DE2739106C2

DE2739106C2 - Apparatus for stirring a liquid containing solid particles

Info

Publication number: DE2739106C2
Application number: DE2739106A
Authority: DE
Inventors: Raolo Benvenuto London Giusti
Original assignee: GIUSTI INTERNATIONAL Ltd LONDON GB
Current assignee: GIUSTI INTERNATIONAL Ltd LONDON GB
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1977-08-30
Publication date: 1985-02-28
Also published as: DE2739106A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rühren einer feste Teilchen enthaltenden Flüssigkeit, mit einem Behälter, der einen halbkugelförmigen Boden aufweist, mit einer sich horizontal durch den Behälter hindurch erstreckenden, drehangetriebenen Welle, wobei die Achsen von Behälter und Welle einen Schnittpunkt bilden, und mit halbkreisförmig ausgebildeten Rührelementen, die diametral unter Bildung eines Ringes an der Welle befestigt sind.The invention relates to a device for stirring a liquid containing solid particles, with a Container that has a hemispherical bottom, with a horizontally extending through the container extending, rotationally driven shaft, with the axes of the container and shaft forming an intersection point, and with semi-circular stirring elements, which are diametrically formed to form a ring on the Shaft are attached.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der FR-PS 8 31 877 bekannt, wobei die Rührelemente bei der bekannten Vorrichtung aus halbkreisförmig gebogenen Stangen bestehen und eine Vielzahl von solchen Rührelementen vorgesehen ist. Wie sich aus einem Schnitt quer zur Antriebsachse durch die bekannte Vorrichtung ergibt, ist diese Vielzahl von Rührelementen, die radial von der Antriebsachse ausgehen, in einer sternförmigen Anordnung vorgesehen.Such a device is known for example from FR-PS 8 31 877, the stirring elements in the known device consist of semicircular bent rods and a variety of such Stirring elements is provided. As can be seen from a section transverse to the drive axis through the known device results, this plurality of agitating elements, which extend radially from the drive shaft, is in one star-shaped arrangement provided.

Die bekannte Vorrichtung gemäß der FR-PS 8 31 877 ist im übrigen zum Schlagen bzw. Schaumschlagen von Nahrungsmitteln vorgesehen, nicht jedoch zum schonenden Rühren von feste Teilchen enthaltenden Flüssigkeiten, bei denen es darauf ankommt, die festen Teilchen nicht zu zerteilen oder zu zerstören. Ein wirkungsvolles Durchrühren und Durchmischen ist mit der bekannten Vorrichtung wegen der dort verwendeten Rührelemente nur möglich, wenn mit höheren Drehgeschw indigkeiten gearbeitet wird. Dabei stellt sich jedoch in nachteiligei Weise die Wirkung ein, daß auf die in der Flüssigkeit enthaltenen, festen Teilchen erhebliche Scherkräfte ausgeübt werden, die eine Zerkleinerung der festen Teilchen hervorrufen, anstatt eine gleichmäßige Verteilung der festen Teilchen in der Flüssigkeit zu bewirken.The known device according to FR-PS 8 31 877 is otherwise for whipping or whipping foam Intended for foodstuffs, but not for gentle stirring of liquids containing solid particles, where it is important not to break up or destroy the solid particles. An effective one Stirring and mixing is possible with the known device because of the stirring elements used there only possible when working at higher rotational speeds. However, this turns out to be disadvantageous Arrange the effect that considerable shear forces are exerted on the solid particles contained in the liquid causing the solid particles to be crushed rather than evenly distributed of the solid particles in the liquid.

Wenn es aber darum geht, mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ein Durchrühren einer feste Teilchen enthaltenden Flüssigkeit vorzunehmen und dabei eine Zertrümmerung oder Zerkleinerung der festen Teilchen oder Stücke zu vermeiden, kann man nicht ohne weiteres von den hohen Geschwindigkeiten heruntergehen, weil dann ein Absetzen der Teilchen in dem Behälter stattfinden wird. Auch insofern ist die herkömmliche Vorrichtung nicht für sämtliche Zwecke geeignet But when it comes to stirring a solid with a device of the type mentioned above Particle-containing liquid to undertake and thereby a disintegration or comminution of the solid Avoiding particles or pieces, one cannot simply go down from the high speeds, because then settling of the particles in the container will take place. In this respect, too, is the conventional one Device not suitable for all purposes

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum wirkungsvollen Durchrühren einer feste Teilchen enthaltenden Flüssigkeit anzugeben, bei der eine Zerkleinerung der festen Teilchen weitgehend vermieden istThe object of the invention is therefore to provide a device indicate for effective agitation of a liquid containing solid particles, in which a comminution of solid particles is largely avoided

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß insgesamt zwei Rührelemente vorhanden sind, daß jedes Rohrelement als Schaufel ausgebildet ist. daß die Schaufelfläche jeder Schaufel Teil eines Kegelstumpfmantels ist, dessen Achse sich radial zur Antriebswelle und durch den Schnittpunkt von Behälterachse und Wellenachse erstreckt, daß die Schaufelflächen der beiden Schaufeln in entgegengesetzte Richtungen geneigt sind, so daß sie das Rührgut am Boden des Behälters schaufelartig aufnehmen und anheben, und daß am Außenumfang jeder Schaufel Schrapper angeordnet sind, deren radial außenliegende Kontur der Krümmung des Bodens des Behälters entsprechend bogenförmig ausgebildet ist.The solution according to the invention is that a total of two stirring elements are present, that each tubular element is designed as a shovel. that the blade surface each blade is part of a truncated cone jacket, the axis of which extends radially to the drive shaft and through the intersection of the container axis and the shaft axis extends that the blade surfaces of the two blades are inclined in opposite directions so that they pick up the material to be stirred at the bottom of the container like a shovel and lift, and that scrapers are arranged on the outer circumference of each blade, the radially outer ones The contour of the curvature of the bottom of the container is correspondingly arcuate.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß mit sehr geringen Drehgeschwindigkeiten der Rührelemente gearbeitet werden kann und gleichwohl eine wirkungsvolle Verteilung der festen Teilchen in der Flüssigkeit stattfindet. Dabei werden die festen Teilchen von den Schaufeln vorsichtig aus dem unteren Bereich des Behälters heraus angehoben und in den oberen Teil des Behälters gebracht, wo sie losgelassen werden. Die Schaufeln üben dabei eine minimale Scherwirkung auf die in der Flüssigkeit enthaltenen festen Teilchen aus, so daß insofern keine Zerkleinerung der festen Teilchen zu befürchten ist. Dadurch ist eine besonders schonende Behandlung der durchzurührenden Flüssigkeit gewährleistet.With the device according to the invention it is achieved in an advantageous manner that with very low rotational speeds the stirring elements can be worked and at the same time an effective distribution of the solid particles taking place in the liquid. In doing so, the solid particles are carefully removed from the blades lifted out of the lower part of the container and brought into the upper part of the container where they be released. The blades exert a minimal shear effect on those contained in the liquid solid particles, so that no comminution of the solid particles is to be feared. Through this a particularly gentle treatment of the liquid to be mixed is guaranteed.

Wenn in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der Innenseite jeder Schaufel ein zentraler, segmentförmiger Steg vorgesehen ist, so wird damit der Schaufeleffekt der Vorrichtung weiter verbessert, was zu dem gewünschten Durchrühren der Flüssigkeit und Aufnehmen der festen Teilchen vom Bodenbereich des Behälters beiträgt.If, in a further development of the device according to the invention, a central, segment-shaped web is provided, so the scooping effect of the device is further improved, which to the desired stirring of the liquid and picking up of the solid particles from the bottom area of the Contributes to the container.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die beiden Schaufeln jeweils in zwei Schaufelhälften unterteilt und in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar sein, um auf diese Weise zu der erwünschten innigen Durchrührung des Rührgutes beizutragen.In another embodiment of the device according to the invention, the two blades can each divided into two vane halves and drivable in opposite directions of rotation in order to act on them Way to contribute to the desired intimate stirring of the material to be stirred.

Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Schrapper so an den Schaufeln befestigt sind, daß eine beschränkte Schwenkbewegung der Schrapper gewährleistet ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Be-It has proven to be useful if the scrapers are attached to the blades in such a way that a limited pivoting movement of the scrapers is guaranteed.
The invention is described below with reference to the

Schreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bev.ugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung/.eigt inWriting of exemplary embodiments and with permission explained in more detail on the drawing. The drawing / .tends in

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung;F i g. 1 is a schematic side view, partly in Section of the device according to the invention;

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 von oben; und inF i g. 2 shows a perspective illustration of the device according to FIG. 1 from above; and in

F i g. 3 eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise im SchnittF i g. 3 a schematic side view of another embodiment of the device according to the invention, partly in cut

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 besitzt einen Behälter 1 zur Aufnahme des zu behandelnden Materials. Der Behälter 1 ist mit einem halbkugelförmigen Boden 2 und einem zylindrischen Oberteil 3 versehen, das mit einer oberen Öffnung ausgestattet ist Ein angelenkter und schwach domförmig ausgestalteter Deckel 4 zum Verschließen der oberen Öffnung des Behälters 1 ist dn einem Betätigungshebel 5 angebracht, der am Oberteil 3 des Behälters 1 schwenkbeweglici. angeordnet ist und ein Gegengewicht 6 trägt, das dazu dient, den ;beckel 4 in seiner Öffnungsstellung festzuhalten.
* Ausschließlich der halbkugeiförmige Boden 2 des Behälters 1 ist mit einem Mantel 7 ausgestattet, durch den ein Heiz- oder Kühlmedium zirkulieren kann, um das Material im Behälter 1 einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Der Behälter 1 ist auf vier in gleichen Abständen angeordneten Rohrbeinen 8 abgestützt, von denen in F i g. 1 lediglich zwei dargestellt sind.The device according to FIG. 1 and 2 has a container 1 for receiving the material to be treated. The container 1 is provided with a hemispherical bottom 2 and a cylindrical upper part 3, which is equipped with an upper opening of the container 1 swiveling. is arranged and carries a counterweight 6, which serves to hold the; beckel 4 in its open position.
* Only the hemispherical bottom 2 of the container 1 is equipped with a jacket 7 through which a heating or cooling medium can circulate in order to subject the material in the container 1 to a heat treatment. The container 1 is supported on four equally spaced tubular legs 8, of which FIG. 1 only two are shown.

Eine horizontal verlaufende Antriebswelle 9 für ein Rührwerk ist diametral durch den Behälter 1 hindurch in seinem Oberteil 3 in der Nähe der beiden Behälterteile 2 und 3 vorgesehen, wobei die Antriebswelle 9 drehbar gelagert und an den beiden Stellen abgedichtet ist, an denen sie durch die Wand des Behälters 1 hindurchtritt, und zwar mit Hilfe von Lagern 10 und 11. Außerhalb des Behälters 1 ist die Antriebswelle 9 über eine Kupplung 12 an ein Getriebe 13 angeschlossen, das von einem Elektromotor 14 angetrieben ist.A horizontally extending drive shaft 9 for an agitator is diametrically through the container 1 through its upper part 3 is provided in the vicinity of the two container parts 2 and 3, the drive shaft 9 being rotatable is stored and sealed at the two points where it passes through the wall of the container 1, with the help of bearings 10 and 11. Outside the Container 1, the drive shaft 9 is connected via a clutch 12 to a transmission 13, which is of a Electric motor 14 is driven.

Ein im wesentlichen kreisförmiges bzw. ringförmiges Rührwerk 15, das dazu geeignet und ausgelegt ist, die Oberfläche des halbkugelförmigen Bodens 2 des Behälters 1 zu berühren und abzuschaben bzw. abzukratzen, ist an der Antriebswelle 9 im Inneren des Behälters 1 angeordnet, wobei das Rührwerk zwei Montage- bzw. Anbauhülsen 16 und 17 aufweist, durch welche die Antriebswelle 9 hindurchgeführt ist und die mit in Fig. 1 nicht dargestellten Verschlußschrauben zur Befestigung des Rührwerks 15 an der Antriebswelle 9 ausgestattet sind.A substantially circular or ring-shaped agitator 15, which is suitable and designed, the Touching the surface of the hemispherical bottom 2 of the container 1 and scraping or scraping off, is arranged on the drive shaft 9 inside the container 1, the agitator having two assembly or Has attachment sleeves 16 and 17 through which the drive shaft 9 is passed and which are shown in FIG. 1 Screw plugs, not shown, are equipped for fastening the agitator 15 to the drive shaft 9 are.

Das Rührwerk 15 besitzt zwei im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildete Rührelemente in Form von Schaufeln 18 und 19, die mit den Montage- bzw. Anbauhülsen 16 und 17 einstückig ausgebildet sind. Die Schaufeln 18 und 19 sind in entgegengesetzten Richtungen geneigt, wenn man von einer gedachten Ebene durch die Antriebswelle 9 hindurch ausgeht, so daß sie Rührgut am Boden 2 des Behälters 1 schaufelartig aufnehmen und anheben können. Dabei ist jede Schaufel 18 bzw. 19 so ausgebildet, daß ihre Schaufelfläche Teil eines Kegelstumpfmantels ist. dessen Achse sich radial zur Antriebswelle 9 sowie durch den Schnittpunkt von Behälterachse und Wellenachse erstreckt.The agitator 15 has two essentially semi-circular agitating elements in the form of Blades 18 and 19, which are formed in one piece with the assembly or attachment sleeves 16 and 17. The shovels 18 and 19 are inclined in opposite directions when looking from an imaginary plane through the Drive shaft 9 goes through so that they take up the material to be stirred at the bottom 2 of the container 1 like a shovel and can lift. Each blade 18 or 19 is designed so that its blade surface is part of a truncated cone jacket is. whose axis extends radially to the drive shaft 9 and through the intersection of the container axis and shaft axis extends.

Ein zentraler, segmentförmiger Steg 20, der in der gedachten Hauptebene des Rührwerks 15 liegt, ist an der Innenseite jeder Schaufel 18 bzw. 19 des Rührwerks 15 vorgesehen und besitzt einen inneren, geradlinigen Rand, der mit einem sich senkrecht zu der Ebene des Stegs 20 erstreckenden Flansch ausgestattet ist. Schrapper 21 sind am Außenumfang jeder Schaufel 18 bzw. 19 vorgesehen und an den Schaufeln 18 und 19 mit Hilfe von Bolzen 22 befestigt die eine einstellbare beschränkte Schwenkbewegung der Schrapper 21 zulassen. Der Außenrand 23 jedes Schrappers 21 ist derart bogenförmig ausgestaltet, daß er dem kugelförmigen Boden 2 des Behälters 1 entsprichtA central, segment-shaped web 20, which lies in the imaginary main plane of the agitator 15, is on the inside of each blade 18 and 19 of the agitator 15 is provided and has an inner, rectilinear one Edge which is equipped with a flange extending perpendicular to the plane of the web 20. Scrapers 21 are provided on the outer periphery of each blade 18 and 19 and on the blades 18 and 19 with the help fastened by bolts 22 which allow an adjustable limited pivoting movement of the scrapers 21. Of the Outer edge 23 of each scraper 21 is designed arcuately that it corresponds to the spherical bottom 2 of the Container 1 corresponds

Bei der Benutzung des in Fig. 1 und 2 dargestellten Behälters 1 führt die Drehung bzw. Rotation des Rührwerks 15 bei sehr geringen Geschwindigkeiten zu einer wirkungsvollen Verteilung der festen Teilchen bzw. Stücke in einer Flüssigkeit, wobei die festen Teilchen bzw. Stücke von den Schaufeln 18 und 19 sowie dem Steg 20 vorsichtig aus dem unteren Teil des Behälters 1 in seinen oberen Bereich angehoben werden, wo sie dann wieder freigegeben werden. Die Scherwirkung der Schaufeln 18 und 19 ist minimal, so daß die Zerkleinerung der festen Teilchen bzw. Stücke auf ein Minimum reduziert wird. Die gesamte innere Oberfläche des unteren Bereiches des Behälters 1, die von dem Mantel 7 zur wärmetechnischen Behandlung umgeben ist, wird von den Schrappern 21 an den Schaufeln 18 und 19 abgeschabt bzw. abgekratzt, um das Ansetzen von Material zu verhindern und eine maximale Wärmeübertragung zu erzielen.When using the container 1 shown in Figs. 1 and 2, the rotation of the agitator 15 at very low speeds results in an efficient distribution of the solid particles or pieces in a liquid, with the solid particles or pieces being removed from the paddles 18 and 19 and the web 20 are carefully lifted out of the lower part of the container 1 into its upper area, where they are then released again. The shearing action of the blades 18 and 19 is minimal, so that the comminution of the solid particles or pieces is reduced to a minimum. The entire inner surface of the lower region of the container 1, which is surrounded by the jacket 7 for thermal treatment, is scraped off by the scrapers 21 on the blades 18 and 19 in order to prevent the build-up of material and to ensure maximum heat transfer achieve.

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, die im wesentlichen der anhand von F i g. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform entspricht, allerdings mit der Abweichung, daß das kreisförmige Rührwerk 15 radial zur Drehachse bzw. Antriebswelle 9 unterteilt ist, und zwar in erste und zweite Schaufelhälften 24 und 25, die in entgegengesetzten Richtungen in Umdrehung versetzt werden. Zu diesem Zweck sind die Schaufelhälften 24 und 25 an entsprechenden koaxialen Antriebswellen 26 bzw. 27 befestigt, die in entgegengesetzten Richtungen mit einem Motor 28 über ein Getriebe 29 und eine Kupplung 30 in Umdrehung versetzt werden. Zur Verbesserung der Durchrührung sind die Schaufelhälften 24 und 25 gemäß F ι g. 3 mit axial verlaufenden, geradlinigen und gegenseitig kämmenden Schaufeln 31 und 32 ausgestattet, die auch im wesentlichen in der die Achse der Antriebswellen 26 bzw. 27 und der kreisförmigen Schaufelhälften 24 bzw. 25 enthaltenen Ebene liegen können.F i g. 3 shows another embodiment of the device, which is essentially the same as that based on FIG. 1 and 2 corresponds to the embodiment described, but with the difference that the circular agitator 15 is divided radially to the axis of rotation or drive shaft 9, namely into first and second blade halves 24 and 25, which are set in rotation in opposite directions. For this purpose, the blade halves are 24 and 25 attached to corresponding coaxial drive shafts 26 and 27, respectively, which are in opposite directions Directions with a motor 28 via a gear 29 and a clutch 30 in rotation. To improve the passage, the blade halves 24 and 25 are shown in FIG. 3 with axially extending rectilinear and mutually intermeshing blades 31 and 32, which are also essentially in which the axis of the drive shafts 26 and 27 and the circular blade halves 24 and 25 respectively Can lie level.

Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen können zweckmäßigerweise mit einem abdichtenden Dekkel ausgestattet sein, wenn das im Behälter 1 enthaltene Material unter Druck oder im Vakuum zu behandeln ist.The devices described above can expediently with a sealing lid be equipped if the material contained in the container 1 is to be treated under pressure or in a vacuum.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Apparatus for stirring a liquid containing solid particles, with a container having a has hemispherical bottom, with a horizontally extending through the container through, rotary driven shaft, with the axes of the container and shaft forming an intersection point, and with semi-circular stirring elements, which are diametrically formed to form a ring on the Are attached to the shaft, characterized that there are a total of two stirring elements, that each stirring element is a shovel (18, 19) is designed that the blade surface of each blade is part of a truncated cone jacket, the axis of which extends radially to the drive shaft (9) and through the intersection of the container axis and the shaft axis, that the blade surfaces of the two blades are inclined in opposite directions, so that they Pick up the material to be stirred at the bottom (2) of the container (1) like a shovel and lift it, and that on the outer circumference each blade scraper (21) are arranged, the radially outer contour of the curvature of the bottom of the container is correspondingly arcuate

2. Device according to claim 1, characterized in that on the inside of each blade (18, 19) a central, segment-shaped web (20) is provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the two blades (18, 19) are each divided into two blade holders (24, 25) and that these can be driven in opposite directions of rotation.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the scraper (21) so are attached to the blades (18, 19) that a limited pivoting movement of the scrapers (21) is guaranteed.