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Umlaufende Rührvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine umlaufende
Rührvorrichtung'bin hohler Ausführung, welche durch Öffnungen in Nabennähe Gut in
ihrem Innern aufnimmt und durch Öffnungen an den denUmfangskreis beschreibenden
Enden ausschleudert, und bezweckt die Schaffung einer Rührvorrichtung, die eine
besonders intensive Rührwirkung erreicht.
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Kreiselrührer in hohler Ausführung sind bekannt.
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Die Ein- und Austrittsöffnungen der Strömungskanäle im Innern des
Rührkörpers liegen bei diesen Rührern auf verschiedenen Durchmessern, so daß beim
Umlauf des Rührkörpers die Umfangsgeschwindigkeiten an den Eintrittsöffnungen verschieden
groß sind, mit der Wirkung, daß innerhalb der Strömungskanäle eine Massenbeschleunigung
des Gutes auftritt, nämlich die sogenannte Schleuder- oder Zentrifugalkraft. Die
Zentrifugalkraft hat zur Folge, daß das Rührgut in Richtung der Antriebswelle, also
in Achsrichtung,' in den Rührkörper eintritt, während das Ausströmen aus dem Rührkörper
in radialer Richtung, also im rechten Winkel zum Guteintritt, erfolgt. Dementsprechend
ergibt sich ein Umlauf der zu rührenden Masse vom Flüssigkeitsspiegel nach unten
zum Rührkörper und bei Wirkung der Behälterwandung als Umlenkblech von der Höhenlage
des Rührkörpers aus von unten nach oben. Hierbei hat die ganze Rührmasse eine leichte
sich drehende Gesamtbewegung. Der unterhalb des Rührkörpers liegende Teil der Rührmasse
wird von der Rührbewegung nicht erfaßt.
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Letztgenannter Umstand hat dazu geführt, daß dem Rührkörper ein weiterer
unter ihm liegender Rührkörper in umgekehrter Anordnung zugeordnet wurde, so daß
auch eine Saugwirkung von unten nach oben erfolgt und ein zweiter unterer Gutumlauf
vorhanden ist. Hierbei soll eine Mischung beider Gutumläufe dadurch erzielbar sein,
daß dem oberen und unteren Gutumlauf eine verschiedene Ausströmgeschwindigkeit aus
den beiden Kreiselhälften erteilt
wird, wobei ein Erfassen eines
Teils des aus der einen Kreiselhälfte ausströmenden Gutes durch die Schaufeln der
anderen Kreiselhälfte infolge gegenläufiger Krümmung der Schaufeln beider Kreiselhälften
erzielt werden soll. Eine gewisse Durchdringung der Trennebene beider Kreisläufe
kann so erreicht werden, aber keine intensive Mischung, wobei noch zu berücksichtigen
ist, daß die erzielbare Verbesserung der Rührwirkung auf Kosten des Kraftbedarfs
geht, der eine wesentliche Vermehrung erfährt. Auch die Umlenkung des durch die
eine Kreiselhälfte erzeugten Gutstroms in eine den aus der anderen Kreiselhälfte
ausströmenden Gutstrom schneidende senkrechte Richtung ist bereits vorgeschlagen.
Bei diesen beiden Vorschlägen ist die gegenseitige Beeinflussung beider Gutströme
mehr eine ablenkende als eine durchdringende, da beide Gutströme an ihrer Entstehungsstelle
ohne Gegenläufigkeit miteinander in Berührung kommen.
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Bei der Rührvorrichtung nach der Erfindung sind in Achsrichtung wirkende,
nach Schraubenart auf Steigung stehende Flügel oder Schaufeln mit der Schleuderbewegung
entsprechend radial wirkenden Strömungskanälen im Innern vorgesehen. Hierdurch ist
eine Zentrifugalrührschraube mit neuer gesteigerter Rührwirkung geschaffen, die
dadurch zustande kommt, daß durch die Rührschraube eine axiale Strömungswirkung
in voller Füllhöhe eines Behälters erzeugt und durch die Strömungskanäle in den
Flügeln dem Rührgut eine zusätzliche Bewegung in radialer waagerechter Richtung
durch Ausschleudern erteilt wird, so daß zwei vollkommen richtungsverschiedene Strömungen
entstehen, die sich infolge der verschiedenen Geschwindigkeiten der Rührmasse ununterbrochen
durchkreuzen und auf diese Weise eine intensive Durchmischung hervorrufen, ohne
Steigerung des Kraftbedarfs.
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Die Öffnungen der Einströmkanäle in Nähe der Schraubennabe sind nach
der Erfindung zweckmäßig mit einem auf verschiedenen Öffnungsgrad einstellbaren
Verschluß ausgerüstet. Dies läßt es zu, die Radialwirkung der Schraube nach Bedarf
zu regeln und gegebenenfalls außer Wirkung zu setzen.
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Der Verschluß der Öffnungen hat vorteilhaft Klappenform mit in Richtung
der Drehung liegendem öffnenden Ende. Durch diese Verschlußausbildung wirkt der
Verschluß bei seiner Öffnung als Schälmesser, welches das Gut in den Hohlraum der
Flügel treibt.
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Zur Betätigung des Verschlusses kann in Nähe des schwenkenden Endes
der Verschlußklappe ein sich zwischen zwei Führungsstücken an der Schraubennabe
führender Finger eines auf der Schraubenwelle verschiebbaren Ringes oder Hülse in
ein Langloch der Verschlußklappe eingreifen.
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Es empfiehlt sich, vor der Außenkante einer jeden der der Nabe benachbarten
Saugöffnungen eine Zubringerschneide in Form einer das Schaufelblatt als Hochkantleiste
im Winkel zur Saugöffnung querenden Kurve mit der voreilenden Schaufelkante zugewandtem
Öffnungswinkel vorzusehen. Diese Zubringerschneide bildet gewissermaßen eine Hochkantschaufel,
welche das Gut zur Saugöffnung schafft und hierdurch das Erreichen der erstrebten
Wirkung unterstützt.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Abb. I läßt eine Rührschraube in Draufsicht erkennen; Abb. 2 gibt
einen Flügel in Seitenansicht bei geschnittener Nabe wieder; Abb. 3 ist ein Schnitt
durch einen Flügel; Abb. 4 verdeutlicht im Aufriß die Betätigungseinrichtung für
den Verschluß; Abb. 5 zeigt in Draufsicht eine Rührschraube mit Zubringerschneiden;
Abb. 6 stellt die Rührschraube nach Abb. 5 im Aufriß auf dem Kopf stehend dar; Abb.
7 ist ein Schnitt durch einen Flügel nach der Linie I-I in Abb. 5.
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Die Rührschraube hat die für die Achswirkung bekannte Form und kann
mit Flügeln oder Schaufeln 2 in allen für diese Wirkung bekannten Ausführungsformen
ausgerüstet sein. Die Flügel sind stromlinienförmig gehalten und weisen einen Hohlraum
3 auf, welcher eine Öffnung in der Nähe der Nabe 4 und am Außenende der Flügel aufweist.
Die Öffnung in der Nabennähe ist mit einem Verschluß ausgerüstet, der sich auf die
verschiedenen Öffnungsgrade einstellen läßt.
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Als Verschluß ist eine Klappe 5 vorgesehen, welche einen Deckel zu
der als Kasten 6 in Stromlinienform ausgebildeten Öffnung in der Nähe der Nabe bildet.
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Das zu schwenkende Ende der Klappe liegt in Richtung der Drehung der
Schraube.
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Zur Betätigung der Klappe greift der Finger 7 über ein Langloch 8
an der Klappe an. Der Finger 7 ist an der Hülse 9 angebracht, die auf der Schraubenachse
1 verschiebbar ist und zu diesem Zweck mit einem oberen Nutenring II ausgerüstet
ist, in welchen eine Gabel oder ein sonstiger Mitnehmer 12 eingreift. Die beiden
Führungsstücke I3 an der Nabe 4 dienen der Führung des Fingers 7 und sichern die
Hülse 9 gegen eine Verdrehung gegenüber der Welle I.
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Gemäß Abb. 5 bis 7 ist vor jeder Saugöffnung in der Nähe der Nabe
eine Zubringerschneide 14 vorgesehen.
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Die Zubringerschneide hat die Form einer Hochkantleiste und verläuft
in einer Kurve, deren Krümmungsmittelpunkt nicht in die Achse der Schraube fällt
und die an der voreilenden Schaufelkante Ig ihren größten Abstand von der Drehachse
hat, um sich von dort aus der Saugöffnung zu nähern, so daß die Zubringerschneide
zur Saugöffnung in einem Winkel steht, dessen Öffnung der voreilenden Kante zugewandt
ist.