DE2643690A1

DE2643690A1 - Begasungs-ruehrer

Info

Publication number: DE2643690A1
Application number: DE19762643690
Authority: DE
Inventors: Michael W Boex; Jack L Cooley; David C Ihrig
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: STWB Inc
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1977-04-07
Also published as: FR2326224A1; GB1567453A; JPS5243164A; BR7606426A; SE7610747L; US3992491A; DE2643690C2; FR2326224B1; SE436473B; CA1048015A; GB1567451A

Description

DIPL.-ING. HANS W. CIiOSXIXG

PATENTANWALT Z 0 H 0 D ν) U

F 35-1

FMC Corporation

1800 FMC Drive West Itasca

Illinois 60143 · U.S.A.

Begasungs-Rührer

Die Erfindung betrifft einen Gasblasenabscher-Apparat, insbesondere einen Begasungs-Rührer zum Abscheren feiner Gasblasen von seiner Oberfläche, wenn der Rührer in eine Flüssigkeit eingetaucht in dieser rotiert.

Begasungs-Rührer zur Erzeugung feiner Gasblasen in einer Flüssigkeit durch Abscheren von Gasblasen sind

7098U/0972

SIEBEKTSTE.4 · 8000 MÜNCHEN SO · 1Ό13 SOOSiO · KABEL: ΗΠΕΙΧΡΑΤΕΚΤ · TUL. (088) 4710 79 · TELEX 5-22059

bereits seit einiger Zeit bekannt. So beschreibt die US-PS 3 650 513 eines der jüngsten Beispiele eines derartigen Gasblasenabscher*-Apparates in Form einer rotierenden Scheibe mit porösen Flächen sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Scheibe.

■Dieser bekannte Begasungs-Rührer hat verschiedene bauliche Merkmale, die sowohl seine Gesamtgröße als auch den Druck, unter dem das in die zu behandelnde Flüssigkeit einzuführende Gas dem Rührer zugeführt werden kann, sehr einschränken. Diese beiden Einschränkungen behindern sehr den Anwendungsbereich eines derartigen Begasungs-Rührers zum Gasb-lasenabscheren. Ein großer Durchmesser von z.B. 1,2 bis 3 in (4 bis 10 Fuß) und ein Gasdruck von 0,7 bis 2,1 at (10 bis 30 psi ) über dem hydrostatischen Druck in der Tiefe, in der der Rührer arbeiten soll, sind nämlich sehr wünschenswert. Je größer der Durchmesser des Rührers ist, um so größer ist der potentielle Bereich der porösen Flächen am Rührer und um so größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein erwünschter hoher Gasdurchsatz von z„B_f 700 kg (1500 lbs) pro Tag erreicht werden kann. Betriebsüberdrücke von 0,7 bis 2,1 atü (10 bis 30 psig) sind erforderlich, um die gewünschte Gasstromdichte durch typische poröse Materialien wie keramisches Ziegelmaterial, die zum Einbau in einen Begasungs-Rührer geeignet sind, zu erzeugen.

Wenn eine offene, lichte Kammer wie sie in der vorgenannten US-PS beschrieben ist, z.B. mit einem Durchmesser von 2,1 m (7 Fuß) gebaut würde, würden sowohl die obere als auch die untere Wandung der Kammer einer Gesamtkraft von ca. 55.000 kp (110 000 lbs) ausgesetzt werden, wenn der Rührer bei einem Gasdruck von 1,4 at (20 psi) über dem umgebenden hydrostatischen Druck betrieben würde. Selbst eine Scheibe mit Stahlplatten von 1,9 cm (3/4 Zoll) Dicke sowohl an der

7098U/0972

Ober- als auch an der Unterseite der Kammer könnte einem derartigen Druck nicht standhalten, wenn keine inneren Stützen vorgesehen wären. Wenn die Konstruktion verstärkt würde, um den angedeuteten Gasdruck auszuhalten, so wäre das resultierende Gewicht des Rührers so groß, daß die kritische Drehzahl der Welle (d.h. die Drehzahl, bei der die erste harmonische Frequenz des rotierenden Körpers zu einer unerwünschten Schwingung führt, welche Drehzahl von der von der Welle gehalterten Masse abhängt) viel niedriger als die Drehzahl wäre, bei der ein Gasblasenabscher-Apparat betrieben werden sollte. Um ein derartiges Ergebnis zu vermeiden, müßte ein Begasungsrührer mit dem angedeuteten Aufbau mit bedeutend geringeren Abmessungen oder mit einem bedeutend niedrigeren Gasdruck betrieben werden, als es wünschenswert ist.

Ein anderer Nachteil einer offenen, lichten Gaskammer wie sie in der vorbezeichneten US-PS beschrieben ist, ist durch das große Gesamtvolumen der Kammer bedingt. Wenn ein beliebiger Begasungs-Rührer aus irgendeinem Grund Innendruck verliert, wird die Gaskammer unvermeidlich geflutet. Das in die Kammer während dieses Flutens einströmende Wasser muß als Teil der Masse der rotierenden Scheibe angesehen werden, wenn die kritische Drehzahl der Rührerwelle zu ermitteln ist. Zwar wird der größte Teil des Wassers wahrscheinlich aus der Gaskammer ausgestoßen werden, wenn die Kammer wieder ihren Arbeitsdruck erreicht hat, jedoch kann in der Zwischenzeit ein erheblicher Schaden auftreten falls der Rührer credreht und die kritische Wellendrehzahl während der Dauer des vorübergehenden starken Flutungszustands erreicht würde, Diese Schwierigkeit ist am größten bei einer inneren Gaskammer, die sich über das gesamte Volumen des Begasungs—Rührers erstreckt, wie es bei der genannten US-PS der Fall ist.

7098U/0972

Ein anderer Nachteil des aus dieser US-PS bekanntgewordenen Rührers ist ausweislich deren Fig. 1 bis 6 dadurch bedingt, daß sich der Gasraum radial nach außen unter dem nicht porösen ringförmigen Umfang der dort gezeigten Scheibe erstreckt. Wenn der Gasraum wegen des eben beschriebenen Verlusts an Innendruck geflutet wird, kann bei erneuter Rotation der. Scheibe eine bestimmte Wassermenge nicht durch den porösen Teil der Wände des Gasraums aus geblasen werden, da sie durch Fliehkrafteinwirkung in den Raum unterhalb des nicht porösen, verjüngten Umfangs der Scheibe gelangt und dort eingeschlossen bleibt. Die Gewichtszunahme der Scheibe wegen des ständig eingeschlossenen Wassers hat einen dauernden Einfluß auf die kritische Drehzahl der Rührerwelle.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die aufgezeigten Nachteile des bekannten Stands der Technik zu überwinden.

Beim erfindungsgemäßen Begasungs-Rührer erstreckt sich der Gasraum unter einer einzelnen porösen Platte an der Oberfläche der Rührerscheibe (jede der Platten hat ein poröses Material, durch das Gas hindurchtreten kann, um freiwerdende Gasblasen zu bilden, die dann abgeschert werden, wenn die Scheibe in Flüssigkeit, in die sie eingetaucht ist, rotiert) über einen Bereich , der im wesentlichen nur gleich dem Bereich der porösen Platte ist. Durch diese Begrenzung der Gasräume auf dieses stark verringerte Volumen werden verschiedene wichtige Vorteile erzielt. Die Gesamtkraft, die auf die porösen Platten durch das in die Gasräume unter Druck eingeführte Gas ausgeübt wird, ist stark verringert, weshalb eine Scheibe von bedeutend geringerer mechanischer Festigkeit und von bedeutend geringerem Gewicht für einen gewünschten großen Scheibendurchmesser verwendet werden kann, was seinerseits eine angestrebte hohe Drehzahl gestattet. Ein gegebenenfalls auftretendes unvermeidliches Fluten betrifft eine bedeutend geringere Wassermenge, so daß der Einfluß von vorübergehend

7Q98U/Q972

eingeschlossenem Wasser auf die kritische Drehzahl der Rührerwelle sehr gering ist. Außerdem wird ein dauernder Einschluß einer beliebigen Wassermenge am Umfang der Scheibe vermieden, was weiter den Einfluß auf die kritische Wellendrehzahl vom in den Gasraum eingedrungenen Wasser klein hält.

Es ist theoretisch denkbar, alle Innenräume in der rotierenden Scheibe des Begasungsrührers mit Ausnahme der Gasräume wasserdicht zu machen, so daß kein Wasser in diese Räume einsickern und so das Gewicht der rotierenden Scheibe erhöhen und damit die kritische Wellendrehzahl des Rührers beeinträchtigen kann. Aus praktischen Erwägungen ist es jedoch schwierig, alle diese Räume wasserdicht auszubilden. Demgemäß werden in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung derartige Schwierigkeiten beim Begasungs-Rührer vermieden, indem im wesentlichen alle Räume radial nach innen zu den Gasräumen des Rührers, die nicht bereits von Konstruktionselementen des Rührers oder durch die Hauptgaszuleitung eingenommen sind, mit einem leichten Werkstoff relativ niedriger Dichte im Vergleich zum Werkstoff der Hauptkonstruktionselemente des Rührers gefüllt sind, welcher Werkstoff im wesentlichen dem Eindringen von Wasser in irgendeinem von ihm eingenommenen Raum widersteht. Zusätzlich wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Winkelteil mit verjüngtem Querschnitt am Rührer radial außerhalb der porösen Platten befestigt, wobei sein dickster Abschnitt sich nahe den porösen Platten befindet, und dieser Winkelteil wird auch aus einem Werkstoff relativ niedriger Dichte, der zudem praktisch kein Wasser aufsaugt, hergestellt.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal des Begasungs-Rührers ist die relativ kleine Winkelbreite jeder porösen

709814/0972

Platte (die die Form eines Ringsektors hat, dessen Seitenkanten radial mit der rotierenden Scheibe fluchten), die zur porösen Oberfläche gehört _r durch die Gas bei rotierendem Rührer austritt. Da die größtmögliche poröse Oberfläche im gewünschten Abstand vom Drehpunkt - des Rührers die größte Gasdurchflußmenge für eine gegebene Eingangsleistung erzeugt, scheint es an sich wünschenswert zu sein, daß jede poröse Platte eine möglichst große Winkelbreite aufweist. So haben die Begasungs-Rührer der vorbezeichneten US-PS insgesamt nur vier (vgl. dort Fig. 3 und 6) oder acht (vgl. dort Fig., 7) poröse Platten, so daß eine theoretisch maximale Winkelbreite für jede Platte von etwas weniger als 90 beim dortigen ersten Ausführungsbeispiel und von etwas weniger als 4 5 beim dortigen zweiten Ausführungsbeispiel erreicht wird.

Demgegenüber sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des ex'findungsgemäßen Begasungs-Rührers mindestens zwölf poröse Platten vor, so daß die theoretisch maximale VJinkelbreite jeder porösen Platte etwas kleiner als ist. Obwohl dies die Gesamtfläche der vorhandenen porösen Oberfläche zwischen zwei gegebenen Abständen von der Mitte des Rührers verringert, wird dadurch beträchtlich die Zuverlässigkeit des Rührers erhöht, nämlich die Gefahr einer Rißbildung in den porösen Platten (die typischerweise aus keramischem Ziegelmaterial gefertigt sind), die sonst wegen der größerem Spannungen in der Platte bei größeren Winkelbreiten auftreten würde_f verringert. Zusätzlich erlaubt die schmalere Wihkelbreite jeder porösen Platte, daß die Platte ganz dünn gemacht werden kann, ohne daß sie zu zerbrechlich wird, was wiederum ermöglicht, die Scheibe des Rührers viel dünner als sonst zu machen, so daß der Rührer ein besseres Betriebsverhalten zeigt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist jedesmal

709814/0972

zweckmäßig, wenn aufgrund von Rissen oder anderer Schäden eine der porösen Platten des Rührers ausgetauscht werden muß. In diesem Fall ist eine Einrichtung vorgesehen, die am Rührer beide Seitenkanten jedes Plattenhalters, der eine pox"öse Platte trägt, lösbar sichert, mindestens eine der Seitenkanten des Plattenhalters, die anfangs in Richtung senkrecht zur Ebene des Rührers beweglich ist, wenn die Sicherungseinrichtung gelöst ist, Aufgrund eines de3:artigen Aufbaus können der Plattenhalter, seine zugehörigen porösen Platten an der Ober- und Unterseite des Rührers und andere Elemente, die den zugehörigen Gasraum begrenzen, zusammen gleichzeitig aus der Ebene des Rührers auf Wunsch verschwenkt werden, und die andere Seitenkante des Plattenhalters kann dann vom Rührer gelöst werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Seitenkanten von zv/ei benachbarten Plattenhaltern anfangs gegensinnig senkrecht zur Ebene des Rührers beweglich. Die Befestigungseinrichtungen für diese Seitenkanten können eine Einrichtung aufweisen, die die betreffende Kante mit der Grundtragkonstruktion des Rührers verschraubt. Auf Wunsch können aber die Plattenhalter mit den betreffenden Seitenkanten so ausgebildet werden, daß sie sich auf entgegengesetzten Seiten von einem der radial verlaufenden Grundkonstruktionselemente des Rührers befinden, wobei die Plattenhalterkanten dieses Grundkonstruktionselement einschließen und miteinander anstatt mit dem Konstruktionselement verschraubt sind. Beim selben Ausführungsbeispiel trägt die andere Seitenkante jedes Plattenhalters mehrere VorSprünge, die in komplementäre Öffnungen in der Grundtragkonstruktion des Rührers eingesetzt werden.

Alle diese erwähnten Merkmale fördern den Bau eines leicht zu unterhaltenden Hochleistungs-Begasungs'-Rührers.

709814/0972

Die Erfindung gibt also einen Begasungs-Rührer zum Abscheren feiner Gasblasen von seiner Oberfläche an, wenn der Rührer in eine Flüssigkeit eingetaucht in dieser rotiert. Die Welle des Rührers kann mehrere starre Konstruktions-Haupt-Speichen und eine gleiche Anzahl von starren hohlen GasZuleitungen tragen, die abwechselnd um die Welle herum angeordnet sind. Eine Anzahl von Platten, die jeweils die Form eines Kreisringsektors haben, dessen Seitenkanten radial zum kreisförmigen Rührer ausgerichtet sind, wird entweder an der Oberseite und/oder der Unterseite des Rührers nahe dessen Umfang getragen. Jede poröse Platte ist von einem Plattenhalter getragen, der eine Form ähnlich der seiner zugehörigen porösen Platten hat und mit diesen einen Gasraum bildet, der sich im wesentlichen soweit wie die Platten ausdehnt, jedoch nicht weiter. Die Seitenkanten der 'Plattenhalter sind lösbar am Rührer befestigt, und mindestens eine Seitenkante jedes Plattenhalters ist anfangs in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Rührers beweglich, wenn die zugehörige Befestigungseinrichtung gelöst ist. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Begasungs-Rührer in verschiedener Weise weitergebildet werden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungs

beispiels des erfindungsgemäßen Begasungs-Rührers, wobei ein Teil der Welle aus Platzgründen weggelassen ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Schei

be des Ausführungsbeispiels von Fig. 1, in teilweise weggebrochenem Zustand, wobei der verjüngte Außenabschnitt, die porösen Platten und die Halter der porösen

- 709814/0972

26A3690

Platten sowie die von der Scheibenoberseite getragenen Rührflügel der Übersichtlichkeit wegen weggelassen sind;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt 3-3

von Fig, 2;

Fig. 4 bis 6 weitere vergrößerte Teilschnitte 4-4,

5-5 bzw. 6-6 von Fig. 2;

Fig. 7 eine vergrößerte Draufsieht auf die

Scheibe des Ausführungsbeispiels von Fig. 1, wobei die Rührflügel auf der Scheibenoberseite der Übersichtlichkeit wegen weggelassen sind;

Fig. 8 eine vergrößerte Draufsicht, teilweise in

weggebrochenem Zustand, des Abschnitts 8 der Scheibe von Fig. 7;

Fig. 9 eine vergrößerte Draufsicht des Abschnitts

9 von Fig. 2;

Fig. 10 und 11 vergrößerte Teilschnitte des verjüngten

ringförmigen ümfangs der Scheibe von Fig. 7 bzw. 8, nämlich Schnitte 10-10 bzw. 11-11 von Fig. 8;

Fig. 12 eine vergrößerte Draufsicht des Platten

halters, auf dem die poröse Platte von Fig. 8 liegt;

Fig. 13 einen v/eiteren vergrößerten Teilschnitt

13-13 des Plattenhalters von Fig. 12;

7098U/0972

Fig, 14 einen ähnlich vergrößerten Teilschnitt

1 4t-"! 4 des Plattenhalters von Fig, 12;

Fig. 15 einen vergrößerten Teilschnitt 15-15

von Fig. 8, der zeigt, wie benachbarte Plattenhalter wie in Fig, 12 bis 14 abgebildet an einem radial verlaufenden Konstruktionsteil der Scheibe von Fig. befestigt werden können;

Fig. 16 und 17 ähnlich Fig. 15 abgewandelte Ausführungsbeispiele der Befestigung der Halter der porösen Platten an einem radial verlaufenden Konstruktionsteil der Scheibe von Fig. 2; und

Fig. 19 eine vergrößerte Ansicht des äußersten

linken Abschnitts von Fig, 3.

Gesamtaufbau des Begasungs-Rührers. Fig, 1 zeigt eine Seitenansicht eines Äusfuhrungsbeispiels des erfindungsgemäßen Begasungs-Rührers für Gasblasenabscherung. Der Rührer 20 hat eine Scheibe 22, die durch mehrere Bolzen 24 an einem mittigen Ring 25 starr befestigt ist, der mit einer Hohlwelle 26 verschweißt ist. Die Hohlwelle 26, die um eine Achse 27-27 umläuft, wird über ein Untersetzungsgetriebe 28 von einem Elektromotor 30 angetrieben, die beide oberhalb des normalen Stands der Flüssigkeit angeordnet sind, in die der Rührer 20 eingetaucht wird.Der Elektromotor 30 ist vorzugsweise drehzahlregelbar.

Die Hohlwelle 26 ist weggebrochen gezeigt, um anzudeuten, daß die Scheibe 22 sich normalerweise ca. 3,6 bis 4,2 m (12-14 Fuß) unterhalb des Spiegels der zu durchmischenden Flüssigkeit - z.B. in einem Belüftungstank einer herkömmlichen Anlage zur Behandlung von aktiviertem Abwasserschlamm

7098U/0972

befindet, in die-feine Gasblasen durch Rotation der Scheibe 22 einzuführen sind.

Eine Buchse 32 kann durch Spannbacken 37 und zugehörige Bolzen 38 an der Hohlwelle 26 in vorbestimmter Tiefe in einer Zone zwischen zwei Anschlägen, nämlich einem unteren Anschlag 34 und einem oberen Anschlag 36, die von der Hohlwelle 26 getragen sind, befestigt werden. Die Buchse trägt ihrerseits eine schraubenlinienformige Schraube 40 zum Untertauchen einer Aufschwemmung, so daß bei Rotation der Hohlwelle 26 die Schraube 40 eine vorhandene "Aufschwemmung" in Form von durchmischten Luftblasen und suspendierten Feststoffteilchen auf der Oberfläche des flüssigen Inhalts des Tanks, in dem der Begasungs-Rührer 20 verwendet wird , unter die Flüssigkeitsoberfläche herunterdrückt _t

Der Umlauf der Flüssigkeit unmittelbar über der rotierenden Scheibe 22 wird durch Rührflügel 42 auf der Oberseite der Scheibe 22 bewirkt. Eine'ähnliche Bewegung der Flüssigkeit im Tank unmittelbar unterhalb der rotierenden Scheibe 22 wird durch Rührflügel 44 hervorgerufen, die sich an der Unterseite der Scheibe 22 befinden. Auf diese Weise helfen die Rührflügel 42 und 44, die beide herkömmlichen Aufbau haben, in der Flüssigkeit des Tanks die in dieser suspendierten Feststoffteilchen in Suspension zu halten.

Die drehbare Scheibe 22 der Ausführungsform des Begasungs-Rührers gemäß Fig, 1 hat einen Außendurchmesser von ca. 2,1 m (7 Fuß), was ungefähr dem 55fachen der maximalen Dicke der Scheibe in ihrem GasblasenabscherberexcR entspricht. Der Umfang der Scheibe 22 ist bei 46 bis auf eine Dicke von etwa 1,6 mm (1/16 Zoll) verjüngt.

Die Hohlwelle 26 bildet eine Hauptzuleitung 48, in welche das Gas, das in die zu behandelnde Flüssigkeit eingeleitet v/erden soll, eingeführt wird, und zwar über einen Drehanschluß 49, 'der an eine (nicht gezeigte) Druckgasquelle angeschlossen ist,

709814/0972

Tragkonstruktion: Die Grundtragkonstruktion der Scheibe ist am besten aus Fig. 2 ersichtlich. Eine Nabenplatte hat Bolzenlöcher 52 zur Aufnahme von Bolzen, durch die sie an einem mittigen Ring 25 befestigt ist, der von der Welle 26 getragen ist. Die Nabenplatte 50 hat eine sich nach außen erstreckende Schulter 54, an· der im Ausführungsbeispiel von Fig. 2 sechs starre Haupt-Speichen 56 befestigt sind, die sich von dort radial nach außen erstrecken. Eine gleiche Anzahl von starren hohlen Gaszuleitungen 58 ist ähnlich an der Nabenplatte 50 befestigt und erstreckt sich radial nach außen zwischen den Speichen 56, Die Speichen 56 und die Zuleitungen 58 können aus irgendeinem festen Werkstoff wie Stahl oder irgendeinem anderen stabilen Werkstoff gefertigt sein.

Eine größere Anzahl von Speichen 56 und Zuleitungen 58 kann verwendet werden, wenn z„B. die Dicke der porösen Platten verringert oder der Gesamtdurchmesser des Rührers erhöht werden soll. Die Notwendigkeit, die Rißgefahr in den porösen Platten klein zu halten, kann dann stärker wiegen als der Verlust an Gasdispersionsfläche wegen der größeren Anzahl von nicht porösen Flächen zwischen der erhöhten' Anzahl von Platten.

Eine kleinere Anzahl von Speichen 56 kann ebenfalls verwendet werden, obwohl für die Stabilität mindestens drei erforderlich sind. Gewünschtenfalls brauchen gesonderte hohle Zuleitungen 58 nicht verwendet zu werden. Der äußere Abschnitt der Speichen 56 versteift dann ausreichend die Scheibe 22, während ihr innerer Abschnitt die radial verlaufenden Gasleitungen bilden "kann.

Gemäß Fig. 4 hat jede Haupt-Speiche 56 in diesem Aus*- führungsbeispiel einen äußeren quadratischen Querschnitt um eine ebene Ober*- und Unterseite von beträchtlicher Fläche zu ergeben, an der eine Verkleidung 60 befestigt werden-

7098U/0972

kann. Auf Wunsch kann das Innere jeder Speiche 56 mit einem leichten festen Werkstoff 62 ausgefüllt sein.

Gemäß Fig. 5 hat jede hohle Gaszuleitung 58 einen Kreisqueirschnitt und ist in diesem Ausführungsbeispiel· von einer zusätzlichen starren, hohlen Speiche 64 mit äußerem quadratischen Querschnitt umgeben_f die an der Wabenplatte 50 befestigt ist und von dieser sich radial nach außen erstreckt. Diese zusätzlichen Speichen, die aus Metall oder irgendeinem anderen festen Werkstoff bestehen, haben eine zusätzliche ebene Ober- und Unterseite beträchtlicher Fläche, an der die Vorkleidung 60 befestigt werden kann. Jede Zuleitung 58 erstreckt sich über die hohle Speiche, in der sie angeordnet ist, nach außen, um einen äußeren plattentragenden Abschnitt zu ergeben, der in einer noch zu beschreibenden Weise hilft, die die Gasdiffusionsflache für den Gasblasenabschcr-/vpparat bildenden Glieder zu tragen.

Eine kreisförmige Felge 66 ist am äußeren Ende der Haupt-Speichen 56 und der hohlen Gaszuleitungen 58 befestigt, um diese Anordnung von radial nach außen verlaufenden Konstruktions-Grundteilen zu versteifen. Zusätzlich erstrecken sich Stege 68 zwischen jedem benachbarten Paar von Haupt-Speichen 56 und zusätzlicher hohler Speichen 64, die ungefähr auf drei Vierteln des Abstands von der Drehachse 27 zur kreisförmigen Felge 66 angeordnet sind. Die Stege 68 können U-Profil haben, wie in Fig. 6 gezeigt ist, so daß zusätzliche ebene Deck- und Bodenflächen gewonnen sind, an denen die Verkleidung 60 befestigt werden kann.

Die Verkleidung 60 kann aus irgendeinem geeigneten Werk-

7098U/0972

stoff wie rostfreiem Stahl mit einer Dicke von ca. 0,125 cm (0,050 ") gefertigt sein. Die Verkleidung 60 ist ringförmig und erstreckt sich von der Nabenpla-t-te 50 in ihrer Mitte nach außen bis zu ungefähr drei Vierteln des Abstands bis zur Felge 66, und zwar sowohl auf der Oberais auch auf der Unterseite der Scheibe 22. Sie bedeckt die Anordnung der Speichen 56, der zusätzlichen Speichen 64, die die hohlen Zuleitungen 58 aufnehmen, und die Einrichtung zur Befestigung dieser radial verlaufenden Glieder an der Nabenplatte 50, so daß sie eine Ober- und Unterseite der Scheibe 22 bildet.

Die bisher beschriebene Konstruktion ist im Querschnitt in Fig. 3 gezeigt, und zv/ar im Querschnitt 3-3 von Fig. Der Querschnitt von Fig. 3 ist weggebrochen, um anzudeuten, daß ein großer Teil der kreisförmigen Verkleidung 60 mit der darunterliegenden Tragkonstruktion weggelassen ist. Das äußere Ende 67 jeder hohlen Gaszuleitung 58 ist durch eine geeignete Einrichtung geschlossen, z.B. die kreisförmige Felge 66 im vorliegenden Ausführungsbeispiel·.

Poröse Platten: Fig. 7 ist eine Draufsicht auf die vollständige Scheibe 22 mit porösen Platten 70 und verjüngtem kreisringförmigen Umfangsabschnitt 72, jedoch ohne die Rührflügel 42, während die Befestigung der Platten 70 an der Scheibe 22 nur schematisch angedeutet ist.

Jede poröse Platte 70 hat die Form eines Sektors eines Kreisrings, wobei seine Seitenkanten 73 radial mit dem Rührer fluchten. Der Werkstoff, aus dem die porösen Platten 70 gefertigt sein können, kann irgendein poröser Werkstoff mit öffnungen kleiner als ca. 50βλ m sein. Bessere Ergebnisse werden mit porösen Platten erhalten, deren Öffnungen kleiner als ca, 25 it m sind, und die maximale Porengröße im porösen Werkstoff _f aus dem die

7098U/0972

Platten 70 gefertigt werden, beträgt vorzugsweise ca, 10 [4 m. Die porösen Platten können z, B, aus poröser Keramik, porösem Sintermetall, porösem Sinterkunststoff, mikroporösem rostfreiem Stahlsieb od. dgl. gefertigt sein.

Eine Anzahl derartiger poröser Platten 70 wird von der vorher beschriebenen Anordnung der Haupt-Konstruktions-Speichen 56 und der radial verlaufenden Zuleitungen 58 an mindestens entweder der Oberseite oder der Unterseite der Scheibe 22 getragen. Eine Platte befindet sich an der Ober- oder Unterseite der Scheibe 22, und im vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite der Scheibe 22, zwischen jeder radialen Gaszuleitung 58 und der unmitteilbar benachbarten Haupt- Speichen 56, £_{ie an} jeder Seite von ihr liegen.

Gemäß Fig. 2 und 7 sind die porösen Platten 70 unmittelbar innerhalb der kreisförmigen Versteifungs-Felge 66 angeordnet.

Halter für die porösen Platten: Fig. 12 zeigt eine Draufsicht eines Halters 74 für poröse Platten, der hier zwei poröse Platten 70 trägt, nämlich eine an der Oberseite und eine an der Unterseite der Scheibe 22.

Außerdem begrenzt der Plattenhalter 74 mit der oberen und der unteren porösen Platte 70, die von ihm getragen werden, einen Gasraum 76 unter jeder porösen Platte 70 an der Oberseite des Rührers. Da jede poröse Platte an der Oberseite des Rührers von einer schmalen Leiste 78 getragen ist, die um den Umfang des Halters 74 der porösen Platten verläuft, hat jeder Gasraum 76 unterhalb der porösen Platte

709814/0972

2843690

eine Fläche, die im wesentlichen nur gleich der Wirkfläche seiner porösen Platte 70 ist,

Fig. 13 und 14 sind Schnittansxchten 13-13 bzw. 14-14 des Halters 74 der porösen Platten von Fig. 12. Gemäß Fig. 13 und 14 erstreckt sich eine Leiste 80 um den Boden des Umfangs des Plattenhalters 74 herum, ähnlich wie sich die-Leiste 78 um den Plattenhalter an dessen Oberseite herum erstreckt,

Mehrere Tragfinger 82 springen von einer Schulter 84 nach innen vor, die durch die Leisten 78 und 80 begrenzt ist, Die Tragfinger 82 liegen unter den porösen Platten 70. an diesen an; gewunschtenfalls kann zur weiteren Erhöhung der Festigkeit dieser Anordnung vorgesehen sein, daß Teile der Tragfinger 82 an den porösen Platten durch ein geeignetes Bindemittel (Klebstoff) befestigt sind. Die Außenrandabschnxtte jeder porösen Platte 70 sind in jedem Fall mit den Leisten 78 und 80 verklebt, ebenso \tfie mit den umgebenden Wänden 86 und 88, um eine gasdichte Kammer oder einen gasdichten Raum 76 zu ergeben „

Der Plattenhalter 74 kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff bestehen. Polyurethan hat sich als sehr zu·⁵· friedenstellend erwiesen, da es ein fester Werkstoff ist, der jedoch biegsam genug ist, um Stoßbelastungen auszuhalten '. Außerdem gibt er eine gute Haftverbindung mit porösen Platten aus einem typischen Material wie keramischem Ziegelmaterial, außerdem absorbiert er gewöhnlich nur 1 Gew.-% Wasser, wenn er in eine wäßrige Flüssigkeit eingetaucht wird. Die Kriterien für die Wahl des Werkstoffs, aus dem der Plattenhalter 74 zu fertigen ist, umfassen Biegsamkeit,. Festigkeit, Verträglichkeit mit der umgebenden Flüssigkeit, in der der Begasungs-Rührer zu

7098U/0972

verwenden ist, Dauerdeforitiationsfestigkeit, Verträglichkeit mit dem zum Zusammenbau des Gasraums 76 verwendeten Klebstoff, Wasserabsorption usw.

Gasräume: Jeder Gasraum 16 wird mit Druckgas gespeist, das zuerst über die Hauptzuleitung 48 und dann radial nach außen- über die hohlen Zuleitungen 58 zu Öffnungen 90 an beiden Seiten der hohlen Zuleitung gefördert wird (Fig. 3). Gemäß Fig. 2, 8 und 9 erstrecken sich zwei Zweigzuleitungen 9 2 von den Öffnungen 90 in der hohlen Zuleitung 58 über Wirkverbingungen, die durch geeignete Rohryerbindungsstücke 94 gebildet sind. Die Öffnungen befinden sich an einer Stelle, die etwas nach innen gegenüber dem verschlossenen äußeren Endabschnitt 67 der hohlen Zuleitung 58 versetzt ist.

Ein Rohrverbindungsstück 100 am anderen Ende jeder Zweigzuleitung 92 verbindet diese mit einem entsprechenden Gasraum 76 unter den porösen Platten 70, die sich benachbart zu und an entgegengesetzten Seiten der Gaszuleitung 58 befinden.

Befestigung der Halter für die porösen Platten: Jeder Halter 74 für poröse Platten ist an seinen Seiten - oder Radialkanten 102, 104 mit der Grundanordnung der Konstruktions Speichen 56 und der radial verlaufenden Zuleitungen 58 lösbar verbunden. Zu diesem Zweck - vgl. Fig. 12, 14 und trägt jede Seitenkante 102 zwei Vorsprünge 106. Für denselben Zweck - wie am besten aus Fig. 3, 18 und 19 ersichtlich ist, hat jede Haupt-I^siche 56 zwei komplementäre Öffnungen oder Schlitze 108 in jeder Seitenwand des Endabschnitts der Speiche,

Wenn jeder Plattenhalter 74 und seine zwei zugehörigen porösen Platten 70 in Arbeitsstellung um die äußeren Abschnitte der Scheibe 22 herum angeordnet sind, befinden

7G98U/0972

sich die Vorsprünge 106 in den zugehörigen Öffnungen 108,. Wie in Fig, 18 angedeutet ist. Fig, 18 und 8 zeigen in Schnittansicht bzw. in Draufsicht die Verkleidungsabschnitte 60 a, die an der Ober- und Unterseite der Haupt-Speichen 56 befestigt sind, um eine im wesentlichen glatte Ober- und Unterseite in diesem Bereich der Scheibe 22 zu ergeben.

Wie in Fig. 18 angedeutet ist, können kleine Spalten zwischen den fluchtenden Flächen des Verkleidungsteils 60 a und den benachbarten Plattenhaltern 74 vorgesehen sein. Für ein gutes hydrodynamisches Verhalten sollten diese Spalten nicht breiter als jeweils 0,17 cm (1/16 Zoll) sein, vorzugsweise nur 0,08 cm (1/32 Zoll), jedoch ist es normalerweise in der Praxis nicht notwendig, eine weitere Verringerung dieser Spalte auf einen beträchtlich kleineren Wert zu versuchen.

Die andere Seite des Plattenhalters 74, nämlich der Kantenabschnitt 104, ist an der Scheibe 22 so lösbar gesichert, daß sie anfangs in Richtung senkrecht zur Ebene des Rührers 20 verschiebbar ist, wenn die zugehörige Befestigungseinrichtung gelöst ist. Fig. 14 und 15 sowie Fig. 14 und 16 zeigen eine überhängende Flanschkonstruktion am Kantenabschnitt 104, die zwei alternative Möglichkeiten der Befestigung benachbarter Plattenhalter 74 an einer radialen Zuleitung 58 ergibt.

Im Ausführungsbeispiel von Fig, 15 umgeben Teile der Seitenkanten 104 von zwei benachbarten Plattenhaltern 74 den Plat'-tentragabschnitt (.der im vorliegenden Ausführungsbeispiel' hohl ist) des äußeren Endes der radialen Zuleitung 58. Die Seitenflanschen 104 vom benachbarten Plattenhalter 74 legen sich komplementär um die Zuleitung 58 und sind miteinander

7098U/0972

durch Schrauben 110 verschraubt. Der Flansch 104 am linken Plattenhalter 74 in Fig. 15 fluchtet mit der Oberseite der Scheibe 22, während der Flansch 104 am rechten Plattenhalter 74 mit der Unterseite der Scheibe 22 fluchtet.

Zum Ausbau und Auswechseln des Plattenhalters 74 und seiner zugehörigen Platten 70 links in Fig. 15 können die beiden lösbaren Befestigungseinrichtungen oder Schrauben 110 entfernt v/erden, wonach der Halter und seine zugehörigen Platten im Uhrzeigersinn aus der Ebene des Rührers 20 herausgeschwenkt werden können. Während dieses anfänglichen Schwenkens werden die Vorsprünge 106 in der anderen Seitenkante des Plattenhalters 74 etwas in komplementäre Öffnungen 108 in der Haupt-Speiche 56 verschwenkt. Nachdem der Plattenhalter 74 um einen gewissen Abstand aus der Ebene des Rührers herausbewegt worden ist, können die VorSprünge 106 seitlich aus den Öffnungen 108 herausbewegt werden, so daß die andere Seitenkante des Plattenhalters vom Rührer gelöst wird.

Dar Plattenhalter 74 auf der rechten Seite der hohlen Zuleitung 58 in Fig. 15 kann durch eine ähnliche anfängliche Gegenuhrzeigersinn-Schwenkung entfernt werden, worauf der Eingriff der Vorsprünge 106 in die komplementären Öffnungen 108 an der anderen Seitenkante des Plattenhalters gelöst wird.

Im Ausführungsbeispiel von Fig. 16 sind lösbare Befestigungen oder Schrauben 110 unmittelbar in den äußeren Endabschnitt 58a aus Vollmaterial der Zuleitung 58 eingeschraubt, um die einzelnen Flanschai104 der Platttenhalter 74 zu sichern. Jeder Plattenhalter 74 kann aus seiner entsprechenden Stellung, in der er das Konstruktionsteil 58a umgibt, entfernt werden, indem seine züge-

709814/0972

hörigen lösbaren Befestigungsmittel oder Schrauben 110 entfernt werden und der Plattenhalter anfänglich im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, wonach der Eingriff der Vorsprünge 10 6 in die komplementären Öffnungen 108. in der Haupt-Speiche 56 an der anderen Kante des Plattenhalters gelöst wird.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Befestigungseinrichtung der Plattenhalter ist in Fig, 17 abgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel trägt eine Seitenkante jedes Plattenhalters 74 eine Schulter 112, die eine Leiste 114 sowohl an der Ober- als auch ander Unterseite des Rührers ausbildet.

Schienen 116, die unmittelbar am äußeren Ende 78 aus Vollmaterial der Zuleitung 78 durch lösbare Befestigungsmittel oder Schrauben 110 befestigt sind, begrenzen die Schultern 112 an den Leisten 114 sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite des Rührers.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann jeder Plattenhalter 74 mit seinen zugehörigen porösen Platten 70 von der Scheibe 22 auf Wunsch ausgebaut werden, indem die Schrauben 110 und die entsprechende umgreifende Schiene 116 entfernt werden. Die Seitenwände 118 jeder umgreifenden Schiene 116 sind etwas abgeschrägt, um ein Verschwenken des Plattenhalters 74 entweder im Gegenuhrzeiger- oder im Uhrzeigersinn zu erlauben, je nachdem, ob der Plattenhalter durch. Bewegen nach oben oder unten relativ zum Rührer ausgebaut werden soll.

Verjüngte Umfangsabschnitte; Die verjüngten Umfangsabschnitte 72 bilden einen Ringteil d.er Scheibe 22 außerhalb der kreisförmigen Felge 66, Die Positionierung der verschiedenen Abschnitte _r die zusammen den Ringteil bilden, ist am deutlichsten aus Fig, 7 ersichtlich, wäh-

70 98U/0972

rend ihr Querschnitt und die Verbindung miteinander sowie mit der Felge 66 am deutlichsten in Fig. 8, 10 und 11 gezeigt sind.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind acht verjüngte Segmente auf Dauer miteinander durch Kunststoffstifte 120 verbunden. Oie dadurch gebildete Ringeinheit 72 von verjüngten Segmenten ist an der Felge 66 durch Schrauben 122 befestigt. Der dickste Abschnitt der verjüngten Segmente befindet sich nahe den porösen Platten 70.

Die ringförmigen verjüngten Segmente 72 sind vorzugsweise aus ein'H.fl leichten Werkstoff mit relativ geringer Dichte im Vergleich zum Werkstoff der Haupt-Speichen 56 und der GasZuleitungen 58 gefertigt. Der Werkstoff sollte auch im wesentlichen kein Wasser absorbieren oder sonstwie aufnehmen. Polyurethan-Schaum hat sich als geeigneter Werkstoff für die verjüngten Segmente 7 2 erwiesen.

Füllereinsätze: Da es schwierig ist, die Verkleidung 60 an der Schulter 54 der Nabenplatte 50, den Haupt-Konstruktions-Speichen 56, den zusätzlichen Speichen 64 und den Stegen 68 mit wasserdichten Dichtungen zu befestigen, kann Flüssigkeit in die durch diese Bauteile gebildeten keilförmigen Räume einsickern. Jede derartige Flüssigkeit führt zu den oben angeführten unerwünschten Ergebnissen. Dies wird beim erfindungsgemäßen Begasungs-Rührer durch Verwendung von Einsätzen 124 vermieden, die nach Form und Abmessungen alle Räume zwischen der Ober- und der Unterseite der Scheibe 22 radial innerhalb der Gasräuine 76 mit Ausnahme der Räume, die durch die erwähnten Bauteile und die Hauptgaszuleitung des Rührers bereits eingenommen sind, ausfüllen (Fig. 2).

Jeder leichte Werkstoff mit relativ crerinaer Dichte im

7098U/097 2

Vergleich zum Werkstoff der Haupt-Speichen kann für die Füllereinsätze 124 verwendet werden, sofern er nur hinreichend widerstandsfähig gegenüber dem Eindringen von Wasser in den von ihm eingenommenen Raum ist. Geschäumtes Glas mit geschlossener Zellstruktur hat sich als besonders geeignet für. die Herstellung der Einsätze 124 erwiesen. Ein derartiger Glasschaum mit geschlossenen Zellen absorbiert nur sehr wenig Flüssigkeit, Außerdem erhöhen die Einsätze 124 aas derartigem Material die Widerstandsfähigkeit der Scheibe 22 gegenüber Druckspannungen beim Eintauchen dieses Rührers sogar in sehr beträchtlicher Tiefe der zu behandelnden Flüssigkeit, da ein derartiger kommerziell erhältlicher Glasschaum einem Drück von mehr als 7 at (100 psi) standhält.

Der erfindungsgemäße Begasungs-Rührer gestattet eine sofortige hochwirksame Erzeugung von feinen Gasblasen zur Dispersion in einer Flüssigkeit, in die der Rührer eingetaucht ist. Die Zufuhr von Druck gas zur Hauptzuleitung 48, wenn die Scheibe 22 um die Achse 27-27 rotiert, während sie in der Flüssigkeit eingetaucht ist, läßt das Gas über die Zuleitungen und die Zweigzuleitungen 92 in den Gasraum 76 und von dort durch die porösen Platten 70 nach außen strömen. Dadurch werden freiwerdende Gasblasen an der Oberfläche der porösen Platten 70 erzeugt, die durch die viskosen Scherkräfte abgeschert werden, die von der Flüssigkeit auf den Rührer bei dessen Rotation in ihr ausgeübt werden.

7098U/0972

5«

Leerseite

Claims

a* -

Patentansprüche

(Λ .)Begasungs-Rührer zum Abscheren feiner Gasblasen von seiner Oberfläche bei Rotation im in eine Flüssigkeit eingetauchten Zustand,

gekennzeichnet durch

eine Hohlwelle (26), die eine Hauptzuleitung (48) für in die Flüssigkeit einzuführendes Gas bildet;

mindestens sechs starre Haupt-.Speichen (56);

eine Einrichtung zur Befestigung der Speichen (56) an der Hohlwelle (26) an radial von dieser ausgehenden Stellen;

eine gleiche Anzahl von starren hohlen Gaszuleitungen (58) ;

eine Einrichtung zur Befestigung jeder hohlen Gaszuleitung (58) an der Hohlwelle (26) an von ihr radial nach außen sich erstreckenden Stellen zwischen jeweils einem Paar von benachbarten Haupt-Speichen .(56), wobei die hohlen GasZuleitungen (58) an

70981 4/0972

ihrem inneren Ende in Wirkverbindung mit der Hauptzuleitung (48) stehen und an ihrem äußeren Ende verschlossen sind;

mehrere poröse Platten (70), die durch die Anordnung der Haupt-Speichen (56) und der radial verlaufenden Gaszuleitungen (58) an "mindestens einer der Ober- und Unterseien des Rührers (2 0) getragen sind, wobei eine der porösen Platten (70) sich zwischen jeder radialen Zuleitung (58) und der unmittelbar benachbarten Haupt-Speiche (56) an jeder Seite davon befindet und wobei jede poröse Platte (70) die Form eines Sektors eines Rings hat, dessen Seitenkanten

(73) radial mit dem Rührer (2 0) fluchten;

eine Einrichtung zur Begrenzung eines Gasraums (7 6) unter jeder porösen Platte (70) auf der Oberfläche des Rührers (2Q) , wobei jeder Gasraum (76) sich nur über eine Fläche erstreckt, die im wesentlichen gleich der Fläche seiner zugehörigen porösen Platten auf der Ober- und/oder Unterseite des Rührers (20) ist;

zwei Zweigzuleitungen (92) für jede radial verlaufende hohle Gaszuleitung (58), wobei eine der Zweigzuleitungen (92) seitlich an jeder Seite der hohlen Gaszuleitung (58) verläuft, ferner ein Ende jeder Zweigzuleitung (92) in Wirkverbindung mit der hohlen Gaszuleitung (58) an einer Stelle innerhalb des geschlossenen äußeren Endes der hohlen Gaszuleitung (58) steht, so daß ein plattentragender Abschnitt am äußeren Ende jeder hohlen Gaszuleitung übrigbleibt;

eine Einrichtung zur Wirkverbindung des anderen Endes jeder Zweigzuleitung (92) mit dem Gasraum (76) unter

7098U/0972

den porösen Platten (70) benachbart zu und an den entsprechenden Seiten der hohlen Gaszuleitung (58);

eine Verkleidung (6O) zur Abdeckung der Speichen (56), der Zuleitungen (58) und der Einrichtung zur Befestigung der Zuleitungen (58) an der Hohlwelle (26) zur Bildung eines scheibenförmJ-gen Teils mit einer Ober- und einer Unterseite, wobei die Verkleidung (60) zwischen der Hohlwelle (26) und den porösen Platten (70) verläuft;

so daß bei Zufuhr von Gas zur Hauptzuleitung (.48) _f wenn der Begasungsrührer um seine Drehachse (27-27)

eingetaucht in die Flüssigkeit rotiert, Gas durch die Gaszuleitungen (58) und die Zweigzuleitungen (92) in die Gasräume (76) und von dort durch die porösen Platten (70) hindurch ausströmt, um freiwerdende Gasblasen an der Oberfläche der porösen Platten (70) ■auszubilden, die durch die viskosen Scherkräfte abgeschert werden, die von der Flüssigkeit auf den Rührer bei dessen Rotation in ihr ausgeübt werden.
2. Begasungs-Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Räume zwischen der Ober- und der Unterseite der Scheibe (22) radial innerhalb der Gasräume (76) mit Ausnahme derjenigen Räume, die von den Konstruktionsteilen und der Hauptgaszuleitung (48) des Rührers (20) eingenommen sind, im v/es entlichen mit einem leichten Material (124) von relativ geringer Dichte im" Vergleich zum Werkstoff der Haupt-Speichen (56) ausgefüllt sind, wobei das leichte Material (124) im wesentlichen das Eindringen von Wasser in die von ihm gefüllten Räume verhindert.

709814/0972
3. Begasungs-Rührer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ring (72), der an der Anordnung der Haupt-Speichen (56) und der hohlen Gaszuleitungen (58) radial außerhalb der porösen Platten (70) befestigt ist sowie aus einem leichten Werkstoff relativ geringer Dichte im Vergleich zum Werkstoff der Haupt-Speichen (56) besteht, wobei der leichte Werkstoff im wesentlichen kein Wasser aufnimmt und wobei der Ring (72) einen verjüngten Querschnitt hat, dessen dickster Teil nahe den porösen Platten (70) liegt.
4. Begasungs-Rührer nach Anspruch 1 _f dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung eines Gasraums (76) unter jeder porösen Platte (70) an der Oberfläche des Rührers (20) mehrere Plattenhalter (74) aufweist, die von der Anordnung der Haupt-Speichen (56) und der radial verlaufenden Gaszuleitungen (58) getragen ist_f wobei einer der Plattenhalter (74) zwischen jeder radial verlaufenden Gaszuleitung (58) und der unmittelbar benachbarten Haupt-Speiche (56) an jeder Seite von ihr angeordnet ist, wobei jeder Plattenhalter (74) eine Form ähnlich der Form seiner zugehörigen porösen Platten (70) auf der Ober und/oder Unterseite des Rührers (20) hat; daß ferner eine Einrichtung zur lösbaren Befestigung beider Seitenkanten (102,104) jedes Plattenhalters (74) an der Anordnung der Speichen (56) und radial verlaufenden Gaszuleitungen (58) vorgesehen ist, wobei mindestens eine der Seitenkanten anfangs in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Rührers (20) beweglich ist, wenn ihre zugehörige Befestigungs-Vorrichtung gelöst ist, so daß zum Ausbau einer porösen Platte (70) aus dem Rührer (20) der Plattenhalter (74), dessen zugehörige poröse Platten (70) und beliebige andere den Gasraum (76) begrenzende Teile zusammen gleichzeitig aus der Ebene des Rührers (20)

7098U/0972

drehbar sind, damit dann die andere Seitenkante des Plattenhalters (74) aus dem Rührer (2P) ausbaubar ist.
5. Begasungs-Rührer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten(102, 104) der Plattenhalter (.74) an seitlich entgegengesetzten Seiten jeder radial verlaufenden Gciszuleitung (58) anfangs gegensinnig senkrecht zur Ebene des Rührers (2 0) beweglich sind, wenn ihre zugehörige Befestigung gelöst ist.
6. Halter für poröse Platten, der an einer kreisrunden Scheibe eines Begasungs-Rührers zwischen ersten und zweiten radialen Konstruktions-Tragelementen der Scheibe befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß er die Form eines Ringsektors hat, dessen Seitenkanten (102, 104) radial mit dem Ring fluchten, von dem er ein Sektor ist, wobei die eine Seitenkante des Plattenhalters (74) eine Einrichtung trägt, die zusammen mit einer komplementären Einrichtung am ersten Tragelement des Rührers (20) einen ineinandergreifenden Sitz bildet, der durch Bewegen eines der Glieder seitlich relativ zum anderen außer Eingriff bringbar ist, während die andere Seitenkante des Plattenhalters (74) einen Vorsprung trägt, der durch eine Verschraubung am zweiten Traaelement des Rührerβ (20) lösbar befestigbar ist.
7. Halter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von der einen Seitenkante des Plattenhalters (74) getragene Einrichtung mehrere Vorsprünge (.106) aufweist, die in komplementäre Öffnungen (108) im ersten radial verlaufenden Tragelement der Scheibe (22) einsetzbar sind.

7098U/097 2
8. Drehbare Scheibe für einen Begasungsrührer zum Abscheren feiner Gasblasen von der Oberfläche der Scheibe bei Rotation im in eine Flüssigkeit eingetauchten Zustand,

gekennzeichnet durch

eine hohle mittige Nabenpiatte (50), die einen Einlaß für in die Flüssigkeit einzuführendes Gas bildet;

mindestens sechs starre Haupt-. Speichen (56);

eine Einrichtung zur Befestigung der Speichen (56) an der Nabenplatte (50) an radial von dieser ausgehenden Stellen;

eine gleiche Anzahl von starren hohlen Gaszuleitungen (58) ;

eine Einrichtung zur Befestigung jeder hohlen Gaszuleitung (58) an der mittigen Nabenplatte (50) an von ihr radial nach außen sich erstreckenden Stellen zwischen jeweils einem Paar von benachbarten Haupt-Speichen (56)\ wobei die hohlen Gaszuleitungen (58) an ihrem inneren Ende in Wirkverbindung mit der Hauptzuleitung (48) stehen und an ihrem äußeren Ende verschlossen sind;

mehrere poröse Platten (70), die durch die Anordnung der Haupt- Speichen (56) und der radial verlaufenden Gaszuleitungen (58) an der Ober und/oder Unterseite der Scheibe (22) getragen sind, wobei eine der porösen Platten (70) sich zwischen jeder radialen Zuleitung (58) und der unmittelbar benachbarten

7098U/0972

Haupt-Konstruktions-Speiche (56) an jeder Seite davon befindet und wobei jede poröse Platte (70) die Form eines Sektors eines Rings hat, dessen Seitenkanten (73) radial mit der Scheibe (22) fluchten;

eine Einrichtung zur Begrenzung eines Gasraums (76) unter jeder porösen Platte (70) auf der Oberfläche der Scheibe (22)_f wobei jeder Gasraum (76) sich nur über eine Fläche erstreckt, die im wesentlichen gleich der Fläche seiner zugehörigen porösen Platten auf der Ober- und/oder Unterseite der Scheibe (22) istj

zwei Zweigzuleitungen (92) für jede radial verlaufende hohle Gaszuleitung (58) , wobei eine der Zweigzuleitungen (92) seitlich an jeder Seite der hohlen Gaszuleitung (58) verläuft, ferner ein Ende jeder Zweigzuleitung (92) in Wirkverbindung mit der hohlen Gaszuleitung (58) an einer Stelle innerhalb des geschlossenen äußeren Endes der hohlen Gaszuleitung (58) steht, so daß ein plattentragender Abschnitt am äußeren Ende jeder hohlen Gaszuleitung übrigbleibt;

eine Einrichtung zur Wirkverbindung des anderen Endes jeder Zweigzuleitung (92) mit dem Gasraum (76) unter den porösen Platten (70) benachbart zu und an den entsprechenden Seiten der hohlen Gaszuleitung (58); und

eine Verkleidung (60) zur Abdeckung der Speichen (56) _t der Zuleitungen (58) und der Einrichtung zur Befestigung der Zuleitungen (58) an der Scheibe (22)_f zur Bildung einer Ober- und einer Unterseite der Scheibe (.22) , wohei die Verkleidung (6.0) zwischen der mittigen Nabenplatte (50) und den mehreren porösen Platten (70) verläuft;

7098U/0972

so daß bei Zufuhr von Gas zum Gaseinlaß in der mittigen Nabenplatte (50) , wenn die Scheibe (22) iim ihre Drehachse (27-27) eingetaucht in die Flüssigkeit rotiert, Gas durch die hohlen Gaszuleitungen (58) und die Zweigzuleitungen (92) hindurch in die Gasräume (76) und von dort durch die porösen Platten (70) hindurch ausströmt, um freiwerdende GasbJasen an der Oberfläche der porösen Platten (70) auszubilden,- die durch dJ e viskosen Scherkräfte abgeschert werden, dio von der Flüssigkeit auf die Scheibe (22) bei der Rotation
in ihr ausgeübt werden.
9. Scheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Räume zwischen der Ober- und der Unterseite
der Scheibe (22) radial innerhalb der Gasräurae (7 6) mit Ausnahme derjenigen.Räume, die von den Konstruktionsteilen der Scheibe (22). ei-ngenommen sind, im
wesentlichen mit einem leichten Material (124) von relativ geringer Dichte im Vergleich zum Werkstoff. der Haupt-Speichen (56) ausgefüllt

sind, so daß das leichte Material (124) im wesentlichen das Eindringen von Wasser in die von ihm
gefüllten Räume verhindert.
10. Scheibe nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch

einen Ring (72)_f der an der Anordnung der Haupt-Konstruktions-Speichen (56) und der hohlen Gaszuleitungen (58) radial außerhalb der porösen Platten (70) befestigt ist sowie aus einem leichten Werkstoff relativ geringer Dichte im Vergleich zum Werkstoff der Haupt-Speichen (56) besteht, wobei der

leichte Werkstoff im wesentlichen kein Wasser aufnimmt, und wobei der Ring (72) einen verjüngten Querschnitt hat, dessen dickste Stelle nahe den porösen Platten (70) liegt.

7098U/0972

S 264369Q
11. Scheibe nach Anspruch 8, dadurch ..gekennzeichnet , . daß die Einrichtung zur Bildung eines .Gasraums (76) unter jeder porösen Platte -(70) an der Oberfläche · ,, der Scheibe (22) mehrere Plattenhalter.(74) aufweist _t die von der Anordnung der Haupt-Speichen (56) und der radial verlaufenden Gaszu.leitung.en, ,(581 getragen ist, w.obei einer der Plattenhalt.er, (74) . . zwischen jeder radial verlaufenden Gaszuleitung.(58) und der unmittelbar benachbarten Haupt·-." ■ . " .· Speiche (56) an jeder Seite von ihr angeordnet.ist, .. . wobei jeder Plattenhalter (74) eine Form, ähnlich der Form seiner zugehörigen porösen Platten (70) auf der Ober- und/oder Unterseite der Scheibe (.22). hat; daß . ferner eine Einrichtung zur lösbaren-.Befestigung beider, Seitenkanten (102,104) jedes Plattenhalters.(74) an der Anordnung von den Speichen (56) und radial verlaufenden Gaszuleitungen (58) vorgesehen ist, wobei mindestens eine - der Seitenkanten anfangs in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Scheibe (22) beweglich ist, wenn ihre zugehörige Befestigungs-Einrichtung gelöst_: ist ,-so daß zum Ausbau einer porösen Platte (70) aus der Scheibe (22) der Plattenhalter (.74), dessen zugehörige poröse Platten (70) und beliebige andere den Gasraum (76) begrenzende Glieder zusammen gleichzeitig aus der Ebene der Scheibe (22) drehbar sind, damit dann die andere Seitenkante des Plattenhalters (74) aus der Scheibe (22) ausbaubar ist.
12. Begasungs-Rührer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (102, 104) der Plattenhalter (74) an seitlich entgegengesetzten Seiten jeder radial verlaufenden Gaszuleitung (58) anfangs gegensinnig senkrecht zur Ebene der Scheibe (22) beweglich sind, wenn ihre zugehörige Befestigung gelöst ist.
13. Scheibe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

709814/0972

die Befestigungsvorrichtung jeden sich nach außen hin erstreckenden Flansch eines Plattenhalters mit dem unmittelbar benachbarten Plattenhalter lösbar verbindet, .:.■■■"
14. Drehbare Scheibe für einen Begasungs-Rührer zum .

Abscheren feiner Gasblasen von der Oberfläche der

Scheibe bei deren Rotation im in eine Flüssigkeiteingetauchten Zustand, - ..

gekennzeichnet durch

eine hohle mittige Nabenplatte (50), die einen Einlaß für in die Flüssigkeit einzuführendes Gas bildet;

mindestens drei starre Haupt'-Speichen (56) ;

eine Einrichtung·zur Befestigung der Speichen (56) an der Nabenplatte (50) an radial von dieser ausgehenden Stellen;

Gasleitungen (58) , die sich radial nach außen von der mittigen Nabenplatte. (50) erstrecken, um Gas vom Gaseinlaß nach außen zu leiten;

mehrere poröse Platten (70), die durch die Anordnung der Haupt-Speichen (56) und der radial verlaufenden Gasleitungen (58) an der Ober'- und/oder Unterseite der Scheibe (.22) getragen sind, wobei jede poröse Platte (70) die Form eines Sektors eines Rings hat, dessen Seitenkanten (73) radial mit der Scheibe (22) fluchten;

eine Einrichtung zur Begrenzung eines Gasraums (.76) unter jeder porösen Platte (70) auf der Oberfläche der Scheibe (22), wobei jeder Gasraum (76) sich nur über eine Fläche erstreckt, die im wesentlichen gleich

709814/0972

der Fläche seiner zugehörigen porösen Platten auf der Ober- und/oder Unterseite der Scheibe (22) ist;

Zuleitungen (92) _ZUm Leiten von Gas von den radial verlaufenden hohlen Gasleitungen (58) zum Gasraum (76) unter jeder porösen Platte (70);

eine Verkleidung (60) zur Abdeckung der Speichen (56), der Gasleitungen (58) und der Befestigungseinrichtung um an der Scheibe (22) eine Ober'- und eine Unterseite auszubilden, wobei die Verkleidung (60) zwischen der Wabenplatte (50) und den porösen Platten (70) verläuft; _; ■

so daß bei Zufuhr von Gas zum Gaseinlaß in der mittigen Nabenplatte (.50) , wenn die Scheibe (22) um ihre Drehachse (27~-27) eingetaucht in die Flüssigkeit rotiert, Gas durch die Gasleitungen (58) und die Zuleitungen (92) hindurch in jeden Gasraum (76) und von dort durch die porösen Platten (70) hindurch ausströmt, um freiwer-• dende Gasblasen an der Oberfläche der porösen Platten (70) auszubilden, die durch die viskosen Scherkräfte" abgeschert werden, die von der Flüssigkeit auf die Scheibe bei deren Rotation in ihr ausgeübt werden,
15. Scheibe nach Anspruch 14/ dadurch gekennzeichnet, daß alle Räume zwischen der Ober- und der Unterseite der Scheibe (22) radial innerhalb der Gasräume (76) mit Ausnahme derjenigen Räume, die von den Konstruktionsteilen der Scheibe (22) eingenommen sind, im wesentlichen mit einem leichten Material (124) von relativ geringer Dichte im Vergleich zum Werkstoff der Haupt-Speichen (.56) ausgefüllt sind, so daß das leichte Material (124) im wesentlichen das Ein*-

7098U/0972

dringen von Wasser in die von ihm gefüllten Räume verhindert.
16. Scheibe nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Ring (72),der an der Anordnung der Haupt-Speichen (56) und der hohlen Gaszuleitungen (58) radial außerhalb der porösen Platten (70) befestigt ist sowie aus einem leichten Werkstoff relativ geringer Dichte im Vergleich zum Werkstoff der Haupt-Speichen (56) besteht, wobei der leichte Werkstoff im wesentlichen kein Wasser aufnimmt, und wobei der Ring (72) einen verjüngten Querschnitt hat, dessen dickste Stelle nahe den porösen Platten (70) liegt. .
17. Drehbare Scheibe für einen Begasungs-Rührer zum Abscheren feiner Gasblasen von der Oberfläche der Scheibe bei deren Rotation im in einer Flüssigkeit eingetauchten Zustand,

gekennzeichnet durch

einen hohlen mittigen Abschnitt (50), der einen Einlaß für in die Flüssigkeit-, einzuführendes Gas bildet;

ein Ringteil unmittelbar außerhalb des mittigen Abschnitts (50), das Gasleitungen ausbildet, die radial nach außen vom mittigen Abschnitt (50) verlaufen, um Gas vom Gaseinlaß nach außen zu leiten;

mehrere poröse Platten (70)_f die vom Ringteil an der Ober- und/oder Unterseite der Scheibe (22) getragen sind, wobei jede poröse Platte (70) die Form eines Sektors eines Rings hat, dessen Seitenkanten (73) radial mit der Scheibe (22) fluchten,

7098U/0972

eine Einrichtung zur Begrenzung eines Gasraums (76) unter den porösen Platten (70) an der Oberfläche der Scheibe, wobei jeder Gasraum (76) sich nur über eine Fläche erstreckt, die im wesentlichen gleich der P'läche seiner zugehörigen porösen Platten auf der Ober- und/ oder Unterseite der Scheibe ist;

Zuleitungen (92) zum Leiten von Gas von den radial verlaufenden hohlen Gasleitungen (58) zum Gasraum (76) unter jeder porösen Platte (70);

so daß bei Zufuhr von Gas durch den Gaseinlaß zum mittigen Abschnitt ' (50) , wenn die Scheibe (22) um ihre Drehachse (27-27) eingetaucht in ,der Flüssigkeit rotiert, Gas durch die Gasleitungen (58) und die Zuleitungen (92) hindurch in jeden Gasraum (76) und von dort durch die porösen Platten (70) hindurch strömt, um freiwerdende Gasblasen an der Oberfläche der porösen Platten (70) auszubilden, die durch die viskosen Scherkräfte abgeschert werden, die von der Flüssigkeit auf die Scheibe bei deren Rotation in ihr ausgeübt werden,
18. Scheibe nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen zweiten Ringteil (72) , der am ersten Ringteil gesichert ist, ferner aus einem Werkstoff besteht, im wesentlichen kein Wasser aufnimmt, und einen verjüngten Querschnitt hat, dessen dickste Stelle nahe den porösen Platten (70) liegt.
19. Begasungs-Rührer zum Abscheren feiner Gasblasen von seiner Oberfläche bei Rotation im in eine Flüssigkeit eingetauchten Zustand,

gekennzeichnet durch

eine Hohlwelle (26) _r die eine Hauptzuleitung (48) für in die Flüssigkeit einzuführendes Gas bildet;

mindestens drei starre Haupt-Speichen C56);

7098U/0972

eine Einrichtung zur Befestigung der Speichen (56) an der Hohlwelle (2 6) an radial von dieser ausgehenden Stellen;

Gasleitungen (58), die sich von der Hohlwelle (26) radial nach außen erstrecken, um Gas von der Hauptzuleitung (48) abzuleiten,

mehrere poröse Platten (70), die durch die Anordnung der Haupt-Speichen (56) und der radial verlaufenden Gasleitungen (58) an der Ober- und/oder Unterseite des Rührers (20) getragen sind, wobei jede poröse Platte (70) die Form eines Sektors eines Rings hat, dessen Seitenkanten (73) radial mit dem Rührer (20) fluchten;

eine Einrichtung zur Begrenzung eines Gasraums (76) unter jeder porösen Platte (70) auf der Oberfläche des Rührers (20)t wobei jeder Gasraum (76) sich nur über eine Fläche erstreckt, die im wesentlichen gleich der Fläche seiner zugehörigen porösen Platten auf der Ober- und/oder Unterseite des Rührers (20) ist;

Zuführleitungen (92) _f die Gas von den radial verlaufenden hohlen Gaszuleitungen (58) zum Gasraura (76) unter jeder porösen Platte leiten und

eine Verkleidung (60) zur Abdeckung der Speichen (56) _f der Gasleitungen (58) und der Einrichtung zur Befestigung, um eine Scheibe (22) mit einer Ober- und einer Unterseite zu bilden, wobei die Verkleidung (60) zwischen der Hohlwelle (26) und den porösen Platten (70) verläuft;

so daß bei Zufuhr von Gas zur Hauptzuleitung (48),

7098U/0972

wenn der Begasungsrührer um seine Drehachse (27-27) eingetaucht in die Flüssigkeit rotiert, Gas durch die Gasleitungen (58) und die Zaführleitüngen (92) hindurch in jeden Gasraum (76) und von dort durch die porösen Platten (70) hindurch ausströmt, um freiwerdende Gasblasen an der Oberfläche der porösen Platten (70) auszubilden, die durch die viskosen Scherkräfte abgeschert werden, die von der Flüssigkeit auf den Rührer bei dessen Rotation in ihr ausaeübt v/erden.

7098U/0972