DE8317526U1 - Ruehrstab fuer die homogenisierung von ruehrmassen - Google Patents
Ruehrstab fuer die homogenisierung von ruehrmassenInfo
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D-64Ö0 Fulda
Rührstab für die Homogenisierung von Rührmassen "
Die Neuerung betrifft einen Rührstab für die Homogenisierung von Rührmassen, insbesondere als Einsatzteil für elektrische
Handantriebsmaschinen, bestehend aus einer Rührwelle, an
deren einem Ende verdrehfest ein erstes Rührelement mit mindestens einer Propellerflache angeordnet ist, die unter
einem solchen Winkel zur Rührwelle angestellt ist, daß der
Rührmasse eine auf das andere Ende der Rührwelle zu gerichteter
Impuls erteilbar ist.
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Derartige Rührstäbe werden für flüssige j pastöse und
gallertartige Rührmassen verwendet, vorwiegend für das Aufrühren von Suspensionen, deren feste Partikel
sich während einer mehr oder weniger langen Lagerzeit abgesetzt haben. Beispielhaft seien hier nur Anstrichfarben
genannt, deren Farbpigmente sich innerhalb des wässrigen oder organischen Lösungsmittels sedimentiert
haben. Es ist unerläßlich, derartige Massen vor dem Gebrauch zu homogenisieren, um ein einwandfreies Arbeitsergebnis
zu erhalten.
Für die vorstehend genannten Zwecke ist ein Rührstab bekannt, der als Zubehör zu Heimwerker-Handbohrmaschinen
geliefert wird. Sein Rührelement besteht aus einer Kreisscheibe, die auf ihrem Umfang mit einer Vielzahl radialer
Schlitze versehen ist. Die zwischen den Schlitzen liegenden Flächenelemente sind in sich um radiale Achsen verwunden,
so daß eine Vielzahl von Propellerflachen gebildet wird,
die der Rlihrmasse Impulse erteilen, die auf das ändere, gegenüberliegende Ende der Rührwelle zu gerichtet sind.
wobei natürlich durch die Mitnahme der Rührmasse in Umfangs*
richtung auch eine Zentrifugalwirkung eintritt.
Mit dem bekannten Rührstab ist es jedoch schwierig und langwierig, den sogenannten Bodensatz von sedimentierten
Suspensionen aufzurühren. Einerseits ist die Sogwirkung unterhalb des Rührelementes gering, andererseits ist die
an sich sehr viel wirksamere Strömung oberhalb des Rührelements im wesentlichen axial, d.h. nach oben gerichtet,
so daß der Bodensatz der Rührmasse nur der sehr schwachen
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Rückströmung zur Saugseite des R'ührelements ausgesetzt ist.
Diese Eigenschaft zeigt sich besonders ceutlich und mit unangenehmen
Begleiterscheinungen, wenn versehentlich das Rührelement zu dicht unter die Oberfläche der Rührmasse
gebracht wird: Ein Teil der Rührmasse wird in Richtung auf die Antriebsmaschine bzw. die Bedienungsperson herausgeschleudert.
Will man mit dem bekannten Rührstab den Bodensatz aufrühren und diesen in den Homogenisierungsvorgang einbeziehen, so
bleibt im Grunde keine andere Mb'gl ichkeit, als das Rührelement
schleifend über den Boden des Behälters und bis in die umlaufende Ecke zu führen» die zwischen dem Behälterboden
und seiner.Seitenwand gebildet wird. Auch bei einer derartigen Handhabung des Rührstabs, die ein ruckartiges
Schlagen der Rührwelle zur Folge hat, wenn das Rührelement
exzentrisch auf den Behälter auftrifft, läßt sich allenfalls nach sehr langer Einwirkdauer ein nur einigermaßen
ausreichender Mischeffekt erzielen. Hierbei wird aber meist der innere Oberflächenüberzug des Mischbehälters ver-Iet7:ts
so daß unerwünschte Fremdpartikel in die Rührmasse gelangen. Sofern es sich um Blechbehälter und wässrige
Rührmassen handelt, findet bei einer weiteren Aufbewahrung der nicht verbrauchten Rührmasse eine fortschreitende
Korrosion des Behälters statt, die den Behälterinhalt schließlich unbrauchbar werden läßt.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rührstab der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbesserns
daß der Homogenisierungs- bzw. Mischeffekt verbessert
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Und gleichzeitig die Handhabung des Rührstabes erleichtert
Wird*
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Rührstab neuerungsgemäß dadurch, daß dem ersten
Rührelement gegenüber auf der Rührwelle verdrehfest ein zweites Rührelement mit mindestens einer weiteren Propellerflache
angeordnet ist, die unter einem solchen Winkel zur Rührwelle angestellt ist, daß der Rührmasse ein auf das
erste Rührelement zu gerichteter Impuls erteilbar ist.
Die sich auf den Anstellwinkel der Propellerfläche relativ
zur Rührwellt beziehenden Angaben sind im Hinblick auf die
der Rührmasse dadurch erteilten Impulse für den Fachmann eindeutige Konstruktionsvorschriften, wie er die Propellerflachen
im Hinblick auf den Drehsinn der Rührwelle auszurichten hat. üblicherweise werden derartige Rührstäbe für
eine Rechtsdrehung vorgesehen, d.h. die Rührelemente führen eine Rechtsdrehung aus, wenn man vom Einspannende der Rührwelle
in Richtung auf die Rührelemente blickt. Dieser Drehsinn entspricht auch dem Drehsinn der üblicherweise
für Handbohrmaschinen verwendeten Spiralbohrer. Die (in Gebrauchslage) am unteren Ende des Rührstabes angeordneten
Propellerflächen des ersten Rührelements fördern also die
Rührmasse nach oben; die darüberliegenden Propellerflächen des zweiten Rührelements fördern die Rührmasse nach unten9
d.h. im Bereich zwischen den beiden Rührelementen prallen zwei entgegengesetzt gerichtete Massenströme aufeinander,
worauf sich durch entsprechende Umlenkung eine Strömung mit sehr starken radialen und tangentialen Komponenten
ergibt. Hierdurch stellt sich im Bereich zwischen den beiden
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Rührelementen ein sehr starker Mischeffekt ein. Durch die
zentrifugale Strömung erfolgt zusätzlich ein sehr starkes Aufrühren der Rührmasse in einem Bereich, der von der
Zentrifugal strömung getroffen wird. Hierdurch läßt sich insbesondere ein dem Aufrühren hartnäckig widerstrebender
Bodensatz aufrühren, wenn beispielsweise der Rührstab sogenannte Taumelbewegungen ausführt. Vor allem aber
werden die schwer erreichbaren Zonen im Bereich der umlaufenden Ecke zwischen Boden und Seitenwänden des Rührgefässes
"freigeblasen". Die Folge ist ein zeitlich sehr stark verkürzter Rührvorgang.
Es ist nicht mehr erforderlich, den Rührstab sehr dicht
und in schleifender Berührung mit der Behälterinnenfläche
zu halten. Dadurch sowie durch den stabilisierenden
Strömungseffekt wird ein ruhigerer Lauf des Rührstabes erzielt.
Der Abstand der beiden in Gegenrichtung fördernden Rührelemente ist weitgehend unkritisch. Es ist jedoch im
Hinblick auf das Durchmischen von Rührmassen mit geringem Füllstand anzustreben, daß die beiden Rührelemente nicht
allzu weit-voneinander entfernt sind. Im Hinblick auf den
eintretenden Zentrifugaleffekt ist daher anzustreben, daß der Abstand "D" der beiden Rührelemerite gleich oder
kleiner ist als der Umkreis der Propellerflächen.
Rührelemente spiegelsymmetrisch in Bezug auf eine zwischen
ihnen liegende radiale Ebene ausgebildet sind, d.h. die Propel lerfl ä'chen der beiden Rührelemente liegen einander
unmittelbar gegenüber, d.h. sie sind nicht in Umfangs-
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richtung versetzt.
Hinsichtlich Herstellung und Rühreffekt ist es besonders vorteilhaft, wenn die Rlihrelemente aus je einer zur Rühr··
welle koaxialen Kreisscheibe gebildet sind, die durch
mehrere radiale Trennlinien in Sektoren unterteilt ist, ff
und wenn innerhalb eines jeden Sektors eine Teilfäche
entlang einer im wesentlichen radial verlaufenden Biegelinie in einem stumpfen Winkel unter Bildung der Propellerflache
gebogen ist, und wenn die Propellerflächen einander paarweise gegenüberliegend aufeinander ai· gerichtet sind.
Durch das Abknicken der Kreisscheibe innerhalb der Sektoren entstehen abwechselnd Teilflächen, die innerhalb
einer zur Riihrwelle radialen Ebene liegen, und Teilflächen,
die hierzu in einem stumpfen Winkel stehen und die eigentliehen Propellerflächen bilden, die auf die Rührmasse
die beschriebenen axialen Impulse ausüben. Die einzelnen Rührelemente lassen sich infolgedessen leicht als Stanzünd
Biegeteile aus Blech ausführen. Jeweils zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete Rührelemente lassen sich alsdann
leicht übereinander und in spiegelsymmetrischer Anordnung im Bereich des unteren Endes der Rührwelle befestigen,
beispielsweise durch einen Schweiß- oder Lötvorgang.
Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn - in Drehrichtung gesehen
- die Propellerflachen den in je einer radialen
Ebene liegenden Teilflächen der Sektoren nachfolgen. Hierdurch dringt das Rührelement mit seiner in Umlaufrichtung
vorderen Kante zunächst tangential in die Rührmasse ein Und lenkt diese nachfolgend in axialer Richtung ab, sobald i
die Pfopellerflächen jenseits der Biegelinien in die Rühr-
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masse hineinlaufen. Auf diese Weise wird sehr einfach ein strömungsgünstiges Profil der einzelnen Rührelemente erzeugt.
Durch die Anordnung eines zweiten, nämlich oberen, Rührelements,
dessen Strömungsrichtung derjenigen des ersten, nämlich unteren, Rührelements entgegengerichtet ist,
wird such wirksam verhindert, daß Rührmasse aus dem Rührbehälter in Richtung der Bedienungsperson herausgeschleudert
wird, wenn beispielsweise durch Unachtsamkeit die Rührelemente in unmittelbare Nähe des Flüssigkeitsspiegels gelangen.
Schließlich werden auch Verklumpungen bzw. Agglomerate
oder "Knötchen" in der Rührmasse wirksam zerkleinert. Dies geschient einmal durch das bereits beschriebene
zwischen den Rührelementen und zum anderen durch die hohe Scherwirkung, die die in radialen Ebenen liegenden feilflächen
der Rührelemente in Verbindung mit der in Umlaufrichtung vorderen Kante auf die Rührmasse ausüben. Jedes
Rührelement ist - insbesondere in seiner bevorzugten Ausführungsform
gemäß Ausführungsbeispiel - eine Anordnung von umlaufenden "Messern", obwohl die Kanten der Rührelemente
abgerundet, zumindest aber nicht scharfkantig ausgebildet sind. Hierbei muß man sich vor Augen halten, daß
derartige Rührstäbe mit der üblichen Drehzahl von Handbohrmaschinen rotieren, die zwischen etwa 1000 und
4000 U/min liegen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Neuerung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines vollständigen Rührstabes ,
Figur 2 eine Draufsicht auf den Rührstab nach Figur in Richtung der Rührwelle und
Figur 3 eine perspektivische Ansicht des Rührstabes 1Q nach den Figuren 1 und 2.
In den Figuren ist eine Rührwelle 1 gezeigt, die einen
von der Kreisform abweichenden Querschnitt, nämlich einen
Sechskantquerschnitt, aufweist. Die Rührwelle trägt an iiirem (in Gebrauchslage) unteren Ende verdrehfest ein
erstes Rührelement 2 und, diesem im Abstand "D" gegenüber, ein zweites Rührelement 3. Es ist erkennbar, daß
dieser Abstand "D" kleiner ist als der Umkreis der Riihrelemente, der im Falle ihrer Herstellung aus Kreisscheiben
mit deren Außendurchmesser gleichzusetzen ist.
Die Rührelemente 2 und 3 bestehen aus je einer zur R'ührwelle
1 koaxialen Kreisscheibe, die durch vier radiale Trennlinien 4 in eine gleiche Anzahl von Sektoren 5 unterteilt
ist. Es ist erkennbar, daß die Trennlinien nur soweit
radial einwärts geführt sind, daß ein Zusammenhalt der Sektoren in der Nähe der Rührwelle 1 gewährleistet
ist.
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Innerhalb eines jeden Sektors 5 werden durch annähernd
radial verlaufende Biegelinien 6 Teilflächen gebildet, von denen die einen Teilflächen 7 in einer zur RUhrwelle
1 ra'diälen Ebene verlaufen, während die anderen Teilflächen unter einem stumpfen Winkel dazu ausgerichtet
sind und die sogenannten Propellerflachen 8 bilden. Die
Propellerflächen beider Rührelemente 2 und 3 liegen einander
in spiegelsymmetrischer Anordnung paarweise gegenüber
und sind, wie sich insbesondere aus Figur 1 ergibt, aufeinander zu gerichtet, d.h. sie ragen in den Zwischenraum
zwischen den beiden radialen Ebonen hinein, in denen die stehengebliebenen Teilflächen 7 verlaufen. Der Abstand
dieser beiden Ebenen wird als Abstand "D" der beiden Rührelemente angesehen (Figur 1).
Es ist weiterhin insbesondere aus Figur 1 erkennbar, daß die stehengebliebenen Teilflächen 7 und die dazu abgebogenen
Propellerflächen 8 unter einem stumpfen Winkel zueinander verlaufen. Der Winkel, um den die Propellerflachen
8 aus den genannten Ebenen herausgebogen sind, ist der zugehörige Komplementärwinkel. Er kann zwischen
etwa 30 und 40 Winkelgraden liegen und beträgt vorzugsweise 35 Winkelgrade.
Der Drehsinn der Rührwelle 1 ist in Figur 3 durch einen
gekrümmten Pfeil 9 angegeben. Bezogen auf diesen Drehsinn folgen die Propellerflächen 8 den in je einer radialen
Ebene liegenden Teilflächen 7 der Sektoren 5 nach. Die in radialen Ebenen liegenden Teilflächen 7 laufen also
zunächst tangential in die Rührmasse hinein, und nach überschreiten der Biegelinien 6 wird die Rührmasse von
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den Propellerf1ächen 8 erfaßt und in den Zwischenraum
zwischen den beiden Rührelementen 2 und 3 gefördert. Hierbei erfolgt alsdann der Zusammenprall der beiden
Tei!strömungen, und aufgrund des konstanten Volumens der
Rlihrmasse wird diese alsdann in radialer bzw. tangentialer
Richtung nach außen gefördert. Die Strömung verläuft dabei in etwa spiegelsymmetrisch zu einer zwischen den
beiden Rührelementen 2 und 3 liegenden, gedachten, Ebene. Diese Strömung ist es, die bei einer Taumelbewegung
der Rührwelle 1 Sedimente im Bereich des Bodens und insbesondere im Bereich der umlaufenden Ecke zwischen
Boden und seitlicher Behälterwand aufrührt. Sobald sich die Rührelemente seitlich der Behälterwand nähern, entsteht
eine allmählich zunehmende Reaktionskraft, die die Rührelemente im Abstand von der Behälterwandung hält,
also auf die Rührwelle einen stabilisierenden Effekt
ausübt, so daß es nicht zu dem bei herkömmlichen Rührstäben beobachteten Schlagen der Rührwelle kommt.
Es ist insbesondere aus Figur 1 erkennbar, daß die Propeilerflächen
8 des unteren Rührelements 2 aufgrund ihres Anstellwinkels zur Rührwelle 1 und des Drehsinns gemäß
Figur 3 Impulse auf die Rührmasse ausüben, die zum oberen Ende der Rührwelle 1 gerichtet sind. Es ist gleichfalls
erkennbar, daß die Propellerflachen 8 des oberen
Rührelements 3 aufgrund ihrer spiegelsymmetrischen Anordnung hierzu sowie aufgrund des gleichen Drehsinns
auf die Rührmasse Impulse ausüben, die nach unten, d.h. auf das untere Rührelement 2 zu gerichtet sind. Schräg
stehende Flächen oder Flächenelemente erzeugen beim Durchlauf durch ein Fluidum in diesem eine bewegung, die dem Entlaicgleiten
von Volumenselementen des Fluidums auf den
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schrägen Flächen entspricht.
Bei einem in der Praxis erprobten Ausführungsbeispiel
betrug der Abstand "D" 62 mm, und die Rlihrelemente besassen
einen Außendurchmesser (Umkreis der Propellerflachen) von 102 mm. Das Blech der Rührelemente war 2 mm
dick, und die übrigen Dimensionen entsprachen den in der Öetailbeschreibung enthaltenen Angaben.
Claims (7)
1. Rührstab für die Homogenisierung von Rührmassen, insbesondere als Einsatzteil für elektrische Handantriebsmaschinen
j bestehend aus einer Rührwelle,
an deren einem Ende verdrehfest ein erstes Rührelement
mit mindestens einer Propellerfläche angeordnet ist, die unter einem solchen Winkel zur
Rührwelle angestellt ist, daß der Rührmasse ein auf das andere Ende der Rührwelle zu gerichteter
Impuls erteilbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß de-ti ersten Rührelement (2) gegenüber auf der Rührwelle
(1) verdrehfest ein zweites Rührelement (3) mit mindesters einer weiteren Propellerflache (8) angeordnet
ist, die unter einem solchen Winkel zur Riihrwelle (1) angestellt ist, daß der Rührmasse
ein auf das erste Rührelement (2) zu gerichteter Impuls erteilbar ist.
2. Rührstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand "D" der beiden Rührelemente (2, 3)
gleich oder kleiner ist als der umkreis der Pro-20 pellerflächen (8).
3. Rührstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rührelemente (2, 3) spiegelsymmetrisch in
Bezug auf eine zwischen ihnen liegende, radiale Ebene ausgebildet sind.
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4. Rührstab nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührelemente (2, 3) aus je einer zur Rührwelle (1)
koaxialen Kreisscheibe gebildet sind, die durch mehreve radiale Trennlinien (4) in Sektoren (5)
unterteilt ist und daß innerhalb eines jeden Sektors (5) eine Teilfäche entlang einer im wesentlichen
radial verlaufenden Biegelinie (6) in einem stumpfen Winkel unter Bildung der Propellerflache (8)
gebogen ist, und daß die Propellerflachen (8) einander
paarweise gegenüberliegend aufeinander zu gerichtet sind.
5. Rührstab nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß - in Drehrichtung geseuen - die Propellerflächen (8)
den in je einer radialen Ebene liegenden Teilflächen (7) der Sektoren (5) nachfolgen.
6. Rührstab nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kreisscheibe (2, 3) in vier Sektoren (5) unterteilt
ist, daß die Biege!inien (6) etwa in der Mitte
eines jeden Sektors angeordnet sind und daß die Propellerflächen
(8) unter einem Winkel von 30 bis
40 Grad aus den Ebenen der stehengebliebenen Teil-'
flächen (7) der Sektoren (5) herausgebogen sind.
7. Rührstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwelle (1) mindestens &n ihrem den Rührelementen
(2, 3) abgekehrten Ende einen von der Kreisförm abweichenden Querschnitt aufweist.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838317526U DE8317526U1 (de) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | Ruehrstab fuer die homogenisierung von ruehrmassen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838317526U DE8317526U1 (de) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | Ruehrstab fuer die homogenisierung von ruehrmassen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8317526U1 true DE8317526U1 (de) | 1983-10-27 |
Family
ID=6754306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19838317526U Expired DE8317526U1 (de) | 1983-06-16 | 1983-06-16 | Ruehrstab fuer die homogenisierung von ruehrmassen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8317526U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0696715A3 (de) * | 1994-08-10 | 1996-05-01 | Masao Kanai | Trocknungsvorrichtung und -verfahren |
DE20306404U1 (de) | 2003-04-24 | 2003-06-26 | Mavag Verfahrenstechnik Ag Neu | Mehrrühreranordnung |
-
1983
- 1983-06-16 DE DE19838317526U patent/DE8317526U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0696715A3 (de) * | 1994-08-10 | 1996-05-01 | Masao Kanai | Trocknungsvorrichtung und -verfahren |
DE20306404U1 (de) | 2003-04-24 | 2003-06-26 | Mavag Verfahrenstechnik Ag Neu | Mehrrühreranordnung |
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