DE7524949U

DE7524949U - Balkenruehrer

Info

Publication number: DE7524949U
Application number: DE7524949U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-06
Filing date: 1975-08-06
Publication date: 1976-01-02

Description

Für die Akte der Gbm-Hilfsanmeldung

Anmelder: Stuttgart, den 5.August 1975

Dieter Kupka P ²²^O Hgm 10/21

6570 Kirn/Nahe ■_.
Binger Landstr.

Vertreter:

Patentanwalt
Dipl.-Ing. Max Bunke
7000 Stuttgart 1
Lessingstr. 9

Balkenrührer

Die Erfindung betrifft Balkenrührer mit an einer im wesentlichen senkrechten Rührwelle in verschiedenen Höhenlagen angeordneten, geraden, radialen Rührarmen, welche geneigt zur Drehebene angestellte Flächen aufweisen.

Derartige Rührer sind z. B. bekannt aus der US-PS 2 657 9I2, in der auch bereits darauf hingewiesen ist, daß man einigen Rührarrncn eine

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entgegengesetzte Neigung geben könne aln anderen, um die Mischwirkung zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rührer dieser Gattung so auszubilden, daß der Behälterinhalt laufend mit besonderer Intensität den Innenwänden des Rührwerkskessels zugeführt wird, dies insbesondere im Hinblick auf diejenigen Anwendungsfälle, bei denen die Kesselwände für das Heizen oder Kühlen des Gutes ausgebildet sind. Dieses Ziel soll bei niedriger Drehzahl und im Verhältnis zur Wirkung möglichst kleiner Leistungsaufnahme,, also mit gutem Wirkungsgrad, erreicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt gemäß der Erfindung darin, daß bei einem Rührer der genannten Gattung ein der Rührwelle zugewendeter erster Abschnitt jedes Rührarmes ein gegen die Drehrichtung konkav offenes und daher bei Bewegung in der Drehrichtung Staudruck erzeugendes Flügelprofil hat und daß sich an diesen Abschnitt nach außen hin ein durch ein die Strömung radial nach außen leitendes Hohlprofil gebildeter zweiter Abschnitt unmittelbar anschließt.

Die Zentrifugalkraft beschleunigt die unter der Wirkung des Staudrucks an dem rinnenartigen ersten Abschnitt des Rührarmes erzeugte Strömung radial nach außen, die in den ein Hohlprofil bildenden zweiten Abschnitt eintritt und beim Ausströmen aus dem Hohlprofil nahe vor der Kesselwand auf diese auftrifft.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der durch das Hohlprofil gebildete, die Strömung radial nach außen leitende Abschnitt in seinem äußeren Bereich nach rückwärts, also auf der der Drehrichtung abgewendeten Seite, offen. Durch den Sog, der im offenen rückwärtigen Endbereich des Hohlprofils entsteht, wird die radiale, nach außen gerichtete Strömung im Hohlprofil weiter beschleunigt.

Bei einer Ausführungsform ist der erste Abschnitt jedes Rührarmes durch ein Winkelprofil gebildet, das eine gegen die Drehrichtung geneigte, im wesentlichen radial verlaufende Strömungsleitfläche und eine gegen diese im wesentlichen waagerecht abgewinkelte Stauleiste aufweist,und das in radialer Richtung äußere Ende des Winkelist
profils/durch ein eine untere waagerechte Fläche und eine gegen die Drehrichtung geneigte Fläche aufweisendes zweites Winkelprofil zu

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einem Hohlprofil ergänzt, wobei das zweite Winkelprofil über das erste in radialer Richtung nach außen hinausragt, so daß es dort nach rückwärts offen ist. Bei dieser sich aus der Verwendung von Winkelprofilen ergebenden kantigen Bauart der Rührarme wird die Abreißwirkung an den der Strömungsrichtung abgewendeten, also rückwärtigen Profilkanten, die zur Verwirbelung beiträgt, besonders deutlich.

Eine weitere Gruppe von Ausführungsformen ergibt sich, wenn die Hohlprofilabschnitte durch zylindrische Rohrstücke gebildet sind, die ggf." an ihren äußeren Enden nach rückwärts schräg abgeschnitten sind. Der ganze Arm läßt sich dabei aus einem einzigen Rohrstück in der Weise herstellen, daß im ersten,, an die Rührwelle anschließenden Abschnitt die vordere Rohrhälfte weggeschnitten ist, also ein Rinnenprofil von halbkreisförmigem Querschnitt übrigbleibt, während über einen anschließenden Abschnitt das zylindrische Rohr als Hohlkörper erhalten bleibt, von dem in einem letzten Abschnitt die rückwärtige Rohrhälfte weggeschnitten ist, so daß das Hohlprofil in diesem letzten Bereich nach rückwärts offen ist. Auf einigen oder allen Rührarmen können auch jeweils mehr als ein Stau- und/oder Hohlleitabschnitt in radialer Richtung nach außen aufeinander folgend gebildet sein.

Sonstige Weiterbildungen und Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Balkenrührers in einem zylindrischen Behälter (Rührwerkskessel). Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung eines der bei den Beispielen nach Fig. 1 und 2 verwendeten Rührarme,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen gemäl? Fig. 3 ausgebildeten Rührarm,

Fig. 5 ein Schnitt nach Linie V - V in Fig. ? und

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U Fig. 6 ein Schnitt nach Linie VI - VI in Fig. 3.

Bei den Beispielen nach Fig. 1 und 2 ist auf einen zylindrischen Behälter (Rührwerkskessel) 18 eine Antriebseinheit I7 eines Rührwerksgetriebes aufgesetzt, von welchem aus die zentrisch im Behälter 18 angeordnete Rührwelle 1 in der durch die Pfeile 16 angedeuteten Drehrichtung angetrieben wird. Bei dem Beispiel nach Fig. 1 sind Rührarme 2, die an ihren äußeren Enden in Hohlprofile j? übergehen, in verschiedenen Höhen mit der Rührwelle 1 verbunden. Sie erstrecken sich unter rechten Winkeln zur Rührwelle radial nach außen und verlaufen geradlinig. Je zwei Arme sind in verschiedener Höhenlage nach der einen und nach der anderen Seite gerichtet, auf eine Drehebene bezogen also um I8o° gegeneinander versetzt.

Bei dem Beispiel nach Fig. 2 ist der Rührer als Kreuzbalkenrührer mit vier aus nach entgegengesetzten Seiten sich erstreckenden Armen gebildeten Balken 11, 12, 13 und 14 ausgebildet, die auf eine Drehebene bezogen um 90° gegeneinander versetzt sind. Auf der Innenseite der Wandung des Behälters 18 ist hier ein Stromstörer lü angebracht.

Bei dem Beispiel nach Fig. J5 und 4 ist der an die Rührwelle 1 anschließende Abschnitt A eines Rührarmes 2 durch ein Winkelprofil gebildet, das eine im wesentlichen radial verlaufende Strömungsleitfläche 4 und eine gegenüber dieser im wesentlichen waagerecht abgewinkelte Stauleiste J aufweist. Die Strömungsfläche 4 ist gegen die Drehrichtung 16 nach rückwärts geneigt. Das äußere Ende des Winkelprofils 4, 7 bildet zusammen mit einem daran angesetzten, z. B. angeschweißten zweiten Winkelprofil 5, 6" über einen Bereich B ein Hohlprofil. Das Profil 5, 6 ragt über das erste 4, 7 in radialer Richtung nach außen hinaus, so daß es dort einen nach rückwärts offenen Abschnitt C bildet. Das zweite Winkelprofil ist durch eine untere waagerechte Fläche 5 und eine gegen die Drehrichtung 16 geneigte Fläche 6 gebildet. Die untere Fläche 5 ist, soweit sie über die Verbindungsstelle mit der Strömungsleitflache hinausragt, nach außen zunehmend verschmälert. Der Hohlprofi!querschnitt bildet ein ungleichschcnkligesi Trapez, vgl. Fig. 5. Bei der Drehung dos Armes P in Richtung des Pfeiles 16 entsteht vor dem

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Abschnitt A des Anrns 2 ein durch die Pfeile 8 angedeuteter Staudruck, hinter ietn offenen Rücken des zweiten Winkelprofils 5, 6 aber ein durch die Pfeile 9 in Flg. ^dIe schraffierte Fläche 15 in Fig. 6 angedeuteter Sog.

Die Rührarme 2, die in Fig. 1 und 2 überall gleich lang gezeichnet sind, können unter sich verschieden lang sein. Sie können unter von 90° abweichenden Winkeln in der Vertikalebene geneigt zur Drehachse angeordnet sein und/oder bezogen auf eine Horizontalebene in von der radialen Richtung abweichenden Winkellagen. Auch können auf einigen oder allen Rührarmen jeweils mehr als ein Stau- und/ oder Hohlleitabschnitt in radialer Richtung nach außen aufeinander folgen. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist bei dem Beispiel nach Fig. 3-6 angenommen, daß die Knicklinie zwischen den Flächen 4 und 7, also der Scheitel des ersten Winkelprofils, radial verlauft, mithin die geometrische Achse der Rührwelle schneidet.

Sowohl die Ausbildung der einzelnen Abschnitte der Rührarme als auch deren Verwendung lassen viele Abwandlungen zu. Verwindungs- \ und biegungssteife Arme lassen sich auch aus U-förmigen oder halbrunden Profilen herstellen, und der Querschnitt des Hohlprofils braucht nicht, wie bei dem gezeichneten Beispiel, ein ungleichschenkliges Trapez darzustellen, sondern er kann zylindrisch, vieleckig, rechteckig oder quadratisch sein.

i)ie erfindungsgemäß ausgebildeten Hührer lassen sich — wie

andere Rührer auch — in einer der für das beschriebene Arbeiten geltenden entgegengesetzten Sichtung, also rückwärts, antreiben. Wenn ein bei Vorwärtsdrehung rückwärtiger, offener äußerer Bereich des durch ein Hohlprofil gebildeten, die Strömung bei Vorwärtsdrehung nach außen leitenden Abschnittes vorhanden ist, erzeugt dieser Bereich bei Rückwärtsdrehung Staudruck, der eine Strömung von der Innenwandung weg radial nach innen hervorruft, eine Wirkung, die z.B. dann vorteilhaft sein kann, wenn mit zum Ansetzen an der V/andneigenden Medien gearbeitet wird.

, 5a¹ «

Der äußere Abaohnitt B kann beispielsweise etwa 1/3 no lang sein, wie der ganze einseitige Arm, also etwa halb so lang wie der erste Abaohnitt A. Der Abstand von Rührebene au Rührebene kann etwa der Länge eines einseitigen Rübrarmeo, also dem Radius des Rührers entsprechen.

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Claims

Sohutss

3PaC8Bfcansprüohe

1. BalkenrUhrer, Insbesondere für Rührwerkskessel, von krelszyllndrisohem Querschnitt, mit an einer im wesentlichen senkrechten Rührwelle in verschiedenen Höhenlagen angeordneten, geraden, radialen Rührarmen, welohe geneigt zur Drehebene angestellte Fläohen aufweisen, daduroh gekennzeichnet, daß ein der RUhrwelle (1) zugewendeter erster Abschnitt (A) Jedes Rührarmes (2) ein gegen die Drehrichtung (16) konkav offenes und daher bei Bewegung in der Drehrichtung Staudruck erzeugendes Flügelprofil (4, 7) Hat und daß sich an diesen Abschnitt (A) nach außen hin ein durch ein die Strömung radial nach außen leitendes Hohlprofil gebildeter zweiter Abschnitt (B) unmittelbar anschließt.

2. Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Hohlprofil gebildete, die S.trömung radial nach außen leitende Abschnitt (B) in seinem äußeren Bereich (C) nach rückwärts, also auf dor der Drehrichtung (16) abgewendeten Seite, offen ist.

2. Rührer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (A) durch ein Winkelprofil gebildet ist, das eine gegen die Drehrichtung .(16) geneigte, im wesentlichen radial verlaufende Strömungsleitfläche (4) und eine gegen diese im wesentlichen waagerecht abgewinkelte Stauleiste (7) aufweist und daß das in radialer Richtung äußere Ende des Winkelprofils (4, 7) durch ein eine untere waagerechte Fläche (5) und eine gegen die Drehrichtung geneigte Fläche (6) aufweisendes zweites Winkelprofil zu einem Hohlprofil ergänzt ist, wobei das zweite Winkelprofil über das erste in radialer Richtung nach außen hinausragt, so daß es dort nach rückwärts offen ist.

4. Rührer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofilabschnitte (B) durch zylindrische Rohrstücke gebildet s ind.

5. Rührer nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hohlprofi!abschnitte (B) bildenden zylindrischen Rohrstücke an ihren äußeren Enden nach rückwärts schräg abgeschnitten sind.

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6, RUhrer nach Anspruch 4 und ^vj> dadurch gekennzeichnet, daß clju j Staudruck erzeugenden, konkav gegen dlo Drehrichtung (16) offenen

Absohnltte (A) durch in Läng«richtung halbierte, zylindrische Rohre gebildete Rinnenprofile sind,

7· Rührer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekonn-ί zeichnet, ctaß die Länge des Staudruckabachnlttoc. (A) etwa 2/2 der

■ Rührerarmlänge beträgt, die des daran angesetzten Hciilleit- und j Saugprofils demgemäß etwa 1/2 der Rührorarmlängo.

ίϊ 8. RUhrer, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß Anspruch 1 oder

einem der folgenden ausgebildeten Rührerarme unter sich verschlej den lang sind.

; 9. Rührer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß den vorangehenden Ansprüchen ausgebildeten Arme (2) unter von 90° abweichenden Winkeln in der Vertikalebene geneigt zur Drehachse angeordnet sind.

.10. Rührer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die gemäß den vorangehenden Ansprüchen ausgebildeten Arme (2) bezogen auf eine Horizontalebene in von der radialen Richtung abweichenden Winkellagen angeordnet sind.

11. Rührer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf einigen oder allen Rührarmen (2) jeweils mehr als ein Stau- (A) und/oder ein Hohlleitabschnitt (B) in radialer Richtung nach außen aufeinander folgend gebildet sind.

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