EP1429863A1 - Misch- oder rührvorrichtung für behälter - Google Patents
Misch- oder rührvorrichtung für behälterInfo
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- EP1429863A1 EP1429863A1 EP02800083A EP02800083A EP1429863A1 EP 1429863 A1 EP1429863 A1 EP 1429863A1 EP 02800083 A EP02800083 A EP 02800083A EP 02800083 A EP02800083 A EP 02800083A EP 1429863 A1 EP1429863 A1 EP 1429863A1
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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
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/25—Mixers with both stirrer and drive unit submerged in the material being mixed
Definitions
- the invention relates to a mixing or stirring device for liquid-filled containers, consisting of a circulating device with a propeller arranged on a drive shaft, the circulating device by means of a lifting device along a guide tube on a support that is fixed to the bottom of the container and holds the circulating device in addition to the weight of the circulating device absorbs the dynamic forces generated by the circulating device, is reduced.
- a substantial stabilization of the systems incorporating the guide tube was achieved by DE 43 32 011 A1, in which the guide tube is supported above the support for the circulating device.
- the supports of the guide tube are arranged so that the circulating device can be guided past them when lowering and lifting.
- the device is characterized by the fact that it achieves high strength with little effort for anchoring and thereby permits height adjustment of the support, which may be necessary under certain circumstances.
- Another way is DE 19620 986 C1, which uses a separate hanging device attached to the bottom of the container for the circulating device instead of a structure incorporating the guide tube.
- the lower end of the guide tube is connected to the suspension device here.
- the suspension device is essentially formed by a massive, heavy bearing block, which has a base with guide surfaces on its upper side.
- Guide claws are attached to the circulating device and come into contact with the corresponding guide surfaces with upper and lateral clamping bevels.
- the mutual adaptation of the surfaces that are in contact with each other requires more effort, although an undefined line contact between the corresponding surfaces is to be expected rather than a pronounced surface contact. The consequence of this may be that the bending and torsional forces that arise place stress on the mounting of the cantilever-suspended circulating device.
- a locking tongue on the housing of the circulating device can be provided, which engages in a corresponding recess in the bearing block, whereby a further protection against pendulum movements is to be achieved.
- this securing increases the effort to be made and, moreover, requires a further adjustment of areas in contact with one another.
- the invention has for its object to provide a mixing or stirring device of the type mentioned, the circulating device is arranged on a stable, yet inexpensive support, the device should absorb the forces generated during operation without problems.
- the support is carried by a firmly connected metal construction, which is connected via at least three legs independent of the guide tube to the bottom of the container, the legs being arranged so that they by the Circulation device generated thrust are subjected to pressure and train, and wherein on the housing of the circulation device on both sides at the height of the central axis of the drive shaft projections are arranged, which are supported during operation of the circulation device on counter surfaces which are arranged on the support. It is particularly useful if the legs supporting the support are attached to the support in the vicinity of the projections and the counter surfaces.
- the support is formed by a U-shaped part into which the housing of the circulating device is immersed during operation, approximately up to the central axis of the drive shaft.
- This also allows the support to be formed by a sheet metal part equipped with U-shaped bent legs. Easier handling when lowering the rolling device results if the legs or walls of the support are equipped at their upper end with funnel-like guide surfaces.
- a sheet metal part for the support also allows the counter surfaces provided on the support to be produced with little effort by bending these surfaces out of the legs of the U-shaped sheet metal part and thus forming sub-areas which are essentially perpendicular to the legs.
- An advantage of attaching the support independently of the guide tube is that the guide tube is relieved of the forces generated during operation.
- this attachment takes place below the support and / or in the floor area on the metal structure supporting the support.
- the attachment made at two points gives the guide tube great stability.
- the load on the metal structure carrying the circulating device is limited to tension (for the legs pointing in the direction of the stirrer) and pressure (for the leg pointing towards the guide tube). A bending or torsional load, which would be harmful for such structures, does not take place.
- Figure 1 is a side view of a stirring device according to the invention.
- FIG. 2 shows the front view of the metal construction of FIG. 1 carrying the circulating device
- FIGS. 1 and 2 shows a sectional illustration of the support of FIGS. 1 and 2 which essentially consists of a sheet metal part bent into a U-shape;
- FIG. 4 shows the front view of the sheet metal part of FIG. 3.
- the stirring device shown in FIGS. 1 and 2 comprises an electric motor-driven circulation device 1, which is equipped with a propeller 2.
- the circulating device 1 is carried by a support 3, which in turn is connected via legs 4, 5 and 6 to the bottom 7 of the container or basin (not shown).
- the sideways spread legs 4 and 5 are formed by rods; the leg 6 pointing in the direction of a guide tube 8 consists of a tube.
- Such a configuration is recommended because the legs 4 and 5 are only subjected to tension and therefore rods fully meet the requirements, while a tube is most suitable for the pressure load exerted on the leg 6.
- the legs 4, 5 and 6 are fastened to the floor 7 with brackets 9 and 10.
- the guide tube 8 is connected to the floor 7 by the bracket 10.
- the guide tube 8 is connected by means of a traverse 9 to the support 3 and thus to the metal construction which supports the support 3 and is essentially formed by the legs 4, 5 and 6.
- the circulating device 1 is to be lowered onto the support 3 with the aid of a guide unit 12 sliding on the guide tube 8 and raised from there.
- the circulating device 1 On its sides, the circulating device 1 has projections in the form of lugs 13, which are arranged at the level of the center line of the circulating device 1. When the circulating device 1 is lowered, the lugs 13 come to rest on counter surfaces 14 of the support 3.
- the circulating device 1 Due to the thrust exerted by the propeller 2 of the circulating device 1 in operation, the circulating device 1 is pressed in the direction of the guide tube 8. The pressure exerted by the lugs 13 is absorbed by the counter surfaces 14 and passed into the metal structure supporting the support 3. The thrust of the propeller 2 is only effective at the level of the center line of the circulating device 1. A folding up of the circulating device 1 is thus avoided.
- the support 3 is formed by a simply designed sheet-metal part which accommodates the housing of the circulating device 1 with two webs 15 and 16 arranged perpendicular to the circulating device 1.
- the in the direction of the propeller 2 web 15 carries the
- the web 15 forms bevels 17 which, together with the bevels 18 on the U-shaped outer part 19 of the support 3, form guide surfaces for the lugs 13 of the sinking circulating device 1 which run in the manner of a funnel.
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist eine Misch- oder Rührvorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter, bestehend aus einer Umwälzeinrichtung (1) mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Propeller (2), wobei die Umwälzeinrichtung (1) mittels einer Hebevorrichtung entlang eines Führungsrohrs (8) auf eine fest mit dem Boden (7) des Behälters verbundene, die Umwälzeinrichtung (1) halternde Auflage, die neben dem Gewicht der Umwälzeinrichtung (1) die durch die Umwälzeinrichtung (1) erzeugten dynamischen Kräfte aufnimmt, abgesenkt wird. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Misch- oder Rührvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Umwälzeinrichtung auf einer stabilen, wenig aufwendigen Auflage angeordnet ist, wird dadurch gelöst, dass die Auflage (3) von einer fest mit ihr verbundenen Metallbaukonstruktion getragen wird, die Ober mindestens drei, vom Führungsrohr (8) unabhängige Beine (4, 5,6) mit dem Behälterboden (7) verbunden ist, wobei die Beine (4,5,6) so angeordnet sind, dass sie durch den von der Umwälzeinrichtung (1) erzeugten Schub auf Druck und Zug belastet werden, und wobei am Gehäuse der Umwälzeinrichtung (1) beidseitig in Höhe der Mittelachse der Antriebswelle Vorsprünge (13) angeordnet sind, die sich wahrend des Betriebes der Umwälzeinrichtung (1) an Gegenflächen (14) abstützen, die an der Auflage (3) angeordnet sind.
Description
Beschreibung
Misch- oder Rührvorrichtung für Behälter
Gegenstand der Erfindung ist eine Misch- oder Rührvorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter, bestehend aus einer Umwälzeinrichtung mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Propeller, wobei die Umwälzeinrichtung mittels einer Hebevorrichtung entlang eines Führungsrohrs auf eine fest mit dem Boden des Behälters verbundene, die Umwälzeinrichtung haltemde Auflage, die neben dem Gewicht der Umwälzeinrichtung die durch die Umwälzeinrichtung erzeugten dynamischen Kräfte aufnimmt, abgesenkt wird.
Derartige Vorrichtungen sind in vielen unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Die wesentlichen Elemente dieser Vorrichtungen stehen jeweils in einem Wirkzusammenhang miteinander, der über die reinen Zweckbestimmungen dieser Elemente hinausgeht. Dies ergibt sich daraus, daß durch die Umwälzeinrichtung während ihres Betriebes Kräfte ausgeübt werden, die durch die Auflage, deren Halterung und gegebenenfalls durch das Führungsrohr aufgenommen werden müssen. So wird durch die Umwälzeinrichtung ein Schub verursacht, der die Umwälzeinrichtung von der Auflage weg nach oben zu klappen vermag. Außerdem können durch die laufende Umwälzeinrichtung Biege- und Torsionskräfte erzeugt werden, die zu schädlichen Vibrationen und unter ungünstigen Umständen zu Verformungen oder Brüchen in den die Umwälzeinrichtung halternden Aufbauten führen.
Maßgeblich für die Entstehung und die Kompensation der Kräfte sind der Aufbau und die Befestigung der Auflage sowie die Art der Anbringung der Umwälzeinrichtung. So läßt sich eine Unterscheidung zwischen stabilen und weniger stabilen, zwischen schwingungsresistenten und schwingungsanfälligen Systemen treffen. Der Weg, das gegebene Problem durch massive, schwere Aufbauten zu bewältigen, ist zwar naheliegend, aber aufwendig. Außerdem führt er nicht zwangsläufig zu einer wirklich brauchbaren, problemfreien Lösung.
Eine der möglichen Formen der Anordnung von Umwälzeinrichtung, Führungsrohr und Auflage wird in der DE 39 00 630 C2 beschrieben. Hier ist das Führungsrohr Bestandteil der Befestigung der Auflage. Es bildet ein erstes Bein des die Auflage tragenden Aufbaus. Zwei weitere Beine werden durch Stützen gebildet, die unterhalb der Auflage am Führungsrohr befestigt sind und die auf dem Behälterboden aufstehen. Der Umstand, daß von der Umwälzeinrichtung ausgeübte Kräfte oberhalb des tragenden Aufbaus in das Führungsrohr eingeleitet werden, macht dieses System anfällig für Schwingungen und daraus entstehende Probleme. Die Verwendung einer massiven, den Aufbau tragenden Bodenplatte, wie sie die DE 39 41 724 C2 zeigt, vermag zwar eine gewisse Stabilisierung des Systems zu bewirken, sie beseitigt aber nicht das grundlegende Problem der Schwingungsanfälligkeit.
Eine wesentliche Stabilisierung der das Führungsrohr einbeziehenden Systeme wurde durch die DE 43 32 011 A1 erreicht, bei der die Abstützung des Führungs- rohrs oberhalb der Auflage für die Umwälzeinrichtung erfolgt. Die Stützen des Führungsrohrs sind dabei so angeordnet, daß die Umwälzeinrichtung beim Absenken und Heben an ihnen vorbeigeführt werden kann. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß sie bei geringem Aufwand für die Verankerung eine hohe Festigkeit erreicht und dabei eine Höhenverstellung der Auflage erlaubt, was unter bestimmten Gegebenheiten erforderlich sein kann.
Einen anderen Weg geht die DE 19620 986 C1, die statt eines das Führungsrohr einbeziehenden Aufbaus eine separate, am Boden des Behälters befestigte Einhängevorrichtung für die Umwälzeinrichtung verwendet. Das Führungsrohr ist hier an seinem unteren Ende mit der Einhängevorrichtung verbunden. Die Einhängevorrichtung wird im wesentlichen durch einen massiven, schweren Lagerbock gebildet, der an seiner Oberseite einen Sockel mit Führungsflächen besitzt. An der Umwälzeinrichtung sind Führungsklauen befestigt, die mit oberen und seitlichen Klemmschrägen mit den hiermit korrespondierenden Führungsflächen in einen im Betrieb klemmenden Kontakt kommen. Die gegenseitige Anpassung der miteinander in Klemmkontakt stehenden Flächen erfordert einen höheren Aufwand, wobei dennoch eher mir einer Undefinierten Linienberührung zwischen den korrespondierenden Flächen als mit einer ausgesprochenen Flächenberührung zu rechnen ist. Die Folge davon kann sein, daß entstehende Biege- und Torsionskräfte die Halterung der freikragend aufgehängten Umwälz- einrichtung beanspruchen. Es kann zwar gemäß einer ausgestaltenden
Ausführung in der Nähe der Wirkebene des Propellers eine Sicherungszunge am Gehäuse der Umwälzeinrichtung vorgesehen werden, die in eine entsprechende Ausnehmung des Lagerbocks eingreift, wodurch eine weitere Sicherung gegen Pendelbewegungen erreicht werden soll. Diese Sicherung erhöht aber den zu treibenden Aufwand und macht im übrigen eine weitere Anpassung von miteinander im Kontakt stehenden Flächen nötig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Misch- oder Rührvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Umwälzeinrichtung auf einer stabilen, dennoch wenig aufwendigen Auflage angeordnet ist, wobei die Vorrichtung die im Betrieb entstehenden Kräfte ohne Probleme aufnehmen soll.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auflage von einer fest mit ihr verbundenen Metallbaukonstruktion getragen wird, die über mindestens drei, vom Führungsrohr unabhängige Beine mit dem Behälterboden verbunden ist, wobei die Beine so angeordnet sind, daß sie durch den von der
Umwälzeinrichtung erzeugten Schub auf Druck und Zug belastet werden, und wobei am Gehäuse der Umwälzeinrichtung beidseitig in Höhe der Mittelachse der Antriebswelle Vorsprünge angeordnet sind, die sich während des Betriebes der Umwälzeinrichtung an Gegenflächen abstützen, die an der Auflage angeordnet sind. Dabei ist besonders zweckmäßig, wenn die die Auflage tragenden Beine in der Nähe der Vorsprünge und der Gegenflächen an der Auflage befestigt sind.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Auflage von einem U-förmig gestalteten Teil gebildet wird, in das das Gehäuse der Umwälzeinrichtung während des Betriebes etwa bis zur Mittelachse der Antriebswelle eintaucht. Dies erlaubt es auch, daß die Auflage von einem mit U-förmig gebogenen Schenkeln ausgestatteten Blechteil gebildet wird. Eine erleichterte Handhabung beim Absenken der Umwalzeinrichtung ergibt sich, wenn die Schenkel bzw. Wände der Auflage an ihrem oberen Ende mit trichterartig verlaufenden Leitflächen ausgestattet sind.
Die Verwendung eines Blechteils für die Auflage erlaubt es auch, die an der Auflage vorgesehenen Gegenflächen mit geringem Aufwand dadurch herzustellen, daß diese Flächen aus den Schenkeln des U-förmigen Blechteils herausgebogen und so zu den Schenkeln im wesentlichen rechtwinklig verlaufende Teilflächen gebildet werden.
Ein Vorteil der vom Führungsrohr unabhängigen Anbringung der Auflage liegt darin, daß das Führungsrohr von den im Betrieb entstehenden Kräften entlastet wird. Außerdem ist es nun möglich, dem Führungsrohr die für die beim Absenken und Heben der Umwälzeinrichtung notwendige Stabilität dadurch zu geben, daß das Führungsrohr an der die Auflage und die Umwälzeinrichtung tragenden Konstruktion befestigt wird. Beim Erfindungsgegenstand erfolgt diese Befestigung unterhalb der Auflage und/ oder im Bodenbereich an der die Auflage tragenden Metallbaukonstruktion. Die an zwei Punkten vorgenommene Befestigung verleiht dem Führungsrohr eine große Stabilität.
Die Belastung der die Umwälzeinrichtung tragenden Metallbaukonstruktion beschränkt sich auf Zug (für die in Richtung des Rührers weisenden Beine) und Druck (für das zum Führungsrohr weisende Bein). Eine Biege- oder Torsionsbelastung, wie sie für derartige Aufbauten schädlich wäre, erfolgt somit nicht.
Wenngleich eine Metallbaukonstruktion mit drei Beinen wegen der leicht beherrschbaren Kinematik als empfehlenswert zu betrachten ist, so ist es durchaus möglich, auch mehr als drei tragende Beine vorzusehen.
Anhand eines Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rührvorrichtung;
Fig. 2 die Vorderansicht der die Umwälzeinrichtung tragenden Metallbaukonstruktion der Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der zu einem im wesentlichen aus einem U- förmig gebogenen Blechteil bestehenden Auflage der Fig. 1 und 2;
Fig. 4 die Vorderansicht des Blechteils der Fig. 3.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Rührvorrichtung umfaßt eine elektromotorisch angetriebene Umwälzeinrichtung 1 , die mit einem Propeller 2 ausgestattet ist. Die Umwälzeinrichtung 1 wird getragen von einer Auflage 3, die ihrerseits über Beine 4, 5 und 6 mit dem Boden 7 des im übrigen nicht dargestellten Behälters oder Beckens verbunden ist. Die seitwärts gespreizten Beine 4 und 5 werden durch Stangen gebildet; das in Richtung eines Führungsrohrs 8 weisende Bein 6 besteht aus einem Rohr. Eine derartige Konfiguration empfiehlt sich, weil die Beine 4 und 5 ausschließlich auf Zug belastet werden und daher Stangen den Anforderungen voll entsprechen, während für die auf das Bein 6 ausgeübte Druckbelastung ein Rohr am geeignetsten ist.
Die Beine 4, 5 und 6 sind mit Haltewinkeln 9 und 10 am Boden 7 befestigt. Außerdem ist das Führungsrohr 8 durch die Haltewinkel 10 mit dem Boden 7 verbunden. Im übrigen ist das Führungsrohr 8 mittels einer Traverse 9 mit der Auflage 3 und somit mit der die Auflage 3 tragenden, im wesentlichen durch die Beine 4, 5 und 6 gebildeten Metallbaukonstruktion verbunden.
Die Umwälzeinrichtung 1 ist mit Hilfe einer auf dem Führungsrohr 8 gleitenden Führungseinheit 12 auf die Auflage 3 abzusenken und von dort zu heben. An ihren Seiten besitzt die Umwälzeinrichtung 1 Vorsprünge in Form von Knaggen 13, die in Höhe der Mittellinie der Umwälzeinrichtung 1 angeordnet sind. Bei abgesenkter Umwälzeinrichtung 1 kommen die Knaggen 13 an Gegenflächen 14 der Auflage 3 zur Anlage.
Durch den vom Propeller 2 der im Betrieb befindlichen Umwälzeinrichtung 1 ausgeübten Schub wird die Umwälzeinrichtung 1 in Richtung des Führungsrohrs 8 gedrückt. Der dabei durch die Knaggen 13 ausgeübte Druck wird von den Gegenflächen 14 aufgenommen und in die die Auflage 3 tragende Metallbaukonstruktion geleitet. Der Schub des Propellers 2 wirkt nur in Höhe der Mittellinie der Umwälzeinrichtung 1. Ein Hochklappen der Umwälzeinrichtung 1 wird somit vermieden.
Aus den Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, daß die Auflage 3 durch ein einfach gestaltetes Blechteil gebildet wird, das mit zwei senkrecht zur Umwälzeinrichtung 1 angeordneten Stegen 15 und 16 das Gehäuse der Umwälzeinrichtung 1 aufnimmt. Der in Richtung auf den Propeller 2 vordere Steg 15 trägt die
Gegenflächen 14. Oberhalb der Gegenflächen 14 bildet der Steg 15 Schrägen 17, die, zusammen mit den Schrägen 18 am U-förmigen Außenteil 19 der Auflage 3, in der Art eines Trichters verlaufende Leitflächen für die Knaggen 13 der absinkenden Umwälzeinrichtung 1 bilden.
Claims
1. Misch- oder Rührvorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Behälter, bestehend aus einer Umwälzeinrichtung (1) mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Propeller (2), wobei die Umwälzeinrichtung (1 ) mittels einer Hebevorrichtung entlang eines Führungsrohrs (8) auf eine fest mit dem Boden (7) des Behälters verbundene, die Umwälzeinrichtung (1 ) haltemde Auflage, die neben dem Gewicht der Umwälzeinrichtung (1) die durch die Umwälzeinrichtung (1) erzeugten dynamischen Kräfte aufnimmt, abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) von einer fest mit ihr verbundenen Metallbaukonstruktion getragen wird, die über mindestens drei, vom Führungsrohr (8) unabhängige Beine (4, 5, 6) mit dem Behälterboden (7) verbunden ist, wobei die Beine (4, 5, 6) so angeordnet sind, daß sie durch den von der Umwälzeinrichtung (1 ) erzeugten Schub auf Druck und Zug belastet werden, und wobei am Gehäuse der Umwälzeinrichtung (1 ) beidseitig in Höhe der Mittelachse der Antriebswelle Vorsprünge (13) angeordnet sind, die sich während des Betriebes der Umwälzeinrichtung (1 ) an Gegenflächen (14) abstützen, die an der Auflage (3) angeordnet sind.
2. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die die Auflage (3) tragenden Beine (4, 5, 6) in der Nähe der Vorsprünge (13) und der Gegenflächen (14) an der Auflage (3) befestigt sind.
3. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) von einem U-förmig gestalteten Teil gebildet wird, in das das
Gehäuse der Umwälzeinrichtung (1) während des Betriebes etwa bis zur Mittelachse der Antriebswelle eintaucht.
4. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (3) von einem U-förmig gebogenen Blechteil gebildet wird.
5. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Auflage an ihrem oberen Ende mit trichterartig verlaufenden Leitflächen (17, 18) ausgestattet sind.
6. Misch- oder Rührvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Auflage (3) vorgesehenen Gegenflächen (14) durch aus den Schenkeln des U-förmigen Blechteils herausgebogenen, zu den Schenkeln im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden Teilflächen gebildet werden.
7. Misch- oder Rührvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (8) unterhalb der Auflage (3) und/ oder im Bereich des Bodens (7) an der die Auflage (3) tragenden Metallbaukonstruktion befestigt ist.
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