EP2080549A2 - Stirring organ and stirring assembly for mixing and/or homogenisation of flowable media - Google Patents
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- EP2080549A2 EP2080549A2 EP09000220A EP09000220A EP2080549A2 EP 2080549 A2 EP2080549 A2 EP 2080549A2 EP 09000220 A EP09000220 A EP 09000220A EP 09000220 A EP09000220 A EP 09000220A EP 2080549 A2 EP2080549 A2 EP 2080549A2
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- 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
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
- B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
- B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
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- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/15—Stirrers with tubes for guiding the material
Definitions
- the invention relates to an agitator of an agitator for mixing and / or homogenizing fluid media having the features according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an agitator for mixing and / or homogenizing fluid media with at least two such Rlickorganen.
- Agitators are used in a wide variety of applications. Examples of possible fields of application include the production of paints and varnishes or the production of beverages and foodstuffs. Also in the production of pharmaceutical products and cosmetics it regularly requires the use of agitators, so also in the paper and ceramic production. Depending on the particular field of application, different agitator arrangements are used for mixing and / or homogenizing the respective substances. Known are, for example, drum and container stirrers, which are arranged in or on the respective container, or self-supporting tripod stirrers. Even small to large-volume containers for storage or for the transport of mixtures may be equipped with a stirrer to prevent segregation during storage or transport. The agitator is adapted to the respective material to be stirred and the shape and size of the respective container.
- Stirrers usually comprise a motor driven shaft, by means of which one or more rotatably connected to the shaft agitators are moved in a circular path. Used in a container with a flowable medium, the stirring elements are flowed around because of their movement of the medium. Depending on the shape of the stirrers, their arrangement in the container and the speed at which the stirrers are moved, set in the mix certain flow conditions, which cause a mixing of the material to be stirred.
- stirrers are known, the josewuverden at high speeds to achieve the desired mixing effect by turbulence of the material to be stirred. This can lead to air intake and / or foaming, which are undesirable in certain applications. This is the case, for example, in the production of paints or in the production of ceramics.
- High speeds, especially in combination with sharp-edged stirring elements, can also cause shear forces that can damage impact and shear-sensitive mixtures.
- the sensitive substance mixtures often include certain foods or biochemical products. By adding certain color pigments, color mixtures can also have such a sensitivity.
- the associated with the high speeds usually high flow rates can also lead to a heating of the material to be stirred.
- the agitator described comprises a shaft with arms extending perpendicular to the longitudinal axis of the shaft, each carrying a stirrer with a conically extending pipe section.
- the cross section of the conical tube section narrows in the opposite direction to the direction of rotation, ie in the direction of flow.
- the inlet opening for the flowing through material is thus greater than the outlet opening.
- the longitudinal axis of the conical tube section is also placed obliquely downwards in the direction of rotation.
- Tubular bodies having an inlet opening and an outlet opening for a flowable medium are also known from other areas of the art.
- An at least partial constriction in the direction of flow also has the stirring element of the US 5,156,778 A on.
- the constriction is formed within a pipe section by at least one arcuately extending side wall.
- the object is achieved by a stirrer having the features of claim 1. Preferred concrete embodiments of the stirrer are described in the subclaims. In addition, the object is achieved by an agitator with at least two such stirring elements.
- the stirring element with the features of the preamble of claim 1 has a four-sided walls tubular body, of which at least one has a curved or polygonal course in longitudinal section.
- the arcuate or polygonal extending side wall is preferably located outside with respect to the circular path along which the stirring member is moved. In other words, this side wall is the closest to the inner wall of the container receiving the stirring material.
- the begebförmige or polygonal course of the side wall is adapted to the course of the container inner wall such that the stirring material located in the intermediate space is completely detected and included in the stirring process.
- an arcuate or polygon-like course of a side wall also has a positive effect on the flow conditions prevailing on the agitator, provided that the arcuate or polygon-like sidewall follows a circular line substantially concentric with the circular path. Because of this measure, the tubular body is given a streamlined shape and can be moved more easily through the stirring material due to the reduced flow resistance. This makes it possible to save drive energy and thus to operate an efficient stirring process.
- the tubular body of the stirring member has a rectangular cross-sectional shape.
- the cross-sectional shape can change in the length development of the tubular body.
- all four side walls are perpendicular to each other.
- the side wall opposite the arcuate or polygonal pull side wall is flat and has the shape of a trapezoid.
- the two parallel side edges of the trapezium each form a side edge of the inlet opening and the outlet opening. At the other two side edges of the trapezoid, two more side walls connect.
- the side wall opposite the arcuate or polygonal-shaped side wall has the shape of an isosceles trapezium.
- the two inner angles at the long parallel side edge are 70 ° - 80 °, preferably 76 °.
- the tubular body thus has a narrowing cross-section. In this case, the inlet opening for the medium flowing through is larger than the outlet opening.
- the preferably made of a metallic material side walls of the tubular body are welded together along their longitudinal edges.
- the weld gives the pipe body a sufficient stability.
- Other materials which can be welded together can also be provided as material for the tubular body.
- the agitator according to the invention for mixing and / or homogenizing fluid media comprises a drivable shaft and at least two stirring elements according to the invention, wherein each stirring element is connected via a support arm in the direction of rotation fixed to the shaft.
- the shaft can preferably be driven by an electric motor, so that each stirring element fastened on the outside of a support arm can be moved along a circular path concentric to the shaft longitudinal axis.
- the agitator preferably has one or two pairs of stirring elements lying opposite one another, which are each arranged on a common support arm.
- the support arm preferably has a low overall height in the direction of the shaft axis in order to reduce the flow resistance at the corresponding side surfaces.
- the support arms can be arranged crosswise.
- a sleeve is preferably arranged at the intersection of the intersecting support arms or in the center of a support arm, by means of which the stirring elements can preferably be connected via a screw connection with the shaft.
- the attachment of the stirring elements on the shaft can also be effected via a plug connection, as far as a rotationally fixed connection, at least in the direction of rotation of the shaft, is ensured.
- a screw or plug connection for attachment of the stirring elements on the shaft of a stirrer should be solvable to allow the replacement of the stirring elements.
- the agitator or the stirring elements can then be matched to the particular application in terms of their concrete shape, size or number.
- each stirring element is connected to the shaft via a hinged and / or pivotable support arm.
- the support arms are pivoted for insertion of the stirring elements in the container in an orientation parallel to the shaft longitudinal axis and thereby brought together the stirring elements. In this way, the discharge of the agitator can be reduced, so that the introduction of the stirring elements is also possible through small openings.
- the provision of the stirring elements is due to the centrifugal forces with commissioning of the agitator independently.
- return mechanisms may be provided, for example, springs, which support a provision of the stirring elements.
- each support arm made of a metallic material, such as a flat steel, which is attached via a welded connection to the stirring elements in order to ensure the necessary stability.
- the stirring elements of an operating agitator are arranged rotationally symmetrically at the same distance from each other. All stirrers move on the same circular path.
- the longitudinal axis of a support arm is furthermore preferably aligned substantially perpendicular to the longitudinal axis of the shaft.
- the side wall connected to the support arm and preferably aligned parallel to the shaft longitudinal axis relative to the longitudinal axis of the support arm has an angle of incidence of 40 ° to 50 °, preferably 45 °.
- This side wall causes the inlet opening has a larger cross-section than the outlet opening of the stirring element. This is especially true when the arcuate in longitudinal section or polygonal extending side wall according to a preferred embodiment in the operation of the agitator follows a substantially concentric with the wavelength axis circular line.
- an agitator according to the invention or a stirrer equipped with such agitators allow energy and time to be saved during mixing and / or homogenization of a fluid medium and thus allow a particularly efficient stirring process to be carried out.
- differently shaped stirrers or Rlickorganan glovesen be kept and replaced if necessary, so that the right stirrer is available for each application.
- the specific design and arrangement of the stirring elements, which are adapted to the material to be stirred and the container also counteract the formation of dead zones, since the material to be stirred is completely captured and thoroughly mixed.
- Fig.1 is a Rlickorganan extract with two opposite to a common support arm 4 Rohrkörpem 1 can be seen.
- the support arm 4 consists of a flat steel which centrally carries a sleeve 7 for attachment of the stirring elements on a shaft of a stirrer.
- Each stirring element comprises four side walls 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, whose longitudinal edges are also welded together.
- the free side edges, that is, the end faces, form an inlet opening 2 and an outlet opening 3 for a medium flowing through.
- the respective opening cross-sections lie approximately in a plane which extends radially through the shaft center.
- At least one side wall 1.3 of a tubular body 1 has an arcuate course in longitudinal section. It thus follows approximately one concentric to the longitudinal axis 5 circular line.
- the formation and arrangement of the side walls 1.3 and 1.1 of the tubular body 1 cause the lying in the direction of rotation D and thus an inlet opening for a medium flowing through the opening 2 has a larger cross-section than the outlet opening 3. This is supported by the arrangement of the side walls 1.2 and 1.4, which converge toward the outlet opening 3 (see Fig.2 ).
- FIG. 3 It can be seen that the side wall 1.4 of the two tubular body 1 is not flat.
- the outlet opening 3 unlike the inlet opening 2 for the medium flowing through, has no rectangular cross section (see also FIG FIGS. 5 and 6 ).
- FIG. 4 The sectional view of Figure 4 shows the position of the support arm 4 and the sleeve 7 with respect to a stirrer 1.
- the sleeve 7 is arranged coaxially to the shaft longitudinal axis 5 and can be attached to attach the stirrers with the shaft on this.
- D acting locking elements cause a rotationally fixed connection of the stirring elements with the shaft.
- the support arm 4 is off-center with respect to the surface of the respective side wall 1.1 of the stirring elements 1.
- the sleeve 7 is arranged on a side surface of the support arm 4 such that it does not protrude beyond the stirring elements. This allows a compact design of the stirrer assembly.
- the agitator is an electric motor driven shaft, which is connectable to the Rlickorganix.
- the shaft may be part of a tripod stirrer or other agitator that can be used in a container containing a fluid medium.
- the connection of the Rlickorganan Mr with the shaft is detachable, so that the stirrer assembly can be exchanged and adapted to the particular application.
- Such an optimized stirrer allows complete mixing of the material in a very short time and with reduced drive power, so that the process can be described as particularly efficient.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Rührorgan eines Rührwerks zum Mischen und/oder Homogenisieren strömungsfähiger Medien mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Rührwerk zum Mischen und/oder Homogenisieren strömungsfähiger Medien mit wenigstens zwei derartigen Rührorganen.The invention relates to an agitator of an agitator for mixing and / or homogenizing fluid media having the features according to the preamble of
Rührwerke finden in den verschiedensten Anwendungsbereichen Einsatz. Als mögliche Anwendungsbereiche seien hier beispielhaft die Herstellung von Farben und Lacken oder die Herstellung von Getränken und Nahrungsmitteln benannt. Auch bei der Herstellung von Pharmaprodukten und Kosmetika bedarf es regelmäßig des Einsatzes von Rührwerken, so auch bei der Papier- und Keramikherstellung. Entsprechend dem jeweiligen Anwendungsbereich werden zum Mischen und/oder Homogenisieren der jeweiligen Stoffe verschiedene Rührwerksanordnungen eingesetzt. Bekannt sind beispielsweise Fass- und Container-Rührwerke, die in oder an dem jeweiligen Behälter angeordnet werden, oder selbsttragende Stativ-Rührwerke. Auch klein- bis großvolumige Behälter zur Lagerung oder für den Transport von Stoffmischungen können mit einem Rührwerk ausgestattet sein, um einen Entmischung während der Lagerung oder des Transports zu verhindern. Das Rührwerk wird auf das jeweilige Rührgut sowie die Form und die Größe des jeweiligen Behälters abgestimmt.Agitators are used in a wide variety of applications. Examples of possible fields of application include the production of paints and varnishes or the production of beverages and foodstuffs. Also in the production of pharmaceutical products and cosmetics it regularly requires the use of agitators, so also in the paper and ceramic production. Depending on the particular field of application, different agitator arrangements are used for mixing and / or homogenizing the respective substances. Known are, for example, drum and container stirrers, which are arranged in or on the respective container, or self-supporting tripod stirrers. Even small to large-volume containers for storage or for the transport of mixtures may be equipped with a stirrer to prevent segregation during storage or transport. The agitator is adapted to the respective material to be stirred and the shape and size of the respective container.
Rührwerke umfassen in der Regel eine elektromotorisch antreibbare Welle, mittels derer ein oder mehrere drehfest mit der Welle verbundene Rührorgane auf einer Kreisbahn bewegt werden. Eingesetzt in einen Behälter mit einem strömungsfähigen Medium werden die Rührorgane aufgrund ihrer Bewegung von dem Medium umströmt. In Abhängigkeit von der Form der Rührorgane, deren Anordnung im Behälter und der Geschwindigkeit, mit der die Rührorgane bewegt werden, stellen sich in dem Rührgut bestimmte Strömungsverhältnisse ein, die eine Durchmischung des Rührgutes bewirken.Stirrers usually comprise a motor driven shaft, by means of which one or more rotatably connected to the shaft agitators are moved in a circular path. Used in a container with a flowable medium, the stirring elements are flowed around because of their movement of the medium. Depending on the shape of the stirrers, their arrangement in the container and the speed at which the stirrers are moved, set in the mix certain flow conditions, which cause a mixing of the material to be stirred.
Es sind Rührwerke bekannt, die mit hohen Drehzahlen betriebewuverden, um den gewünschten Durchmischungseffekt durch Verwirbelung des Rührgutes zu erzielen. Dabei kann es zum Lufteinzug und/oder zur Schaumbildung kommen, die bei bestimmten Anwendungen jedoch unerwünscht sind. Dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Farben oder bei der Herstellung von Keramiken der Fall. Hohe Drehzahlen, insbesondere in Kombination mit scharfkantigen Rührorganen, können zudem Scherkräfte bewirken, die Schlag- und scherempfindliche Stoffmischungen schädigen können. Zu den empfindlichen Stoffmischungen zählen oftmals bestimmte Nahrungsmittel oder biochemische Produkte. Durch Zugabe bestimmter Farbpigmente können auch Farbmischungen eine derartige Empfindlichkeit aufweisen. Die mit den hohen Drehzahlen in der Regel einhergehenden hohen Strömungsgeschwindigkeiten können ferner zu einer Erwärmung des Rührgutes führen. Beim Mischen und/oder Homogenisieren temperaturempfindlicher Stoffmischungen gilt es allerdings derartige Erwärmungen zu vermeiden. Zumindest in den vorstehend genannten Fällen bedarf es des Einsatzes eines substanzschonenden Rührverfahrens sowie einer entsprechenden Rührvorrichtung, die auch bei niedrigen Drehzahlen eine effektive Durchmischung des Rührgutes ermöglicht.There are stirrers are known, the betriebewuverden at high speeds to achieve the desired mixing effect by turbulence of the material to be stirred. This can lead to air intake and / or foaming, which are undesirable in certain applications. This is the case, for example, in the production of paints or in the production of ceramics. High speeds, especially in combination with sharp-edged stirring elements, can also cause shear forces that can damage impact and shear-sensitive mixtures. The sensitive substance mixtures often include certain foods or biochemical products. By adding certain color pigments, color mixtures can also have such a sensitivity. The associated with the high speeds usually high flow rates can also lead to a heating of the material to be stirred. When mixing and / or homogenizing temperature-sensitive mixtures, however, it is necessary to avoid such heating. At least in the abovementioned cases, it is necessary to use a substance-sparing stirring method and a corresponding stirring device which enables effective mixing of the material to be stirred even at low speeds.
Aus der
Rohrkörper mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für eine strömungsfähiges Medium, sind auch aus anderen Bereichen der Technik bekannt. So zeigt beispielsweise die
Eine zumindest teilweise Verengung in Durchströmungsrichtung weist auch das Rührorgan der
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Rührwerk, insbesondere die Rührorgane eines solchen Rührwerkes, derart weiterzuentwickeln, dass eine vollständige Durchmischung des Rührgutes noch effizienter erreicht werden kann.Based on the above-described prior art, it is an object of the present invention to further develop a generic agitator, in particular the stirring elements of such a stirrer, so that complete mixing of the material to be stirred can be achieved even more efficiently.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Rührorgan mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte konkrete Ausgestaltungen des Rührorgans werden in den Unteransprüchen beschrieben. Darüber hinaus wird die Aufgabe durch ein Rührwerk mit wenigstens zwei derartigen Rührorganen gelöst.The object is achieved by a stirrer having the features of
Erfindungsgemäß besitzt das Rührorgan mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 einen vier Seitenwände umfassenden Rohrkörper, von denen zumindest eine im Längsschnitt einen bogenförmigen oder polygonzugartigen Verlauf aufweist. Die bogenformig oder polygonzugartig verlaufende Seitenwand liegt bevorzugt außen in Bezug auf die Kreisbahn, entlang der das Rührorgan bewegt wird. Anders ausgedrückt liegt diese Seitenwand der Innenwand des das Rührgut aufnehmenden Behälters am nächsten. Vorzugsweise ist der begenförmige oder polygonzugartige Verlauf der Seitenwand dem Verlauf der Behälterinnenwand derart angepasst, dass das im Zwischenraum befindliche Rührgut vollständig erfasst und in den Rührprozess einbezogen wird. Bei einem entlang einer Kreisbahn bewegten Rührorgan wirkt sich ein bogenförmiger oder polygonzugartiger Verlauf einer Seitenwand auch positiv auf die an dem Rührorgan vorherrschenden Strömungsverhälinisse aus, sofern die bogenförmig oder polygonzugartig verlaufende Seitenwand einer im Wesentlichen zur Kreisbahn konzentrischen Kreislinie folgt. Denn durch diese Maßnahme erhält der Rohrkörper eine Stromlinienform und kann aufgrund des reduzierten Strömungswiderstandes leichter durch das Rührgut bewegt werden. Dies ermöglicht Antriebsenergie einzusparen und somit einen effizienten Rührvorgang zu betreiben.According to the invention, the stirring element with the features of the preamble of
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rohrkörper des Rührorgans eine rechteckige Querschnittsform auf. Ausgehend von einer rechteckigen Querschnittsform im Bereich der Eintrittsöffnung kann sich die Querschnittsform in der Längenentwicklung des Rohrkörpers ändern. Vorzugsweise stehen jedoch alle vier Seitenwände senkrecht aufeinander.According to a preferred embodiment, the tubular body of the stirring member has a rectangular cross-sectional shape. Starting from a rectangular cross-sectional shape in the region of the inlet opening, the cross-sectional shape can change in the length development of the tubular body. Preferably, however, all four side walls are perpendicular to each other.
Weiterhin bevorzugt ist die der bogenförmig oder polygonzugartig verlaufenden Seitenwand gegenüberliegende Seitenwand eben und besitzt die Form eines Trapezes. Die beiden parallelen Seitenkanten des Trapezes bilden dabei jeweils eine Seitenkante der Eintrittsöffnung sowie der Austrittsöffnung. An den beiden anderen Seitenkanten des Trapezes schließen zwei weitere Seitenwände an.Further preferably, the side wall opposite the arcuate or polygonal pull side wall is flat and has the shape of a trapezoid. The two parallel side edges of the trapezium each form a side edge of the inlet opening and the outlet opening. At the other two side edges of the trapezoid, two more side walls connect.
Vorzugsweise besitzt die der bogenförmig oder polygonzugartig verlaufenden Seitenwand gegenüberliegende Seitenwand die Form eines gleichschenkeligen Trapezes. Die beiden Innenwinkel an der langen parallelen Seitenkante betragen 70° - 80°, vorzugsweise 76°. Der Rohrkörper weist somit einen sich verengenden Querschnitt auf. Dabei ist die Eintrittsöffnung für das durchströmende Medium größer als die Austrittsöffnung.Preferably, the side wall opposite the arcuate or polygonal-shaped side wall has the shape of an isosceles trapezium. The two inner angles at the long parallel side edge are 70 ° - 80 °, preferably 76 °. The tubular body thus has a narrowing cross-section. In this case, the inlet opening for the medium flowing through is larger than the outlet opening.
Die vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Seitenwände des Rohrkörpers sind entlang ihrer Längskanten miteinander verschweißt. Die Schweißverbindung verleiht dem Rohrkörper eine hinreichende Stabilität. Es können auch andere miteinander verschweißbare Werkstoffe als Material für den Rohrkörper vorgesehen sein.The preferably made of a metallic material side walls of the tubular body are welded together along their longitudinal edges. The weld gives the pipe body a sufficient stability. Other materials which can be welded together can also be provided as material for the tubular body.
Das erfindungsgemäße Rührwerk zum Mischen und/oder Homogenisieren strömungsfähiger Medien umfasst eine antreibbare Welle und wenigstens zwei erfindungsgemäße Rührorgane, wobei jedes Rührorgan über einen Tragarm in Drehrichtung fest mit der Welle verbunden ist. Die Welle ist vorzugsweise elektromotorisch antreibbar, so dass jedes außen an einem Tragarm befestigte Rührorgan entlang einer Kreisbahn konzentrisch zur Wellenlängsachse bewegbar ist. Bevorzugt weist das Rührwerk ein oder zwei sich jeweils gegenüberliegende Rührorganpaare auf, die jeweils an einem gemeinsamen Tragarm angeordnet sind. Bei einem Rührorganpaar besitzt der Tragarm bevorzugt eine in Wellenlängsachsenrichtung geringe Bauhöhe, um den Strömungswiderstand an den entsprechenden Seitenflächen zu verringern.The agitator according to the invention for mixing and / or homogenizing fluid media comprises a drivable shaft and at least two stirring elements according to the invention, wherein each stirring element is connected via a support arm in the direction of rotation fixed to the shaft. The shaft can preferably be driven by an electric motor, so that each stirring element fastened on the outside of a support arm can be moved along a circular path concentric to the shaft longitudinal axis. The agitator preferably has one or two pairs of stirring elements lying opposite one another, which are each arranged on a common support arm. In a pair of stirrers, the support arm preferably has a low overall height in the direction of the shaft axis in order to reduce the flow resistance at the corresponding side surfaces.
Bei jeweils zwei Rührorganpaaren können die Tragarme kreuzweise angeordnet sein. Zur Befestigung der Rührorgane an der Welle ist bevorzugt im Schnittpunkt der sich kreuzenden Tragarme bzw. im Mittelpunkt eines Tragarmes eine Hülse angeordnet, mittels derer die Rührorgane bevorzugt über eine Schraubverbindung mit der Welle verbunden werden können. Darüber hinaus kann die Befestigung der Rührorgane an der Welle auch über eine Steckverbindung erfolgen, soweit eine zumindest in Drehrichtung der Welle drehfeste Verbindung gewährleistet ist.In each case two Rührorganpaaren the support arms can be arranged crosswise. To attach the stirring elements to the shaft, a sleeve is preferably arranged at the intersection of the intersecting support arms or in the center of a support arm, by means of which the stirring elements can preferably be connected via a screw connection with the shaft. In addition, the attachment of the stirring elements on the shaft can also be effected via a plug connection, as far as a rotationally fixed connection, at least in the direction of rotation of the shaft, is ensured.
Eine Schraub- oder Steckverbindung zur Befestigung der Rührorgane an der Welle eines Rührwerks sollte lösbar sein, um den Austausch der Rührorgane zu ermöglichen. Je nach Art des Rührgutes oder Größe des Behälters kann dann das Rührwerk bzw. können die Rührorgane im Hinblick auf ihre konkrete Form, ihre Größe oder Anzahl auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden.A screw or plug connection for attachment of the stirring elements on the shaft of a stirrer should be solvable to allow the replacement of the stirring elements. Depending on the nature of the material to be stirred or the size of the container, the agitator or the stirring elements can then be matched to the particular application in terms of their concrete shape, size or number.
Je nach Anwendungsfall kann es erforderlich sein, dass die Rührorgane in einen Behälter eingeführt werden müssen. Besitzt der Behälter nur eine kleine Öffnung kann es von Vorteil sein, wenn jedes Rührorgan über einen klapp- und/oder schwenkbaren Tragarm mit der Welle verbunden ist. Die Tragarme werden zum Einsetzen der Rührorgane in den Behälter in eine Ausrichtung parallel zur Wellenlängsachse verschwenkt und dabei die Rührorgane zusammengeführt. Auf diese Weise kann die Ausladung des Rührwerkes reduziert werden, so dass das Einführen der Rührorgane auch durch kleine Öffnungen möglich ist. Die Rückstellung der Rührorgane erfolgt aufgrund der Zentrifugalkräfte mit Inbetriebnahme des Rührwerks selbständig. Darüber hinaus können Rückstellmechanismen vorgesehen sein, beispielsweise Federn, die unterstützend eine Rückstellung der Rührorgane bewirken.Depending on the application, it may be necessary for the stirring elements to be introduced into a container. If the container has only a small opening, it may be advantageous if each stirring element is connected to the shaft via a hinged and / or pivotable support arm. The support arms are pivoted for insertion of the stirring elements in the container in an orientation parallel to the shaft longitudinal axis and thereby brought together the stirring elements. In this way, the discharge of the agitator can be reduced, so that the introduction of the stirring elements is also possible through small openings. The provision of the stirring elements is due to the centrifugal forces with commissioning of the agitator independently. In addition, return mechanisms may be provided, for example, springs, which support a provision of the stirring elements.
Bevorzugt besteht jeder Tragarm aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise einem Flachstahl, der über eine Schweißverbindung an den Rührorganen befestigt ist, um die notwendige Stabilität zu gewährleisten.Preferably, each support arm made of a metallic material, such as a flat steel, which is attached via a welded connection to the stirring elements in order to ensure the necessary stability.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rührorgane eines in Betrieb befindlichen Rührwerkes rotationssymmetrisch in gleichem Abstand zueinander angeordnet. Sämtliche Rührorgane bewegen sich dabei auf derselben Kreisbahn.According to a preferred embodiment, the stirring elements of an operating agitator are arranged rotationally symmetrically at the same distance from each other. All stirrers move on the same circular path.
Von den vier Seitenwänden, aus denen jedes Rührorgan besteht, ist wenigstens eine Seitenwand im Betrieb des Rührwerks im Wesentlichen parallel zur Wellenlängsachse ausgerichtet. Stehen alle vier Seitenwände senkrecht aufeinander, weist die Eintritts- bzw. Austrittsöffnung des Rührorgans einen liegenden oder stehenden Rechteckquerschnitt auf. Im Betrieb des Rührwerks ist die Längsachse eines Tragarmes weiterhin bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Welle ausgerichtet. Weiterhin bevorzugt weist die mit dem Tragarm verbundene und vorzugsweise parallel zur Wellenlängsachse ausgerichtete Seitenwand gegenüber der Längsachse des Tragarms einen Anstellwinkel von 40° bis 50°, vorzugsweise 45° auf. Der Anstellwinkel dieser Seitenwand bewirkt, dass die Eintrittsöffnung einen größeren Querschnitt als die Austrittsöffnung des Rührorgans besitzt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die im Längsschnitt bogenförmig oder polygonzugartig verlaufende Seitenwand entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform im Betrieb des Rührwerkes einer im Wesentlichen zur Wellenlängsachse konzentrischen Kreislinie folgt.Of the four side walls, which make up each stirrer, at least one side wall is aligned substantially parallel to the shaft longitudinal axis during operation of the stirrer. If all four side walls are perpendicular to one another, the inlet or outlet opening of the stirring element has a horizontal or standing rectangular cross-section. During operation of the agitator, the longitudinal axis of a support arm is furthermore preferably aligned substantially perpendicular to the longitudinal axis of the shaft. Further preferably, the side wall connected to the support arm and preferably aligned parallel to the shaft longitudinal axis relative to the longitudinal axis of the support arm has an angle of incidence of 40 ° to 50 °, preferably 45 °. The angle of attack of this side wall causes the inlet opening has a larger cross-section than the outlet opening of the stirring element. This is especially true when the arcuate in longitudinal section or polygonal extending side wall according to a preferred embodiment in the operation of the agitator follows a substantially concentric with the wavelength axis circular line.
Die vorstehend beschriebene Ausbildung eines erfindungsgemäßen Rührorgans bzw. ein mit derartigen Rührorganen ausgestattetes Rührwerk ermöglichen beim Mischen und/oder Homogenisieren eines strömungsfähigen Mediums Energie und Zeit einzusparen und erlauben somit die Durchführung eines besonders effizienten Rührvorgangs. Zudem können unterschiedlich ausgebildete Rührorgane oder Rührorgananordnungen vorgehalten und bei Bedarf ausgetauscht werden, so dass für jeden Anwendungsbereich das passende Rührwerk bereit steht. Die auf das Rührgut und den Behälter abgestimmte konkrete Ausgestaltung und Anordnung der Rührorgane wirkt zudem der Entstehung toter Zonen entgegen, da das Rührgut vollständig erfasst und hervorragend durchmischt wird.The above-described embodiment of an agitator according to the invention or a stirrer equipped with such agitators allow energy and time to be saved during mixing and / or homogenization of a fluid medium and thus allow a particularly efficient stirring process to be carried out. In addition, differently shaped stirrers or Rührorgananordnungen be kept and replaced if necessary, so that the right stirrer is available for each application. The specific design and arrangement of the stirring elements, which are adapted to the material to be stirred and the container, also counteract the formation of dead zones, since the material to be stirred is completely captured and thoroughly mixed.
Ein konkretes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig.1
- eine Ansicht einer Rührorgananordnung quer zur Wellenlängsachse eines Rührwerks,
- Fig.2
- einen Längsschnitt durch ein Rührorgan der
Fig. 1 entlang der Schnittlinie B-B, - Fig.3
- eine Ansicht der Rührorgananordnung nach
Fig.1 parallel zur Wellenlängsachse, - Fig.4
- Schnittansicht eines Rührorgans nach
Fig.3 entlang der Schnittlinie A-A, - Fig.5
- perspektivische Darstellung der Rührorgananordnung nach
Fig.1 , - Fig.6
- eine weitere perspektivische Darstellung der Rührorgananordnung nach
Fig.1 .
- Fig.1
- a view of a stirrer arrangement transverse to the longitudinal axis of a stirrer,
- Fig.2
- a longitudinal section through a stirrer of
Fig. 1 along the section line BB, - Figure 3
- a view of the stirrer assembly according to
Fig.1 parallel to the wavelength axis, - Figure 4
- Section view of an agitator after
Figure 3 along the section line AA, - Figure 5
- perspective view of the stirrer assembly according to
Fig.1 . - Figure 6
- a further perspective view of the stirrer assembly according to
Fig.1 ,
Zumindest eine Seitenwand 1.3 eines Rohrkörpers 1 weist im Längsschnitt einen bogenförmigen Verlauf auf. Sie folgt damit annähernd einer zur Wellenlängsachse 5 konzentrischen Kreislinie. Die der bogenförmig verlaufenden Seitenwand gegenüberliegende Seitenwand 1.1 ist gegenüber der Längsachse 6 des Tragarmes 4 in einem Winkel γ = 45° angestellt. Die Ausbildung und Anordnung der Seitenwände 1.3 und 1.1 der Rohrkörper 1 bewirken, dass die in Drehrichtung D liegende und damit eine Eintrittsöffnung für ein durchströmendes Medium bildende Öffnung 2 einen größeren Querschnitt besitzt als die Austrittsöffnung 3. Unterstützt wird dies durch die Anordnung der Seitenwände 1.2 und 1.4, die zur Austrittsöffnung 3 hin aufeinander zulaufen (siehe
Die Schnittansicht der
Nicht dargestellt aber dennoch Bestandteil des Rührwerkes ist eine elektromotorisch antreibbare Welle, die mit der Rührorganordnung verbindbar ist. Die Welle kann Bestandteil eines Stativ-Rührwerkes oder eines sonstigen Rührwerkes sein, dass in einen ein strömungsfähiges Medium enthaltenden Behälter eingesetzt werden kann. Zweckmäßigerweise ist die Verbindung der Rührorgananordnung mit der Welle lösbar, so dass die Rührorgananordnung ausgetauscht und auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden kann. Ein derart optimiertes Rührwerk ermöglicht eine vollständige Durchmischung des Rührgutes in kürzester Zeit und mit verringerter Antriebsleistung, so dass der Vorgang als besonders effizient bezeichnet werden kann.Not shown, but still part of the agitator is an electric motor driven shaft, which is connectable to the Rührorganordnung. The shaft may be part of a tripod stirrer or other agitator that can be used in a container containing a fluid medium. Conveniently, the connection of the Rührorgananordnung with the shaft is detachable, so that the stirrer assembly can be exchanged and adapted to the particular application. Such an optimized stirrer allows complete mixing of the material in a very short time and with reduced drive power, so that the process can be described as particularly efficient.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (1) vier Seitenwände (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) umfasst, von denen zumindest eine im Längsschnitt einen bogenförmigen oder polygonzugartigen Verlauf aufweist.Agitator of an agitator for mixing and / or homogenizing fluid media with a tubular body (1) having an inlet opening and an outlet opening for a fluid medium, the inlet opening (2) being larger than the outlet opening (3),
characterized in that the tubular body (1) comprises four side walls (1.1, 1.2, 1.3, 1.4), of which at least one has an arcuate or polygonal course in longitudinal section.
dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (1) eine rechteckige Querschnittsform aufweist.Stirring element according to claim 1,
characterized in that the tubular body (1) has a rectangular cross-sectional shape.
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