DE3008933A1

DE3008933A1 - Misch- und ruehreinrichtung fuer einen zur lagerung von fluessigkeit enthaltenden medien wie maische, weine, saefte, dickstoffe, konzentrate dienenden behaelter

Info

Publication number: DE3008933A1
Application number: DE19803008933
Authority: DE
Inventors: Guenter Glaser
Original assignee: EUGEN PETER FA
Current assignee: EUGEN PETER FA
Priority date: 1980-03-08
Filing date: 1980-03-08
Publication date: 1981-09-17
Also published as: FR2477429A1; IT1205434B; FR2477429B3; IT8105128A0

Description

Firma Eugen Peter, 7307 Aichwald 1-Schanbach

Misch- und Rühreinrichtung für einen zur Lagerung von Flüssigkeit enthaltenden Medien wie Maische,· Weine, Säfte, Dickstoffe, Konzentrate dienenden Behälter

Die Erfindung betrifft eine Misch- und Rühreinrichtung für einen zylindrischen, zur Lagerung von Flüssigkeit enthaltenden Medien wie Maische, Weine, Säfte, Dickstoffe, Konzentrate dienenden vertikal gestellten Behälter, mit einer zentral im Behälter angeordneten getriebenen Welle und einem von der Welle getragenen und zusammen mit dieser umlaufenden Misch- und Rührorgan.

Derartige Behälter dienen beispielsweise zur Lagerung von Traubenmaische vor dem Keltern des Weines. Während der

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Lagerung wird das im Behälter enthaltene Medium mit Hilfe des Misch- und Rührorgans dauernd vermischt und umgerührt, um z. B. im Falle von Traubenmaische eine Beschleunigung der in der Maische ablaufenden, die Qualität des später zu kelternden Weines bestimmenden Prozesse, beispielsweise der Übergang von Färb-, Aroma- und Bukettstoffen aus den Dickteilen in die Flüssigkeit, zu erreichen.

Herkömmlicherweise wird als Misch- und Rührorgan eine Mehrzahl von etagenweise übereinander angeordneten propellerartigen Flügeln verwendet, die in radialer Richtung von der Welle abstehen. Eine solche Anordnung ist z. B. aus der DE-OS 22 11 975 bekannt. Nachteilig ist hierbei vor allem, daß man keine homogene Vermischung des Behälterinhaltes erhält. Die in horizontalen Ebenen umlaufenden Flügel bewirken nämlich nur in ihrer unmittelbaren Umgebung einen Rühreffekt, während das zwischen den übereinander angeordneten Flügeln befindliche Medium verhältnismäßig ruhig bleibt. In diesen Zwischenräumen wird das Medium allenfalls in Rotation versetzt, eine Vermischung findet jedoch nur in sehr geringem Maße statt. Diese geringe Rühr- und Mischwirkung in den Zwischenräumen bringt außerdem mit sich, daß z. B. im Falle von Maische in ihnen eine Entmischung der leichteren Dickteile von der schwereren Flüssigkeit stattfindet, was die Inhomogenität des Behälterinhältes weiter erhöht. Gleiches gilt in erhöhtem Maße bei nicht vollständiger Füllung des Behälters für das über dem obersten in das Medium eingetauchten Flügel befindliche Volumen des Mediums. Um bei dieser bekannten Flügelanordnung

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eine Verbesserlang der Rühr- und Mischwirkung zu erzielen, muß die Drehzahl wesentlich erhöht werden. Dies erfordert jedoch nicht nur größere Energiekosten sondern bringt z. B. im !'alle von Maische eine unerwünschte Trübbildung in der Flüssigkeit mit sich, da die Beerenhäute von den Flügeln zerrieben werden. Ein anderer bekannter Vorschlag geht dahin, daß man zusätzlich zu den Flügeln an der Innenseite des Behälters ebenfalls in Etagen Umlenkbleche ortsfest anbringt, die das Medium je nach Drehrichtung der Welle nach unten oder oben ablenken sollen. Auch an diesen Umlenkblechen findet aber ein Zerreiben der Beerenhäute statt, so daß man wiederum eine erhöhte Trubbildung erhält. Dazuhin ist der Herstellungsaufwand für diese Umlenkbleche beträchtlich. In beiden Fällen nimmt man also, ohne daß die Inhomogenität auf zufriedenstellende Weise beseitigt wird, wesentliche !Nachteile in Kauf.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine im Aufbau einfache Misch- und Rühreinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit deren Hilfe man selbst bei niedrigen Drehzahlen ein homogenes Verrühren und Vermische des jeweiligen Mediums unabhängig von der Füllhöhe des Behälters erreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Misch- und Rührorgan von einer die Welle mit Abstand umwindenden, in einem Ringraum des Behälters umlaufenden und mit ihrem Innenumfang einen in vertikaler Richtung freien Zylindrraum begrenzenden ringförmigen Spiralschaufel gebildet wird, die zweckmäßigerweise über radiale 'Tragelemente

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ζ. B. in Gestalt von Tragarmen an der Welle "befestigt ist und deren Außenumfang der Behälterwand mit geringem Abstand gegenüberliegt, wobei die Spiralschaufel derart geformt und im Behälter angeordnet ist, daß bei umlaufender Spiralschaufel im Behälter zwei Medienströme vorhanden sind, ein der Drehrichtung entsprechender, nach oben oder unten verlaufender Vorlaufstrom im Ringraum und ein im freien Zylinderraum entgegen dem Vorlaufstrom verlaufender Rücklaufstrom, wobei die beiden Ströme im Bereich der beiden Enden der Spiralschaufel in-einander übergehen.

Auf diese Weise ist der gesamte Behälterinhalt unabhängig von der Füllhöhe ständig in Bewegung und strömt im Behälter um, so daß ein homogenes Verrühren und Vermischen stattfindet. Da die Spiralschaufel über die Höhe gesehen 'ununterbrochen durchläuft, so daß sämtliche Bereiche des Mediums von der Spiralschaufel mitgenommen werden und somit keine Toträume vorhanden sind, kann mit sehr geringer Drehzahl gefahren werden, ohne daß hierdurch das Verrühren und Vermischen beeinträchtigt wird. Man erhält somit durch das Misch- und Rührorgan keine erhöhte Trubbildung.

Ein weiterer Vorteil ist, daß keinerlei Veränderung des Behälters erforderlich ist, d. h. man kann jeden beliebigen Behälter mit der erfindungsgemäßen Spiralschaufel ausstatten und nachträglich eine Umrüstung vornehmen. Umlenkbleche am Behälter od. dgl. werden nicht benötigt, i'erner kann die Spiralschaufel nicht nur zum Umwälzen des Behälterinhaltes sondern auch beim Entleeren des Behälters zum voll-

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Abführen des Mediums aus dem Behälter über einen unteren Ablauf verwendet werden, da die Spiralschaufel, das Medium sozusagen zum Ablauf hin schaufelt. Alle diese Vorteile werden unabhängig davon erzielt, ob es sich 'um einen offenen oder geschlossenen Behälter handelt oder ob die Welle von oben oder unten her angetrieben wird.

Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist des weiteren vor allem, daß die Spiralschaufel praktisch unmittelbar neben der Behälterwand umläuft, so daß die Behälterwand den die Spiralschaufel aufnehmenden Ringraum nach außen hin begrenzt. Hierdurch wird das Medium von der Behälterwand in Umfangsrichtung abgelenkt und kann nicht aus dem Ringraum radial nach außen abwandern, wie es bei fehlender äußerer Begrenzung der Pail wäre.

Die Welle kann, wie an sich bekannt, in beiden Richtungen angetrieben werden. Die Welle und mit dieser die Spiralschaufe: sollte jedoch zumindest in der das Medium im Ringraum nach unt< drückenden Richtung antreibbar sein. Dies deshalb, da in diesel Falle der Rücklaufstrom im Zylinderraum z. B. im Falle von Maische dem Auftrieb der in dieser enthaltenen Dickteile gleich gerichtet ist, so daß das Medium praktisch von selbst zurückströmt und eine Entmischung im Rücklaufstrom vermieden wird.

Zur Vergleichmäßigung des Medienstromes kann es des weiteren zweckmäßig sein, daß die Querschnittsflache des freien Zylinde: raumes etwa der Querschnittsfläche des Ringraumes entspricht.

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Eine weitere zweckmäßige Maßnahme zur Homogenisierung des Umrührens und Vermischens besteht darin, daß mehrere gleichsinnig gewundene Spiralschaufeln vorhanden sind, die sich überdecken und ineinandergreifend im gleichen Ringraum umlaufen, wobei die Spiralschaufeln um einen V/inkel von 560° geteilt durch die Anzahl der Spiralschaufeln gegeneinander versetzt sind.

Werden die Medien bei Umgebungstemperatur bzw. bei der von ihnen z. B. durch einen Gärprozeß selbst entwickelten Temperatur".gelagert, so kann die Spiral schaufel in einfachster Ausbildung einwandig sein. In manchen Fällen, z. B. bei der Lagerung von aus zermahlenen roten Weintrauben bestehender Maische, ist es jedoch wünschenswert, daß man dem Medium Wärme zuführt bzw. entnimmt. Hierzu ist bei bekannten Behältern eine gesonderte, mit den Flügeln umlaufende Rohrleitung vorgesehen, durch die ein Heiz- oder Kühlmittel geleitet werden kann. Die hiermit erzielte Heiz- bzw. Kühlfläche reicht jedoch wegen des räumlich nur begrenzt einbaubaren Rohrsystems häufig nicht aus, ein ausreichend schnelles Aufheizen bzw. Abkühlen des Mediums zu erhalten. Ferner wird durch den zusätzlichen Einbau des Rohrsystems der Misch- und Rühreffekt gestört und somit der Wirkungsgrad verschlechtert. Auch treten an der Rohrleitung Reibungskräfte auf, die die Beerenhäute verreiben können, was die Trubbildung erhöht.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann man nun zur Beseitigung dieser lMachteile vorsehen, daß die Spiral schaufel einen in ihr verlaufenden Spiralkanal für ein Heiz- und/oder

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Kühlmittel enthält, ζ. B. indem die Spiralschaufel . doppel-r wandig ist und der von der Doppelwand umsc-hlossene Spiralraum den Spiralkanal "bildet. Auf diese Weise ist das Heiz- und Kühlsystem in die Spiralschaufel integriert. Durch die großflächige Beschaffenheit der Spiralschaufel erhält man eine große Wärmeaustauschfläche und der Wärmeaustausch kann ohne zusätzliche Einbauten bei gleichbleibend gutem Misch- und Rühreffekt sowie Wirkungsgrad erfolgen. Zweckmäßigerweise kann hierbei die Welle als Hohlwelle ausgebildet sein und die Zu- und/oder Abfuhr des Heiz- und/oder Kühlmittels kann über die Hohlwelle erfolgen.

Um auch mit hohen Drücken oder mit Unterdruck arbeiten zu können, kann des weiteren zweckmäßigerweise vorgesehen sein, daß die Spiralschaufel Verstärkungen in Gestalt von Rippen oder Sicken aufweist.

Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung besteht darin, daß die Spiralschaufel aus gesondert in den Behälter, z. B. über ein Mannloch, einführbaren und fluchtend zueinander angeordneten Spiralsegmenten besteht. In diesem Falle werden also die SpiralSegmente nacheinander in den Behälter eingebracht, wo sie zur Spiralschaufel zusammengesetzt werden.

Da das Zusammensetzen nicht nur der Spiralsegmente sondern auch der übrigpi Einzelteile der erfindungsgemäßen Einrichtung, z. B. die Anschlüsse für das Kühl- und Heizsystem, in der Praxis im Behälterinneren erfolgt, ist es außerdem günstig, wenn überall lösbar feste Verbindungen gewählt werden, z. B. Schraub- oder Flanschverbindungen. Hierdurch müssen im

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Behälterinneren keine Schweißarbeiten vorgenommen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere zweckmäßige Maßnahmen werden nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 einen Behälter mit einer erfindungsgemäßen Misch- und Rühreinrichtung, wobei die Misch-uid Rühreinrichtung im Längsschnitt, der Behälter teilweise in Seitenansicht schematisch dargestellt ist,

Eig. 2 die schematische Schrägansicht der Spiralschaufel der Misch- und Rühreinrichtung in leildarstellung,

. 3 die Schrägansicht der Halterung der Spiralschaufel an der Welle sowie der Verbindung zweier Spiralsegmente in Teildarstellung und

Pig. 4- die Spiral schaufel im Querschnitt.

Der in Mg. 1 dargestellte Behälter 1 besitzt eine zylindrische Gestalt und steht in vertikaler Ausrichtung auf Standbeinen 1a. Es handelt sich um einen Behälter üblicher Bauart, der an seiner Oberseite geschlossen ist und unten auf einen Auslauf 11 hin konisch zuläuft. An den Auslauf 11 ist ein Winkelrohr angeflanscht, das einen mit der Behälterachse fluchtenden Rohrstutzen 8 und einen als Ableitung dienenden schrägen Rohrstutzen 7 enthält, dessen Neigung dem Konuswinkel der unteren Behälterpartie entspricht. Die Entladung

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des Behälters erfolgt über den schrägen Rohrstutzen 7, wozu dieser einen "Verschlußschieber enthält. Im Behälter 1 ist eine Welle 3 zentral angeordnet, die von einer außen sitzenden Motor-Getriebeeinheit 10 her durch den vertikalen Rohrstutzen 8 hindurch in beide Drehrichtungen angetrieben werden kann. Die Welle 3 ist außerdem noch an der Behälteroberseite drehbar gelagert.

Die bis jetzt beschriebenen Einzelheiten liegen abseits des Kerns der vorliegenden Erfindung und können mit Ausnahme der Zylindergestalt des Behälters ohne weiteres variiert werden, d. h. der Behälter kann auch oben offen sein oder die Welle kann von oben her angetrieben werden, ebenso wie die Ableitung für den Behälterinhalt vertikal abgehen kann.

Zum Umrühren und Vermischen des im Behälter enthaltenen Mediums ist in dem Behälter 1 ein Misch- und Rührorgan enthalten, das von der Welle 3 getragen wird und mit dieser umläuft. Dieses Misch- und Rührorgan wird von einer ringförmiger Spiralschaufel 2 gebildet, die sich nach Art einer Spirale um die Welle 3 windet. Da die Spiralschaufel 2 in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt ist, ist von jedem Gang der Spiralschaufel nur die von der Zeichenebene nach hinten abgehende Ganghälfte sichtbar. Fig. 2 zeigt deswegen zur besseren Veaaaschaulichung einen Teil der Spiralschaufel in Schrägansicht. Die Spiralschaufel 2 umrundet die Welle 3 mit Abstand und begrenzt mit ihrem Innenumfang 12 einen in vertikaler Richtung freien Zylinderraum 13, in dessen

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Achse die Welle 3 verläuft. Die Spiralschaufel 2 selbst läuft in einem radial außerhalb des Zylinderraums 3 befindlichen Ringraum 14 des Behälters um, der außen von der Behälterwand begrenzt wird. Diese Behälterwand liegt dem Außenumfang 15 der Spiralschaufel mit geringem Abstand praktisch unmittelbar gegenüber, wobei das vorhandene Spiel lediglich zum ungestörten Umlauf der Spiralschaufel vorhanden ist. Die Halterung der Spiralschaufel 2 an der Welle 3 erfolgt mit Hilfe von radialen Tragelementen in Gestalt von Tragarmen 16, die in Pig. 1 nur schematisch, in Pig. 3 jedoch näher dargestellt sind und weiter unten anhand dieser Figur im einzelnen noch beschrieben werden. Dabei sind die Tragarme 16 einerseits an der Welle 3 und. andererseits an der Spiralschaufel 2 befestigt.

Der Behälter 1 dient zur Lagerung von Flüssigkeit enthaltenden Medien wie Maische, Weine, Säfte, Dickstoffe oder Konzentrate. Will man den Tankinhalt gut verrühren und vermischen, so versetzt man die Welle 3 und mit dieser die Spiralschaufel 2 in Drehung. Die Spiralschaufel 2 ist nun der-art geformt und im Behälter angeordnet, daß bei ihrem Umlauf im Behälter 1 zwei Medienströme vorhanden sind. Von diesen verläuft im Ringraum 14 ein Vorlaufstrom je nach der Drehrichtung der Welle 3 nach oben oder unten, indem das jeweilige Medium von der Oberfläche der Spiralschaufel vorgefördert wird. Im zentralen Zylinderraum 13 verläuft ein dem Vorlaufstrom entgegengerichteter Rücklaufstrom, der im Bereich der beiden Enden der Spiralschaufel in den

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Vorlaufstrom übergeht. Wird die Welle 3 und mit dieser die Spiralschaufel 2 in Richtung gemäß Pfeil 17 (i'ig. 2) angetrieben, drückt die Unterseite der Spiralschaufel das Medium im Ringraum 14- nach unten in Richtung gemäß Pfeil 18, während der Rücklaufstrom im Zylinderraum 16 nach oben in Richtung gemäß Pfeil 19 strömt. Es ergibt sich insgesamt eine vertikale Auf- und Abströmung entlang des durch die die Pfeile 18, 19 enthaltende Linie 20 gekennzeichneten geschlossenen Umlaufs. . Bei Umkehr der Drehrichtung verläuft der Umlauf in entgegengesetzter Richtung. Die Umdrehungsrichtung 17 ist bei manchen Anwendungen deshalb günstiger, da. in diesem !Falle das Medium im zentralen Zylinderraum 13 von dem von der Spiralschaufel nach unten geförderten Medium nach oben gedrückt wird, so daß die Strömung im Zylinderraum 13 dem Auftrieb von im Medium enthaltenen Dickstoffen gleichgerichtet ist.

Die von der umlaufenden Spiralschaufel auf das Medium ausgeübten Kräfte versuchen das Medium radial nach außen zu drängen. Damit das Medium den Schaufelbereich, also den Ringraum 14 nicht verlassen kann, liegt die Behälterwand, wie erwähnt, in unmittelbarer !Nachbarschaft der Spiralschaufel, so daß die Behälterwand das Medium parallel zur Spiralschaufel abweist. Somit sind praktisch keine Toträume vorhanden und man erhält ein homogenes Umrühren und Vermischen des Behälterinhaltes.

Die Spiralschaufel kann mit sehr niedriger Drehzahl gefahren werden und ihr Anstellwinkel kann sehr klein gewählt werden.

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Dies ist vor allem günstig, wenn der Behälter zum Lagern von Maische dient. Bei zu großer Drehzahl und zu großem Anstellwinkel würde die Gefahr bestehen, daß die Beerenhäute beim Auftreffen auf die Spiralschaufel zerrieben werden wurden, was eine unerwünschte, hohe Trubbildung in der Flüssigkeit zur Folge hätte.

Aus Pig. 1 ist ersichtlich, daß sich der Durchmesser der Spiralschaufel 2 bei einem sich nach unten zum Auslauf 11 hin zentral verjüngenden Behälter im verjüngten Behälterbereich entsprechend verjüngt. Hierdurch erhält man zum einen auch eine Umwälzung des am Behälterboden befindlichen Mediums und zum anderen bei geöffneter Ableitung 7 eine vollständige Entleerung des Behälters, da die Schaufel das Medium bis zur Ableitung vorfördert. Eine weitere zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß sich die Spiralschaufel 2 im wesentlichen über die gesamte Behälterhöhe erstreckt. Auf diese Weise wird der Behälterinhalt auch dann vollständig umgewälzt, wenn der Behälter bis oben hin gefüllt ist.

Ferner ist es einer guten Vermischung dienlich, wenn die Querschnittsfläche des freien Zylinderraumes 13 etwa der Querschni-ttsflache des Ringraumes 14- entspricht, so daß sich in beiden Eäumen ein gleicher Durchsatz ergibt.

während beim dargestellten Ausführungsbeispiel nur eine Spiralschaufel vorhanden ist, ist es auch möglich, daß mehrere gleichsinnig gewundene Spiralschaufeln gleicher Ausbildung vorhanden sind, die sich überdeckend und ineinandergreifend im gleichen Eingraum umlaufen, wobei die

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Spiralschaufein um einen Winkel von 360° geteilt durcn^vdie Anzahl der Spiralschaufeln gegeneinander versetzt sind.

Um beispielsweise Trauben- oder Obstmaische möglichst schnell auf die Gärtemperatur erwärmen oder am Ende der Lagerung abkühlen zu können, ist ein Heiz- und/oder Kühlsystem vorgesehen. Zu diesem Zwecke enthält die Spiralschaufel einen in ihr verlaufenden Spiralkanal 21, in-dem die Spiralschaufel doppelwandig ist und der von der v-θά -d-e-a? Doppelwand umschlossene Spiralraum den Spiralkanal 21 bildet. Infolge dieser Integration des Heiz- und/oder Kühlsystems in die Spiralschaufel sind keine zusätzlichen Einbauten vorhanden und der Mischund Rühreffekt sowie der Wirkungsgrad bleiben unbeeinflußt. Dazuhin entspricht die Wärmeaustauschfläche der gesamten Oberfläche der Spiralschaufel, so daß sie sehr groß ist.

Aus iig. 4 ist ersichtlich, daß die Doppelwandigkext der Spiralschaufel 2 dadurch erzielt wird, daß man diese aus zwei Schaufelhälften 22, 23 herstellt, deren zur jeweils anderen Schaufelhälfte abgebogenen Ränder entlang der Spirale innen und außen an den Stellen 24, 25 miteinander z. B. durch Verschweißen fest verbunden sind.

Die Welle 3 ist als Hohlwelle ausgebildet und die Zu- und/oder Abfuhr des Heiz- und/oder Kühlmittels erfolgt über diese Hohlwelle. Dabei ist die Spiralschaufel 2 beidenends über jeweils ein Verbindungsrohr 5 bzw. 6 mit der Hohlwelle verbunden. Um einen Kreislauf zu erhalten, taucht am oberen Ende der Hohlwelle 3 in diese ein Rohrstück 26 von außen her ein, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Hohlwelle I

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ist, so daß ein Ringspalt 27 gebildet wird. In diesen Ringspalt 27 mündet das obere Verbindungsrohr 5 ein, wobei der Ringspalt 27 unterhalb der Mündung, also zwischen dieser und dem freien Ende des Rohrstücks, abgedichtet ist. Das Rohrstück 26 durchsetzt eine auf den Behälter aufgesetzte Durchführung 4 und führt über einen ersten Anschluß 28 nach außen. Die Durchführung 4 besitzt noch einen zweiten Anschluß 29, der über einendn der Durchführung 4 enthaltenen und vom Inneren des Rohrstücks 26 abgetrennten Zwischenraum mit dem Ringspalt 27 in Verbindung steht. Es versteht sich, daß die Durchführung 4 mit den Anschlüssen 28, 29 ortsfest und die Hohlwelle mit dem in sie ragenden Rohrstück 26 drehbar angeordnet ist. Derartige Durchführungen oder Kupplungsstücke sind an sich bekannt und brauchen nicht weiters beschrieben zu werden.

Führt man das Heiz- und/oder Kühlmittel - hierfür kann man Wasser verwenden - z. B. über den ersten Anschluß 28 zu, so gelangt das Wasser über die Durchführung 4 und das Rohrstück 26 in die Hohlwelle 3. Hier strömt das Wasser nach unten. Ein übergang in das obere Verbindungsrohr 5 ist wegen der Abdichtung des Ringspaltes 27 nicht möglich. Sodann tritt das Wasser am unteren Hohlwellenende in das untere Verbindungsrohr 6 ein, wonach es den Spiralkanal 21 der Spiralschaufel 2 bis zum oberen Verbindungsrohr 5 durchströmt, von wo aus es oberhalb der Abdichtung in den Ringspalt 27 eintritt und von hier durch die Durchführung 4 hindurch zum zweiten Anschluß.29 gelangt. Durch Vertauschen der Anschlüsse 28, 29 kann die Strömungsrichtung umgekehrt

werden. ^_n-

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Die Verbindungsrolne 5 j 6 müssen selbstverständlich dicht mit der Hohlwelle und der Spiralschaufel verbunden sein. Dies kann beispielsweise durch Verschweißen erfolgen. Zweckmäßigerweise wählt man jedoch eine lösbar feste Verbindung, indem man die Verbindungsrohre mit der Hohlwelle und der Spiralschaufel verschraubt oder an diese anflanscht. Dies ist für die Montage einfacher, da die Montage im Behälterinneren erfolgt. Eine weitere zweckmäßige Maßnahme ist aus Fig. 4- ersichtlich. Um der Spiralschaufel eine große Stabilität zu verleihen, so daß man auch mit hohen Drücken oder mit Unterdruck arbeiten kann, weist die Spiralschaufel Verstärkungen in Gestalt von Sicken JO auf, die in die Ober- und Unterseite der Spiralschaufel eingearbeitet sind und sich in deren Längsrichtung erstrecken. Anstelle der Sicken können auch Rippen vorgesehen sein.

Um das Einbringen der Spiralschaufel in einen geschlossenen Behälter zu erleichtern, besteht die Spiralschaufel 2 aus gesondert in den Behälter einführbaren und fluchtend, zueinander angeordneten Spiralsegmenten 31» 32, die sich jeweils über einen Bogenwinkel von 180° erstrecken. Dies ist aus Fig. 2 ersichtlich, gemäß der die Spiralsegmente 31» 32 stirnseitig entlang der eingezeichneten Linien 33 aneinander angesetzt sind. Diese Segmente können über ein Mannloch 9 in den Behälter eingeführt und dort montiert werden. Selbstverständlich können sich die Spiralsegmente auch über einen kleineren oder größeren Bogenwinkel erstrecken, wenn es die örtlichen Gegebenheiten zulassen.

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Wie oben bereits erwähnt, wird die Spiralschaufel bzw. die Spiralsegmente von radialen Tragarmen 16 an der Welle 3 gehalten. Die Tragarme 16 kann man gemäß Fig. 3 zweckmäßigerweise aus iPlacheisen herstellen, die einerseits an der Welle und andererseits an der Spiralschaufel befestigt sind. Dabei verwendet man die Tragarme 16 gleichzeitig zum Verbinden der aneinander stoßenden Spiralsegmente 31, 32, indem an jeder Stoßstelle ein Tragarm 16 beide Spiralsegmente 31, 32 übergreift und mit diesen z. B. durch Verschrauben fest verbunden ist. Das andere Ende des Flacheisens kann zu einer die Welle 3 umgreifenden öse 34- gebogen oder auf andere Weise an der Welle befestigt sein. Die Herstellung der Tragarme aus Flacheisen bringt nicht nur eins besonders billige Herstellung mit sich. Das Flacheisen kann man nämlich gleichzeitig zur Unterstützung des Rücklaufstromes im zentralen Zylinderraum ver-wenden, indem man es derart um seine Längsrichtung verwindet, daß eine Schaufelwirkung in Richtung des Rücklaufstromes entsteht. Dies geht anschaulich aus I'ig. 3 hervor, in der der Tragarm 16 so um 90° in sich verdreht ist, daß

in
bei einer Drehung der Welle/Richtung gemäß Pfeil 17 das

Medium im Zylinderraum 13 nach oben gedrückt wird (Pfeil 19)·

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Spiralschaufel doppelwandig ausgebildet ist, und die Spiralsegmente über die Tragarme miteinander verbunden sind, sind die Stirnseiten der Spiralsegmente verschlossen, damit das Kühl- und/oder Heizmittel an den Stoßstellen nici^t austreten kann. Man benötigt deshalb zur Verbindung der in den Spiralsegmenten 31, 32 verlaufenden Teilkanäle Zwischen-

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stücke ζ. B. in Gestalt von Rohrstutzen 35, die die jeweilige Stoßstelle überbrücken -und an die Enden der Spiralsegmente angeschlossen sind. In Abwandlung des dargestellten Ausführung!= beispiels wäre es sicherlich auch möglich, die Spiralsegmente stirnseitig offen auszubilden und auf geeignete Weise dicht miteinander zu verbinden.

Auch die Rohrstutzen 35 sind zweckmäßigerweise durch Verschrauben oder Anflanschen lösbar fest mit den Spiralsegmenten 31» 32 verbunden, um Schweißarbeiten im Behälterinneren zu vermeiden.

Soll der Behälter nur für solche Medien verwendet werden, die kein Aufheizen oder Abkühlen erfordern, kann auf eine doppelwandige Ausbildung der Spiralschaufel verzichtet werden. In diesem Falle kann man die Spiralschaufel einwandig herstellen.

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Claims

6. März 1980

D 8118 - dlsp

Firma Eugen Peter, 7307 Aichwald 1-Schanbach

Misch- und Rühreinrichtung für einen zur Lagerung von Flüssigkeit enthaltenden Medien wie Maische, Weine, Säfte, Dickstoffe, Konzentrate dienenden Behälter

Ansprüche

11 Misch- und Rühreinrichtung für einen zylindrischen, zur Lagerung von Flüssigkeit enthaltenden Medien wie Maische, Weine, Säfte, Dickstoffe, Konzentrate dienenden vertikal gestellten Behälter, mit einer zentral im Behälter angeordneten getriebenen Welle und einem von der Welle getragenen und zusammen mit dieser umlaufenden Misch- und Rührorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Misch- und Rührorgan von einer die Welle (3) mit Abstand umwindenden, in einem Ringraum (14) des Behälters (1) umlaufenden und mit ihrem

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Innenumfang einen in vertikaler Richtung freien Zylinderraum (13) begrenzenden ringförmigen Spiralschaufel (2) gebildet wird, die zweckmäßigerweise über radiale Tragelemente z. B. in Gestalt von Tragarmen (16) an der Welle (3) befestigt ist und deren Außenumfang (15) der Behälterwand mit geringem Abstand gegenüberliegt, wobei die Spiralschaufel (2) derart geformt und im Behälter angeordnet ist, daß bei umlaufender Spiralschaufel (2) im Behälter (1) zwei Medienströme vorhanden sind, ein der Drehrichtung entsprechender, nach oben oder unten verlaufender Vorlaufstrom im Ringraum (14) und ein im freien Zylinderraum (13) entgegen dem Vorlaufstrom verlaufender Rücklaufstrom, wobei die beiden Ströme im Bereich der beiden Enden der Spiralschaufel (2) ineinander übergehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 für einen sich nach unten zu einem Auslauf hin zentral verjüngenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchmesser der Spiralschaufel (2) im verjüngten Behälterbereich entsprechend verjüngt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spiralschaufel (2) im wesentlichen über die gesamte Behälterhöhe erstreckt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des freien Zylinder· raumes (13) etwa der Querschnittsfläche des Ringraumes (14) entspricht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch

gekennzeichnet, daß die Welle (3) und mit dieser die Spiral-

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schaufel (2) zumindest in der das Medium im Kingraum (14) nach unten drückenden Richtung antreibbar ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichsinnig gewundene Spiralschaufeln vorhanden sind, die sich überdeckend und ineinandergreifend im gleichen Ringraum umlaufen, wobei die Spiralschaufeln um einen Winkel von 360° geteilt durch die Anzahl der Spiralschaufeln gegeneinander versetzt sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschaufel einwandig ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschaufel (2) einen in ihr verlaufenden Spiralkanal (21) für ein Heiz- und/oder Kühlmittel enthält.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschaufel (2) doppelwandig ist und der von der Doppelwand umschlossene Spiralraum den Spiralkanal (21) bildet.

10. Einrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die doppelwandige Spiralschaufel (2) aus zwei z. B. durch Verschweißen fest miteinander verbundenen Schaufelhälften (22, 25) besteht.

11. Enrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (3) als Hohlwelle ausgebildet

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ist -und die Zu- und/oder Abfuhr des Heiz- und/oder Kühlmittels über die Hohlwelle erfolgt.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschaufel (2) beidenends über jeweils ein Verbindungsrohr (5, 6) mit der Hohlwelle verbunden ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende, zweckmäßigerweise am oberen Ende der Hohlwelle, ein Rohrstück (26) in die Hohlwelle unter Bildung eines Ringspaltes (27) eintaucht, der zum andeiHi Wellenende hin abgedichtet ist und in den das zugewandte Verbindungsrohr (5) mündet, derart, daß die Zu- bzw. Abfuhr des Heiz- und/oder Kühlmittels über den Ringspalt (27) sowie das in diesen mündende Verbindungsrohr (5) und die Ab- bzw. Zufuhr über das Rohrstück (26), die sich an dieses anschließende Partie der Hohlwelle sowie über das Verbindungsrohr (6) am anderen Wellenende erfolgt.

14-. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsröhre (5> 6) lösbar fest z. B. durch Verschrauben oder Anflanschen mit der Spiralschaufel (2) und der Hohlwelle verbunden sind.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschaufel (2) Verstärkungen in Gestalt von Rippen oder Sicken (JO) aufweist.

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16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralschaufel (2) aus gesondert in den Behälter (ί), ζ. B. über ein Mannloch (9), einführbaren und fluchtend zueinander angeordneten Spiralsegmenten (31,32) besteht.

17· Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spiralsegmente (31, 32) über einen Bogenwinkel von

ο
180 erstrecken.

18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 177 dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einen Spiralkanal (21) enthaltenden Spiralschaufel (2) die in den Spiralsegmenten (31 s 32) verlaufenden Teilkanäle über Zwischenstücke z. B. in Gestalt von Rohrstutzen (35) miteinander verbunden sind.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke z. B. durch Verschrauben oder Anflanschen lösbar fest mit den Spiralsegmenten verbunden sind.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19? dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente für die Spiralschaufel (2) um ihre Längsrichtung verwunden sind, derart, daß eine den Eücklaufstrom im freien Zylinderraum (13) unterstützende Schauf e!wirkung ent st eht.

130038/0351