EP0043047A2 - Mixer comprising two rotating mixing elements driven about the same geometrical axis in opposite directions - Google Patents

Mixer comprising two rotating mixing elements driven about the same geometrical axis in opposite directions Download PDF

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EP0043047A2
EP0043047A2 EP81104722A EP81104722A EP0043047A2 EP 0043047 A2 EP0043047 A2 EP 0043047A2 EP 81104722 A EP81104722 A EP 81104722A EP 81104722 A EP81104722 A EP 81104722A EP 0043047 A2 EP0043047 A2 EP 0043047A2
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EP
European Patent Office
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agitator
shaft
housing
mechanical seal
stirring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP81104722A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0043047A3 (en
Inventor
Dieter Kupka
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0043047A2 publication Critical patent/EP0043047A2/en
Publication of EP0043047A3 publication Critical patent/EP0043047A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
    • B01F35/32—Driving arrangements
    • B01F35/323—Driving arrangements for vertical stirrer shafts
    • B01F35/3231—Driving several stirrer shafts, e.g. about the same axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/84—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with two or more stirrers rotating at different speeds or in opposite directions about the same axis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/927—Seal including fluid pressure differential feature

Definitions

  • the invention relates to an agitator for flowable agitated material that can be placed tightly on a vessel, preferably a pressure vessel, with two agitating elements driven in opposite directions rotating about the same geometrical axis, of which: one encompasses the inside as the outside and an outer agitating shaft surrounding the inner agitating shaft forming hollow shaft is arranged and wherein the two stirring. organs adapted for the application, generating different stirring material flows trained stirring blades, and with a housing within which the stirring shaft of inner agitator against the hollow shaft carrying the outer agitator and these are sealed against the bearing housing.
  • agitators of this type as e.g. are known from the brochure P-6.2 of Chemienorm GmbH, 6570 Kirn, so far only gland packing has been used for sealing between the inner agitator shaft and the counter-rotating outer agitator shaft and between this and stationary housing parts.
  • two agitator gears were provided, one for the inner and one for the outer agitator shaft. These two gears were arranged one above the other; the upper gear housing was supported with a first lantern on the lower one and this with a second lantern on the boiler.
  • the housing of a gland packing used to seal the inner agitator shaft against the outer gland packing used had to rotate together with the outer agitator shaft, together with the gland packing necessary to tighten its packing rings.
  • the invention is therefore based on the object of making agitators of the type mentioned working with two counter-rotating agitators by using mechanical seals also suitable for working at higher boiler pressures, in a design that is as universally applicable as possible.
  • a further development of the invention is that the mechanical seal wear parts are placed directly on the agitator shaft or inserted into it, that is, without the interposition of protective sleeves. In this way it is possible to keep the diameter of the double double-acting mechanical seal with its nested sets of wear parts smaller than would be possible using the known protective sleeves between the shafts and the wear part sets.
  • a usable solution to the subtask of supplying the mechanical seal with its nested sets of wear parts with cooling, locking and lubricating medium can be achieved by having the sections of the inner stirring shaft driving the inner stirring element up to the area of the mechanical seal with a central branching in the area of the mechanical seal, the supply of locking, cooling and lubricating media to the wear parts of the mechanical seal serving channel are provided, and that on the uppermost section. of the inner agitator shaft, a stationary feed head is then placed tightly in a known manner, that the Wear parts of the mechanical seal receiving inner and outer spaces are connected to each other by channels and that in front of the outer housing space in the mechanical seal housing seen return channel connects.
  • the inventive use of the double-acting mechanical seal also requires. that the overall structure of the agitator takes into account the possibility of making the double-acting mechanical seal easily removable for the purpose of replacing its wear parts sets or for other repairs.
  • This object is achieved in a development of the invention in that the mechanical seal housing is placed on the container and above it a separation point of both the inner and the outer stirring shaft is provided, that the area of the mechanical seal and the separation points is provided by a support intermediate housing placed on the container is bridged and that on this intermediate housing a closed unit forming output shafts for both the inner and for the outer stirrer shaft. With a housing is placed.
  • the separation point for the outer agitator shaft forms a circumferential intermediate housing, which is formed by a flange at the lower end of the upper outer agitator shaft section and a flange sleeve placed on the lower outer agitator shaft part and spacer bolts connecting these, while the Separation point for the sections of the inner agitator shaft is formed by a flange of the upper section and a flange sleeve which is non-rotatably attached to the central section of the inner agitator shaft with a tongue and groove connection.
  • the mechanical seal with its housing, a section of the inner stirrer shaft that it encompasses and a section of the outer stirrer shaft that surrounds it, with a mounting sleeve assigned to it, is designed as a jointly removable block.
  • the removed block can easily be replaced by a new block or dismantle further in a special workshop, in which case all parts can be treated appropriately.
  • a separate gear has been used to drive each of two counter-rotating stirrer shafts without the use of mechanical seals.
  • This design of a gear housing with two counter-rotating output shafts serves for universal use of the agitator system which can be seen as a whole.
  • the drive sources can be of very different types depending on the application, the gears themselves can also be designed in very different ways if only the modular housing to be used has two counter-rotating output shafts.
  • the gear block allows the use of spur gears, bevel spur gears, worm spur gears, V-belt bevel spur gears, V-belt spur gears and hydraulic spur gears.
  • the drive can be introduced horizontally or vertically into the gear housing, while the two counter-rotating output shafts are usually led out of the gear housing vertically downwards.
  • a unit-forming agitator gear block is provided in a gear housing 20, which is on a supporting intermediate housing, namely an agitator lantern 21, which in turn is formed on the upper end wall, generally designed as a lid, of the material to be stirred receiving container 37 is placed.
  • a drive motor 1 is flanged to the housing 20 of the gear block, which is required as an electric motor in the example shown.
  • the container 37 is cylindrical and in the example shown has a conical bottom 43, which, however, could also be more pointed or blunt than shown, or could be replaced by a flat or curved bottom.
  • the uppermost section 9 of an inner agitator shaft and the uppermost section 10 of an outer agitator shaft surrounding it as a hollow shaft protrude downward from the gear housing 20.
  • the uppermost section 9 of the inner agitator shaft forms a shoulder 62, on which rests a gearwheel 8 driving the inner agitator shaft, which is rotatably placed on the uppermost shaft section 9.
  • the uppermost section 9 of the inner agitator shaft forms a flange 23 which is flanged by means of threaded screws 54 to a flange sleeve 25 which is coupled by means of a spring 61 to the upper end of the next lower section 45 of the inner agitator shaft, the lower end of which is one Flange 63 forms.
  • a flange 64 of the lowermost section 44 of the inner agitator shaft is screwed, which forms an internal agitator in the container 37 with the agitator blades 38 carried by it.
  • the outer agitator shaft is composed as follows.
  • the stirring blades 38 of the inner stirring member carry between the stirring blades 34 of the outer stirring member; the agitator blades 34 and 38 are set with opposite inclinations.
  • Floor wipers 42 are attached to the lower end of the test frame 33, the design and course of which are adapted to the floor 43 of the container 37.
  • a central support bearing 39 is held by the profile frame 33, into which a bearing bush 40 is inserted, in which the lower end of the lower section 44 of the inner agitator shaft is mounted.
  • the bearing bush 40 is expediently designed to be self-lubricating and consists, for example, of PTFE.
  • the lantern 21 has or forms one or more, e.g. two diametrically opposite lateral access openings.
  • the housing 28 of a double-acting mechanical seal described in more detail below with reference to FIG. 7 is placed on the container 37.
  • the flange 22 and the flange sleeve 26 with the spacer bolts 24 running therebetween form a circumferential lantern with service openings, through which the coupling of the upper sections 9 and 45 formed from the flange 23 and the flange sleeve 25 passes the inner agitator shaft can be solved.
  • This coupling thus represents a separation point within the inner agitator shaft.
  • a stationary feed head 13 is attached to the upper end of the uppermost section 9 of the inner stirring shaft, the purpose of which is explained in more detail below in the description of the double-acting mechanical seal arranged inside the housing 28.
  • the design of the gear block accommodated in the housing 20 permits numerous modifications.
  • the drive source 1 can be a three-phase motor or a hydraulic motor with or without a control gear.
  • the motor 1 drives a bevel gear stage 3 via a bearing housing 2 that can be flanged on and off.
  • the pinion 5 drives the outer agitator shaft in one direction of rotation via a wheel 65 which is fixed on the upper hollow shaft section 10, while the upper section 9 of the inner agitator shaft is driven by the pinion 6 is driven via an intermediate wheel 7 and a gear 8 in the opposite direction of rotation. Since the gear 8 has a smaller diameter than the gear 65, the inner stirring shaft is driven faster than the outer one.
  • the shafts, not designated, of the spur gear stages located in the gear housing 20 are mounted in roller bearings and are lubricated by circulating lubrication or grease packing.
  • the opposite direction of rotation of the inner and outer stirring shaft is indicated in Fig. 2 below by the arrows 11 and 12.
  • the transmission block shown in FIGS. 1 and 2 is modified in the example according to FIG. 3 in that the motor 1 is replaced by a foot motor 15 with a V-belt set 14 which drives the transmission drive shaft. In this way an additional reduction is created.
  • a V-belt drive 16 is switched on in the drive of the inner agitator shaft. By changing the wheels of this V-belt drive, the speed of the inner agitator shaft and thus the ratio of the speeds of the inner and outer agitator shaft can be changed; the V-belt drive 16 can also be replaced by a continuously variable V-belt transmission.
  • the previously described drive stages are omitted, but the gear housing 20 remains unchanged.
  • the motor 1 is replaced by a motor drive 17, which drives the intermediate wheel 7 directly, from which here via the wheel 6 and the pinion 5 arranged on its shaft, the drive of the gear 65 fixed on the hollow shaft 10 (see FIG. 2) is done.
  • the speed of the drive 17 is less reduced than in the previously described types of transmission block.
  • the drive bevel gear stage 1, 2, 3 of the embodiment according to FIG. 2 is omitted.
  • a continuously variable drive 18 drives the inner agitator shaft and a special, additional regulating drive 19 drives the hollow shaft 10 that forms the upper end of the outer agitator shaft.
  • the output speeds and their ratio are infinitely adjustable.
  • An inner and an outer mechanical seal are accommodated in the mechanical seal housing 28.
  • the inner one consists of the wear part set 47 and the stationary slide rings 48; it seals between the inner agitator shaft part 45 and the outer agitator shaft part 55.
  • the outer mechanical seal consists of the wear part set 49 and the stationary slide rings -50 and seals between the outer stirrer shaft 55 and the stationary housing 28.
  • the wear part sets are directly on the shaft or inserted into the shaft.
  • the upper part 9 of the inner agitator shaft with the flange 23 and the middle part 45 of the inner agitator shaft connected to it via the flange sleeve 25 contain a central line extending into the area of the mechanical seal and branching in the area of the mechanical seal, the supply line for blocking, cooling - And lubricating media to the wear parts of the mechanical seal serving channel 53. This is fed to the medium to be fed in via the feed head 13.
  • the hollow shaft section 55 and a mounting sleeve 51 inserted into it are provided with openings, namely slots or bores 56, so that the medium pumped in via the channel 53 can be passed through the spaces accommodating the two sets of wear parts of the mechanical seal parts. They are discharged through a return channel 46 provided in the housing 28.
  • the hollow shaft section 55 of the outer agitator shaft is guided by means of a floating bearing 29, the section 45 of the inner agitator shaft by means of a floating bearing 27.
  • the flange sleeve 25 holds the bearing 27 on the agitator shaft section 45.
  • O-rings 52 are arranged on the agitator shaft section 45 between the latter and the inner wear part set 47 of the mechanical seal on both sides of the branches of the channel, since the feed pressure for such media is approximately 2 bar above the boiler pressure - are maintained.
  • the sliding rings 48 rotating with the section 55 of the outer stirring shaft are held in their position by a circlip 66 and a flange ring 36.
  • a mounting slot 35 in the mounting sleeve 51 enables the driving screw 57 to be operated, which engages in a groove 58 made in the longitudinal direction of section 45 of the inner agitator shaft and permits adjustment of the set of wear parts 47 in the longitudinal direction of the shaft section 45.
  • the inner wear part set 47 is inserted together with the mounting sleeve 51 into the hollow shaft section 55 of the outer stirring shaft during assembly of the seal; the Monta sleeve 51 is then flanged to the flange 30 of the hollow shaft portion 55 thereof.
  • arrows 59 and 60 indicate the directions of rotation of the stirring blades.
  • Fig. 9 shows the flow effect of a rotating, angularly profiled stirring blade in the direction of arrow 59.
  • FIG. 10 shows the effect of a stirring blade of the same design, rotating in the opposite direction to the stirring element of FIG. 9.
  • angularly profiled stirring blades result in low flow resistances with the best stirring effect, even if the product to be stirred is very viscous.
  • An additional swirling and thus intensive mixing of the material to be stirred results from the fact that suction is produced on the rear side of the stirring blade, which has an angular profile.
  • 9 and 10 are isosceles-angled, the profile shown in Fig. 11 is isosceles-angled.
  • stirrer blade profiles according to FIG. 10 and the profile according to FIG. 12 of U-shaped cross-section proved to be particularly suitable for stirring low-viscosity media.
  • the spacer bolts 24 are loosened so that the connection 22/26 is interrupted; the flange connection 23/25 is also loosened.
  • the entire stirring system with the inner and outer stirring element is then raised through a sufficiently large central opening in the boiler lid to such an extent that the flanges 30, 31 come to lie outside the lid surface. The parts are supported in this raised position. Then the flange connections 30, 31 and 63 and 64 are released. Thereafter, the block extending in the vertical direction from 64 to 25 and enclosing the mechanical seal housing 28 in the radial direction can be lifted out as a whole.
  • the drawings which are only used to explain the construction, do not show in all details the dimensions required for this.

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Abstract

Bei einem Rührwerk mit einem inneren und einem dieses umfassenden äußeren Rührorgan, die gegenläufig um dieselbe geometrische Achse antreibbar sind, wobei das äußere Rührorgan auf einer Hohlwelle sitzt, die die Welle des inneren Rührorgans konzentrisch umgibt, und wobei beide Wellen gegenüber einem Kessel, in den die Rührorgane eingreifen, durch Gleitringdichtungen abgedichtet sind, sind hierfür zwei ineinander geschachtelte, in derselben Querebene liegende und von einem gemeinsamen Gehäuse umschlossene Gleitring-Teildichtungen zu einer Einheit verbunden. Sperr-, Kühl- und Schmiermedien lassen sich beiden Teildichtungen über Kanäle der inneren Rührwelle zuleiten. Das Rührwerksgestell und die Antriebsorgane sind so ausgebildet, daß die Dichtungseinheit als Block quer zur Achsrichtung der Rührwellen, vorzugsweise horizontal, ausgebaut werden kann. Die Gesamtanordnung läßt die Verwendung unterschiedlicher, dem Verwendungszweck angepaßter Rührorgane zu.In a stirrer with an inner stirrer and an outer stirrer enclosing the same, which can be driven in opposite directions about the same geometric axis, the outer stirrer sitting on a hollow shaft which concentrically surrounds the shaft of the inner stirrer, and both shafts facing a vessel into which the agitators engage, are sealed by mechanical seals, for this purpose two nested mechanical seals, which lie in the same transverse plane and are enclosed by a common housing, are connected to form a unit. Locking, cooling and lubricating media can be supplied to both partial seals via channels on the inner agitator shaft. The agitator frame and the drive elements are designed so that the sealing unit can be removed as a block transversely to the axial direction of the agitator shafts, preferably horizontally. The overall arrangement allows the use of different stirring elements adapted to the intended use.

Description

Die Erfindung betrifft ein auf einen Kessel, vorzugsweise einen Druckkessel, dicht aufsetzbares Rührwerk für fließfähiges Rührgut mit zwei um dieselbe geometrische Achse gegenläufig rotierend angetriebenen Rührorganen, von denen : das eine als äußeres das innere umfaßt und auf einer die innere Rührwelle umgebenden, eine äußere Rührwelle bildenden Hohlwelle angeordnet ist und wobei die beiden Rühr- . organe für dem Anwendungsfall angepaßte Erzeugung unterschiedlicher Rührgutströme ausgebildete Rührblätter tragen, und mit einem Gehäuse, innerhalb dessen die Rührwelle des inneren Rührorgans gegen die das äußere Rührorgan tragende Hohlwelle und diese gegen das Lagergehäuse abgedichtet sind.The invention relates to an agitator for flowable agitated material that can be placed tightly on a vessel, preferably a pressure vessel, with two agitating elements driven in opposite directions rotating about the same geometrical axis, of which: one encompasses the inside as the outside and an outer agitating shaft surrounding the inner agitating shaft forming hollow shaft is arranged and wherein the two stirring. organs adapted for the application, generating different stirring material flows trained stirring blades, and with a housing within which the stirring shaft of inner agitator against the hollow shaft carrying the outer agitator and these are sealed against the bearing housing.

Bei Rührwerken dieser Gattung, wie sie z.B. aus dem Prospekt P-6.2 der Chemienorm GmbH, 6570 Kirn, bekannt sind, hat man bisher nur Stopfbuchspackungen zur Abdichtung zwischen der inneren Rührwelle und der gegenläufig rotierenden äußeren Rührwelle sowie zwischen dieser und ortsfesten Gehäuseteilen verwendet. Bei den bekannten Bauarten waren zwei Rührwerksgetriebe vorgesehen, je eines für die innere und eines für die äußere Rührwelle. Diese beiden Getriebe waren übereinander angeordnet; das obere Getriebegehäuse war mit einer ersten Laterne auf dem unteren und dieses mit einer zweiten Laterne auf dem Kessel abgestützt. Das Gehäuse einer zur Abdichtung der inneren Rührwelle gegenüber der äußeren verwendeten oberen Stopfbuchspackung mußte samt der zum Verspannen ihrer Packungsringe notwendigen Stopfbuchsbrille mit der äußeren Rührwelle zusammen rotieren. Es wäre nicht ohne weiteres möglich gewesen, bei dieser Bauart das mit umlaufende Packungsgehäuse durch ein Gleitringdichtungsgehäuse zu ersetzen, schon weil Gleitringdichtungen für das Durchlaufen von Kühl-,-Sperr- und Schmiermedien eingerichtet sein müssen. Stopfbuchspackungen können aber nur bis höchstens 6 Bar Kesselbetriebsdruck eingesetzt werden. Daher konnten Rührwerke der genannten Gattung trotz bester Rührwirkung der gegenläufig arbeitenden Rührorgane nur für das Arbeiten ohne Druckbelastung oder mit Druckbelastungen nur bis höchstens 6 Bar verwendet werden.With agitators of this type, as e.g. are known from the brochure P-6.2 of Chemienorm GmbH, 6570 Kirn, so far only gland packing has been used for sealing between the inner agitator shaft and the counter-rotating outer agitator shaft and between this and stationary housing parts. In the known designs, two agitator gears were provided, one for the inner and one for the outer agitator shaft. These two gears were arranged one above the other; the upper gear housing was supported with a first lantern on the lower one and this with a second lantern on the boiler. The housing of a gland packing used to seal the inner agitator shaft against the outer gland packing used had to rotate together with the outer agitator shaft, together with the gland packing necessary to tighten its packing rings. It would not have been easily possible to replace the all-round packing housing with a mechanical seal housing with this type of construction, simply because mechanical seals have to be set up for the passage of cooling, blocking and lubricating media. Stuffing boxes can only be used up to a maximum operating pressure of 6 bar. Therefore, agitators of the type mentioned could only be used for working without pressure load or with pressure loads up to a maximum of 6 bar, despite the best stirring action of the counter-rotating stirring elements.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit zwei gegenläufigen Rührorganen arbeitende Rührwerke der genannten Gattung durch Verwendung von Gleitringdichtungen auch für das Arbeiten bei größeren Kesseldrücken geeignet zu machen, und zwar in möglichst universell verwendbarer Gestaltung.The invention is therefore based on the object of making agitators of the type mentioned working with two counter-rotating agitators by using mechanical seals also suitable for working at higher boiler pressures, in a design that is as universally applicable as possible.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die das äußere Rührorgan tragende Hohlwelle gegenüber der das innere Rührorgan tragenden inneren Rührwelle und gegenüber dem Lagergehäuse durch eine aus zwei ineinandergeschachtelten, in derselben Querebene liegenden und von dem Gehäuse gemeinsam umschlossenen Gleitringteildichtungen bestehende, doppelt wirkende, eine Einheit bildende Gleitringdichtung abgedichtet sind, deren eine Teildichtung zwischen der inneren Rührwelle und der äußeren Hohlwelle und deren andere Teildichtung zwischen der äußeren Hohlwelle und dem ortsfesten Gehäuse angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the hollow shaft carrying the outer agitator relative to the inner agitator carrying the inner agitator and relative to the bearing housing by a double-acting, consisting of two nested, lying in the same transverse plane and jointly enclosed by the housing joint ring part seals a mechanical seal forming a unit are sealed, one partial seal between the inner agitator shaft and the outer hollow shaft and the other partial seal between the outer hollow shaft and the fixed housing is arranged.

Eine Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß die Gleitringdichtungsverschleißteile unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung von Schonhülsen, auf die Rührwelle aufgesetzt bzw. in diese eingesetzt sind. Auf diese Weise gelingt es, den Durchmesser der zweimal doppelt wirkenden Gleitringdichtung mit ihren ineinandergeschachtelten Verschleißteilsätzen kleiner zu halten, als das bei Verwendung der an sich bekannten Schonhülsen zwischen den Wellen und den Verschleißteilsätzen möglich wäre.A further development of the invention is that the mechanical seal wear parts are placed directly on the agitator shaft or inserted into it, that is, without the interposition of protective sleeves. In this way it is possible to keep the diameter of the double double-acting mechanical seal with its nested sets of wear parts smaller than would be possible using the known protective sleeves between the shafts and the wear part sets.

Eine brauchbare Lösung der Teilaufgabe, die Gleitringdichtung mit ihren ineinandergeschachtelten Verschleißteilsätzen mit Kühl-, Sperr- und Schmiermedium zu versorgen, läßt sich dadurch verwirklichen, daß die das innere Rührorgan treibenden Abschnitte der inneren Rührwelle bis in den Bereich der Gleitringdichtung mit einem.zentralen, sich im Bereich der Gleitringdichtung verzweigenden, der Zuleitung von Sperr-, Kühl- und Schmiermedien zu den Verschleißteilen der Gleitringdichtung dienenden Kanal versehen sind, und daß auf den obersten Abschnitt.der inneren Rührwelle ein ortsfester Einspeisekopf in bekannter Weise dicht anschließend aufgesetzt ist, daß die die Verschleißteile der Gleitringdichtung aufnehmenden inneren und äußeren Räume durch Kanäle miteinander verbunden sind und daß an den äußeren Gehäuseraum ein im Gleitringdichtungsgehäuse vorgesehener Rücklaufkanal anschließt.A usable solution to the subtask of supplying the mechanical seal with its nested sets of wear parts with cooling, locking and lubricating medium can be achieved by having the sections of the inner stirring shaft driving the inner stirring element up to the area of the mechanical seal with a central branching in the area of the mechanical seal, the supply of locking, cooling and lubricating media to the wear parts of the mechanical seal serving channel are provided, and that on the uppermost section. of the inner agitator shaft, a stationary feed head is then placed tightly in a known manner, that the Wear parts of the mechanical seal receiving inner and outer spaces are connected to each other by channels and that in front of the outer housing space in the mechanical seal housing seen return channel connects.

Die erfindungsgemäße Verwendung der doppelt wirkenden Gleitringdichtung setzt auch voraus,. daß der Gesamtaufbau des Rührwerkes Rücksicht auf die Möglichkeit nimmt, die doppelt wirkende Gleitringdichtung zwecks Auswechselns ihrer Verschleißteilsatze oder zwecks sonstiger Reparaturen leicht ausbaubar zu machen. Dieses Ziel wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß das Gleitringdichtungsgehäuse auf den Behälter aufgesetzt und über ihm eine Trennstelle sowohl der inneren als auch der äußeren Rührwelle vorgesehen ist, daß der Bereich der Gleitringdichtung und der Trennstellen durch ein auf den Behälter aufgesetztes Stütz-Zwischengehäuse überbrückt ist und daß auf dieses Zwischengehäuse ein eine geschlossene Einheit bildender, Abtriebswellen sowohl für die innere als: auch für die äußere Rührwelle.aufweisender Getriebeblock mit einem Gehäuse aufgesetzt ist.The inventive use of the double-acting mechanical seal also requires. that the overall structure of the agitator takes into account the possibility of making the double-acting mechanical seal easily removable for the purpose of replacing its wear parts sets or for other repairs. This object is achieved in a development of the invention in that the mechanical seal housing is placed on the container and above it a separation point of both the inner and the outer stirring shaft is provided, that the area of the mechanical seal and the separation points is provided by a support intermediate housing placed on the container is bridged and that on this intermediate housing a closed unit forming output shafts for both the inner and for the outer stirrer shaft. With a housing is placed.

Eine Weiterbildung der Erfindung liegt schließlich darin, daß hierbei die Trennstelle für die äußere Rührwelle ein umlaufendes Zwischengehäuse bildet, das durch einen Flansch am unteren Ende des oberen äußeren Rührwellenabschnittes und eine auf den unteren äußeren Rührwellenteil aufgesetzte Flanschhülse und diese verbindende Abstandsbolzen gebildet ist, während die Trennstelle für die Abschnitte der inneren Rührwelle durch einen Flansch des oberen Abschnittes und eine mit einer Nut-Feder-Verbindung drehfest auf den mittleren Abschnitt der inneren Rührwelle aufgesetzten Flanschhülse gebildet ist.Finally, a further development of the invention is that the separation point for the outer agitator shaft forms a circumferential intermediate housing, which is formed by a flange at the lower end of the upper outer agitator shaft section and a flange sleeve placed on the lower outer agitator shaft part and spacer bolts connecting these, while the Separation point for the sections of the inner agitator shaft is formed by a flange of the upper section and a flange sleeve which is non-rotatably attached to the central section of the inner agitator shaft with a tongue and groove connection.

Auf diese Weise ist die Gleitringdichtung mit ihrem Gehäuse, einem von ihr umfaßten Abschnitt der inneren Rührwelle und einem sie umgebenden Abschnitt der äußeren Rühr-Hohlwelle mit einer ihm zugeordneten Montagehülse als gemeinschaftlich ausbaubarer Block ausgebildet. Der ausgebaute Block läßt sich leicht durch einen neuen Block ersetzen oder in einer Spezialwerkstatt weiter demontieren, wobei dann alle Teile je für sich zweckdienlich behandelt werden können.In this way, the mechanical seal with its housing, a section of the inner stirrer shaft that it encompasses and a section of the outer stirrer shaft that surrounds it, with a mounting sleeve assigned to it, is designed as a jointly removable block. The removed block can easily be replaced by a new block or dismantle further in a special workshop, in which case all parts can be treated appropriately.

Für das Antreiben jeder von zwei gegenläufig rotierenden Rührwellen hat man bisher je ein gesondertes Getriebe verwendet, ohne daß dabei die Verwendung von Gleitringdichtungen möglich gewesen wäre.A separate gear has been used to drive each of two counter-rotating stirrer shafts without the use of mechanical seals.

Eine Weiterbildung der Erfindung liegt daher auch darin, daß das Getriebe für die gegenläufig rotierenden Wellen in einem das Anschließen unterschiedlicher Antriebsquellen ermöglichenden, baukastenartig zu verwendenden Gehäuse mit zwei gegenläufigen Abtriebswellen zu einer Einheit zusam= - mengefaßt ist. Diese Ausbildung eines Getriebegehäuses mit zwei gegenläufigen Abtriebswellen dient der universellen Verwendbarkeit des als Ganzes zu sehenden Rührwerkssystems. Ebenso wie die Antriebsquellen je nach dem Anwendungsfall von sehr verschiedener Art sein können, können auch die Getriebe selbst in sehr verschiedener Weise ausgebildet sein, wenn nur das baukastenartig zu verwendende Gehäuse zwei gegenläufig rotierende Abtriebswellen aufweist. Der Getriebeblock läßt die Verwendung von Stirnradgetrieben, Kegelstirnradgetrieben, Schneckenstirnradgetrieben, Keilriemen-Kegelstirnradgetrieben, Keilriemen-Stirnradgetrieben und Hydraulik-Stirnradgetrieben zu. Je nach den räumlichen Verhältnissen kann der Antrieb horizontal oder vertikal in das Getriebegehäuse eingeleitet werden, während die beiden gegenläufigen Abtriebswellen in der Regel senkrecht nach unten aus dem Getriebegehäuse herausgeführt werden.Therefore, a development of the invention lies in the fact that the transmission for the counter-rotating waves in a connecting enabling different drive sources, modularly together to be used housing with two counter-rotating output shafts into one unit = - is quantitatively understood. This design of a gear housing with two counter-rotating output shafts serves for universal use of the agitator system which can be seen as a whole. Just as the drive sources can be of very different types depending on the application, the gears themselves can also be designed in very different ways if only the modular housing to be used has two counter-rotating output shafts. The gear block allows the use of spur gears, bevel spur gears, worm spur gears, V-belt bevel spur gears, V-belt spur gears and hydraulic spur gears. Depending on the spatial conditions, the drive can be introduced horizontally or vertically into the gear housing, while the two counter-rotating output shafts are usually led out of the gear housing vertically downwards.

Auch die Ausbildung der Rührblätter hängt durchaus vom Anwendungsfall ab. Nicht immer ist eine intensive turbulente vertikale Durchmischung des Behälterinhaltes notwendig oder erwünscht. Mitunter sollen z.B. Feststoffe hohen spezifischen Gewichts in spezifisch leichten Flüssigkeiten homogen suspendiert werden. In jedem Fall ist aber eine gleichmäßige Rührwirkung in allen Rührzonen bei geringem Energiebedarf des Antriebs und geringem Raumbedarf der Getriebeeinheiten und der Gesamtanordnung erwünscht. Es dient deshalb der universellen Verwendbarkeit, wenn die Rührblätter der gegenläufig angetriebenen Rührorgane leicht auswechselbar angebracht werden. Als vorteilhaft verwendbar haben sich Rührblätter erwiesen, die über mindestens einen Teil ihrer Länge, vorzugsweise den ihr freies Ende bildenden Teil, gleichschenklig-winklig oder ungleichschenklig-winklig oder im Querschnitt U-förmig oder in Drehrichtung konvex oder konkav gekrümmt profiliert sind, wobei die Winkelprofile mit in Drehrichtung vorn liegendem Winkelschenkel eingebaut werden, U-Profile so, daß die Stege, bezogen auf die Drehrichtung nach rückwärts weisen, während Gurt und Stege geneigt zur Drehrichtung liegen. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel.

  • Fig. 1 ist eine schematische Gesamtdarstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rührwerkes im Schnitt.
  • Fig. 2 bis
  • Fig. 6 zeigen verschiedene Ausführungsformen des Antriebsgetriebeblockes.
  • Fig. 7 stellt den oberen Teil der Fig. 1 in größerem Maßstabe dar und
  • Fig. 8 eine Einzelheit aus Fig. 7 in noch größerem Maßstabe im Schnitt.
  • Fig. 9 bis
  • Fig.14 zeigen schematisch verschiedene Rührblattformen und deren Einfluß auf die Strömungsausbildung.
The design of the stirring blades also depends on the application. Intensive, turbulent vertical mixing of the container contents is not always necessary or desirable. Sometimes, for example, solids of high specific weight should be suspended homogeneously in specifically light liquids. In any case But a uniform stirring effect in all stirring zones with low energy requirements of the drive and small space requirements of the gear units and the overall arrangement is desired. It is therefore of universal applicability if the stirring blades of the counter-rotating stirring elements are attached easily replaceable. Stirrer blades have proven to be advantageously usable, which are profiled over at least part of their length, preferably the part forming their free end, isosceles-angled or isosceles-angled or U-shaped in cross section or convexly or concavely curved in the direction of rotation, the angled profiles with the angled leg at the front in the direction of rotation, U-profiles so that the webs point backwards in relation to the direction of rotation, while the belt and webs are inclined to the direction of rotation. The drawing shows an embodiment.
  • Fig. 1 is a schematic overall view of an agitator designed according to the invention in section.
  • Fig. 2 to
  • 6 show different embodiments of the drive gear block.
  • Fig. 7 shows the upper part of Fig. 1 on a larger scale and
  • Fig. 8 shows a detail from Fig. 7 on an even larger scale in section.
  • 9 to
  • Fig. 14 schematically show different stirring blade shapes and their influence on the flow formation.

Bei dem gezeichneten Beispiel (Fig.l, 2 und 7) ist ein eine Einheit bildender Rührwerksgetriebeblock in einem Getriebegehäuse 20 vorgesehen, der auf einem stützenden Zwischengehäuse, nämlich einer Rührwerkslaterne 21, die ihrerseits auf die im allgemeinen als Deckel ausgebildete obere Abschlußwand eines das Rührgut aufnehmenden Behälters 37 aufgesetzt ist. An das Gehäuse 20 des Getriebeblocks ist ein Antriebsmotor 1 angeflanscht, der im Falle des gezeichneten Beispiels als Elektromotor vorausgesetzt ist. Der Behälter 37 ist zylindrisch ausgebildet und hat bei dem gezeichneten Beispiel einen konischen Boden 43, der aber auch spitzer oder stumpfer als gezeichnet sein oder durch einen flachen oder gewölbten Boden ersetzt sein könnte.In the illustrated example (Fig.l, 2 and 7) a unit-forming agitator gear block is provided in a gear housing 20, which is on a supporting intermediate housing, namely an agitator lantern 21, which in turn is formed on the upper end wall, generally designed as a lid, of the material to be stirred receiving container 37 is placed. A drive motor 1 is flanged to the housing 20 of the gear block, which is required as an electric motor in the example shown. The container 37 is cylindrical and in the example shown has a conical bottom 43, which, however, could also be more pointed or blunt than shown, or could be replaced by a flat or curved bottom.

Aus dem Getriebegehäuse 20 ragen der oberste Abschnitt 9 einer inneren Rührwelle und der oberste Abschnitt 10 einer diese als Hohlwelle umgebenden äußeren Rührwelle nach unten heraus. Der oberste Abschnitt 9 der inneren Rührwelle bildet eine Schulter 62, auf der ein die innere Rührwelle treibendes Zahnrad 8 ruht, das.auf den obersten Wellenabschnitt 9 drehfest aufgesetzt ist.The uppermost section 9 of an inner agitator shaft and the uppermost section 10 of an outer agitator shaft surrounding it as a hollow shaft protrude downward from the gear housing 20. The uppermost section 9 of the inner agitator shaft forms a shoulder 62, on which rests a gearwheel 8 driving the inner agitator shaft, which is rotatably placed on the uppermost shaft section 9.

An seinem unteren Ende bildet der oberste Abschnitt 9 der inneren Rührwelle einen Flansch 23, der mittels Gewindeschrauben 54 mit einer Flanschhülse 25 verflanscht ist, die mittels einer Feder 61 mit dem oberen Ende des nächstunteren Abschnittes 45 der inneren Rührwelle gekuppelt ist, dessen unteres Ende einen Flansch 63 bildet. Mit diesem ist ein Flansch 64 des untersten Abschnittes 44 der inneren Rührwelle verschraubt, der mit den von ihm getragenen Rührblättern 38 ein inneres Rührorgan im Behälter 37 bildet.At its lower end the uppermost section 9 of the inner agitator shaft forms a flange 23 which is flanged by means of threaded screws 54 to a flange sleeve 25 which is coupled by means of a spring 61 to the upper end of the next lower section 45 of the inner agitator shaft, the lower end of which is one Flange 63 forms. With this, a flange 64 of the lowermost section 44 of the inner agitator shaft is screwed, which forms an internal agitator in the container 37 with the agitator blades 38 carried by it.

Die äußere Rührwelle setzt sich wie folgt zusammen.The outer agitator shaft is composed as follows.

Mit dem unteren Flansch 22 des obersten Abschnittes 10 der als die innere Rührwelle einschließende Hohlwelle ausgebildeten äußeren Rührwelle ist über Abstandsbolzen 24 eine Flanschhülse 26 verbunden, die über eine Feder'65 mit dem nächstunteren Hohlwellenabschnitt 55 der äußeren Rührwelle gekuppelt ist. Der Abschnitt 55 bildet an seinem unteren Ende einen Flansch 30, der unter Zwischenlage eines Ringes 31 mit einem Querträger 32 eines äußeren Rührorganes verschraubt ist. Mit diesem Querträger ist ein Profilrahmen 33 des äußeren Rührorganes fest verbunden, der so ausgebildet und bemessen ist, daß er in einem geringen Abstand von dem Innenmantel des Behälters 37 umlaufen kann. Der Profilrahmen 33 trägt die Rührblätter 34 des äußeren Rührorganes. Die Rührblätter 38 des inneren Rührorganes tragen zwischen die Rührblätter 34 des äußeren Rührorganes hinein; die Rührblätter 34 und 38 sind mit entgegengesetzter Neigung angestellt. Am unteren Ende des Pröfilrahmens 33 sind Bodenabstreifer 42 angebracht, deren Gestaltung und Verlauf dem Boden 43 des Behälters 37 angepaßt ist. Über Querstreben 41 ist vom Profilrahmen 33 her ein mittleres Stützlager 39 gehalten, in das eine Lagerbuchse 40 eingesetzt ist, in der das untere Ende des unteren Abschnittes 44 der inneren Rührwelle gelagert ist. Die Lagerbuchse 40 ist zweckmäßig selbstschmierend ausgebildet und besteht z.B. aus PTFE.With the lower flange 22 of the top portion 10 of the enclosing than the inner agitator shaft hollow shaft formed outer agitator shaft is connected through spacer bolts 24, a flanged sleeve 26, which is 65 coupled via a spring 'with the next lower hollow shaft portion 55 of the outer agitator shaft. The section 55 forms at its lower end a flange 30 which is screwed to a cross member 32 of an outer stirring member with the interposition of a ring 31. With this cross member a profile frame 33 of the outer stirring member is firmly connected, which is designed and dimensioned so that it can run at a short distance from the inner jacket of the container 37. The profile frame 33 carries the stirring blades 34 of the outer stirring element. The stirring blades 38 of the inner stirring member carry between the stirring blades 34 of the outer stirring member; the agitator blades 34 and 38 are set with opposite inclinations. Floor wipers 42 are attached to the lower end of the test frame 33, the design and course of which are adapted to the floor 43 of the container 37. Via cross struts 41, a central support bearing 39 is held by the profile frame 33, into which a bearing bush 40 is inserted, in which the lower end of the lower section 44 of the inner agitator shaft is mounted. The bearing bush 40 is expediently designed to be self-lubricating and consists, for example, of PTFE.

Die Laterne 21 besitzt oder bildet in ihrem Mantel eine oder mehrere, z.B. zwei einander diametral gegenüberliegende seitliche Zugangsöffnungen. In dem von ihr umschlossenen Raum ist auf den Behälter 37 das Gehäuse 28 einer unten anhand der Fig. 7 näher beschriebenen zweimal doppelt wirkenden Gleitringdichtung aufgesetzt. Über dem Gleitringdichtungsgehäuse 28 und dem Boden des Getriebegehäuses 20 bilden der Flansch 22 und die Flanschhülse 26 mit den dazwischen verlaufenden Abstandsbolzen 24 eine Bedienungsöffnungen aufweisende umlaufende Laterne, durch die hindurch die aus dem Flansch 23 und der Flanschhülse 25 gebildete Kupplung der oberen Abschnitte 9 und 45 der inneren Rührwelle gelöst werden kann. Diese Kupplung stellt also eine Trennstelle innerhalb der inneren Rührwelle dar. Ebenso kann die aus dem Flansch 22, der . Flanschhülse 26 und den Abstandsbolzen 24 gebildete umlaufende Laterne innerhalb der äußeren Rührwelle, bei dem gezeichneten Beispiel durch Lösen der Abstandsbolzen 24, eine Trennstelle innerhalb der äußeren Rührwelle bilden.The lantern 21 has or forms one or more, e.g. two diametrically opposite lateral access openings. In the space enclosed by it, the housing 28 of a double-acting mechanical seal described in more detail below with reference to FIG. 7 is placed on the container 37. Above the mechanical seal housing 28 and the bottom of the gear housing 20, the flange 22 and the flange sleeve 26 with the spacer bolts 24 running therebetween form a circumferential lantern with service openings, through which the coupling of the upper sections 9 and 45 formed from the flange 23 and the flange sleeve 25 passes the inner agitator shaft can be solved. This coupling thus represents a separation point within the inner agitator shaft. Likewise, the flange 22,. Flange sleeve 26 and the spacer 24 formed rotating lantern within the outer stirring shaft, in the example shown by loosening the spacer 24, form a separation point within the outer stirring shaft.

An das obere Ende des obersten Abschnittes 9 der inneren Rührwelle ist ein ortsfester Einspeisekopf 13 angebracht, dessen Zweck unten bei der Beschreibung der innerhalb des Gehäuses 28 angeordneten doppelt wirkenden Gleitringdichtung näher erläutert ist.A stationary feed head 13 is attached to the upper end of the uppermost section 9 of the inner stirring shaft, the purpose of which is explained in more detail below in the description of the double-acting mechanical seal arranged inside the housing 28.

Die Ausbildung des im Gehäuse 20 untergebrachten Getriebeblockes läßt mannigfache Abwandlungen zu. Die Antriebsquelle 1 kann ein Drehstrommotor oder ein hydraulischer Motor mit oder ohne Regelgetriebe sein.The design of the gear block accommodated in the housing 20 permits numerous modifications. The drive source 1 can be a three-phase motor or a hydraulic motor with or without a control gear.

Bei dem Beispiel nach Fig. 1 und 2 treibt der Motor 1 über ein an- und abflanschbares Lagergehäuse 2 eine Kegelradstufe 3 an. Das Ritzel 5 treibt über ein auf dem oberen Hohlwellenabschnitt 10 drehfestes Rad 65 die äußere Rührwelle in der einen Drehrichtung an, während der obere Abschnitt 9 der inneren Rührwelle vom Ritzel 6 über ein Zwischenrad 7 und ein Zahnrad 8 in der entgegengesetzten Drehrichtung angetrieben wird. Da das Zahnrad 8 einen kleineren Durchmesser hat als das Zahnrad 65, wird hier die innere Rührweile schneller angetrieben als die äußere.In the example according to FIGS. 1 and 2, the motor 1 drives a bevel gear stage 3 via a bearing housing 2 that can be flanged on and off. The pinion 5 drives the outer agitator shaft in one direction of rotation via a wheel 65 which is fixed on the upper hollow shaft section 10, while the upper section 9 of the inner agitator shaft is driven by the pinion 6 is driven via an intermediate wheel 7 and a gear 8 in the opposite direction of rotation. Since the gear 8 has a smaller diameter than the gear 65, the inner stirring shaft is driven faster than the outer one.

Die nicht bezeichneten Wellen der im Getriebegehäuse 20 liegenden Stirnradstufen sind in Wälzlagern gelagert und werden durch Umlaufschmierung oder Fettpackung geschmiert. Der entgegengesetzte Drehsinn der inneren und äußeren Rührwelle ist in Fig. 2 unten durch die Pfeile 11 und 12 angedeutet.The shafts, not designated, of the spur gear stages located in the gear housing 20 are mounted in roller bearings and are lubricated by circulating lubrication or grease packing. The opposite direction of rotation of the inner and outer stirring shaft is indicated in Fig. 2 below by the arrows 11 and 12.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Getriebeblock ist bei dem Beispiel nach Fig: 3 dahin abgewandelt, daß der Motor 1 durch einen Fußmotor 15 mit einem Keilriemensatz 14 ersetzt ist, der die Getriebeantriebswelle treibt. Auf diese Weise ist eine zusätzliche Untersetzung geschaffen. Bei dem Beispiel nach Fig. 4 ist in den Antrieb der inneren Rührwelle ein Keilriementrieb 16 eingeschaltet. Durch Auswechseln der Räder dieses Keilriementriebes kann die Drehzahl der inneren Rührwelle und damit das Verhältnis der Drehzahlen der inneren und der äußeren Rührwelle geändert werden; der Keilriementrieb 16 kann auch durch ein stufenlos regelbares Keilriemengetriebe ersetzt sein.The transmission block shown in FIGS. 1 and 2 is modified in the example according to FIG. 3 in that the motor 1 is replaced by a foot motor 15 with a V-belt set 14 which drives the transmission drive shaft. In this way an additional reduction is created. In the example according to FIG. 4, a V-belt drive 16 is switched on in the drive of the inner agitator shaft. By changing the wheels of this V-belt drive, the speed of the inner agitator shaft and thus the ratio of the speeds of the inner and outer agitator shaft can be changed; the V-belt drive 16 can also be replaced by a continuously variable V-belt transmission.

Bei dem Beispiel nach Fig. 5 sind die vorher beschriebenen Antriebsstufen weggelassen, das Getriebegehäuse 20 jedoch unverändert. Der Motor 1 ist durch einen motorischen Antrieb 17 ersetzt, der das Zwischenrad 7 unmittelbar antreibt, von dem aus hier über das Rad 6 und das auf dessen Welle angeordnete Ritzel 5 auch der Antrieb des auf der Hohlwelle 10 festen Zahnrades 65 (vgl.Fig.2) erfolgt. Bei dieser Gesamtanordnung ist die Drehzahl des Antriebes 17 weniger untersetzt, als bei den vorher beschriebenen Bauarten des Getriebeblockes.5, the previously described drive stages are omitted, but the gear housing 20 remains unchanged. The motor 1 is replaced by a motor drive 17, which drives the intermediate wheel 7 directly, from which here via the wheel 6 and the pinion 5 arranged on its shaft, the drive of the gear 65 fixed on the hollow shaft 10 (see FIG. 2) is done. In this overall arrangement, the speed of the drive 17 is less reduced than in the previously described types of transmission block.

Bei der Ausführung nach Fig. 6 ist die Antriebskegelradstufe 1,2,3 der Ausführung nach Fig. 2 weggelassen. Stattdessen treibt ein stufenlos regelbarer Antrieb 18 die innere Rührwelle an und ein besonderer, zusätzlicher Regelantrieb 19 die das obere Ende der äußeren Rührwelle bildende Hohlwelle 10. Die Abtriebsdrehzahlen und ihr Verhältnis sind dabei stufenlos verstellbar.In the embodiment according to FIG. 6, the drive bevel gear stage 1, 2, 3 of the embodiment according to FIG. 2 is omitted. Instead, a continuously variable drive 18 drives the inner agitator shaft and a special, additional regulating drive 19 drives the hollow shaft 10 that forms the upper end of the outer agitator shaft. The output speeds and their ratio are infinitely adjustable.

In dem Gleitringdichtungsgehäuse 28 sind eine innere und eine äußere Gleitringdichtung untergebracht. Die innere besteht aus dem Verschleißteilsatz 47 und den stationären Gleitringen 48; sie dichtet zwischen dem inneren Rührwellenteil 45 und dem äußeren Rührwellenteil 55. Die äußere Gleitringdichtung besteht aus dem Verschleißteilsatz 49 und den stationären Gleitringen -50 und dichtet zwischen der äußeren Rührwelle 55 und dem ortsfesten Gehäuse 28. Die Verschleißteilsätze sind unmittelbar auf die Welle auf- bzw. in die Welle eingesetzt.An inner and an outer mechanical seal are accommodated in the mechanical seal housing 28. The inner one consists of the wear part set 47 and the stationary slide rings 48; it seals between the inner agitator shaft part 45 and the outer agitator shaft part 55. The outer mechanical seal consists of the wear part set 49 and the stationary slide rings -50 and seals between the outer stirrer shaft 55 and the stationary housing 28. The wear part sets are directly on the shaft or inserted into the shaft.

Der obere Teil 9 der inneren Rührwelle mit dem Flansch 23 und der über die Flanschhülse 25 daran angeschlossene mittlere Teil 45 der inneren Rührwelle enthalten eine bis in den Bereich der Gleitringdichtung reichenden zentralen, sich im Bereich der Gleitringdichtung verzweigenden, der Zuleitung von Sperr-, Kühl- und Schmiermedien zu den Verschleißteilen der Gleitringdichtung dienenden Kanal 53. Diesem wird das einzuspeisende Medium über den Einspeisekopf 13 zugeleitet. Der Hohlwellenabschnitt 55 und eine in ihn eingesetzte Montagehülse 51 sind mit Durchbrechungen, nämlich Schlitzen oder Bohrungen 56 ausgerüstet, so daß das über den Kanal 53 eingepumpte Medium durch die die beiden Verschleißteilsätze der Gleitringdichtungsteile aufnehmenden Räume hindurchgeleitet werden können. Ihre Ableitung erfolgt durch einen im Gehäuse 28 vorgesehenen Rücklaufkanal 46.The upper part 9 of the inner agitator shaft with the flange 23 and the middle part 45 of the inner agitator shaft connected to it via the flange sleeve 25 contain a central line extending into the area of the mechanical seal and branching in the area of the mechanical seal, the supply line for blocking, cooling - And lubricating media to the wear parts of the mechanical seal serving channel 53. This is fed to the medium to be fed in via the feed head 13. The hollow shaft section 55 and a mounting sleeve 51 inserted into it are provided with openings, namely slots or bores 56, so that the medium pumped in via the channel 53 can be passed through the spaces accommodating the two sets of wear parts of the mechanical seal parts. They are discharged through a return channel 46 provided in the housing 28.

Der Hohlwellenabschnitt 55 der äußeren Rührwelle ist mittels eines Loslagers 29 geführt, der Abschnitt 45 der inneren Rührwelle mittels eines Loslagers 27. Die Flanschhülse 25 hält das Lager 27 auf dem Rührwellenabschnitt 45 fest.The hollow shaft section 55 of the outer agitator shaft is guided by means of a floating bearing 29, the section 45 of the inner agitator shaft by means of a floating bearing 27. The flange sleeve 25 holds the bearing 27 on the agitator shaft section 45.

Der aüf dem Rührwellenabschnitt 45 angeordnete innere Verschleißteilsatz 47 der Gleitringdichtung läuft mit diesem Rührwellenabschnitt 45 um, mit dem er durch eine Mitnahmeschraube 57 (Fig. 8) verbunden ist. In derselben Art ist der außen liegende Verschleißteilsatz 47 der Gleitringdichtung auf dem Hohlwellenabschnitt 55 der äußeren Rührwelle justiert. Auf der Montagehülse 51 sind die stationären Gleitringe 48 innerhalb des Hohlwellenabschnittes 55 fest mit diesem verbunden. Demgemäß laufen sie mit der äußeren Rührwelle um, während der Verschleißteilsatz 47 auf dem Abschnitt 45 der inneren Rührwelle mit dieser gegenläufig rotiert.The AUEF the Rührwellenabschnitt 45 arranged inner V erschleißteilsatz 47 of the mechanical seal rotates with this Rührwellenabschnitt 45, with which it itnahmeschraube 57 (Fig. 8) by a M is connected. Rt in the same A wear subset outer 47 is adjusted of the mechanical seal on the hollow shaft portion 55 of the outer agitator shaft. On the mounting sleeve 51, the stationary sliding rings 48 are firmly connected to the hollow shaft section 55. Accordingly, they run e n to the outer agitator shaft, while the wearing unit 47 rotates in opposite directions on the portion 45 of the inner agitator shaft with the latter.

Unter der Voraussetzung, daß über den Einspeisekopf 13 Medien eingespeist werden, sind auf dem Rührwellenabschnitt 45 zwischen diesem und dem inneren Verschleißteilsatz 47 der Gleitringdichtung zu beiden Seiten der Abzweigungen des Kanals 53 O-Ringe 52 zur Abdichtung angeordnet, da der Speisedruck für derartige Medien etwa 2 Bar über dem Kesseldruck gehalten zu--werden pflegt.Provided that 13 media are fed via the feed head, 53 O-rings 52 are arranged on the agitator shaft section 45 between the latter and the inner wear part set 47 of the mechanical seal on both sides of the branches of the channel, since the feed pressure for such media is approximately 2 bar above the boiler pressure - are maintained.

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, werden die mit dem Abschnitt 55 der äußeren Rührwelle umlaufenden Gleitringe 48 durch einen Seegerring 66 und einen Anflanschring 36 in ihrer Lage gehalten. Ein Montageschlitz 35 in der Montagehülse 51 ermöglicht die Bedienung der Mitnahmeschraube 57, die in eine im Abschnitt 45 der inneren Rührwelle in deren Längsrichtung angebrachte Nut 58 eingreift und eine Justierung der Verschleißteilsatzes 47 in der Längsrichtung des Wellenabschnittes 45 gestattet.As can be seen from FIG. 8, the sliding rings 48 rotating with the section 55 of the outer stirring shaft are held in their position by a circlip 66 and a flange ring 36. A mounting slot 35 in the mounting sleeve 51 enables the driving screw 57 to be operated, which engages in a groove 58 made in the longitudinal direction of section 45 of the inner agitator shaft and permits adjustment of the set of wear parts 47 in the longitudinal direction of the shaft section 45.

Der innere Verschleißteilsatz 47 wird bei der Montage der Dichtung samt der Montagehülse 51 in den Hohlwellenabschnitt 55 der äußeren Rührwelle eingeschoben; die Montagehülse 51 wird dann innerhalb des Flansches 30 des Hohlwellenabschnittes 55 an diesem angeflanscht.The inner wear part set 47 is inserted together with the mounting sleeve 51 into the hollow shaft section 55 of the outer stirring shaft during assembly of the seal; the Monta sleeve 51 is then flanged to the flange 30 of the hollow shaft portion 55 thereof.

In den Fig. 9 - 14 geben die Pfeile 59 und 60 die Drehrichtungen der Rührblätter an.9 - 14, arrows 59 and 60 indicate the directions of rotation of the stirring blades.

Fig. 9 zeigt die Strömungswirkung eines in Pfeilrichtung 59 rotierenden, winklig profilierten Rührblattes.Fig. 9 shows the flow effect of a rotating, angularly profiled stirring blade in the direction of arrow 59.

Fig. 10 stellt die Wirkung eines zum Rührorgan der Fig.9 gegenläufig rotierenden, gleichartig ausgebildeten Rührblattes dar. Wie die Erprobung gezeigt hat, ergeben winklig profilierte Rührblätter geringe Strömungswiderstände bei bester Rührwirkung, auch wenn das zu rührende Produkt sehr viskos ist. Eine zusätzliche Verwirbelung und somit intensive Durchmischung des Rührgutes entsteht dadurch, daß sich auf der Rückseite des ein Winkelprofil aufweisenden Rührblattes ein Sog einstellt. Während die Profile nach Fig. 9 und 10 gleichschenklig-winklig sind, ist das in Fig. 11 gezeigte Profil ungleichschenklig-winklig.FIG. 10 shows the effect of a stirring blade of the same design, rotating in the opposite direction to the stirring element of FIG. 9. As testing has shown, angularly profiled stirring blades result in low flow resistances with the best stirring effect, even if the product to be stirred is very viscous. An additional swirling and thus intensive mixing of the material to be stirred results from the fact that suction is produced on the rear side of the stirring blade, which has an angular profile. 9 and 10 are isosceles-angled, the profile shown in Fig. 11 is isosceles-angled.

Die Rührblattprofile nach Fig. 10 und das Profil nach 12 von U-förmigem Querschnitt erwiesen sich als besonders geeignet für das Rühren niedrig viskoser Medien. Bei Verwendung dieser Profile werden, wenn die Radialbewegung in Richtung der Pfeile 59 erfolgt, überwiegend axial gerichtete Strömungen erzielt.The stirrer blade profiles according to FIG. 10 and the profile according to FIG. 12 of U-shaped cross-section proved to be particularly suitable for stirring low-viscosity media. When using these profiles, if the radial movement takes place in the direction of the arrows 59, predominantly axially directed flows are achieved.

Bei den im Querschnitt in Drehrichtung im wesentlichen konvexen Rührblattformen nach Fig. 13 und 14 entstehen im Strömungsschatten ebenfalls lebhafte Verwirbelungen. Die Verwendung dieser Profile eignet sich besonders, wenn das Rührmedium mit Feststoffen beladen ist, die schonend suspendiert werden sollen, ohne zerschlagen oder zertrümmert zu werden. Die gewünschte Wirkung wird hier immer durch die vorausgesetzte Verwendung der Rührblätter im Gegenlauf infolge der dabei auftretenden Scherkräfte erzielt. Anstelle der in Drehrichtung konvexen lassen sich auch konkave Rührblattprofile verwenden.In the case of the agitator blade shapes according to FIGS. 13 and 14, which are essentially convex in the direction of rotation, lively turbulences also arise in the flow shadow. The use of these profiles is particularly suitable when the stirring medium is loaded with solids that are to be suspended gently without being broken or smashed. The desired effect is always here due to the presupposed use of the stirring blades in counter-rotation due to the shear forces that occur aims. Instead of the convex in the direction of rotation, concave stirring blade profiles can also be used.

Der aus der Gleitringdichtung mit ihrem Gehäuse 28, dem von der Dichtung umfaßten Abschnitt 45 der inneren Rührwelle und dem sie umgebenden Abschnitt 55 der äußeren Rühr-Hohlwelle mit der ihm zugeordneten Montagehülse 51 läßt sich als Block wie folgt ausbauen.The from the mechanical seal with its housing 28, the portion 45 of the inner agitator shaft enclosed by the seal and the surrounding portion 55 of the outer agitator hollow shaft with the associated mounting sleeve 51 can be removed as a block as follows.

Zunächst werden die Abstandsbolzen 24 gelöst, so daß die Verbindung 22/26 unterbrochen wird; auch die Flanschverbindung 23/25 wird gelöst. Mit nicht dargestellten Mitteln hebt man dann das ganze Rührsystem mit dem inneren und äußeren Rührorgan durch eine hierfür genügend große Mittelöffnung im Kesseldeckel soweit an, daß die Flansche 30, 31 außerhalb der Deckeloberfläche zu liegen kommen. In dieser angehobenen Lage werden die Teile unterstützt. Dann werden die Flanschverbindungen 30, 31 sowie 63 und 64 gelöst. Hiernach läßt sich der in vertikaler Richtung von 64 bis 25 reichende und in radialer Richtung das Gleitringdichtungsgehäuse 28 einschließende Block als Ganzes herausheben. Die nur der Erläuterung der Bauweise dienenden Zeichnungen zeigen nicht in allen Einzelheiten die hierfür erforderlichen Abmessungsverhältnisse.First, the spacer bolts 24 are loosened so that the connection 22/26 is interrupted; the flange connection 23/25 is also loosened. With means not shown, the entire stirring system with the inner and outer stirring element is then raised through a sufficiently large central opening in the boiler lid to such an extent that the flanges 30, 31 come to lie outside the lid surface. The parts are supported in this raised position. Then the flange connections 30, 31 and 63 and 64 are released. Thereafter, the block extending in the vertical direction from 64 to 25 and enclosing the mechanical seal housing 28 in the radial direction can be lifted out as a whole. The drawings, which are only used to explain the construction, do not show in all details the dimensions required for this.

Claims (14)

1:Auf einen Kessel, vorzugsweise einen Druckkessel, dicht aufsetzbares Rührwerk für fließfähiges Rührgut mit zwei um dieselbe geometrische Achse gegenläufig rotierend angetriebenen Rührorganen, von denen das eine als äußeres das innere umfaßt und auf einer die innere Rührwelle umgebenden, eine äußere Rührwelle bildenden Hohlwelle angeordnet ist und wobei die beiden Rührorgane für dem Anwendungsfall angepaßte Erzeugung unterschiedlicher Rührgutströme ausgebildete Rührblätter tragen, und mit einem Gehäuse, innerhalb dessen die Rührwelle des inneren Rührorgans gegen die das äußere Rührorgan tragende Hohlwelle und diese gegen das Lagergehäuse abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die das äußere Rührorgan (32, 33, 34, 42) tragende Hohlwelle (55) gegenüber der das innere Rührorgan (44, 38) tragenden inneren Rührwelle (45) und gegenüber dem Lagergehäuse (28) durch eine aus zwei ineinandergeschachtelten, in derselben Querebene liegenden und von dem Gehäuse (28) gemeinsam umschlossenen Gleitringteildichtungen (47, 48; 49, 50) bestehende, doppelt wirkende, eine Einheit bildende Gleitringdichtung abgedichtet sind, deren eine Teildichtung zwischen der inneren Rührwelle (45) und der äußeren Hohlwelle (55) und deren andere Teildichtung zwischen der äußeren Hohlwelle (55) und dem ortsfesten Gehäuse (28) angeordnet ist.1: On a kettle, preferably a pressure kettle, tightly attachable agitator for flowable agitated material with two agitating elements driven in opposite directions rotating about the same geometric axis, one of which comprises the inner as the outer and arranged on a hollow shaft surrounding the inner agitator shaft and forming an outer agitator shaft is and wherein the two agitators adapted to the application of generating different streams of agitators carry stirring blades, and with a housing within which the agitator shaft of the inner agitator element is sealed against the hollow shaft carrying the outer agitator element and this is sealed against the bearing housing, characterized in that the outer stirring member (32, 33, 34, 42) carrying hollow shaft (55) opposite the inner stirring member (44, 38) carrying inner stirring shaft (45) and against the bearing housing (28) by one of two nested, lying in the same transverse plane and enclosed by the housing (28) Mechanical part seals (47, 48; 49, 50) existing, double-acting, unitary mechanical seal are sealed, one partial seal between the inner agitator shaft (45) and the outer hollow shaft (55) and the other partial seal between the outer hollow shaft (55) and the stationary housing (28 ) is arranged. 2.Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtungsverschleißteile (47, 49) unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung von Schonhülsen, auf die Rührwellen aufgesetzt bzw. in sie eingesetzt sind.2. Agitator according to claim 1, characterized in that the mechanical seal wear parts (47, 49) directly, that is, without interposing protective sleeves, placed on the agitator shafts or inserted into them. 3. Rührwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das innere Rührorgan (44,38) treibenden Abschnitte der inneren Rührwelle (9 mit 23, 45) bis in den Bereich der Gleitringdichtung mit einem zentralen, sich im Bereich der Gleitringdichtung verzweigenden, der Zuleitung von Sperr-, Kühl- und Schmiermedien zu den Verschleißteilen der Gleitringdichtung dienenden Kanal (53) versehen sind, und daß auf den obersten Abschnitt (9) der inneren Rührwelle ein ortsfester Einspeisekopf (13) dicht anschließend aufgesetzt ist, daß die die Verschleißteile der Gleitringdichtung aufnehmenden inneren und äußeren Räume durch Kanäle miteinander verbunden sind und daß an den äußeren Gehäuseraum ein im Gleitringdichtungsgehäuse (28) vorgesehener Rücklaufkanal (46) anschließt.3. Agitator according to claim 1 and 2, characterized in that the inner stirring member (44,38) driving sections of the inner agitator shaft (9 with 23, 45) into the area of the mechanical seal with a central branching in the area of the mechanical seal , The supply of locking, cooling and lubricating media to the wear parts of the mechanical seal serving channel (53) are provided, and that on the uppermost section (9) of the inner agitator shaft, a stationary feed head (13) is then placed tightly that the Wear parts of the inner and outer spaces receiving the mechanical seal are connected to one another by channels and that a return channel (46) provided in the mechanical seal housing (28) connects to the outer housing space. 4. Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitringdichtungsgehäuse (28) auf den Behälter (37) aufgesetzt und über ihm eine Trennstelle sowohl der inneren (9,45) als auch der äußeren (10,55) Rührwelle vorgesehen ist, daß der Bereich der Gleitringdichtung und der Trennstellen durch ein auf den Behälter (37) aufgesetztes Stütz-Zwischengehäuse (Laterne 21) überbrückt ist und daß auf dieses Zwischengehäuse (21) ein eine geschlossene Einheit bildender Abtriebswellen sowohl für die innere als auch für die äußere Rührwelle aufweisender Getriebeblock mit einem Gehäuse (20) aufgesetzt ist.4. Agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the mechanical seal housing (28) placed on the container (37) and above it a separation point of both the inner (9.45) and the outer (10.55) agitator shaft it is provided that the area of the mechanical seal and the separation points is bridged by a support intermediate housing (lantern 21) placed on the container (37) and that on this intermediate housing (21) an output shaft forming a closed unit for both the inner and for the gear block with the outer agitator shaft is fitted with a housing (20). 5. Rührwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennstelle für die äußere Rührwelle (10,55) ein umlaufendes Zwischengehäuse bildet, das durch einen Flansch (22) am unteren Ende des oberen äußeren Rührwellenabschnittes (10) und eine auf den unteren äußeren Rührwellenteil (55) aufgesetzte Flanschhülse (26) und diese verbindende Abstandsbolzen (24) gebildet ist, während die Trennstelle für die Abschnitte (9,45) der inneren Rührwelle durch einen Flansch (23) des oberen Abschnittes (9) und eine mit einer Nut-Feder-Verbindung (61) drehfest auf den mittleren Abschnitt (45) der inneren Rührwelle aufgesetzten Flanschhülse (25) gebildet ist.5. Agitator according to claim 4, characterized in that the separation point for the outer agitator shaft (10, 55) forms a circumferential intermediate housing, which by a flange (22) at the lower end of the upper outer agitator shaft section (10) and one on the lower outer Stirrer shaft part (55) attached flange sleeve (26) and these connecting spacer bolts (24) is formed, while the separation point for the sections (9,45) of the inner stirrer shaft by a flange (23) of the upper Section (9) and with a tongue and groove connection (61) rotatably mounted on the central section (45) of the inner stirrer shaft flange sleeve (25). 6.Rührwerk nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Unterseite des umlaufenden Zwischengehäuses und dem an diese anschließenden äußeren unteren Rührwellenabschnitt (55) eine Nut- und Feder-Verbindung (60) gebildet ist.6. Agitator according to claim 4 and 5, characterized in that a tongue and groove connection (60) is formed between the underside of the circumferential intermediate housing and the adjoining outer lower agitator shaft section (55). 7.Rührwerk nach Anspruch 1 bis 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung mit ihrem Gehäuse (28), einem von ihr umfaßten Abschnitt (45) der inneren Rührwelle und einem sie umgebenden Abschnitt (55) der äußeren Rühr-Hohlwelle mit einer ihm zugeordneten Montagehülse (51) als gemeinschaftlich ausbaubarer Block ausgebildet ist.7. Agitator according to claim 1 to 5 or 6, characterized in that the mechanical seal with its housing (28), a portion of it comprised (45) of the inner agitator shaft and a surrounding portion (55) of the outer agitator hollow shaft with one mounting sleeve (51) assigned to it is designed as a jointly expandable block. 8.Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe für die gegenläufig rotierenden Wellen in einem das Anschließen unterschiedlicher Antriebsquellen (1, 15, 17 18, 19) ermöglichenden, baukastenartig zu verwendenden Gehäuse (20) mit zwei gegenläufigen Abtriebswellen (22, 9 mit 23) zu einer Einheit zusammengefaßt ist.8. Agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the gear for the counter-rotating shafts in a connection of different drive sources (1, 15, 17 18, 19) enabling modular-type housing (20) with two counter-rotating Output shafts (22, 9 with 23) is combined into one unit. 9.Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührblätter (34,38) über mindestens einen Teil ihrer Länge,vorzugsweise den ihr freies Ende bildenden Teil, gleichschenklig-winklig profiliert und mit in Drehrichtung vornliegendem Winkelscheitel eingebaut sind (Fig. 9,10).9. agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the stirring blades (34,38) over at least part of their length, preferably the part forming their free end, are profiled isosceles-angular and installed with an angle apex in the direction of rotation ( Fig. 9,10). 10.Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührblätter (34,38) über mindestens einen Teil ihrer Länge, vorzugsweise den ihr freies Ende bildenden Teil, ungleichschenklig-winklig profiliert und mit in Drehrichtung vornliegendem Winkelschenkel eingebaut sind (Fig.11).10. Agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the agitator blades (34, 38) over at least part of their length, preferably the part forming their free end, isosceles. are profiled at an angle and installed with the angle leg at the front in the direction of rotation (Fig. 11). 11.Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührblätter (34,38) mindestens über einen Teil ihrer Länge ein U-Profil mit breitem Gurt und niedrigeren Stegen aufweisen, wobei Gurt und Stege geneigt zur Drehrichtung und so angeordnet sind, daß die Stege, bezogen auf die Drehrichtung, nach rückwärts weisen (Fig. 12).11. Agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the stirring blades (34,38) have at least over part of their length a U-profile with a wide belt and lower webs, the belt and webs being inclined to the direction of rotation and so arranged are that the webs point backwards in relation to the direction of rotation (Fig. 12). 12.Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührblätter (34,38) über mindestens einen Teil ihrer Länge, vorzugsweise den ihr freies Ende bildenden Teil, in Drehrichtung konvex gekrümmt profiliert sind (Fig. 13, 14).12. Agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the agitator blades (34, 38) are profiled with a convex curvature in the direction of rotation over at least part of their length, preferably the part forming their free end (FIGS. 13, 14). . 13.Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührblätter (34,38) über mindestens einen Teil ihrer Länge, vorzugsweise den ihr freies Ende bildenden Teil, in Drehrichtung konkav gekrümmt profiliert sind.13. Agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the stirring blades (34,38) are profiled concavely curved in the direction of rotation over at least part of their length, preferably the part forming their free end. 14.Rührwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührblätter (34, 38) der gegenläufig angetriebenen Rührorgane (32, 33 mit 34 und 44 mit 38) leicht auswechselbar angebracht und die gegenläufigen Rührorgane gegebenenfalls mit Rührblättern unterschiedlicher Art ausgerüstet sind.14. Agitator according to claim 1 or one of the following, characterized in that the stirring blades (34, 38) of the oppositely driven stirring elements (32, 33 with 34 and 44 with 38) are easily interchangeably fitted and the opposing stirring elements are optionally equipped with stirring blades of different types are.
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