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Kreiselrührer
Die Erfindung bezieht sich auf den bekannten Kreiselmischertyp,
bei dem im Sinne eines Schleuderrades einer Zentrifugalpumpe zwischen mit axialen
Einsaugöffnungen versehenen Stirnscheiben ein von innen nach außen strebendes Schaufelsystem
unter Bildung von einzelnen Flüssigkeitsschleuderkanälen angeordnet ist.
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Die innenliegenden Schaufelkanten derartiger Rührer führen bei der
Bearbeitung von faserhaltigen Flüssigkeiten, insbesondere in der chemischen, Papier-,
Kunstfaser- und Lederindustrie leichit zu Verstopfungen, weil an diesen Kanten die
Fasern hängenbleiben. Auch hohe Drehzahlen mit entsprechend hohem Kraftbedarf für
die Antriebsmaschine können dieses Übel nicht vollständig beseitigen. Ständige Betriebsunterbrechungen
sind die unausbleibliche Folge. Die in dem Rührer festsitzenden Stoffklumpen müssen
unter beträchtlichtem Zeitverlust beseitigt werden, ohne Idaß man sie wieder sofort
in die Masse eingeben darf, wenn man nicht mit Ausschuß im Fertigerzeugnis, hervorgerufen
durch die nur schwer wiederaufzulösenden Klumpen, rechnen will.
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Dieser Verstopfung des Rührers soll erfindungsgemäß dadurch begegnet
werden, daß man das Schaufelsystem als Hohlarmstern dadurch ausbildet, daß man,
ausgehend von der eingangs beschriebenen Konstruktion, immer zwei von einer geraden
Anzahl von Schaufeln durch eine innere bogenförmige Verbindung zu einer einzigen,
von der Außen-
kante des Kreiselrührers ausgehenden und wieder zu
ihr zurückkehrenden Schaufel vereinigt, die dann also Winkelform mit abgerundeter
Spitze besitzt. Da die Rundung auf der Eintrittsseite unmittelbar an der Einsaugöffnung
bzw. den beiderseitigen Einsaugöffnungen liegt, haben etwaige Faserstoffe innerhalb
der zu bearbeitenden Flüssigkeit keine Gelegenheit, sich in dem Kreisel festzusetzen.
Die hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit innerhalb der so gebildeten
Hohlarme, deren stirnseitige Abdeckungen die erwähnten Scheiben bilden, verhindern
eine Ablagerung von faserförmigen Bestandteilen an den bezeichneten Stellen.
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Während man früher zur Verhinderung einer Verstopfungsgefahr mit
hohen Drehzahlen arbeitete, kann man ohne Beeinträchtigung der Mischwirkung einen
stetigen Dauerbetrieb ohne Verstopfungsgefahr mit viel geringeren Drehzahlen und
entsprechend niedrigerem Kraftbedarf bei Anwendung eines Mischkreisels nach der
Erfindung erreichen, wodurch sich auch die gesamte Bearbeitungszeit auf einen Bruchteil
der bisherigen herabdrücken läßt.
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Falls Wert darauf gelegt wird, das Einsaugen von Luft in den Flüssigkeitsstrudel
an der Achse weitgehendst zu unterbinden, ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, einen
umgekehrt trichter- oder tellerförmigen Sogabweiser oberhalb der Ansaugöffnung des
Kreiselrührers vorzusehen, dessen Durchmesser mehr als die Hälfte des Durchmessers
der letzteren betragen soll.
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Durch die eingangs erläuterte Schaufelanordnung werden zwischen den
einzelnen Hohlarmen, abgedeckt durch die beiderseitigen Stirnscheiben, Taschen gebildet,
in die die Flüssigkeit beim Vorbeigang der einzelnen Hohlarme hineingesaugt wird
und unter Durchwirbelung von dem nächstfolgenden Arm wieder herausgeschleudert wird.
In solchen Kammern können die bei Propellerkonstruktionen gefürchteten, hier aber
unter Umständen sogar erstrebenswerten Kavitationswirkungen auftreten.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Kreiselrührers gemäß der Erfindung
ist in den Zeichnungen dargestellt, von denen Abb. 1 einen senkrechten Achsenschnitt
durch den Kreiselrührer, Abb. 2 einen waagerechten, senkrecht zur Achse geführten
Schnitt nach Linie A-A in Abb. 1 und Abb. 3 ein Schaubild des durch die Schaufelwände
und Stirnscheiben gebildeten Hohlarmsternes bei abgenommenen Stirnscheiben darstellt.
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Am unteren Ende der in das Rührgefäß eingetauchten Welle e sitzt
in bekannter Weise der Kreiselrührer, dem das flüssige Mischgut durch die Ansaugöffnungen
f beiderseitig bzw. auch durch eine einzige Öffnung nur einseitig zuströmt. Oben
und unten ist das innere Schaufelsystem des Kreiselrührers durch die üblichen Stirnscheiben
c abgedeckt, die unter Umständen nach außen etwas zusammengezogen sein können, so
daß die Schaufelaustrittskanten den aus Abb. 1 ersichtlichen Winkel von 90° oder
auch einen kleineren Winkel miteinander bilden, um durch die dadurch hervorgerufene
Richtungsänderung der beiden Schaufelkanalsysteme zueinander in der Umfangszone
des Kreisels durch den Zusammenprall dieser Ströme aufeinander eine besondere Mischwirkung
zu erzielen. In der Wahl des Auftreffwinkels dieser beiden Ströme ist man bei dem
Rührer nach der Erfindung natürlich ebenso frei wie bei anderen mit solchen Schaufelkränzen
versehenen Kreiselrührern. Auch bei Verwendung nur eines einzigen Schaufelkanalkranzes
im Gegensatz zu Abb. 1 kann unter Umständen zur Erzielung einer besonderen Mischwirkung
die Kegelstumpfform der Stirnscheibe zweckmäßig sein. Das wesentliche Merkmal des
Kreiselführers gemäß der Erfindung ist am deutlichsten aus den Abb. 2 und 3 ersichtlich.
Es besteht darin, daß man je zwei benachbarte Schaufeln des Schaufelrades auf ihrer
der Ansaugöffnung f zugekehrten Seite durch einen Wandbogen a verbindet, so daß
die radial oder tangential von der Außenkante der Ansaugöffnung f nach außen strebenden
Wandteile b und b' zu einem einzigen Schaufelzug vereinigt sind. Zwischen den einzelnen
Armen des so gebildeten Hohlarmkreuzes (vgl.
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Abb. 2 und 3) bleiben Hohlkammern oder Taschen g nach außen offen,
in die also bei der Drehung des Kreiselrührers Flüssigkeit von außen eingesogen
und im Sinne der Pfeile in Abb. 2 wieder abgeschleudert wenden kann, wodurch eine
zusätzliche Mischwirkung durch Wirbelbildung erzieltl wird.
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Die Darstellung der Wirbelvorgänge in Abb. 2 ist natürlich an eine
Rechtsdrehung des Kreiselrührers im Sinne des eingezeichneten Pfeiles gebunden.
Bei umgekehrter Drehrichtung würden auch die Wirbel einen anderen Drehsinn erhalten.
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Der aus Abb. 1 ersichtliche umgekehrte Trichter d, dessen Durchmesser
keineswegs verbindlich ist, dient als Sogabweiser, um das Nachströmen von Luft in
den in der Nähe der Achse durch den Rührer gebildeten Strudel weitgehendst zu verhindern.
Zu diesem Zwecke hat sich ein unterer Trichterdurchmesser von mehr als der Hälfte
des Durchmessers der Ansaugöffnung f als nötig erwiesen.
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Infolge der Möglichkeit, einen Kreiselrührer gemäß der Erfindung
ohne Einbuße an Wirkung mit geringeren Drehzahlen als die üblichen Kreiselrührer
zu betreiben, kann man unter Umständen den Kreiselkörper auch in an sich bekannter
Weise aus einem kenamischen Material herstellen, wenn es sich um die Behandlung
von Säuren oder ätzende Stoffe enthaltendem Mischgut bzw. um die Bearbeitung von
Nahrungsmitteln handelt, wozu man sonst die aus hochwertigen Stählen oder Metallen
hergestellten Kreisel immer mit besonderen Schutzschichten metallischer oder anderer
Art zur Verhinderung von Korrosionen oder Geschmacksbeeinflussungen versehen mußte.