DE2946879C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Rührer entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartiger Rührer dienen der Verwirbelung eines Fluids in einem Wärmetauscher und werden durch schraubenförmige Verdrehung ei­ nes Streifens gebildet, so daß sich eine Querschnittsform er­ gibt, welche jeweils in entgegengesetzte Richtung verlaufende Krümmungen aufweist. Wenn ein solcher Rührer in einem Rohr der­ art angeordnet ist, daß das in diesem Rohr strömende Fluid die konkaven Flächen des Rührers anströmt, ergeben sich lediglich geringe Verluste ohne Beeinträchtigung der thermischen Verhält­ nisse des Wärmetauschers.

Aus der FR-PS 24 36 959 ist ein Rührer bekannt, dessen Mittel­ abschnitt im wesentlichen als Kreisabschnitt bezeichnet werden kann, an dem sich zur Bildung einer S-förmigen Querschnittsform in den jeweiligen Ansatzpunkten einander diametral gegenüber­ liegend - zwei kreisbogenförmige Seitenteile von gegenläufig orientierter Krümmung anschließen. Die Dicke der an ihren äu­ ßeren Abschnitten abgerundet ausgebildeten Seitenteile nimmt - ausgehend von dem genannten Mittelteil - nach unten hin ab. Der hierbei verdickt ausgebildete Mittelabschnitt kann in be­ stimmten Fällen entfallen, so daß die S-förmige Querschnitts­ form ausschließlich durch eine entsprechend starke Krümmung der Seitenteile erreicht werden muß. Aus Gründen der Steifigkeit wird in dieser Druckschrift jedoch solchen Ausführungsformen der Vorzug gegeben, deren Mittelabschnitt verdickt ausgestaltet ist. Der eine gewisse konstruktive Komplexität mit sich bringende Mittelabschnitt, welcher somit eine erheblich größere Dicke auf­ weist als die genannten Seitenteile, dient der Stabilität des Rührers.

Aus der FR-PS 9 52 438 ist ein als dreigängige Wendel ausge­ bildeter Rotationskörper für eine Emulgiermaschine bekannt, welcher von oben in ein die zu emulgierenden Stoffe enthal­ tendes Gefäß hineinragt. Die Wendeln des Rotationskörpers sind in Richtung auf die Einführungsseite des Gefäßes hin gekrümmt ausgebildet. Die Querschnittsgestaltung des Rotationskörpers zeigt ein kreisförmiges Mittelteil, an welchem entsprechend der erwähnten Ganzzahl drei gekrümmt ausgebildete, in peripherer Richtung um 120° versetzt angeordnete Seitenteile angesetzt sind. Hinsichtlich der Komplexität der Querschnittsgestalt gilt Vergleichbares wie bei dem Rührer gemäß der FR-PS 24 36 959.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Rührer zu entwerfen, dessen Steifigkeit im Mittelbereich durch einfache konstrukti­ ve Maßnahmen vergrößert ist bei gleichzeitig geringem Druckver­ lust des strömenden Fluids.

Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Rührer durch die Merkmale des Kennzeichnungs­ teils des Anspruchs 1.

Ausgehend von der S-förmige Grundgestalt der Querschnittsform des Rührers wird diese gegenüber dem nächstliegenden Stand der Technik, sowie er in der FR-PS 24 36 959 zum Ausdruck kommt, da­ durch vereinfacht, daß die S-förmige Grundgestalt durch doppelte Biegung des Mittelteils erzielt wird, wodurch erreichbar ist, daß die Seitenteile praktisch ohne Dickenänderung an das Mit­ telteil anschließen. Aus dieser reinen geometrischen Verein­ fachung ergibt sich eine vereinfachte Herstellung des Rührers, welcher gleichzeitig bei Verwendung in einem rohrförmigen Wär­ metauscher neben einem geringen Druckverlust des strömenden Mediums auch günstige Wärmetauschbedingungen mit sich bringt.

In vorteilhafter Weise kann der Querschnitt entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 derart ausgebildet sein, daß die Mit­ tellinien der Seitenteile mit einer Mittellinie des mittleren Abschnitts des Mittelteils einen Winkel von mehr als 150° bil­ den. Dabei können die seitlichen Abschnitte geradlinig oder auch gekrümmt sein.

Die S-förmige Grundgestalt des Rührers verleiht diesem eine ausreichende Steifigkeit, so daß in manchen Fällen der mittle­ re Abschnitt des Mittelteils dünner ausgebildet sein kann als die übrigen Bereiche des Mittelteils.

Es kann der Querschnitt des Rührers auch derart bemessen sein, daß eine im wesentlichen konstante Dicke vorhanden ist. Durch Abrundung der Enden der Seitenteile wird das Einsetzen des Rührers in einen rohrförmigen Wärmetauscher erleichtert.

Der Rührer kann in jedem Fall durch Extrudieren von thermo­ plastischem Material oder mit Hilfe eines metallischen Strei­ fens hergestellt werden.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher er­ läutert werden. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 Schnittansichten einiger erfindungsgemäßer Rührer.

Gemäß Fig. 1 sind die Seitenteile 3 eines Rührers 1 beidseitig zu einem Mittelteil 7 im wesentlichen rechtwinklig abgewinkelt, und zwar symmetrisch bezüglich der Achse des Rührers, welche durch den Mittelpunkt O des Querschnitts verläuft.

Die Seitenteile 3 besitzen eine konstante Dicke, die im wesent­ lichen derjenigen des Mittelteils 7 entspricht. Die Enden 9 der Seitenteile 3 sind abgerundet, wodurch das Einsetzen in ein Rohr 4 erleichtert ist. Die Seitenteile 3 sowie das Mit­ telteil 7 sind gradlinig ausgestaltet.

In der Variante nach Fig. 2 besitzen die Seitenteile 3 ein zur Senkrechten zum Mittelteil 7 geneigtes Profil, welche Senk­ rechte durch den Mittelpunkt O verläuft. Die Dicke der Seiten­ teile 3 nimmt zu den Enden 9 hin ab. Im übrigen entspricht die Querschnittsgestaltung derjenigen des vorstehend beschriebenen Beispiels.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Seitenteile 3 gerad­ linig ausgebildet und weisen eine konstante Dicke auf. Sie können jedoch auch gekrümmt sein und/oder eine veränderliche Dicke aufweisen und sind durch ein Mittelteil 7 miteinander verbunden, welches eine doppelte Krümmung in der Form eines S besitzt und dessen mittlerer Bereich dünner ausgebildet ist als die Seitenteile 3.

Der Abstand d der Mittellinien 10 der Seitenteile 3 voneinan­ der beträgt - bezogen auf den Außendurchmesser D des Rührers - vorzugsweise

0,2 D < d < 0,6 D.

Untersuchungen an erfindungsgemäß ausgebildeten Rührern haben gezeigt, daß im Vergleich zu dem Rührer gemäß der FR-PS 24 36 959 der Leistungsverlust unabhängig von der Drehrich­ tung geringer ausfällt.

Claims (9)

1. Rührer zur Verwirbelung eines Fluids, der koaxial in einem Rohr antreibbar angeordnet ist und der durch einen schraubenförmig gewundenen Streifen gebildet wird, mit ei­ nem Mittelteil im Bereich um die Rührerachse und mit zwei Seitenteilen, die sich vom Mittelteil aus in entgegengesetz­ te Richtungen erstrecken und im wesentlichen die gleiche Dicke wie das Mittelteil aufweisen, wobei der Rührer in einem Querschnitt senkrecht zur Achse im wesentlichen eine S-förmige Gestalt hat, dadurch gekennzeichnet, daß die S- förmige Gestalt des Querschnittes des Rührers im wesent­ lichen durch eine doppelte Biegung des Mittelteils (7) er­ zielt wird.

2. Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mit­ telteil (7) eine konstante Dicke aufweist.

3. Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mit­ telteil (7) bereichsweise dünner ausgebildet ist als die Seitenteile.

4. Rührer nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (3) in ihrem Verbindungsbereich mit dem Mittelteil (7) hinsichtlich ei­ ner durch den mittleren Abschnitt des Mittelteils (7) ver­ laufenden Mittellinie geneigt angeordnet sind.

5. Rührer nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Seitentei­ le (3) mit einer Mittellinie des mittleren Abschnitts ei­ nen Winkel von mehr als 150° bilden.

6. Rührer nach einem der vorangegangen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (3) geradlinig ausgebildet sind und parallel zueinander verlaufen.

7. Rührer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand d der Mittellinien (10) der Seitenteile (3) eine Abmessung hat, die innerhalb des Bereichs 0,2 D < d < 0,6 D liegt, wobei D dem Außendurchmesser des Rührers entspricht.

8. Rührer nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (3) eine konstan­ te Dicke aufweisen und an ihren Enden abgerundet ausgestaltet sind.

9. Rührer nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dicke der Seitenteile (3) in ihren Verbindungsbereichen mit dem Mittelteil (7) bis zu ihren Enden hin abnimmt.