DE3901894A1 - Vorrichtung zum mischen von stroemungsfaehigen, insbesondere pastoesen medien sowie verfahren zu deren betrieb - Google Patents
Vorrichtung zum mischen von stroemungsfaehigen, insbesondere pastoesen medien sowie verfahren zu deren betriebInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Rührwerke, wie sie beispielsweise in der CH-PS 6 15 361
beschrieben sind, erfordern zur Erzielung des gewünschten Durch
mischungseffektes eine relativ hohe Motorleistung, was einerseits
Probleme bei der Abdichtung der hochtourig umlaufenden Welle mit
sich bringt; andererseits führen die hohen Umfangsgeschwindig
keiten sowie die durch die scharfkantigen Rührorgane entstehen
den Scherwirkungen der bekannten Rührwerke zu Produktschäden,
was für empfindliches Rührgut, wie beispielsweise in der Nah
rungsmittelindustrie oder Biochemie, sehr nachteilig ist.
Ebenso ist der Zeitbedarf für eine gute Durchmischung im
Hinblick auf die dadurch entstehende Reibungswärme zu hoch.
Herkömmliche Rührwerke sind beispielsweise in folgenden
Veröffentlichungen beschrieben:
- - Technische Strömungslehre
Willi Bohl, Vogel Buchverlag Würzburg, 7. Auflage - - Liquid Mixing and Processing in Stirred Tanks
F. A. Holland and F. S. Chapman, Reinhold Publishing Corporation, New York 1966 - - Fluid Mixing Technology
James J. Oldshue PH. D., Mc Graw-Hill Publications Co., New York 1983 - - Rührtechnik
Hans-Peter Wilke Christian Weber Thomas Fries, Dr. Alfred Hüthig Verlag Heidelberg, 1988 - - Dubbel
W. Beitz und K.-H. Küttner, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 15. Auflage.
Diese bekannten Rührwerke sind durchwegs darauf ausgerichtet, durch
scharfkantige Rührorgane oder starke Strahldüsen große Turbulenzen
zu erzeugen, um so eine große Verwirbelung des Mischgutes
zu erreichen. Dadurch kann es auch zu Lufteinzug kommen,
der in gewissen Fällen, beispielsweise bei Farbmischungen
und in der Keramikindustrie, unerwünscht ist. Bei Kläran
lagen hingegen ist eine gute Begasung mit Sauerstoff von
größter Bedeutung, damit der aerobe Abbau durch Mikroben
und Bakterien möglichst gefördert wird. Bei den bekannten
Rührwerken läßt sich durch deren hohe Umlaufgeschwindig
keit der Gas- bzw. Lufteinzug nur schlecht beeinflussen.
Um ein Gas oder eine Gaskomponente in eine Flüssigkeit zu
übertragen, ist eine möglichst große Phasengrenzfläche
erforderlich. Dies geschieht entweder, indem durch einen
entsprechende Gasverteiler das Gas über den gesamten Quer
schnitt verteilt wird, oder indem von einem Rührer Schub
spannungen erzeugt werden, mittels denen ein lokaler Gas
strom auf den gesamten Behälterinhalt verteilt wird. Im
ersteren Fall fehlt der Mischeffekt und im zweiten Fall
sind hohe Drehzahlen erforderlich. Nachteilig bei hohen
Drehzahlen ist nicht nur der enorm hohe Energieaufwand,
sondern auch das unvermeidliche Herumspritzen des Rühr
gutes, was beispielsweise bei Kläranlagen mit unangenehmem
Geruch für die Umwelt verbunden ist.
Ganz besondere Anforderungen schließlich werden beim Durch
mischen von faserhaltigem Material an ein Rührwerk gestellt.
Die Fasern bleiben nämlich an den herkömmlichen Rührflügeln
hängen und müssen je nach Anwendung in kurzen Abständen ent
fernt werden.
Rührvorrichtungen müssen aus Sicherheitsgründen in der Regel
dichtschließend ausgebildet sein, dabei sind bei herkömmli
chen Mischern mit hochtourig umlaufenden Wellen die Dich
tungselemente eine besondere Gefahrenquelle.
Schließlich sei noch einmal betont, das die zur Erzielung
eines befriedigenden Rühreffektes erforderliche hohe Antriebsdrehzahl
einen großen Energieaufwand bedingt und eine - in vielen Fällen -
unnötige oder sogar unerwünschte Produkterwärmung sowie Luft
einzug hervorruft.
Die CH-PS 3 33 494 beschreibt einen Rotationsmischer, wel
cher an einer rotierend antreibbare Welle mehrere recht
winklig zur Wellenachse angeordnete Vollscheiben aufweist,
an deren Umfang beidseits offene Röhrchen befestigt sind.
Die an zwei benachbarten Scheiben befestigten Röhrchen bil
den mit den Scheibenebenen unterschiedliche Winkel, wodurch
im ganzen Behälter eine Zone intensiver Durchmischung und
hoher Strömungsgeschwindigkeit erzeugt werden soll. Die
verwendeten Röhrchen sind konisch und weisen mit ihrer
größeren Öffnung in Umlaufrichtung.
Derartige Vorrichtungen, deren Hauptziel die Erzeugung
hoher Turbulenz und großer Strömungsgeschwindigkeiten des
Mediums ist, eignen sich eventuell zum Dispergieren und
Homogenisieren von Produkten, deren Partikel im Hinblick
auf die spätere Verwendung des Produkts bedenkenlos den
zerstörerischen Scherkräften ausgesetzt werden dürfen.
Für den substanzschonenden Einsatz schlag- und scher
empfindlicher Produkte sind sie nicht geeignet.
Die Anordnung der Rührorgane am Umfang geschlossener
Scheiben bringt im übrigen den Nachteil mit sich, daß
sich im Bereich der Rührorgane praktisch nur eine Radial
strömung ausbilden kann, was die angestrebte Durchmischung
des Gesamtvolumens im Behälter stark beeinträchtigt, min
destens aber zu erheblich längeren Rührzeiten führt.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Rührvorrichtung vorzuschlagen, welche es gestattet,
auch hochempfindliche Substanzpaarungen, wie z. B. Flüssig
kristalle enthaltende Flüssigkeiten, auf schonende Weise
in kürzester Zeit mit geringem Energieaufwand, in einen
Zustand homogener Mischung überzuführen. Dabei müssen, wie
die Erfahrung zeigte, große Turbulenzen und dementspre
chend auch hohe Umlaufgeschwindigkeiten vermieden werden,
während gleichzeitig aber auch die Vermeidung toter Zonen
anzustreben ist.
Ein weiterer Aspekt dieser Aufgabe ist darin zu sehen,
daß sich die erfindungsgemäße Rührvorrichtung auch zum
Entgasen bzw. Entlüften flüssiger und pastöser Massen eig
nen soll, wie dies beispielsweise in der Keramikindustrie
erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung
gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil der Patentansprü
che 1, 6 und 7 gekennzeichnet sind.
Die Vorteile der Erfindung liegen einmal in der Energie- und
Zeitersparnis sowie Produktverbesserung durch ausgesprochen
sanfte Behandlung des Rührgutes. Das Rührwerk setzt sich bei
laminarer Strömung mit geringem Anlaufdrehmoment in Bewegung
und erzielt bei relativ geringer Bewegungsgeschwindigkeit der
Rührorgane einen hervorragenden Mischeffekt, der im wesentlichen
auf gezielten, einander entgegengesetzten Strömungen innerhalb
des Rührgutes beruht. Die praktisch vollständige Durchmischung
stellt sich schon nach wesentlich kürzeren Zeiten ein, als dies
mit bekannten Rührmethoden der Fall ist. Erst durch die geringe
Drehzahl bildet sich die erwähnte Gegenströmung. Die Antriebs
leistung des Rührwerkes kann daher wesentlich geringer gehalten
werden, als dies bis anhin der Fall war.
Bei den in der Abwasserreinigung verwendeten Durchlauf-
Neutralisationsanlagen ist die kurze Verweilzeit des zu
reinigenden Mediums von entscheidender Bedeutung. Herkömm
liche Rührwerke benötigen bis zur vollkommenen Neutralisie
rung eines Klärbeckens viel zu viel Zeit, so daß sich die
ses Neutralisationssystem nur sehr schlecht und mit sehr
hohem Energieaufwand verwirklichen läßt.
Aufgrund der Tatsache, daß das Rührgut das Rührorgan im Normal
betrieb nicht vollständig durchquert, sondern vor dem Rührorgan
durch die Inkompressibilität der Flüssigkeit eine Gegenströmung
auslöst, bleibt am Rührorgan nahezu nichts hängen, so daß eine
Reinigung nur sporadisch erforderlich ist. Bei Kläranlagen,
welche einen hochgradigen Anteil von Fasern aufweisen, z. B.
Abwässer von Verbandstoff-Fabriken hat sich des weiteren
gezeigt, daß an den Rührorganen keinerlei Fasern hängen
bleiben, da die Strömung diese vom Rührorgan wegdrückt.
Aufgrund dieser Tatsache hat sich ebenfalls gezeigt, daß
bei Flüssigkeiten mit Feststoffzusätzen, welche zwangsläu
fig Luftanteile enthalten (Fasern), sich die Luft während
des kurzen Mischvorganges um und im Rührorgan sammelt und
bei kurzem Unterbruch des Mischvorganges oder bei kurzer
Geschwindigkeitsverzögerung als große Blase pro Rührorgan
an die Oberfläche steigt und somit das Rührgut von der Luft
befreit. Durch diese Tatsache hat sich in der Keramik-In
dustrie die Ausschußquote bei der Porzellanherstellung
bis zu 80% gesenkt. Durch die Sanftheit des Mischvor
ganges bildet sich bei Farbabtönungen keinerlei Schaum.
Bei den neuen, umweltverträglichen, auf Wasserbasis auf
gebauten Farben (neue Vorschriften) ist eine schonende
und schnelle Durchmischung ein unbedingtes Erfordernis.
Mit hochtourigen Rührern ist dieses Resultat nicht zu er
reichen.
Dank einer äußerst geringen Wärmebildung ist das Rührwerk
auch für empfindliche Medien, wie wir sie beispielsweise
von der Lebensmittelindustrie und Biochemie her kennen,
bestens geeignet. Es ist beispielsweise erstmals gelungen,
hochempfindliches Yoghurt ohne Viskositätsveränderung in
kürzester Zeit mit einem Rührwerk und nicht von Hand, wie
bis anhin, zu mischen. Ferner wurden bis anhin Pigmentfar
ben (Hammerschlag) von Hand gerührt, was mit vorliegendem
Verfahren problemlos und in kürzester Zeit durchgeführt
werden kann.
Der ausgezeichnete Mischeffekt erlaubt es, die Mischzeiten
stark zu kürzen. So lassen sich z. B. bei Neutralisations
anlagen 18 000 lt Abwasser in 20 Sekunden mit einer Antriebs
leistung von 1,5 kW von ph 11 auf ph 6 bis ph 5 bringen.
Die weiträumige Erfassung des Rührgutes sorgt dafür, daß das
Material selbst in rechteckigen Behältern und bei flachen Behäl
terböden, beispielsweise in Containern, in den Kanten und Ecken
von der Strömung erfaßt und in den Rührvorgang einbezogen wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung bei
spielsweise näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit Strömungsbild;
Fig. 2 die dazugehörige Draufsicht;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Rührorgan im zu rühren
den Medium bei geringem Anlaufdrehmoment mit lamina
rer Strömung;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein Rührorgan im zu rühren
den Medium bei Normalbetrieb.
Gemäß Fig. 1 ist in einem schematisch angedeuteten Behälter G
eine Welle 2 an ihrem oberen Ende mit einer Kupplung 1 ver
sehen, welche den Anschluß der Welle 2 an einen nicht darge
stellten, oberhalb des Behälters G angeordneten Antriebsmotor
gestattet. Am unteren Ende der Welle 2 sind vier Tragarme L
befestigt. Die Befestigung an der Welle 2 kann beispielsweise
über ein Mittelteil erfolgen, das die vier Tragarme L miteinan
der verbindet und auf der Welle 2 verschraubt oder auf sonstige,
bekannte Art drehstarr mit der Welle 2 verbunden ist.
An den freien Enden jedes Tragarmes L sind Rührorgane 4 a, 4 b, 4 c, 4 d
angeordnet. Jedes dieser Rührorgane ist als konischer Rohrabschnitt
ausgebildet, welcher einen sich entgegen der Drehrichtung, d. h. in
Durchströmungsrichtung, verengenden Querschnitt aufweist.
Sämtliche Rührorgane 4 a, 4 b, 4 c, 4 d sind so an den Enden der Trag
arme L angeordnet, daß sie mindestens annähernd tangential am
Mantel eines gedachten zur Welle 2 koaxialen Kreiszylinders lie
gen.
Der kegelstumpfförmige Grundkörper kann, an einem oder an beiden
Enden, wie in Fig. 3 gezeigt, in einen zylindrischen Einlauf 81
und/oder Auslauf 82 münden, wobei die Übergangszonen vorteilhafter
weise jeweils konkav bombiert sind. Eine sehr gute Durchmischung
wird erzielt, wenn das Verhältnis von Eintrittsquerschnitt
F 1 (Fig. 4) zu Austrittsquerschnitt F 2, je nach Viskosität
des zu rührenden Mediums, zwischen 1,4 und 3,0 liegt, wobei
der höhere Wert bei höherer Viskosität zu wählen ist. Ferner hat es sich
als günstig erwiesen, wenn der obere Rand des Kegelstumpfes horizontal
angeordnet ist. Der Öffnungswinkel α dürfte für die meisten Anwen
dungen zwischen 10° und 20° liegen. Gut bewährt hat sich ein Öff
nungswinkel α von 15°.
Fig. 3 zeigt nun einen laminaren Strömungsverlauf des Mischgutes,
wie er in der Anlaufphase auftritt. Sobald eine Minimalgeschwindig
keit, die für die meisten Substanzen bei etwa 1,3 m/s liegen
dürfte, überschritten wird, ergibt sich ein Strömungsbild,
wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt nochmals ein einzelnes Rührorgan 8 während der
Rotation im Behälter zwecks Sichtbarmachung der auftretenden
Strömungsverhältnisse. Da sich das Rührorgan 8, das unter dem
Winkel α von beispielsweise 12° gegen die Horizontale geneigt
ist, in Pfeilrichtung P bewegt, wird ein Teil der im Bewegungs
weg befindlichen Flüssigkeit nach oben und unten abgelenkt
und umströmt das Rührorgan 8 somit annähernd längs den Pfei
len 9. Ein weiterer Teil der Flüssigkeit tritt in Pfeilrich
tung 10 ins Innere des Rührorgans 8 ein. Da der Flüssigkeits
strom jedoch im unteren Rührorganabschnitt auf dessen Wand
auftritt und dort in Pfeilrichtung 11 nach oben umgelenkt
wird, entsteht im Eintrittsbereich des Rührorgans ein Partial
strom, der die Eintrittskante des Rührorgans 8 von innen nach
außen in Pfeilrichtung 12 umströmt und damit kontinuierlich
verhindert, daß das zu rührende Medium auf die Kante K
(Fig. 3) auftrifft und Schaden nimmt.
Dabei ist anzunehmen, daß der aus dem Rührorgan 8 kontinuier
lich austretende Partialstrom 12 an der Rührorgan-Außenkante
mit der ebenfalls nachweisbar auftretenden Gegenströmung 13
zusammentrifft, wobei die letztere auch dazu beitragen mag,
daß sich an der Rührorgankante K, die normalerweise die kri
tische Stelle für schlagempfindliche Produkte darstellt, das
schonende Materialpolster ausbildet.
Bei den bekannten Rührverfahren hingegen prallt das Rührgut gegen
die Rührflügel, so daß auf das nächst der Rührflügel befindli
che Rührgut eine peitschende, schlagende Einwirkung ausgeübt wird.
Infolgedessen wird es mechanisch und somit zwangsläufig auch ther
misch stark beansprucht. Eine solche Beanspruchung kann bei ver
schiedenen Materialien eine nicht mehr tolerierbare Veränderung
bzw. Schädigung bewirken.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die im Rührgut ent
haltenen Feststoffe vom eigentlichen Rührorgan ferngehalten,
so daß kein direkter Kontakt zwischen den Feststoffen und
dem Rührorgan entsteht. Dies zeigt sich insbesondere beim Rüh
ren von extrem anfälligem Rührgut, z. B. beim Rühren von Flüs
sigkristallen sowie in der Biochemie.
Einen wesentlichen Aspekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung
bildet die Tatsache, daß die Rührorgane 4 a, 4 b, 4 c und 4 d
nicht über eine geschlossene Scheibe, sondern mittels speichen
artiger Arme L an der Welle 2 befestigt sind. Nur auf diese
Weise ist es nämlich möglich, daß sich innerhalb des Behäl
ters G eine kontinuierliche, geschlossene Strömung U (Fig. 1)
ausbildet, welche in Nähe der Behälterwand nach oben steigt
und im Behälter-Mittelbereich, koaxial zur Welle 2, wieder
nach unten strebt, wo sie die Zwischenräume 2 zwischen den
Armen L durchquert. Beim Passieren der Rührorganzone wird diese
Dauerströmung durch die rotierenden Rührorgane 4 a bis 4 d in
Turbulenz versetzt, wobei sich diese dem Dauerstrom U aufge
zwungene Turbulenz praktisch über die gesamte Behälterhöhe
erstreckt und zu den überraschenden Rührresultaten vom Gesichts
punkt der Materialschonung und Rührzeitverkürzung beiträgt.
Auch wird es in diesem Zusammenhang verständlich, warum sich
bei Verwendung der an Vollscheiben befestigten Rührorgane nicht
nur eine schlechtere Homogenisierung, sondern auch erheblich
längere Rührzeiten ergeben: Die Ausbildung der Dauerströmung U
wird durch die Scheiben verhindert, so daß praktisch nur
Radialströmung auftreten.
Die Bewegung ist bereits bei niedrigen Geschwindigkeiten raumgrei
fender als bei den herkömmlichen Rührmethoden. Das Rührgut wird auch
in den Kanten des Rührgefäßes erfaßt, so daß, sofern ein Anwen
dungszweck dies erforderlich machen sollte, auch ein rechteckiges
Rührgefäß oder ein flacher Behälterboden problemlos verwendet
werden könnten.
Der Staudruck sowie die daraus resultierende Gegenströmung bewirken
gleichsam eine Abschirmung der Kanten der Rührorgane, so daß an die
sen kaum etwas hängen bleibt. Deshalb können bedenkenlos auch faser
haltige Medien gerührt werden, wie dies beispielsweise für Kläranla
gen zutrifft, ohne daß in kürzester Zeit Fasern an den Rührorganen
hängen bleiben und diese den Rührvorgang behindern.
Dank der sehr niedrigen Umlaufgeschwindigkeit und der extrem kurzen
Mischzeit erfolgt keine nennenswerte Erwärmung des Rührgutes. Da
durch eignet sich obige Ausführung auch ausgezeichnet für Bioreak
toren, wobei die herkömmlichen Kühlvorrichtungen weggelassen werden
können, was die gesamte Einrichtung wesentlich vereinfacht und eine
erhebliche Kosteneinsparung darstellt.
Eine Firma der Basler Großchemie setzte die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Rühren und In-der-Schwebe-halten einer Farb
suspension ein. Die speziell an die Vorrichtung gestellten An
forderungen waren insbesondere folgende:
- 1. Das Rührwerk sollte keine Luft einziehen,
- 2. durch sehr niedrige Tourenzahl sollte die Schaumbildung verhindert werden, und
- 3. trotz der niedrigen Drehzahl sollten die Feststoffe im Behälter gleichmäßig verteilt werden.
Versuchsdaten:
Behälter: ⌀ 2600 mm Höhe 5600 mm Inhalt: 16 000 lt.
Medium: Farbsuspension
Viskosität: 325 cp
Dichte: 1 bis 1,2
Temperatur: 30-35°C
Medium: Farbsuspension
Viskosität: 325 cp
Dichte: 1 bis 1,2
Temperatur: 30-35°C
Lösung:
Rührer: Mit 3 Rührorganen, Rührkreis - ⌀1200 mm
Antrieb: Schneckengetriebe-Motor 2,1/2,9 kW polumschaltbar
Drehzahl: 21 resp. 42 U/min
Rührwelle: ⌀ 60/50 × 5300 mm lang
(ohne separate Stützlager)
Antrieb: Schneckengetriebe-Motor 2,1/2,9 kW polumschaltbar
Drehzahl: 21 resp. 42 U/min
Rührwelle: ⌀ 60/50 × 5300 mm lang
(ohne separate Stützlager)
Es ergab sich bereits nach der extrem kurzen Rührzeit von
18 Sekunden ein ausgezeichneter Mischeffekt ohne jegliche
Schaumbildung bei geringem Kraftbedarf und niedrigen Anschaf
fungs- und Betriebskosten.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die
Tragarme über ein Gelenk mit der Drehwelle 2 verbunden, so
daß die Tragarme mitsamt den Rührorganen bequem auch in
Behälter mit engen Öffnungen eingeführt werden können. So
bald die Drehwelle in Bewegung versetzt wird, arbeiten sich
die Tragarme mitsamt den Rührorganen infolge der auf sie
einwirkenden Zentrifugalkräfte in eine annähernd waagrechte
Arbeitsposition.
Eine weitere Verbesserung der Durchmischung des Produkts er
gibt sich, wenn die Rührorgane 4 a, 4 b, 4 c gemäß Fig. 2 mit
einem Hilfsorgan 4 versehen sind. Letzteres ist vorzugsweise
S-förmig geschwungen, ist drehstarr mit dem Rührer verbunden
und verhindert insbesondere bei Verwendung großer Rührbehäl
ter die Ausbildung einer toten Zone im Zentrum.
Wie ferner Fig. 1 zeigt, muß die Rührvorrichtung möglichst
in Nähe des Behälterbodens angeordnet sein. Der Abstand h
der Rührorganachsen vom Behälterboden sollte im Idealfalle
etwa 3D betragen, wobei D der Durchmesser am Eintrittsquer
schnitt der Rührorgane ist. In jedem Falle sollten die Rühr
organe im unteren Drittel des Behälters angeordnet sein.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Rührorgane sollte, wie Ver
suche gezeigt haben, im Hinblick auf optimale Rührergebnisse
zwischen 0,64 und 3,0 m/sec liegen. Bei höheren Umfangsge
schwindigkeiten hat sich gezeigt, daß das zu rührende
Medium nicht mehr, wie gewünscht, von den Rührorganen schonend
verschoben wird, sondern daß die Strömungen abreißen und
der beschriebene Strömungsverlauf gestört wird.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Rührorgane und
den damit erzielten Strömungsverlauf und die Rührzeitver
kürzung konnte ferner eine überraschende Reduzierung des
Energiebedarfs erzielt werden. Bei Vergleichsversuchen
mit den bekannten, an Kreisscheiben befestigten Rührorga
nen wurde der Energieverbrauch auf praktisch ein Zehntel
gesenkt.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Rühren strömungsfähiger Sub
stanzen, insbesondere zum schonenden Mischen und/oder Ent
lüften hochviskoser Medien, mit einem Behälter (G) und
einer in demselben koaxial angeordneten vertikalen Welle
(2), an welcher, im Abstand von deren Umfang, mindestens
zwei rohrförmige, an beiden Stirnseiten offene Rührorgane
(4 a, 4 b, 4 c, 4 d, 8) so befestigt sind, daß dieselben mindestens
annähernd tangential zu einem gedachten, zur Welle koaxialen
Kreiszylinder liegen, wobei die rohrförmigen Rührorgane min
destens auf einem Teil ihrer Gesamtlänge konisch ausgebil
det sind und die den größeren Querschnitt aufweisende
Stirnseite in Umlaufrichtung weist, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Rührorgan mit der Welle (2) mittels eines Armes
(L) befestigt ist, so daß die radial von der Welle zu
den Rührorganen verlaufenden Arme Zwischenräume für das
freie Durchströmen des gerührten Mediums freilassen und
daß ferner die Längsachse jedes Rührorgans zur Horizontal
ebene einen nach unten gerichteten Winkel von 10° bis 20°
aufweist und das Verhältnis (F 1/F 2) von Eintritts- zu
Austrittsquerschnitt des Rührorgans, je nach Viskosität
des zu rührenden Mediums, zwischen 1,4 und 3,0 liegt,
das Ganze zu dem Zwecke, daß sich bei Anordnung der
Rührorgane im unteren Drittel des Behälters ein kontinu
ierlicher, die zwischen den Rührorganarmen bestehenden
Zwischenräume durchströmender Medienumlauf (U) bildet und
daß sich während der Rotation der Rührorgane (4 a-4 d) um
die genannte Welle (2) im Bereich der den Eintrittsquer
schnitt jedes Rührorgans umgrenzenden Ringfläche eine Rück
strömzone ausbildet und das zu rührende, die Rührorgane
durchströmende und umströmende Medium auf die genannte
Ringfläche nicht auftrifft.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Rührkreisdurchmesser ein Drittel bis
zwei Drittel, vorzugsweise aber die Hälfte des Durchmes
sers des Rührbehälters (G), beträgt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse des Rühr
organs zur Horizontalebene einen nach unten gerichteten
Winkel von 14 bis 16°, vorzugsweise jedoch 15°, aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die von der vorderen
Öffnung des Konus gebildete Fläche im Verhältnis zur von
der hinteren Öffnung des Konus gebildeten Fläche für das
Rühren hochviskoser Produkte wie 3 : 2, für wäßrige Produk
te wie 3 : 1 verhält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß unterhalb der Rührorgane an der Welle ein
im wesentlichen S-förmiges Zusatzrührorgan (4) befestigt
ist, das mitrotiert und auch bei Verwendung großer Rühr
behälter die Bildung einer toten Zone im Zentrum verhin
dert.
6. Verfahren zum Rühren von Flüssigkeiten und
pastöser Medien zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch
1, wobei die Welle der Vorrichtung längsverschiebbar im
Behälter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstand der Rührorgane vom Boden des Behälters in Abhängigkeit
von der Viskosität des zu rührenden Mediums gewählt wird, der
art, daß der größten Viskosität der geringste Bodenabstand
entspricht.
7. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1
zum Entgasen flüssiger oder pastöser Medien, insbesonde
re von Keramikmassen zur Vermeidung der Hohlraumbildung.
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