im wesentlichen aus drei schraubenlinienförmigen Schaufeln 3, 4 und 5. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel bestehen die Schaufeln aus Dreiecksprofil-Stangen von solcher Form, daß ihre Firstkante stets zur Behälterachse gerichtet ist. An seinem inneren Ende trägt der Drehzapfen 2 drei radiale Arme 7, 8 und 9, deren jeder an seinem Außenende mit einem Tragstück 10, 11, 12 versehen ist, das eine Kerbe vom Profil der die Schaufeln bildenden Dreiecksprofil-Stangen aufweist. Jedes der Tragstücke 10, 11, 12 ist ferner durch eine Versteifungsstange 13 mit dem Drehzapfen 2 verbunden.

Jede Schaufel, z. B. die Schaufel 3, ist bei 14 am Drehzapfen 2 befestigt, von dort in einer Kurve, die sehr nahe am Innenprofil des Behältcrendes verläuft, zum Tragstück 10 geführt und in dieses eingefügt und geht von dort weiter in Form einer Schraubenlinie mit einem Außendurchmesser, der nur um ein geringes, riämlich um das nötige Spiel, kleiner als der Innendurchmesser des Behälters ist. In mehreren zur Drehachse des Rührwerkes queren Ebenen, die z. B. voneinander gleichen Abstand haben, ist jede schraubenlinienförmige Schaufel 3, 4, S mit einem Tragstück IS, 16,17 verbunden, und zwar darin eingefugt. Jedes dieser Tragstücke ist mit den beiden anderen Tragstücken derselben Querebene durch eine erste Reihe Stangen 18 verbunden, die miteinander ein gleichseitiges Dreieck bilden. Jedes Tragstück IS, 16, 17 ist ferner durch eine Stange mit einem Tragstück der vorhergehenden Querebene, das zu einer anderen Schaufel gehört, und mit einem Tragstück der nachfolgenden Querebene, das zur dritten Schaufel gehört, verbunden. Ebenso ist das zur Schaufel 4 gehörige Tragstück 16 mit dem zur Schaufel 3 gehörenden Tragstück 10 und mit dem der Schaufel 5 zugehörigen Tragstück 22 verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

anderen durch Verformungen bestimmt, die auf vom Patentansprüche· behandelten Material auf das angetriebene Ruhrwerk wirkende Kräfte zurückzuführen sind.

1. Horizontalrührwerk für einen zylindrischen Ein technisch einfaches, insbesondere fur kleine Behälter großer Länge, das in zwei gesonderten 5 und mittlere Anlagen geeignetes Kufirwerk Desitzt Drehzapfen an jedem Ende des Behälters gelagert eine kräftige, starre Welle, an oer bcnautein durch und mit mehreren schraubenlinienförmigen radiale Tragarme befestigt sind Zur Verringerung schmalen Schaufeln versehen ist, die winkelver- des Gewichtes können die schraubenförmig angeordsetzt an den Drehzapfen befestigt und in gerin- neien Schaufeln ebenso wie die Welle und die I raggem Abstand von der Behälterwand angeordnet io arme hohl sein, so daß mittels eines geeigneten sowie durch Verstrebungen abgestützt sind, da- Wärmetauscher-Mediums noch das behandelte Matedurch gekennzeichnet, daß die Schau- rial während des Rührbetnebes gekühlt oder erfeln (3,4,5) in mehreren über die Länge des wärmt werden kann.

Rührwerks verteilten Querebenen durch Quer- Für große Durchsatzmengen sind derartige Ruhrstäbe (18) und durch schräg zur Rührwerksachse 15 werke jedoch nur begrenzt geeignet da bei großen angeordnete Längsstäbe (19) gegeneinander ab- Behälterlängen erhebliche Probleme der Wellenlagcgestützt sind und daß jeweils zwei Querstäbe (18) rung sowie der Wellendurchbiegung auttreten, hine und mindestens ein vorderer und ein riickwärti- Vergrößerung des Wellendurchmessers ist nur au. ger Längsstab (19) in je einem an den Schaufeln Kosten des nutzbaren Rauminhalts, des iJetriebsge-(3, 4, 5) befestigten Tragstück (10 bis 12, 15 bis ao wichtes und eines erheblich vergrößerten Aufwandes 17, 20 bis 22) eingreifen. bei der Bearbeitung der Welle möglich.

2. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- Es sind bereits auch Rührwerk-Ausführungen ur kennzeichnet, daß die in bekannter Weise unmit- Hochviskosematenalien bekannt (deutsche Urien.ttelbar mit den Drehzapfen (2) verbundenen gungsschrift 1917 435), bei denen jeweils em,· Schaufeln (3,4,5) über in Tragstücken (10, 11, 25 schraubenförmige schmale Schaufel über Ai.tnebs-12) angreifenden radialen Armen (7,8,9) und kreuze an gesonderten Drehzapfen befestigt sind, wo-Versteifungsstangen (13) mit dem in das Behälter- bei vier um jeweils 90° Winkel versetzte Langsstabe innere ragende Ende des Drehzapfens verbun- zur Fixierung der einzelnen Schraubengange dienen. den sind. An den Befestigungspunkten zwischen den Schaufeln

3. Rührwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 30 und den Längsstangen sind ferner Schaberplatten gekennzeichnet, daß die Schaufeln (3,4,5) ein vorgesehen, zwischen deren radialer Außenkante und Dreiecksprofil aufweisen, dessen Firstkante stets dem Behältermantel em schmaler Spalt verbleibt. Jezur Behälterachse gerichtet ist. des Rührwerk besitzt jeweils nur eine Schraubenh-

4. Rührwerk nach Anspruch 3, dadurch gc- nie-Schaufel zwischen einem Drehzapfenpaar, so daß kennzeichnet, daß die als Druckknoten wirken- 35 nur eine relativ geringe Misch- und Förderleistung den Tragstücke (10; 15; 20) Profilkerben zur erreicht wird. Im Betrieb unterliegt ein derartiges Aufnahme der Schaufel (3,4,5) und Blindboh- Rührwerk Biegebeanspruchungen, die beispielsweise rungen zur Aufnahme der Stabenden aufweisen. durch das Eigengewicht oder aber durch unterschied-

5. Rührwerk nach einem der vorhergehenden liehe Materialeigenschaften, wie wechselnde Zähig-Ansprüche, dessen Schrauben linienförmige 40 keit, verursacht werden. Schon eine geringe Durch-Schaufeln hohl und an einem Gas-Flüssigkeits- biegung der Längsstangen führt zu einer Verringe-Kreislauf angeschlossen sind, dadurch gekenn- rung des Spaltes und damit zur Gefahr von Beschädizeichnet, daß die Quer- und Längsstäbe (18, 19) gungen des Rührwerks bzw. der Behälterinnenwand, hohl und ihre Hohlräume mit denen der Schau- Querstreben sind nicht vorgesehen, so daß im innefeln (3, 4, 5) verbunden sind. 45 ren zentralen Teil des Behälters bzw. der schmalen

6. Rührwerk nach Anspruch 5, dadurch g~.- Schaufeln eine intensive mechanische Durchmikennzeichnet, daß jedes die Stützstäbe (18, 19) schung des Materials unterbleibt. Es können sich miteinander und mit den Schaufeln (3,4, S) ver- daher »Kerne« aus schlecht oder unvermischten Ausbindendes Tragstück eine gerade gleiche Anzahl gabegut bilden, in denen wiederum unerwünschte von Ausgangsöffnungen aufweist. 50 chemische Reaktionen ablaufen werden.

Bei einem weiter bekannten Vertikal-Rührwerk (deutsche Offenlegungsschrift 1 557 009) für kleinere Durchsalzmengen können schon auf Grund der An-

Ordnung und Abmessungen die eingangs erläuterten

55 Probleme der Groß-Rührwerke nicht auftreten. Bei diesem Vertikalmischer sind vier Schaufelblätter mit einer unterschiedlichen Steigung und sich ändernder Amplitude direkt an gesonderten End-Drehzapfen

Die Erfindung betrifft ein Horizontal-Rührwerk befestigt. Stützstreben zur Erhöhung der Quersteifignach den Merkmalen des Oberbegriffes des Haupt- 60 keit sind nicht vorgesehen und auf Grund der kleinen anspruches. Abmessungen auch nicht notwendig. Diese be-

Um Stoffansammlungen in den Wänden des Rühr- schriebenen Geräte sind ausschließlich zum Miwerk-Behälters zu vermeiden, soll die Form des vom sehen in diskontinuierlichem Betrieb geeignet und als Rührwerk gestrichenen Bereiches mit der Behälter- z. B. Förderer nicht verwendbar,
form auch im Druck-Betrieb so genau wie möglich S5 Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rührwerk nach übereinstimmen. Das Radialspiel zwischen den Rühr- den Merkmalen des Oberbegriffes des Hauptanspruwerk-Schaufeln und der Innenwand des Behälters ches von möglichst großer Quersteifigkeit bei geringwird einmal durch Herstellungs-Toleranzen und zum stern Rührwerkgewicht zu schaffen, bei dem der