EP0775017A1

EP0775017A1 - Rührwerk

Info

Publication number: EP0775017A1
Application number: EP95928406A
Authority: EP
Inventors: Klaus Becker; Manfred Dirla; Wilfried Wasser; Hans-Peter Fassbender
Original assignee: ABS Pump Center GmbH
Current assignee: ABS Pump Center GmbH
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2015-08-09
Also published as: US6123448A; DK0775017T3; EP0775017B1; DE59503940D1; WO1996004984A1; DE4428603A1

Abstract

Um zu verhindern, dass sich bei einem Rührwerk für feststoff- oder faserhaltige Flüssigkeiten derartige Bestandteile in den Spalt (8) einziehen können, der sich zwischen der Propellernabe (5) und dem Gehäuse (1) für den Antriebsmotor befindet, wird ein elastischer Abweisring (9) vorgeschlagen, der sowohl die Propellernabe (5) wie auch das Gehäuse (1) übergreift und eine tragflächenartige äussere Umfangsfläche (15) aufweist. Dieser Abweisring (9) liegt mit einer Dichtfläche (14) auf der Propellernabe (5), wobei durch die tragflügelartige Ausbildung der äusseren Umfangsfläche (15) eine Strömungsbeschleunigung hervorgerufen wird, die die Feststoffteilchen oder faserhaltige Bestandteile vom Abweisring (9) bzw. Spalt (8) wegreisst.

Description

Rührwerk

Die Erfindung betrifft ein Rührwerk zum Mischen und/oder Fördern, insbesondere von aggressiven und/oder feststoff- bzw. faserhaltigen Flüssigkeiten, bestehend aus einem mit¬ tels eines Gehäuses und Dichtungen flüssigkeitsdicht einge¬ kapselten Antriebsmotor, auf dessen mittiger Antriebswelle eine Propellernabe sitzt, deren größter Durchmesser etwa dem Gehäusedurchmesser entspricht.

Gattungsgemäße Rührwerke werden insbesondere in der Abwas¬ sertechnik zum Mischen von feststoff- bzw. faserhaltigen Flüssigkeiten eingesetzt, um beispielsweise ein Absetzen der Feststoffe auf dem Boden eines Tanks oder Behälters zu ver- hindern. Dazu werden die Rührwerke in die zu mischende Flüs¬ sigkeit eingetaucht und unterhalb des Flüssigkeitsspiegels befestigt. In begrenztem Umfange können mit Hilfe der Rühr¬ werke die zu mischenden Flüssigkeiten auch gefördert werden, wenn vor dem Propeller ein entsprechendes Rohrstück instal- liert wird.

Durch die meist kugelkalottenförmige Ausbildung der Propel¬ lernabe, deren größter Durchmesser etwa dem Gehäusedurch¬ messer entspricht, sollen möglichst günstige Strömungsver- hältnisse erreicht werden, um die Wirbelbildung relativ gering zu halten und bei hohem Wirkungsgrad eine optimale Mischwirkung zu erzielen.

Bei den gattungsgemäßen Rührwerken besteht jedoch das Pro- blem, daß Fest- oder Faserstoffe in den Spalt zwischen dem Gehäuse und der Propellernabe eingezogen werden und sich im inneren Hohlraum der Propellernabe verfestigen bzw. um die Antriebswelle der Propellernabe legen können. Dadurch kann es zur Beeinträchtigung der Betriebssicherheit der Rührwerke bzw. zu deren vorzeitigem Versagen kommen. Aus konstruktiven Gründen kann dabei der zwischen dem festen Gehäuse und der sich drehenden Propellernabe zwangsläufig bestehende Spalt hinsichtlich seiner Breite nicht so weit verringert werden, daß ein Eindringen dieser Stoffe wir- kungsvoll verhindert werden kann.

Neben dem Eindringen von Feststoffen besteht bei aggressiven Flüssigkeiten darüber hinaus das Problem, daß Säuren oder Laugen mit relativ großen Durchflußraten durch den Spalt in den inneren Hohlraum der Propellernabe gelangen und dort auf die Antriebswelle bzw. die Gleitringdichtungen, die die Antriebswelle umgeben, einwirken, wodurch es ebenfalls zu Beschädigungen bzw. Undichtigkeiten kommen kann. Um das Eindringen derartiger aggressiver Flüssigkeiten zu verhin- dern, ist daher versucht worden, mit Hilfe einer Spülflüs¬ sigkeit, die dem inneren Propellernabenhohlraum zugeführt wird, einen Überdruck aufzubauen, so daß die aggressiven Flüssigkeiten nicht mehr eindringen können bzw. verdünnt werden. Da diese Flüssigkeit jedoch durch den Spalt nach außen entweicht, müssen relativ große Mengen an Spülflüssig¬ keit eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rührwerk zu schaffen, bei dem ein Eindringen von Fest- oder Faserstoffen in den Spalt zwischen Gehäuse und Propellernabe auf einfache Weise verhindert wird bzw. beim Einsatz einer Spüleinrich¬ tung die erforderliche Menge an Spülflüssigkeit minimiert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Gehäuse ein den Spalt zwischen Propellernabe und Gehäuse überdeckender, elastischer Abweisring vorgesehen ist.

Der elastische Abweisring wird erfindungsgemäß am Gehäuse befestigt und überdeckt dieses dichtend mit einem Seiten¬ bereich, während der gegenüberliegende Seitenbereich dich¬ tend gegen die Propellernabe anliegt, so daß der zwischen Gehäuse und Propellernabe bestehende Spalt wirkungsvoll auf einfache Weise abgedeckt wird. Aufgrund der elastischen Ausbildung ist eine Abweiswirkung bzgl. des Spaltes auch dann gegeben, wenn die Propellernabe bestimmte Toleranzen aufweist oder exzentrisch läuft.

Um einen sicheren Sitz des Abweisringes auf dem Gehäuse zu gewährleisten, ist dieser vorzugsweise mit inneren umlaufen¬ den Nuten bzw. Vorsprüngen versehen, die in entsprechende Vorsprünge bzw. Nuten am Gehäusekopf eingedrückt werden können. Auf diese Weise lassen sich verschlissene Abweisrin¬ ge sehr leicht ersetzen, da sie aufgrund der elastischen Ausbildung geringfügig aufgeweitet werden können und bei¬ spielsweise nach hinten über das Gehäuse geschoben und ent- fernt bzw. neu eingesetzt werden können.

Die äußere Umfangsfläche des Abweisringes ist vorzugsweise tragflachen- bzw. tragflügelartig ausgebildet, so daß die aufgrund der Propellerwirkung entstehende Strömung im Be- reich des Abweisringes in Richtung zum Propeller beschleu¬ nigt wird und auf diese Weise Fasern oder Feststoffteilchen vom Spalt bzw. Abweisringbereich weggerissen werden. Daher können diese Bestandteile nicht mehr in den Spalt eingezogen werden, selbst wenn der die Propellernabe überdeckende Be- reich des Abweisringes verschlissen ist und nicht mehr auf der Umfangsfläche der Propellernabe aufliegt.

Gleichzeitig wird durch die tragflächenartige Ausbildung des Abweisringes ein ungestörter turbulenzfreier Stromlinienver- lauf der Flüssigkeit gewährleistet, so daß sich diese im hinteren Bereich des Abweisringes rückströmungsfrei und damit verlustarm ablösen kann. Durch die ungestörte, turbu¬ lenzarme Abströmung wird der Energieverbrauch des Rührwerkes bei gleicher Mischungsleistung verringert.

Um einen möglichst geringen Verschleiß des Abweisringes in dem Bereich zu erreichen, der die Propellernabe übergreift, ist dieser Bereich vorzugsweise als umlaufende, vergleichs¬ weise dünne Lippe ausgebildet, die mit ihrer Unterseite auf der Umfangsfläche der Propellernabe anliegt. Aus den glei¬ chen Gründen kann dieser Bereich eine nach innen gerichtete, linienförmig anliegende, umlaufende Lippe aufweisen.

Wenn insbesondere beim Einsatz in aggressiven Flüssigkeiten ein Eintritt der Flüssigkeit in den inneren Hohlraum der Propellernabe weitestgehend verhindert werden soll und aus diesem Grunde die bereits erwähnten Spüleinrichtungen vor¬ gesehen sind, können diese in einfacher Weise mit dem Ab¬ weisring kombiniert werden. Dazu ist beispielsweise eine Durchtrittsöffnung im Spaltbereich vorgesehen, durch die der Anschlußstutzen einer Zuleitung der Spülflüssigkeit gesteckt wird. Auf diese Weise ist die ständige Versorgung des inne¬ ren Hohlraumes mit Spülflüssigkeit möglich. Durch die ela¬ stische Ausgestaltung des Abweisringes ist bei entsprechend geringen Überdrücken der Spülflüssigkeit der Spülflüssig- keitsverlust minimiert, so daß die installierten Pumpen bzw. Vorratsbehälter für die Spülflüssigkeit wesentlich kleiner ausgelegt werden können.

Der Abweisring besteht vorzugsweise aus einem säure- und laugenbeständigen elastomeren Material, insbesondere aus Acryl-Nitril-Butadien- oder Fluor-Kautschuk, so daß Alte¬ rungsprozesse weitgehend vermieden und eine lange Lebens¬ dauer gewährleistet ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veran- schaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein Rührwerk mit im Spaltbereich zwischen Propellernabe und Gehäuse eingelegtem Abweisring und Fig. 2 einen Schnitt durch einen Abweisring mit modifi¬ zierter Dichtlippe.

Das in Fig. 1 in einem Teilschnitt schematisch dargestellte Rührwerk besteht aus einem etwa kreisrunden Gehäuse 1 mit einem Kopfflansch 2, der mittig von einer Antriebswelle 3 durchgriffen wird, die mit einem nicht dargestellten Elek¬ tromotor, der sich flüssigkeitsdicht im Gehäuse 1 befindet, verbunden ist. Zur Abdichtung der Antriebswelle 3 dient eine in den Kopfflansch 2 eingesetzte Wellendichtung 4.

Auf die Antriebswelle 3 ist drehfest eine etwa kugelkalot- tenförmige Propellernabe 5 aufgesetzt, die eine Mehrzahl von Propellerblättern 6 trägt, die bei rotierender Propellernabe 5 eine Strömung in Richtung des Pfeiles 7 hervorrufen.

Zwischen dem Kopfflansch 2 und der Propellernabe 5 befindet sich ein Spalt 8, der durch einen Abweisring 9 abgedeckt wird. Der Abweisring ist in eine Nut 10 eingesetzt, die in der äußeren Umfangsfläche des Kopfflansches 2 ausgebildet ist. Er übergreift mit seiner rechten Seite 11 das Gehäuse 1 im Kopfbereich und liegt gegen die Gehäuseaußenwand an, während seine linke Seite 12 die äußere Umfangsfläche der Propellernabe 5 übergreift.

Die linke Seite 12 des Abweisringes 9 trägt eine Zunge 13, die mit einer inneren Dichtfläche 14 gegen die Propellernabe 5 anliegt.

Die äußere Umfangsfläche 15 des Abweisringes 9 ist tragflü¬ gelartig nach außen gewölbt, so daß im Bereich der linken Seite 12 bzw. der Zunge 13 eine Beschleunigung der Strömung in Förderrichtung erfolgt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Abweisring 16 wird die linke Seite von einer Zunge 17 gebildet, die wiederum die Propel¬ lernabe 5 übergreift und gegen diese mit einer Dichtlippe 18 linienförmig anliegt. Auch der Abweisring 16 weist eine tragflächenartig nach außen gewölbte Oberfläche 19 auf.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 Kopfflansch 3 Antriebswelle

4 Wellendichtung

5 Propellernabe

6 Propellerblatt

7 Pfeil 8 Spalt

9 Abweisring

10 Nut

11 rechte Seite

12 linke Seite 13 Zunge

14 Dichtfläche

15 äußere Umfangsfläche

16 Abweisring

17 Zunge 18 Dichtlippe

19 äußere Umfangsfläche

Claims

Patentansprüche

1. Rührwerk zum Mischen und/oder Fördern, insbesondere von aggressiven und/oder feststoff- bzw. faserhaltigen Flüssigkeiten, bestehend aus einem mittels eines Gehäu¬ ses und Dichtungen flüssigkeitsdicht eingekapselten Antriebsmotor, auf dessen mittiger Antriebswelle eine Propellernabe sitzt, deren größter Durchmesser etwa dem Gehäusedurchmesser entspricht, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t, daß am Gehäuse (1) ein den

Spalt (8) zwischen Propellernabe (5) und Gehäuse (1) überdeckender, elastischer Abweisring vorgesehen ist.

2. Rührwerk nach Anspruch 1, a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t, daß der Abweisring (9) in eine oder mehrere umlaufende Nuten (10) eingesetzt ist, die im zur Propellernabe benachbarten Gehäusebereich bzw. einem Kopfflansch (2) des Gehäuses ausgebildet sind.

3. Rührwerk nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß die äußere Umfangsfläche (15, 19) des Abweisringes (9, 16) tragflächenartig ausgebildet ist.

4. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der die Propellernabe (5) übergreifende Bereich des Abweisrin¬ ges (9, 16) als gegen die Propellernabe (5) anliegende, umlaufende Zunge (17) ausgebildet ist oder eine gegen die Propellernabe (5) anliegende, umlaufende Dichtlippe

(18) aufweist.

5. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ab- weisring (9, 16) in Kombination mit einer Spüleinrich¬ tung verwendet wird. Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ab¬ weisring (9, 16) aus einem säure- und/oder laugenbe¬ ständigen elastomeren Material, insbesondere aus Acryl- Nitril-Butadien- oder Fluor-Kautschuk besteht.