DE69932115T2 - Rührwerk mit senkrechter Achse - Google Patents

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Ryuichi Yatomi
Masafumi Kuratsu
Masao Yamaoka
Mineo Nakano
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rührwerk zum Rühren von verschiedenen Arten von Flüssigkeiten, halbfesten Flüssigkeiten, Pulvern oder ähnlichem in einem Tank, und insbesondere ein vertikales Rührwerk, welches angepasst ist zur Verwendung in einem Rührtank des Typs mit einem spitzen konischen Boden.
  • STAND DER TECHNIK
  • In einem Rührwerk dieser Art wird im Allgemeinen eine Drehwelle verwendet, welche Rührblätter beinhaltet und welche in einem Rührtank in der Mitte dessen geführt ist, wobei die Drehwelle sich aus dem Tank heraus erstreckt und durch einen Antrieb, welcher außerhalb des Tanks angeordnet ist, gedreht wird, um die Rührblätter zu drehen, welche dadurch Wirbelflüsse und vertikal zirkulierende Flüsse in einer Substanz, welche verarbeitet werden soll (Substanz, welche gerührt werden soll), erzeugen, innerhalb des Tanks, um die Substanz zu rühren und zu mischen. Zurückgeschweifte Blätter des Abgabetyps wie Turbinenblätter, Schaufeln, Propeller und ähnliches, und Rührschaufeln des Schertyps, wie Gitter, helikale Bandblätter, Schrauben oder Anker und ähnliches waren konventionell als die Rührblätter bekannt.
  • Unter Bezugnahme auf 7, welche eine Schnittansicht ist, welche ein Rührwerk unter Verwendung von konventionellen zweistufigen Turbinenblättern als ein Beispiel illustriert, hat ein Rührtank 20 einen Bodenteil in einer konischen Bodenform, welche einen Öffnungswinkel α hat, eine Drehwelle 21, welche angepasst ist, um durch einen Antrieb außerhalb des Tanks gedreht zu werden, diese ist eingebaut und erstreckt sich über die gesamte Länge des Tanks, und eine oder mehrere Rührblätter 23, welche an dem Mittelteil der Drehwelle 21 befestigt sind. Die Rührblätter 23 geben Flüssigkeit in Richtung des peripheren Teils des Tanks durch die Drehung der Drehwelle 21 ab, und dementsprechend zirkulieren die somit erhaltenen Ab gabenflüsse die Flüssigkeit innerhalb des Tanks. Spulen 24 können in dem inneren peripheren Teil des Tanks angeordnet sein.
  • (1) Konventionelle Rührblätter können nicht eine vertikal gleichmäßige Mischung in dem Fall eines Rührtanks einer hohen Tiefe erreichen (ein Verhältnis L/D > 1,5 aufweisend, wobei L eine Tiefe von der Flüssigkeitsoberfläche zu dem Boden des Tanks ist, und D ist ein Innendurchmesser des Tanks). (2) Ferner ist in einem Rührtank des Typs mit einem konischen Boden, welcher einen halben Öffnungswinkel von weniger als 60 Grad hat, nur ein Paar von Auslegearmen-ähnlichen Blättern 30 ähnlich zu den Rührblättern 23 in einem geraden Trommelteil des Tanks für den unteren Teil der Drehwelle 21 vorgesehen, wie in 7 gezeigt ist, und ein stiller oder stehender Teil 27 von Flüssigkeit wird unweigerlich in dem Spitzenendteil des konischen Bodenteils, in welchem keine Mischung bewirkt wird, erzeugt. Insbesondere werden in dem Fall des Vorsehens von Spulen in dem peripheren Teil der Innenseite des Tanks die oben stehend genannten Nachteile (1) und (2) hochgradig bemerkenswert.
  • Unter Bezugnahme auf die 7 bis 11 werden die oben stehend genannten Nachteile detailliert erklärt. Wenn die oben stehend genannten Rührblätter 23 des Abgabetyps in einer einzigen Stufe verwendet werden, werden die Rührblätter 23, welche normalerweise in der Nähe von TL (eine Verbindungslinie zwischen einem zylindrischen Teil und einem konischen Bodenteil des Tanks), wie in 8 gezeigt ist, und die Flussgeschwindigkeit von abgegebener Flüssigkeit auf dem Weg zur Verdrängung von der abgegebenen Flüssigkeit in einem tiefen Flüssigkeitszustand (wie in einem Teil A von 8 gezeigt ist) abgebremst, weiß der Abstand der Verdrängung von dem Bodenteil 20a des Tanks zu einer Flüssigkeitsoberfläche 25 lang ist. So tritt Stillstand in einem Teil B von 8 auf, und dementsprechend kann keine vertikal gleichmäßige Mischung erreicht werden.
  • Um diesen nicht gleichmäßigen Zustand zu eliminieren, kann eine mehrstufige Konfiguration, welche Rührblätter von mehr als zwei Stufen aufweist, ver wendet werden, wie in 9 gezeigt ist. Jedoch treffen Abgabeflüsse zwischen Blättern 23a und 23b derart aufeinander, dass sich die Flüssigkeit in dem Tank verhält, wie wenn eine Trennwand in dem vertikalen Zwischenteil des Tanks vorhanden wäre, wie durch Bezugszeichen 26 bezeichnet ist, und als ein Ergebnis würde die vertikal gleichmäßige Mischung eher behindert durch diese trennwandähnliche Flüssigkeitsphase.
  • In dem Rührtank 2 eines konischen Bodentyps, welcher einen halben Öffnungswinkel von weniger als 60 Grad aufweist, wie in den 7, 10 und 11 gezeigt ist, tritt der Flüssigkeitswiderstand in der fließenden Flüssigkeit um so wahrscheinlicher auf, je kürzer der Abstand zu dem konischen Boden ist, und je kleiner die Querschnittsfläche ist. Somit kann, präzise gesprochen, die Flüssigkeit nicht das Spitzenende des konischen Bodens erreichen, sondern sie geht in einer Richtung, in welcher der Flüssigkeitswiderstand geringer ist. Somit tritt die so genannte Flussseparation auf. Als ein Ergebnis tritt der Stillstandsteil 27 der Flüssigkeit in dem Spitzenendteil des konischen Bodens auf, je höher die Viskosität dieser Flüssigkeit ist, desto höher ist diese Tendenz. Dieser Stillstand in dem Teil kann sogar nicht durch Verwendung von schaufelähnlichen Rührblättern 30 in dem Tankbodenteil verhindert werden. Es sei bemerkt, dass die schraffierten Teile, welche in 7 gezeigt sind, diese Teile zeigen, wo geringerer Fluss in der Flüssigkeit auftritt.
  • Ferner wird es gesagt, dass in dem Rührtank unter Verwendung von Blättern des Schertyps, Gittern, helikalen Bänderblättern, Schrauben oder Ankern, die Blätter im Allgemeinen mit einer geringen Geschwindigkeit zum Anheben und Kratzen von Flüssigkeit gedreht werden, um die Mischung der selben zu fördern. Jedoch soll in diesem Fall die Reynoldszahl des Flüssigkeitsflusses weniger als Re = 100 sein, damit die Scherblätter ihre nominale Performance zeigen können, dies bedeutet, der Flüssigkeitsfluss muss in einen Bereich von laminarem Fluss fallen. Außerhalb dieses Bereichs wird die Fähigkeit zur Erzeugung von vertikaler Zirkulation außerordentlich gering. Dies bedeutet, dass Mischung kaum auftreten kann in der vertikalen Richtung, wenn die Reynoldszahl 100 übersteigt. Es sei bemerkt, dass die Reynoldszahl, das heißt die Re-Zahl, durch d2nρ/μ gegeben ist, wobei d(m) ein Durchmesser eines Rührblattes, n (1/s) eine Drehzahl von Blättern, ρ (kg/m3) eine Dichte der Flüssigkeit, und μ (kg/m·s) eine Viskosität der selben ist.
  • Ferner verursachen die meisten der konventionellen Rührblattformen und Kombinationen davon, dass Flüssigkeit in der Nähe der Wandoberfläche eines Tanks aufwärts fließt (bezugnehmend auf die Bezugszeichen 28, 29 in 7), und dementsprechend können die konventionellen Schaufelformen keinen aufsteigenden Fluss in der Mitte eines spitzen konischen Bodens eines Tanks erzeugen. Ferner würden, weiß die Flussgeschwindigkeit auf diesem Weg geringer wird, in dem Fall von tiefer Flüssigkeit oder einem konischen Boden, nicht ein Fluss sondern mehrere Seitenflüsse 28, 29 (isoliert von dem Hauptstrom) in dem Tank auftreten, und dementsprechend wird die gesamte gleichmäßige Mischung in dem Tank bemerkenswert geringer.
  • US 5 630 666 A betrifft einen konisch geformten Farbcontainer, welcher einen Container aufweist, welcher einen oberen Teil hat, welcher in zylindrischer Konfiguration ausgebildet ist, und einen unteren Teil, welcher in einer invertiert konisch geformten Konfiguration ausgebildet ist, wobei der untere Teil eine Öffnung mit Innengewinden an seiner unteren zentralen Erstreckung hat; eine Vielzahl von sich nach unten erstreckenden Beinen, welche an ihren oberen Enden an dem Container benachbart zu dem unteren Ende des oberen Teils und dem oberen Ende des unteren Teils befestigt sind, um die mit einem Gewinde versehene Öffnung in einer angehobenen Position für die Verteilung von Farbe zu halten; und einen mit einem Gewinde versehenen Bolzen, welcher durch das Gewinde in der Öffnung mit einem gerändelten Knopf an dessen unterer Erstreckung und einem invertiert konisch geformten Stopper an seiner oberen Erstreckung, positionierbar in Haltekontakt mit der inneren Oberfläche des Containers und zur Drehung durch einen Benutzer zwischen einer unteren Orientierung, um Farbe innerhalb des Containers zu halten, und einer oberen Orientierung, um die Abgabe von Farbe von dem Container zu erlauben, gehalten wird.
  • DE 2 363 241 A betrifft einen Flüssigkeitstank, welcher Rührmittel hat, wobei der Tank eine zylindrische Seitenwand und einen im Wesentlichen konisch geformten Boden hat, wobei die Rührmittel mindestens einen Satz von Rührblättern, welche zur Bewegung nahe der Seitenwand und nahe des Bodens des Tanks angeordnet sind, aufweisen, wobei der Satz von Rührblättern in periodisch wechselndem Drehsinn um eine Mittenachse des Tanks drehbar ist, wobei mindestens einige der bewegbaren Blätter in der Nähe des Bodens derart angeordnet sind, dass sie die Flüssigkeit in Richtung der Spitze des Bodens während ihrer Bewegung richten.
  • Die vorliegende Erfindung wurde erdacht, um die Nachteile des Stands der Technik zu eliminieren, und dementsprechend ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein vertikales Rührwerk vorzusehen, welches die Zeit verkürzen kann, welche zur vertikal gleichmäßigen Mischung benötigt wird, welches den Flussdaten in der vertikalen Richtung erlaubt, gleichmäßig in einem Rührtank wie ein tiefer Flüssigkeitsrührtank zu sein, und die Zeit zur Wärmeübertragung verkürzen kann, und welches verhindern kann, dass Stillstand in der Flüssigkeit in dem Rührtank eines konischen Bodentyps mit einem halben Öffnungswinkel von weniger als 60 Grad auftritt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein vertikaler Rührtank gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können von den abhängigen Ansprüchen erhalten werden.
  • Zusätzlich zu den oben stehend genannten Merkmalen und Vorteilen der vorliegenden Erfindung werden andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung offensichtlicher werden, wenn die folgende detaillierte Erklärung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei:
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine vertikale schematische Querschnittsansicht, welche ein vertikales Rührwerk in einem Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung illustriert, wobei eine Rührblätterstruktur, welche einen konischen Bodenschaufelteil hat, welcher essentiell in der vorliegenden Erfindung ist, auf einen Rührtank des konischen Bodentyps angewandt wird; Gitterblätter gemäß Anspruch 1 sind in 1 nicht gezeigt;
  • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1;
  • 3 ist eine Seitenansicht, welche ein vertikales Rührwerk in einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Die 4a und 4b sind Draufsichten, welche ein vertikales Netz illustrieren, welches an einem horizontalen Arm befestigt ist, welches geneigt und angeschweift ist mit Bezug auf den horizontalen Arm.
  • Die 5A und 5B, welche Vorderansichten sind, welche Beispiele von Konfigurationen illustrieren, in welchen die Breite von dem vertikalen Netz gemäß der vorliegenden Erfindung geändert ist;
  • 6 ist eine Seitenansicht, welche graphisch Flüssigkeitsflüsse während des Betriebs eines Rührtanks in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel illustriert;
  • 7 ist eine Schnittansicht, welche ein konventionelles Rührwerk unter Verwendung von zweistufigen Turbinenblättern illustriert;
  • 8 ist eine schematische Ansicht, welche ein konventionelles Rührwerk unter Verwendung von Blättern der ersten Stufe des Abgabetyps illustriert;
  • 9 ist eine Ansicht, welche einen Zustand derart zeigt, dass Flüssigkeit vertikal in dem konventionellen Rührer unter Verwendung von zweistufigen Blättern separiert wird;
  • 10 ist eine Ansicht, welche einen Zustand derart zeigt, dass der Stillstandsteil der Flüssigkeit in dem Bodenteil eines Rührtanks des konischen Bodentyps erzeugt wird; und
  • 11 ist eine Ansicht, welche einen Zustand derart zeigt, dass ein Stillstandsteil der Flüssigkeit in dem Bodenteil eines konventionellen Rührtanks des konischen Bodentyps erzeugt wird.
  • DETAILIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS DER ERFINDUNG
  • Als nächstes wird eine detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend gegeben. Unter Bezugnahme auf 1, welche eine vertikale Schnittansicht ist, welche den unteren Teil eines vertikalen Rührwerks in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, sind Rührblätter in diesem Ausführungsbeispiel aus einem konischen Bodenschaufelteil 31, welcher an dem unteren Teil einer Rührwelle (Drehwelle) 8 angeordnet ist und eine Fläche hat, welche wesentlich größer ist, als diejenige der armähnlichen Rührblätter 30 in dem Bodenteil eines konventionellen Rührtanks wie in 7 gezeigt ist. Gitterblätter gemäß Anspruch 1 sind in 1 nicht gezeigt. Ferner ist die externe Form davon derart, dass sie in naher Nachbarschaft mit einem konischen Bodenteil 7 eines Rührtanks 32 ist, und ihre Seitenteilform 31 ist entlang des halben Öffnungswinkels des konischen Bodenteils 7. Eine obere Kante 31b des Schaufelteils 31 ist in der Nähe einer Grenze zwischen dem konischen Bodenteil 7 und einem geraden Fass- oder Trommelteil 6 des Rührtanks 32 platziert.
  • Ferner sind in diesem Ausführungsbeispiel vier Rührblätter mit 90 Grad Versatz entlang der Rührwelle 8 in dem Schaufelteil 31, wie in 2 gezeigt ist, angeordnet. Jedoch soll die vorliegende Erfindung nicht auf die Anzahl der Schaufeln eingeschränkt sein. Dementsprechend können zwei Schaufelblätter, welche diametral ausgerichtet sind, oder drei Schaufelblätter, welche in winkelmäßig gleichen Intervallen angeordnet sind, verwendet werden. Ferner kann der konische Bodenschaufelteil 31 eine solche Struktur haben, dass der konische Bodenschaufelteil 31 geneigt ist, oder gebogen oder zurück geschweift. Es sei erwähnt, dass die Schaufeln in dem konischen Bodenschaufelteil 31 geneigt sind, sowohl in der vertikalen wie auch in der horizontalen Richtung gesehen, während der gebogene konische Bodenschaufelteil gebogen ist, gesehen in der vertikalen Richtung, und die Blätter in dem zurück geschweiften konischen Bodenschaufelteil sind gebogen.
  • In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Rührwelle 8 durch eine Antriebsquelle (welche in den Zeichnungen nicht gezeigt ist) außerhalb des Tanks gedreht wird, Flüssigkeit, welche verarbeitet werden soll, vertikal nach außen von dem Seitenteil 31a des konischen Bodenteils 31 senkrecht zu der inneren Wand 7a des Bodenteils 7 des Tanks durch den Schaufelteil 31 herausgedrückt, und fließt nach unten entlang einer geneigten Oberfläche der inneren Wand 7a des Tanks. Dann steigt sie entlang der Rührwelle 8 von dem Spitzenendteil 7b des Bodens des Tanks in der Nähe der Welle 8 auf, und dann steigt sie wieder ab entlang der inneren Wandoberfläche des Tanks von dem Zwischen- und oberen Teil des Tanks 32. Als ein Ergebnis kann die Flüssigkeit, welche verarbeitet werden soll, effektive Zirkulation in dem Tank wiederholen, wodurch es möglich ist, die Flüssigkeit, welche verarbeitet werden soll, ohne Stillstand in dem Bodenteil des Tanks gleichmäßig zu mischen, was konventionell innewohnend war.
  • Unter Bezugnahme auf 3, welche eine Seitenansicht ist, welche ein Rührwerk mit senkrechter Achse in einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert, und in welcher eine äußere Hülle eines Tankgehäuses 10 durch Phantomlinien zum Zweck der Kürze gezeigt ist, hat ein Rührtank 32 ein Tankgehäuse 10, welches einen geraden Trommelteil 6 und einen invertierten konischen Bodenteil 7 aufweist, und eine Abdeckung 13 zum Schließen des oberen Teils des geraden Trommelteils 6 und eine Rührwelle (Drehwelle) 8 ist vorgesehen, welche sich in dem Mittenteil des Tankgehäuses 10 von dem Boden des Tanks erstreckt, und durch die Abdeckung 13 hindurchgeht. Die Rührwelle 8, sich nach oben von der Abdeckung 13 erstreckend, ist mit einer Ausgangswelle eines Motors 9 verbunden, und ein Geschwindigkeitsreduzierer bzw. Untersetzungsgetriebe 18 ist in dem oberen Teil der Abdeckung 13 montiert, und dementsprechend angepasst, um durch den Motor 9, welcher mit Energie versorgt wird, gedreht zu werden. Wärmeübertragungsspulen bzw. -schlangen 11 sind im Weg von geeigneten Spulenträgern 12 in der Nähe der inneren Wand des Tankgehäuses 10 aufgebaut, sich von dem oberen Ende des geraden Trommelteils 6 zu dem un teren Ende des Bodenteils 7 des Tankgehäuses 10 erstreckend. In dem Ausführungsbeispiel, wie gezeigt, sind die Spulen doppelt angeordnet. Jedoch können sie einzeln oder mehrfach angeordnet sein. Ablenkplatten können in der inneren Wand des Tankgehäuses 10 vorgesehen sein, wie benötigt, und die Spulenträger können auch als die Ablenkplatten in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dienen. Es sei erwähnt, dass Düsen 14 zum Einfügen von Kühlwasser oder Wärmemedium in die Spulen 11 vorgesehen sind.
  • Die Rührwelle 8 ist an dem unteren Bodenpanel 15 des Bodenteils 7 gelagert, und die Abdeckung 13 an der Oberseite des Tanks, und ein Gitterschaufelteil 8, welcher unten stehend detailliert beschreiben wird, ist vorgesehen an der Rührwelle 8, sich radial auswärts davon erstreckend, an einer Position entsprechend dem geraden Trommelteil 6, und ein konischer Bodenschaufelteil 31, welcher eine große sich horizontal erstreckende Fläche hat, ist an der Rührwelle 8 an einer Position entsprechend dem Bodenteil 7 angebracht. Die Rührschaufelstruktur ist aus dem konischen Bodenschaufelteil 31 in dem Bodenteil 7 und einem Schaufelblätterteil 3 in dem geraden Trommelteil 6 zusammengesetzt. Der konische Bodenschaufelteil 31 hat untere Seitenteile 31a, welche spitz sind, um sich entlang der invertierten konischen Form des Bodenteils 7 zu erstrecken, und hat vertikale Seitenteile 31c in dem oberen Endteil davon. Der Schaufelteil 31 kann geneigt sein, gebogen oder zurück geschweift, wie mit Bezug auf 1 ausgeführt. In dem Fall von zwei Schaufeln, welche diametral angeordnet sind, können beide Gitterschaufelblätter 3 und konische Bodenschaufelblätter 31 derart angeordnet sein, dass die vertikalen Netze 1 des Gitterschaufelteils 3 umfangsmäßig von Blättern in dem konischen Bodenschaufelteil 31 mit einem Phasenwinkel von neunzig Grad versetzt sind.
  • Benachbart zu dem konischen Bodenschaufelteil 31 ist der Gitterschaufelteil 3, welcher an der Rührwelle 8 oberhalb des konischen Bodenschaufelteils 31 angebracht ist, aus einer Vielzahl von horizontalen Armen 2, angebracht an der Rührwelle 8, und vertikalen Netzen 1, angebracht an den spitzen Enden der horizontalen Arme 2 und sich parallel mit der Rührwelle 8 erstreckend, zusammengesetzt. Unter Bezugnahme auf die 3, 4A, 4B, 5A und 5B ist der Abstand L zwischen der äußersten Kante 1a der vertikalen Netze 1 an dem äußeren Ende der Seitenarme 2 und der Mitte der Rührwelle 8 größer als die maximale Breite W (mit Bezug auf 3) von einer Seite des großen Schaufelteils 31, angebracht an dem unteren Teil der Drehwelle. Ferner ist jedes der vertikalen Netze 1 derart ausgebildet, dass es vollständig einen weiten oberen Teil und einen engen unteren Teil hat. In dieser Anordnung haben Blätter eine solche Konfiguration, dass ihr unterer Teil an der Innenseite einer einzigen Stufe ausgeschnitten ist, wie in 3 gezeigt ist, und an der Innenseite bei mehreren Stufen derart ausgeschnitten ist, dass er sukzessive schrittweise in der vertikalen Richtung sich ändert, wie in 5A gezeigt ist, oder an der Innenseite derart ausgeschnitten ist, dass er kontinuierlich von dem Boden des Oberteils davon sich ändert, somit wird er enger in Richtung des Bodens davon wie in 5B gezeigt ist.
  • Ein einziges oder eine Vielzahl von dazwischen liegenden vertikalen Netzen 4 sind an dem horizontalen Arm 2 zwischen der Rührwelle 8 und dem vertikalen Netz 1 an dem äußersten Ende des Arms 4 angebracht. Das vertikale Netz 1 an dem äußersten Ende des Arms kann derart angebracht sein, dass es mit Bezug auf den Flüssigkeitsfluss wie in 4A gezeigt ist, geneigt ist, oder zurück geschweift sein, wie in 4B gezeigt ist. Es sei erwähnt, dass jeder der Pfeile, welche in 4A und 4B gezeigt sind, die Drehrichtung der Rührwelle 8 anzeigen.
  • Unter Bezugnahme auf 6, welche eine Seitenansicht ist, welche schematisch Flüssigkeitsflüsse in dem Rührtank während des Rührens illustriert, wie lateral in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel gesehen. Wie oben stehend erwähnt werden, weil die Breite des vertikalen Netzes 1 größer ist in dem oberen Teil davon als diejenige in dem unteren Teil davon, alle Flüssigkeitsflüsse 16 nach unten in die Nähe der inneren Wandoberfläche des geraden Trommelteils 6 des Tanks gerichtet. Die Seitenteile 31a des Schaufelteils 31 mit großer Größe erstrecken sich entlang des konischen Bodenteils 7 von einer Position in der Nähe des Oberteils zu dem Boden da von, und dementsprechend werden Flüsse 17 von Flüssigkeit, welche in Richtung der Bodenwand des Tanks gerichtet sind, in diesem Teil erzeugt, während ein Effekt des Einfügens der Flüssigkeit nach oben von dem Bodenteil erhalten wird (durch Bezugszeichen 19 angezeigt) an der Mitte des Schaufelteils 31. In Kombination der nach unten gerichteten Flüsse 16 an der Wandoberflächenseite des geraden Trommelteils mit der Wirkung des großen Schaufelteils 31 zum Aufsaugen der Flüssigkeit in dem Bodenteil 7 des Tanks ohne Interferenz dazwischen kann ein zirkulierender Fluss in der Form des so genannten einen Pinselstrichs (kontinuierlicher Fluss ohne zusätzliche Flüsse) erzeugt werden, wodurch es möglich ist, die Zeit zum gleichmäßigen Mischen durch den Tank zu verkürzen, und Flussraten durch den Tank gleichmäßiger zu machen.
  • Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung, weil der Bodenschaufelteil 31, welcher eine große sich erstreckende Fläche hat, unterhalb des Gitterschaufelteils 3 vorgesehen ist, die Aufsaugwirkung der großen Blätter in dem konischen Bodenschaufelteil derart beeinflusst werden, dass keine Stillstandsteile erzeugt werden in dem Spitzenendteil des Bodenteils des Tanks, wodurch es möglich ist, vertikal gleichmäßige Mischung auszuführen, obwohl der Rührtank einen konischen Bodenteil hat, welcher einen spitzen halben Öffnungswinkel von weniger als 60 Grad hat.
  • Ferner ist, auch in solch einem Fall, dass der Rührtank einen Bodenteil von einer konischen Form hat, welche einen halben Öffnungswinkel von weniger als 60 Grad hat, und eine tiefe Flüssigkeitstiefe (das Verhältnis L/D zwischen der Flüssigkeitstiefe L von dem Boden zu der Flüssigkeitsoberfläche und dem Durchmesser D des Tanks ist größer als 1,5), der Bereich von Flüssigkeitsvolumen, welcher weggebracht werden kann, groß, was ein Flüssigkeitsvolumen herab zu 1/200 des maximalen Flüssigkeitsvolumens bewältigt. Dies bedeutet, dass das Rührwerk gemäß der vorliegenden Erfindung die Variation in dem Flüssigkeitsvolumen bewältigt, welche groß ist, so dass das Flüssigkeitsvolumen während des Betriebs schließlich bis auf 200 erhöht werden kann, wenn der anfängliche Wert auf 1 gesetzt ist, nur durch Ver wendung eines einzigen Rührtanks, verglichen mit einem konventionellen, in welchem zwei große Tanks von großer und kleiner Größe in Kombination verwendet werden müssen.
  • In dem Fall des Rührtanks mit Spulen, wenn der äußere Durchmesser der vertikalen Netze in den oberen Gitterschaufelblättern gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Wert größer als 0,7 dc mit Bezug auf den Windungsdurchmesser dc der inneren Spulen 11 derart eingestellt ist, dass die vertikalen Netze benachbart zu den Spulen 11 angeordnet sind, werden die Flussraten von Flüssigkeit in der Nähe der Wärmeübertragungshülle oder der Spulen bemerkenswert höher als diejenigen, welche durch konventionelle Rührblätter erhalten werden, aufgrund des Abgabeflusses von den Blättern, und als ein Ergebnis ist es möglich, die Wärmeübertragungsfunktion bemerkenswert zu verbessern.
  • Wie oben stehend erwähnt, mit der Vorgabe des konischen Bodenschaufelteils, welcher eine große Fläche hat, und sich entlang des konischen Bodens des Rührtanks zu dem unteren Ende der Welle in dem Bodenteil des Tanks erstreckt, kann zufrieden stellende Rührung ohne Stillstand in der Flüssigkeit, welche verarbeitet werden soll, in dem unteren Teil des Tanks erhalten werden. Ferner kann die Breite der vertikalen Gitter in dem Schaufelplattenteil derart gesetzt werden, dass der obere Teil davon breiter ist als der untere Teil davon, und ferner ist der Durchmesser der vertikalen Gitter an der äußeren Kante davon größer als derjenige des Schaufelteils. Somit werden nach unten gerichtete Flüssigkeitsströme entlang der inneren Wandoberfläche des geraden Trommelteils des Tanks erzeugt, während die Flüssigkeit in dem Bodenteil durch den großen Schaufelteil in dem konischen Bodenteil des Tanks derart aufgesaugt wird, dass die Zirkulation, welche durch den einen Pinzelstrich aufgezeigt wird, in welchem sie nach unten in der Nähe der Wandoberfläche des Tanks fließt, erzeugt werden kann. Hierdurch ist es möglich, solche Vorteile zu erreichen, wie dass die Zeit der vertikal gleichmäßigen Mischung verkürzt werden kann, dass Flussraten in der vertikalen Richtung gleichmäßiger gemacht werden können, und die Zeit der Wärme übertragung kann verkürzt werden in dem Rührtank welcher einen konischen Bodenteil mit einem halben Öffnungswinkel von weniger als 60 Grad aufweist.

Claims (6)

  1. Ein Rührwerk mit senkrechter Achse, welches folgendes ausweist: Einen Rührtank (32), welcher einen zylindrischen Teil (6) und einen konischen Bodenteil (7) mit einem spitzen halben Öffnungswinkel von weniger als 60 Grad hat, eine Drehwelle (8) welche einen unteren Teil hat und in der Mitte des Tanks derart angeordnet ist, dass sie durch einen Antrieb (9), welcher außerhalb des Tanks angeordnet ist, gedreht wird, Bodenschaufelblätter (31), welche an dem unteren Teil der Rotationswelle angebracht sind, und eine äußere Form haben, welche entlang des halben Öffnungswinkels des konischen Bodens ist, Gitterschaufeln, bestehend aus vertikalen Netzen (1), wobei jedes einen äußeren Kantenteil sowie einen oberen Teil und einen unteren Teil hat, und horizontalen Armen (2) mit einem jeweiligen äußersten Ende, wobei ein Abstand zwischen dem äußeren Kantenteil der vertikalen Netze an dem äußersten Ende der horizontalen Arme und der Mitte der Drehwelle größer ist als derjenige der Bodenschaufelblätter.
  2. Ein Rührwerk mit senkrechter Achse gemäß Anspruch 1, wobei die vertikalen Netze (1) eine Breite haben, welche derart gewählt ist, dass der obere Teil davon größer ist als der untere Teil davon.
  3. Ein Rührwerk mit senkrechter Achse gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die vertikalen Netze (1) an dem äußersten Ende der horizontalen Arme (2) mit Bezug auf die horizontalen Arme den Umfang des Rührwerks betreffend geneigt sind.
  4. Ein Rührwerk mit senkrechter Achse gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die vertikalen Netze (1) an dem äußersten Ende der horizontalen Arme (2) gebogen und geneigt sind, den Umfang der Vorrichtung betreffend, entlang von Strömungen der gerührten Flüssigkeit, mit Bezug auf die horizontalen Arme.
  5. Ein Rührwerk mit senkrechter Achse gemäß Anspruch 1, wobei Wärmeaustauschmittel (11) entlang der Inneroberfläche des zylindrischen Teils (6) des Rührtanks (32) angebracht sind.
  6. Ein Rührwerk mit senkrechter Achse gemäß Anspruch 5, wobei die Wärmeaustauschmittel (11) gewendelte Röhren aufweisen.
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