EP3171970B1 - Rührorganvorrichtung - Google Patents

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EP3171970B1
EP3171970B1 EP15739257.2A EP15739257A EP3171970B1 EP 3171970 B1 EP3171970 B1 EP 3171970B1 EP 15739257 A EP15739257 A EP 15739257A EP 3171970 B1 EP3171970 B1 EP 3171970B1
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EP
European Patent Office
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stirring blade
stirring
blade
contour
curvature
Prior art date
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EP15739257.2A
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English (en)
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EP3171970A1 (de
Inventor
Wolfgang Keller
Nicole Rohn
Benjamin MULTNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
Original Assignee
EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
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Publication date
Application filed by EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH filed Critical EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
Publication of EP3171970A1 publication Critical patent/EP3171970A1/de
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Publication of EP3171970B1 publication Critical patent/EP3171970B1/de
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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
    • B01F27/051—Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • 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
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/112—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
    • B01F27/1125—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades with vanes or blades extending parallel or oblique to the stirrer 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
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/113—Propeller-shaped stirrers for producing an axial flow, e.g. shaped like a ship or aircraft propeller
    • 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
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
    • 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
    • B01F27/85—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with two or more stirrers on separate shafts
    • B01F27/851—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with two or more stirrers on separate shafts the receptacle being subdivided in adjacent compartments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0422—Numerical values of angles

Definitions

  • the invention relates to an agitator device according to claim 1.
  • Stirring elements with several stirring blades for stirring, mixing, homogenizing, dispersing and/or suspending abrasive media are known.
  • Such a stirring element which discloses the preamble of claim 1, is, for example, from DE 199 52 748 A1 known wherein an axial web is provided on a blade tip of a stirring blade in order to shift a pressure compensation vortex around the blade tip from the pressure side to the suction side, whereby a wear mechanism is changed from impact wear to sliding wear.
  • the object of the invention is, in particular, to provide an agitator device with improved properties with regard to wear.
  • the object is achieved by the features of patent claim 1, while advantageous refinements and developments of the invention can be found in the subclaims.
  • a stirring element device in particular an axially conveying stirring element device, for stirring, mixing, homogenizing, dispersing and/or suspending, in particular abrasive media, preferably for ore processing, is proposed, with at least one stirring blade, which is intended to rotate about an axis of rotation, and with a contour unit, in particular designed differently from a coating, which becomes one Reduction of wear, in particular a reduction of impact and/or sliding wear, of the at least one stirring blade is provided.
  • the stirring element device advantageously has a plurality of stirring blades, preferably identical to one another, in particular at least two, preferably at least three and particularly preferably at least four stirring blades.
  • a stirring device In this context, in particular, at least one part and/or an assembly, in particular a subassembly, of an agitator, in particular an axially conveying agitator, is to be understood.
  • the stirring element device can also include the entire stirring element, in particular the entire axially conveying stirring element.
  • the stirring element is different from a propeller and/or fan wheel, in particular for conveying air.
  • the abrasive medium is preferably designed as a suspension.
  • At least one liquid component of the suspension is an acid, in particular sulfuric acid.
  • the abrasive medium has a high solids load, in particular ores, in particular ores containing nickel.
  • the stirring element device is designed in such a way that it can process such abrasive media, in particular by means of a special shape and/or a special material.
  • the at least one stirring blade is in particular at least essentially plate-like and preferably consists at least partially, preferably at least to a large extent and particularly preferably completely of an alloy and / or a metal, in particular stainless steel, duplex steel and / or advantageously titanium, in particular titanium with any Degrees, preferably with a degree of at least 2 and a maximum of 12.
  • the expression “at least to a large extent” is intended to mean in particular at least 50%, preferably at least 70% and particularly preferably at least 90%.
  • an “at least essentially plate-like” design of an object is to be understood as meaning a design of the object in which a minimal, in particular imaginary, cuboid that just envelops the object has a longest edge that is at least 2 times, preferably at least 5 -times and particularly advantageously at least 10 times as long as the shortest edge of the cuboid.
  • it defines at least one side of the at least one stirring blade, which is arranged in particular parallel to a smallest surface of the cuboid, and/or at least one side of the at least one stirring blade, which is in particular parallel to a central surface of the cuboid is arranged, a stirring blade edge of the at least one stirring blade.
  • the at least one stirring blade can in particular have a plurality of stirring blade edges, in particular an inner edge of the stirring blade, an outer edge of the stirring blade, a front edge of the stirring blade and/or a rear edge of the stirring blade.
  • at least one stirring blade edge in particular the stirring blade inner edge, the stirring blade outer edge, the stirring blade front edge and/or the stirring blade rear edge, has at least one beveled, multiple beveled, chamfered, multiple chamfered and/or preferably rounded area and particularly preferably several beveled, multiple beveled, chamfered, multiple chamfered and/or preferably rounded areas.
  • a “stirring blade inner edge” should be understood to mean, in particular, a stirring blade edge which, in particular in a mounted state and/or in at least one operating state, faces the axis of rotation.
  • a “stirring blade outer edge” is to be understood in particular to mean a stirring blade edge which, in particular in a mounted state and/or in at least one operating state, faces away from the axis of rotation.
  • a “stirring blade leading edge” should be understood to mean in particular an agitating blade edge which, in particular in a mounted state and/or in at least one operating state, faces a direction of rotation.
  • a “stirring blade trailing edge” should also be understood to mean, in particular, a stirring blade edge which, in particular in a mounted state and/or in at least one operating state, faces away from the direction of rotation. Furthermore, at least one side of the at least one stirring blade, which is arranged in particular parallel to a largest surface of the cuboid, defines a suction side and/or a pressure side of the at least one stirring blade.
  • a “suction side” of the at least one stirring blade should be understood to mean in particular a side which, in at least one operating state, is intended to suck in at least one fluid and/or abrasive medium, in particular in a direction facing the at least one stirring blade and/or stirring element.
  • a “pressure side” of the at least one stirring blade should be understood to mean in particular a side which, in at least one operating state, is intended to repel at least one fluid and/or abrasive medium, in particular in a direction facing away from the at least one stirring blade and/or stirring element.
  • the at least one stirring blade is at least substantially rectangular and/or trapezoidal, preferably with at least one rounded corner of the stirring blade, advantageously with at least two. preferably with at least three and particularly preferably with four rounded stirring blade corners.
  • an “at least substantially” rectangular and/or trapezoidal object in particular an object, is to be understood as meaning an object which is at most 40%, advantageously at most 30%, preferably at most 20% and particularly preferably at most 10% of a rectangular and/or trapezoidal object.
  • “Provided” is intended to mean, in particular, specifically designed and/or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should be understood in particular to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.
  • the stirring element device can in particular comprise at least one stirring element hub, which is intended in particular to accommodate at least one stirring shaft in at least one operating state and/or to be attached to the at least one stirring shaft.
  • the at least one stirring shaft defines in particular the axis of rotation.
  • the at least one stirring element hub can consist at least partially, preferably at least to a large extent and particularly preferably completely, of an alloy and/or a metal, in particular stainless steel, duplex steel and/or advantageously titanium.
  • the at least one stirring element hub advantageously consists of the same material as the at least one stirring blade.
  • the at least one agitator hub is formed in one piece and/or in several parts, in particular in two parts, preferably in four parts, particularly preferably with identical agitator hub parts.
  • the at least one stirring element hub can in particular have an additional fastening unit, such as at least one flange, be connected to the at least one stirring shaft and/or attached to the at least one stirring shaft.
  • “in one piece” should be understood to mean, in particular, at least materially connected.
  • the material bond can be produced, for example, by an adhesive process, a spraying process, a welding process, a soldering process and/or another process that appears sensible to a person skilled in the art.
  • the term “in one piece” should be understood to mean formed in one piece.
  • this one piece is made from a single blank and/or a casting.
  • the at least one stirring element hub serves in particular for direct and/or indirect attachment of the at least one stirring blade.
  • the at least one stirring blade is arranged in a mounted state on the at least one stirring element hub in such a way that the at least one stirring blade and/or the stirring blade outer edge of the at least one stirring blade is at least in a viewing direction perpendicular to the axis of rotation and/or in the direction of the outer edge of the stirring blade with the axis of rotation and/or a plane of rotation includes an angle, in particular a blade angle, between 5° and 85°, preferably between 10° and 80° and particularly preferably between 15° and 75°.
  • a “contour unit” is to be understood as meaning a geometric unit and/or a geometric shape of the at least one stirring blade, which is arranged, fastened and/or at least partially contacted on at least one surface and/or at least a partial region of the at least one stirring blade is.
  • the contour unit is intended to at least locally reduce, in particular substantially reduce, and/or prevent at least a pressure difference and/or a vortex shedding between two partial regions of the stirring element, preferably of the at least one stirring blade, in particular between the pressure side and the suction side .
  • the term “significantly reduce” is intended to mean, in particular, a reduction of at least 10%, advantageously of at least 20%, preferably of at least 30% and particularly preferably of at least 40%.
  • the contour unit and/or at least one element of the contour unit is arranged at a location at risk of abrasion.
  • a “point at risk of abrasion” should be understood to mean in particular a point, preferably facing the direction of rotation and/or the at least one stirring element hub, in particular a part and/or a region of the stirring element, preferably of the at least one stirring blade, the point in In a functional condition, particularly in comparison to other parts of the stirring element, it is exposed to increased wear.
  • the contour unit is arranged such that the at least one stirring blade is free of sharp edges.
  • the contour unit comprises at least one element which is designed differently from a wing end disk, a winglet and/or a fin.
  • all elements of the contour unit are designed differently from a wing end disk, a winglet and/or a fin.
  • an agitator element can be provided which, even with abrasive media with a high solids load and high stirring speeds, has low abrasive wear, in particular due to impact and/or sliding wear, whereby the service life and/or service life of the agitator element can be advantageously increased.
  • operating times particularly when stirring, mixing, homogenizing, dispersing and/or suspending, can be reduced and costs can be advantageously reduced through an optimized geometry of the stirring element.
  • the contour unit could be non-positively and/or positively connected to the at least one stirring blade.
  • the contour unit is preferably at least partially formed in one piece with the at least one stirring blade.
  • the phrase “at least partially in one piece” means in particular: It should be understood that at least one element of the contour unit and/or the contour unit is formed in one piece with at least one stirring blade element of the at least one stirring blade and/or the at least one stirring blade. In this way, a stable and reliable connection can be created.
  • components in particular can be reduced, with advantageously continuous transitions being created between the contour unit and the at least one stirring blade, whereby possible vortex formation points in particular can be advantageously reduced.
  • the contour unit comprises at least one contour curvature element, which is formed by a curved, in particular folded and/or preferably curved portion of the at least one stirring blade and has a smaller radius of curvature compared to at least one stirring blade curvature of the at least one stirring blade.
  • the at least one stirring blade can advantageously be designed in such a way that vortex shedding can be minimized and/or completely suppressed.
  • the at least one stirring blade can be flat.
  • the at least one stirring blade curvature of the at least one stirring blade has a radius of curvature of infinity.
  • the at least one stirring blade preferably has at least one stirring blade curvature with a radius of curvature between zero and infinity.
  • the at least one stirring blade curvature has a radius of curvature which corresponds to a value between 20% and 80%, preferably between 25% and 60% and particularly preferably between 30% and 40% of a stirring element diameter of the stirring element.
  • a “stirring element diameter” should be understood to mean, in particular, a diameter of the smallest imaginary circle which completely encompasses the stirring element.
  • the at least one stirring blade curvature is preferably designed such that the pressure side of the at least one stirring blade has a concave curvature and/or the suction side of the at least one stirring blade has a convex curvature.
  • the at least one stirring blade curvature has a bending axis and/or an axis of curvature, which is preferably at least substantially parallel to the leading edge of the stirring blade and/or the trailing edge of the stirring blade.
  • At least essentially parallel is intended to mean, in particular, an alignment of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, with the direction having a deviation from the reference direction, in particular less than 8°, advantageously less than 5° and particularly advantageously less than 2°.
  • a “smaller radius of curvature” is to be understood in particular as meaning a radius of curvature which, in comparison to a reference radius of curvature, is smaller by at least 1%, advantageously by at least 5%, preferably by at least 10% and particularly preferably by at least 20%.
  • the at least one contour curvature element is curved in the same direction as the at least one stirring blade curvature, in particular in the direction of the pressure side. This allows a continuous flow of fluid, in particular of the abrasive medium, to be generated, whereby vortex shedding can be further reduced.
  • the at least one contour curvature element has a radius of curvature which corresponds to a value between 3% and 35%, preferably between 5% and 15%, of a stirring element diameter, in particular of the stirring element, a geometric design can be optimized and, in particular, abrasive wear phenomena can be further reduced.
  • the at least one contour curvature element is arranged at least substantially on a stirring blade front edge of the at least one stirring blade and/or on a stirring blade outer edge of the at least one stirring blade.
  • the fact that an object is arranged “at least essentially” on a stirring blade edge should be understood in particular to mean that the object is arranged in a close area of the respective stirring blade edge.
  • a “close range” is to be understood in particular as a spatial area whose points deviate from a reference point by a maximum of 10%, preferably by a maximum of 5% and particularly preferably by a maximum of 1% of an agitator element diameter. In this way, a geometric design of the stirring element can be further optimized in a simple manner.
  • the at least one contour curvature element has a bending axis which, in the direction of view along the axis of rotation with a leading edge of the stirring blade of the at least one stirring blade, in a direction of rotation of the at least one stirring blade after the leading edge of the stirring blade, angles between 15 ° and 75 ° and preferably between 20 ° and 50 ° includes.
  • the phrase “in a direction of rotation of the at least one stirring blade after the front edge of the stirring blade” is intended to be understood in particular in an area of the stirring element which is in particular free of the at least one stirring blade. This allows a fluid flow to be further smoothed, which can reduce vortex shedding.
  • the contour unit comprises at least one contour edge element, which is formed at least partially, preferably at least to a large extent and particularly preferably completely, by an outer edge of the stirring blade of the at least one stirring blade and at least essentially in a viewing direction parallel to the axis of rotation along a circumferential direction is designed in the shape of a circular arc, with a center of the arc lying on the axis of rotation.
  • the expression “at least essentially circular arc-shaped” is intended to mean in particular an object which differs from a circular arc shape by a maximum of 20%, advantageously a maximum of 10%, preferably a maximum of 5% and particularly preferably a maximum 1% differs.
  • the at least one contour edge element and/or the outer edge of the stirring blade of the at least one stirring blade describes and/or defines in particular one during a complete rotation of the stirring blade Circle, especially in a viewing direction parallel to the axis of rotation.
  • the stirring element is, in particular completely, concentric. In this way, a particularly uniform flow behavior can be achieved and thus advantageously a wear mechanism can be reduced.
  • the at least one stirring blade could in particular be attached directly and/or directly to the at least one stirring element hub.
  • the contour unit preferably comprises at least one, preferably exactly one, blade connection element which connects the at least one stirring blade to the at least one stirring element hub.
  • the at least one sheet connection element is in particular free of sharp edges.
  • the at least one blade connection element is preferably formed in one piece with the at least one stirring blade and/or with the at least one stirring blade hub.
  • the at least one blade connection element is designed as a blade holding element and, in particular in an assembled state, is at least partially and / or completely non-positively and / or positively, such as in particular by a screw connection and / or a plug connection, with the at least one stirring blade and / or is connected to the at least one stirring blade hub.
  • the at least one blade connection element consists at least partially, preferably at least to a large extent and particularly preferably completely, of an alloy and/or a metal, in particular stainless steel, duplex steel and/or advantageously titanium.
  • the at least one blade connection element consists of the same material as the at least one stirring blade and/or the at least one stirring element hub. In this way, an advantageous connection of the at least one stirring blade to the at least one stirring element hub without vortex shedding can be achieved.
  • the at least one blade connection element forms an angle with the axis of rotation between 10° and 80°, preferably between 30° and 80° and particularly preferably between 50° and 80°.
  • the at least one stirring blade is preferably on the at least one blade connection element arranged and / or connected to the at least one blade connection element, that the at least one stirring blade encloses the same angle with the axis of rotation as the at least one blade connection element.
  • the at least one stirring blade is arranged on the at least one blade connection element and/or is connected to the at least one blade connection element in such a way that the at least one stirring blade encloses an angle with the axis of rotation that is different from the at least one blade connection element.
  • the at least one blade connection element forms an angle of 90° with the axis of rotation.
  • the at least one stirring blade could in particular be arranged in such a way that the at least one stirring blade encloses an angle with the axis of rotation between 10° and 80°, preferably between 30° and 80° and particularly preferably between 50° and 80°.
  • the at least one sheet connection element can be designed as any sheet connection element that appears sensible to a person skilled in the art, in particular as a sheet holding element.
  • the at least one blade connection element is at least essentially designed as a rod-shaped spar, with a material thickness decreasing in the direction of an outer edge of the agitator blade of the at least one agitator blade.
  • the phrase “at least essentially as a rod-shaped spar” is intended to mean, in particular, a design of an object which deviates from a rod-shaped spar with a volume fraction of a maximum of 50%, preferably a maximum of 30% and particularly preferably a maximum of 10%.
  • the at least one blade connection element is in particular arranged such that a main extension direction of the at least one blade connection element runs at least substantially parallel to a leading edge of the stirring blade and/or a trailing edge of the stirring blade.
  • a “main extension direction” of the at least one sheet connection element is to be understood in particular as a direction which is perpendicular to a base surface of a smallest geometric, in particular an imaginary cylinder, which just completely encloses the at least one sheet connection element. In this way, the flow behavior of the abrasive medium in particular can be further optimized.
  • the at least one blade connection element extends at least substantially parallel along a leading edge of the stirring blade of the at least one stirring blade.
  • the at least one blade connection element is arranged such that the at least one blade connection element is flush with the stirring blade front edge of the at least one stirring blade. In this way, possible vortex shedding in particular can be advantageously reduced and/or prevented.
  • a system in particular an ore processing system, with at least one, in particular horizontally arranged container, in particular a pressure container, preferably an autoclave, in particular for holding an abrasive medium, and with at least one stirring element device arranged in the at least one container is proposed.
  • the stirring element device preferably has an axis of rotation, which is arranged in particular perpendicular to a, in particular horizontally arranged, container axis and/or the container.
  • the system can also include a plurality of stirring element devices, wherein at least two and/or at least three stirring element devices can each be arranged and/or fastened next to one another on a separate stirring shaft, in particular in at least one operating state, and/or on a, in particular common, stirring shaft, in particular in can be arranged one above the other and/or fastened in at least one operating state.
  • a separate stirring shaft in particular in at least one operating state
  • stirring shaft in particular in can be arranged one above the other and/or fastened in at least one operating state.
  • partially permeable, in particular fluid-permeable, in particular horizontally and/or vertically arranged partition walls can be arranged between the respective stirring element devices, whereby in particular a continuous stirring process can be achieved.
  • the system can in particular comprise at least one partition and/or the abrasive medium, in particular located in the container.
  • stirring element device which is advantageously adapted to a geometry of the container, whereby in particular container corners and/or container edges can advantageously be easily reached.
  • the stirring element device should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the stirring element device can have a number of individual elements, components and units that deviate from the number mentioned herein.
  • the Figures 1 to 3 show a stirring element 42 designed as an axial stirrer in a fully assembled state in a perspective view (cf. Figure 1 ), in a top view (cf. Figure 2 ) and in a side view (cf. Figure 3 ).
  • the stirring element 42 comprises an axially conveying stirring element device.
  • the stirring element device is intended for stirring, mixing, homogenizing, dispersing and/or suspending abrasive media, in particular fluids and/or solids.
  • the agitator device is made entirely of grade 12 titanium.
  • the agitator device has an agitator hub 40.
  • the agitator hub 40 is formed in one piece. Alternatively, however, it is also conceivable to design an agitator hub in several parts.
  • the agitator hub 40 is intended to accommodate an agitator shaft (not shown) in at least one operating state.
  • the agitator hub 40 is intended to attach the agitator device axially to the agitator shaft.
  • An orientation of the stirring shaft defines an axis of rotation 12 of the stirring element device.
  • the stirring element device includes four stirring blades 10.
  • the stirring blades 10 are identical.
  • the stirring blades 10 are indirectly attached to the stirring element hub 40.
  • the stirring blades 10 are arranged at a distance from the stirring element hub 40.
  • the stirring blades 10 are arranged at angular distances of 90° from one another.
  • the stirring blades 10 are arranged on the stirring element hub 40 in such a way that the stirring blades 10 enclose an angle ⁇ of approximately 45° with the axis of rotation 12 (cf. in particular Figure 3 ).
  • an agitator device could have three stirring blades, which are arranged in particular at angular distances of 120 ° from one another, and / or two stirring blades, which are in particular arranged at angular distances of 180 ° from one another.
  • the following is just an embodiment of one of the Stirring blades 10 are described, whereby the description can be adopted for the other stirring blades 10, in particular of identical design to one another.
  • the stirring blade 10 is designed like a plate.
  • the stirring blade 10 has an at least essentially constant material thickness.
  • the stirring blade 10 is at least essentially rectangular in plan view (cf. in particular Figure 2 ).
  • the stirring blade 10 has four rounded stirring blade corners in the top view.
  • the stirring blade 10 has a stirring blade front edge 22, an stirring blade outer edge 24, a stirring blade rear edge 26 and an stirring blade inner edge 28. All edges of the stirring blade front edge 22, the stirring blade outer edge 24, the stirring blade rear edge 26 and the stirring blade inner edge 28 are rounded.
  • the stirring blade 10 has a suction side 46 and a pressure side 48 opposite the suction side 46.
  • the stirring blade 10 has a stirring blade curvature 18.
  • the stirring blade curvature 18 corresponds to a first crowning of the stirring blade 10.
  • a radius of curvature of the stirring blade curvature 18 corresponds to approximately 36% of an agitator element diameter 20.
  • the stirring blade curvature 18 has a bending axis 50, which is arranged parallel to the stirring blade front edge 22.
  • the stirring blade curvature 18 is curved in the direction of the pressure side 48.
  • the stirring blade 10 has a concave pressure side 48 and a convex suction side 46.
  • the stirring blade 10 is intended to rotate about the axis of rotation 12 in order to homogenize and/or disperse an abrasive medium, in particular a suspension of sulfuric acid and nickel ore.
  • the front edge of the stirring blade 22 faces a direction of rotation 52.
  • the stirring element device has at least one contour unit 14.
  • the stirring element device has four contour units 14 which are identical to one another. Each contour unit 14 is assigned to one of the stirring blades 10. In the following, the description is again limited to just one of the contour units 14.
  • the contour unit 14 includes a contour curvature element 16.
  • the contour curvature element 16 is formed by a curved portion of the stirring blade 10.
  • the contour curvature element 16 is designed as a geometric shape of the stirring blade 10. Accordingly, the contour curvature element 16 is formed in one piece with the stirring blade 10.
  • the contour curvature element 16 corresponds to a second crowning of the stirring blade 10.
  • the contour curvature element 16 is arranged at a point at risk of abrasion. In the present case, the contour curvature element 16 is arranged in a close area of the stirring blade corner, at which the stirring blade front edge 22 and the stirring blade outer edge 24 meet.
  • the contour curvature element 16 has a radius of curvature.
  • the radius of curvature of the contour curvature element 16 is smaller than the radius of curvature of the stirring blade curvature 18.
  • the radius of curvature of the contour curvature element 16 corresponds to 10% of the stirring element diameter 20.
  • the contour curvature element 16 has a bending axis 30, which, when viewed in the direction of rotation along the axis of rotation 12, is connected to the front edge of the stirring blade 22 of the stirring blade 10 includes an angle ⁇ of approximately 30°.
  • the contour curvature element 16 is curved in the same direction as the stirring blade curvature 18.
  • the contour unit 14 includes a contour edge element 32.
  • the contour edge element 32 is formed by the outer edge 24 of the stirring blade 10.
  • the contour edge element 32 is designed as a geometric shape of the stirring blade 10. Accordingly, the contour edge element 32 is formed in one piece with the stirring blade 10.
  • the contour edge element 32 is arranged at a point at risk of abrasion.
  • the contour edge element 32 is designed in the shape of a circular arc, at least in a viewing direction parallel to the axis of rotation 12 along a circumferential direction 34, with a center point 36 of a circular arc located on the axis of rotation 12.
  • the contour edge element 32 is designed in such a way that the outer edge of the stirring blade 24 and/or the stirring element 42 are in describes a circle in an operating state. The diameter of this circle corresponds to the stirring element diameter 20.
  • the contour unit 14 includes a blade connection element 38.
  • the blade connection element 38 is intended to connect the stirring blade 10 to the stirring element hub 40.
  • the blade connection element 38 is attached to the agitator hub 40 on the one hand and to the agitator blade 10 on the other hand.
  • the blade connection element 38 is formed in one piece with the agitator hub 40.
  • the blade connection element 38 is formed in one piece with the stirring blade 10.
  • the stirring blade 10 is attached centrally, in particular halfway up the blade connecting element 38, to the blade connecting element 38.
  • all other fastening options that appear sensible to a person skilled in the art are also conceivable.
  • a blade connection element could be completely dispensed with, so that an agitator blade is attached in particular directly to an agitator hub.
  • the blade connection element 38 is designed as a rod-shaped spar.
  • the blade connection element 38 extends parallel along the front edge of the stirring blade 22.
  • the blade connection element 38 is arranged such that the blade connection element 38 is flush with the front edge 22 of the stirring blade.
  • the blade connection element 38 forms an angle ⁇ of approximately 75° with the axis of rotation 12 (cf. in particular Figure 3 ).
  • the stirring blade 10 forms the same angle with the axis of rotation 12. Accordingly, the stirring blade 10 forms an angle of approximately 75° with the axis of rotation 12.
  • the material thickness of the blade connection element 38 decreases in the direction of the outer edge 24 of the stirring blade.
  • the sheet connection element 38 comprises at least essentially four subregions. In a first portion facing the agitator hub 40, the blade connection element 38 is cylindrical. In the first subregion, a material thickness of the blade connection element 38 corresponds to a maximum material thickness of the blade connection element 38. The maximum material thickness corresponds to approximately 5 times the material thickness of the stirring blade 10. In a second subregion, which in particular directly adjoins the first subregion, the blade connection element 38 tapers on a first side facing the suction side 46.
  • the material thickness of the sheet connection element 38 decreases continuously, in particular linearly. At one end of the second portion, the blade connection element 38 merges flush into the stirring blade 10 on the first side. At the end of the second partial area, the material thickness of the blade connection element 38 corresponds to approximately 3 times the material thickness of the stirring blade 10. In a third partial area, which in particular directly adjoins the second partial area, the blade connection element 38 is at least essentially semi-cylindrical in shape. In the third sub-area, the material thickness of the blade connection element 38 corresponds to approximately three times the material thickness of the stirring blade 10. In a fourth sub-area, which in particular directly adjoins the third sub-area, the blade connection element 38 tapers on a second side facing the pressure side 48.
  • the material thickness of the sheet connection element 38 decreases continuously, in particular linearly. At one end of the fourth section, the blade connection element 38 merges flush into the stirring blade 10 on the second side. At the end of the fourth section, the material thickness of the blade connection element 38 corresponds to a minimum material thickness of the blade connection element 38. The minimum material thickness corresponds to the material thickness of the stirring blade 10.
  • FIG 4 shows an exemplary system for ore processing with a horizontally arranged container 44 designed as an autoclave and several stirring elements 42 arranged in the container 44.
  • the container 44 is divided into three container areas by two fluid-permeable partitions 54.
  • the stirring elements 42 are designed identically in the present case.
  • the stirring elements 42 correspond to the stirring element 42 from the Figures 1 to 3 .
  • each of the stirring elements 42 has a stirring element device according to the invention.
  • the stirring elements 42 are arranged in the container 44 in such a way that the respective axis of rotation 12 is arranged perpendicular to a horizontally arranged container axis.
  • the system comprises four stirring elements 42.
  • a first stirring element 42 of the four stirring elements 42 is arranged in a first container area.
  • the first stirring element 42 is arranged on a first stirring shaft.
  • a multi-stage stirrer 56 is arranged in the second container area.
  • the multi-stage stirrer 56 has two stages.
  • the multi-stage stirrer 56 includes a second stirring element 42 of the four stirring elements 42 and a third stirring element 42 of the four stirring elements 42.
  • the second stirring element 42 and the third stirring element 42 are arranged on a second, in particular common, stirring shaft.
  • a fourth stirring element 42 of the four stirring elements 42 is arranged in a third container area.
  • the fourth stirring element 42 is arranged on a third stirring shaft.
  • the abrasive medium is arranged in the container 44 (not shown).
  • the abrasive medium is designed as a suspension with a high solids load.

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Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Rührorganvorrichtung nach dem Anspruch 1.
  • Es sind Rührorgane mit mehreren Rührblättern zum Rühren, Mischen, Homogenisieren, Dispergieren und/oder Suspendieren von abrasiven Medien bekannt.
  • Ein derartiges, den Oberbegriff des Anspruch 1 offenbarendes, Rührorgan ist beispielsweise aus der DE 199 52 748 A1 bekannt wobei an einer Blattspitze eines Rührblatts ein axialer Steg vorgesehen ist, um einen Druckausgleichswirbel um die Blattspitze von der Druckseite auf die Saugseite zu verschieben, wodurch ein Verschleißmechanismus vom Prallverschleiß zum Gleitverschleiß verändert wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Rührorganvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Verschleißes bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
    • Vorteile der Erfindung
  • Es wird eine Rührorganvorrichtung, insbesondere eine axialfördernde Rührorganvorrichtung, zum Rühren, Mischen, Homogenisieren, Dispergieren und/oder Suspendieren, insbesondere von abrasiven Medien, vorzugsweise zur Erzaufbereitung, vorgeschlagen, mit zumindest einem Rührblatt, welches dazu vorgesehen ist, um eine Drehachse zu rotieren, und mit einer, insbesondere von einer Beschichtung verschieden ausgebildeten Kontureinheit, welche zu einer Verschleißreduktion, insbesondere einer Reduktion eines Prall- und/oder Gleitverschleißes, des zumindest einen Rührblatts vorgesehen ist.
  • Vorteilhaft weist die Rührorganvorrichtung mehrere, vorzugsweise zueinander identische Rührblätter, insbesondere zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei und besonders bevorzugt zumindest vier Rührblätter, auf. Unter einer "Rührorganvorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil und/oder eine Baugruppe, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Rührorgans, insbesondere eines axialfördernden Rührorgans, verstanden werden. Insbesondere kann die Rührorganvorrichtung auch das gesamte Rührorgan, insbesondere das gesamte axialfördernde Rührorgan, umfassen. Insbesondere ist das Rührorgan dabei von einem Propeller und/oder Lüfterrad, insbesondere zum Fördern von Luft, verschieden. Das abrasive Medium ist vorzugsweise als eine Suspension ausgebildet. Vorzugsweise ist zumindest ein flüssiger Bestandteil der Suspension durch eine Säure, insbesondere Schwefelsäure, gegeben. Insbesondere weist das abrasive Medium eine hohe Feststoffbeladung, insbesondere Erze, insbesondere nickelhaltige Erze, auf. Insbesondere ist die Rührorganvorrichtung dabei derart ausgebildet, insbesondere durch eine spezielle Form und/oder ein spezielles Material, derartige abrasive Medien zu bearbeiten.
  • Das zumindest eine Rührblatt ist insbesondere zumindest im Wesentlichen plattenartig ausgebildet und besteht vorzugsweise zumindest teilweise, vorzugsweise wenigstens zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig aus einer Legierung und/oder einem Metall, insbesondere Edelstahl, Duplexstahl und/oder vorteilhaft Titan, insbesondere Titan mit einem beliebigen Grade, vorzugsweise mit einem Grade von zumindest 2 und maximal 12. Unter dem Ausdruck "wenigstens zu einem Großteil" soll dabei insbesondere zu zumindest 50 %, vorzugsweise zu zumindest 70 % und besonders bevorzugt zu zumindest 90 % verstanden werden. Ferner soll unter einer "zumindest im Wesentlichen plattenartigen" Ausgestaltung eines Objekts, insbesondere eine Ausgestaltung des Objekts verstanden werden, bei welcher ein minimaler, das Objekt gerade noch umhüllender, insbesondere gedachter Quader eine längste Kante aufweist, die wenigstens 2-mal, vorzugsweise mindestens 5-mal und besonders vorteilhaft wenigstens 10-mal so lang ist wie eine kürzeste Kante des Quaders. Insbesondere definiert zumindest eine Seite des zumindest einen Rührblatts, welche insbesondere parallel zu einer kleinsten Fläche des Quaders angeordnet ist, und/oder zumindest eine Seite des zumindest einen Rührblatts, welche insbesondere parallel zu einer mittleren Fläche des Quaders angeordnet ist, eine Rührblattkante des zumindest einen Rührblatts. Dabei kann das zumindest eine Rührblatt insbesondere mehrere Rührblattkanten, insbesondere eine Rührblattinnenkante, eine Rührblattaußenkante, eine Rührblattvorderkante und/oder eine Rührblatthinterkante, aufweisen. Vorteilhaft weist zumindest eine Rührblattkante, insbesondere die Rührblattinnenkante, die Rührblattaußenkante, die Rührblattvorderkante und/oder die Rührblatthinterkante, zumindest einen abgeschrägten, mehrfach abgeschrägten, gefasten, mehrfach gefasten und/oder vorzugsweise abgerundeten Bereich und besonders bevorzugt mehrere abgeschrägte, mehrfach abgeschrägte, gefaste, mehrfach gefaste und/oder vorzugsweise abgerundete Bereiche auf. Unter einer "Rührblattinnenkante" soll dabei insbesondere eine Rührblattkante verstanden werden, welche insbesondere in einem montierten Zustand und/oder in zumindest einem Betriebszustand der Drehachse zugewandt ist. Unter einer "Rührblattaußenkante" soll insbesondere eine Rührblattkante verstanden werden, welche insbesondere in einem montierten Zustand und/oder in zumindest einem Betriebszustand der Drehachse abgewandt ist. Des Weiteren soll unter einer "Rührblattvorderkante" insbesondere eine Rührblattkante verstanden werden, welche insbesondere in einem montierten Zustand und/oder in zumindest einem Betriebszustand einer Drehrichtung zugewandt ist. Unter einer "Rührblatthinterkante" soll ferner insbesondere eine Rührblattkante verstanden werden, welche insbesondere in einem montierten Zustand und/oder in zumindest einem Betriebszustand der Drehrichtung abgewandt ist. Ferner definiert zumindest eine Seite des zumindest einen Rührblatts, welche insbesondere parallel zu einer größten Fläche des Quaders angeordnet ist, eine Saugseite und/oder eine Druckseite des zumindest einen Rührblatts. Dabei soll unter einer "Saugseite" des zumindest einen Rührblatts insbesondere eine Seite verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, zumindest ein Fluid und/oder abrasives Medium anzusaugen, insbesondere in eine dem zumindest einen Rührblatt und/oder Rührorgan zugewandte Richtung. Ferner soll unter einer "Druckseite" des zumindest einen Rührblatts insbesondere eine Seite verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, zumindest ein Fluid und/oder abrasives Medium abzustoßen, insbesondere in eine dem zumindest einen Rührblatt und/oder Rührorgan abgewandte Richtung. Vorzugsweise ist das zumindest eine Rührblatt in einer Draufsicht, insbesondere in einer Blickrichtung senkrecht zu der Druckseite und/oder der Saugseite des zumindest einen Rührblatts, zumindest im Wesentlichen rechteckig und/oder trapezförmig ausgebildet, vorzugsweise mit zumindest einer abgerundeten Rührblattecke, vorteilhaft mit zumindest zwei, vorzugsweise mit zumindest drei und besonders bevorzugt mit vier abgerundeten Rührblattecken. Des Weiteren soll unter einem "zumindest im Wesentlichen" rechteckigen und/oder trapezförmigen Objekt, insbesondere ein Objekt verstanden werden, welches um höchstens 40 %, vorteilhaft um höchstens 30 %, vorzugsweise um höchstens 20 % und besonders bevorzugt um höchstens 10 % von einem rechteckigen und/oder trapezförmigen Objekt abweicht. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
  • Ferner kann die Rührorganvorrichtung insbesondere zumindest eine Rührorgannabe umfassen, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Rührwelle aufzunehmen und/oder an der zumindest einen Rührwelle befestigt zu werden. Die zumindest eine Rührwelle definiert dabei insbesondere die Drehachse. Insbesondere kann die zumindest eine Rührorgannabe zumindest teilweise, vorzugsweise wenigstens zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, aus einer Legierung und/oder einem Metall, insbesondere Edelstahl, Duplexstahl und/oder vorteilhaft Titan, bestehen. Vorteilhaft besteht die zumindest eine Rührorgannabe aus demselben Material wie das zumindest eine Rührblatt. Insbesondere ist denkbar, dass die zumindest eine Rührorgannabe einstückig und/oder mehrteilig, insbesondere zweiteilig, vorzugsweise vierteilig, besonders bevorzugt mit identischen Rührorgannabenteilen, ausgebildet ist. In diesem Fall kann die zumindest eine Rührorgannabe insbesondere über eine zusätzliche Befestigungseinheit, wie beispielswiese zumindest einen Flansch, mit der zumindest einen Rührwelle verbunden werden und/oder an der zumindest einen Rührwelle befestigt werden. Unter "einstückig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden. Der Stoffschluss kann beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Schweißprozess, einen Lötprozess und/oder einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess hergestellt werden. Vorteilhaft soll unter einstückig jedoch in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling und/oder einem Guss hergestellt. Die zumindest eine Rührorgannabe dient dabei insbesondere zur direkten und/oder indirekten Befestigung des zumindest einen Rührblatts. Vorzugsweise ist das zumindest eine Rührblatt in einem montierten Zustand derart an der zumindest einen Rührorgannabe angeordnet, dass das zumindest eine Rührblatt und/oder die Rührblattaußenkante des zumindest einen Rührblatts zumindest in einer Blickrichtung senkrecht zu der Drehachse und/oder in Richtung der Rührblattaußenkante mit der Drehachse und/oder einer Drehebene einen Winkel, insbesondere einen Blattwinkel, zwischen 5° und 85°, vorzugsweise zwischen 10° und 80° und besonders bevorzugt zwischen 15° und 75° einschließt.
  • Unter einer "Kontureinheit" soll in diesem Zusammenhang eine geometrische Einheit und/oder eine geometrische Formgebung des zumindest einen Rührblatts, verstanden werden, welche an zumindest einer Oberfläche und/oder zumindest einem Teilbereich des zumindest einen Rührblatts angeordnet, befestigt und/oder zumindest teilweise kontaktiert ist. Vorzugsweise ist die Kontureinheit dazu vorgesehen, zumindest einen Druckunterschied und/oder eine Wirbelablösung zwischen zwei Teilbereichen des Rührorgans, vorzugsweise des zumindest einen Rührblatts, insbesondere zwischen der Druckseite und der Saugseite, zumindest lokal zu reduzieren, insbesondere wesentlich zu reduzieren, und/oder zu verhindern. Unter der Wendung "wesentlich zu reduzieren" soll dabei insbesondere eine Reduzierung um zumindest 10 %, vorteilhaft um zumindest 20 %, vorzugsweise um zumindest 30 % und besonders bevorzugt um zumindest 40 % verstanden werden.
  • Die Kontureinheit und/oder zumindest ein Element der Kontureinheit ist dabei an einer abrasionsgefährdeten Stelle angeordnet. Unter einer "abrasionsgefährdeten Stelle" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine, vorzugsweise der Drehrichtung und/oder der zumindest einen Rührorgannabe zugewandte Stelle, insbesondere ein Teil und/oder ein Bereich des Rührorgans, vorzugsweise des zumindest einen Rührblatts, verstanden werden, wobei die Stelle in einem funktionsgemäßen Zustand, insbesondere in einem Vergleich zu anderen Stellen des Rührorgans, einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist. Vorzugsweise ist die Kontureinheit derart angeordnet, dass das zumindest eine Rührblatt frei von scharfen Kanten ist. Insbesondere umfasst die Kontureinheit zumindest ein Element, welches von einer Flügelendscheibe, einem Winglet und/oder einer Finne verschieden ausgebildet ist. Vorzugsweise sind alle Elemente der Kontureinheit von einer Flügelendscheibe, einem Winglet und/oder einer Finne verschieden ausgebildet.
  • Durch diese Ausgestaltung kann eine Rührorganvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Verschleißes bereitgestellt werden, wobei vorteilhaft ein Verschleißmechanismus, insbesondere ohne Einbußen einer Leistungsfähigkeit des Rührorgans, unterdrückt werden kann. Dabei kann insbesondere ein Rührorgan bereitgestellt werden, welches auch bei abrasiven Medien mit hoher Feststoffbeladung und hohen Rührgeschwindigkeiten geringe abrasive Verschleißerscheinungen, insbesondere durch Prall- und/oder Gleitverschleiß, aufweist, wodurch eine Standzeit und/oder Lebensdauer des Rührorgans vorteilhaft erhöht werden kann. Somit können insbesondere Wartungs- und Austauschintervalle der Rührorgane verringert und Ausfallzeiten wesentlich verkürzt werden. Zudem können durch eine optimierte Geometrie des Rührorgans Betriebszeiten, insbesondere beim Rühren, Mischen, Homogenisieren, Dispergieren und/oder Suspendieren, verringert und vorteilhaft Kosten reduziert werden.
  • Die Kontureinheit könnte kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem zumindest einen Rührblatt verbunden sein. Vorzugsweise ist die Kontureinheit jedoch zumindest teilweise einstückig mit dem zumindest einen Rührblatt ausgebildet. Unter der Wendung "zumindest teilweise einstückig" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Element der Kontureinheit und/oder die Kontureinheit einstückig mit zumindest einem Rührblattelement des zumindest einen Rührblatts und/oder dem zumindest einen Rührblatt ausgebildet ist. Hierdurch kann insbesondere eine stabile und zuverlässige Verbindung geschaffen werden. Ferner können insbesondere Bauteile reduziert werden, wobei vorteilhaft kontinuierliche Übergange zwischen der Kontureinheit und dem zumindest einen Rührblatt geschaffen werden können, wodurch insbesondere mögliche Wirbelbildungsstellen vorteilhaft reduziert werden können.
  • Die Kontureinheit umfasst zumindest ein Konturwölbungselement, welches durch einen gekrümmten, insbesondere abgekanteten und/oder vorzugsweise gebogenen Teilbereich des zumindest einen Rührblatts gebildet ist und gegenüber zumindest einer Rührblattwölbung des zumindest einen Rührblatts einen kleineren Krümmungsradius aufweist. Hierdurch kann das zumindest eine Rührblatt vorteilhaft derart ausgestaltet werden, dass eine Wirbelablösung minimiert und/oder gänzlich unterdrückt werden kann.
  • Insbesondere kann das zumindest eine Rührblatt eben ausgebildet sein. In diesem Fall weist die zumindest eine Rührblattwölbung des zumindest einen Rührblatts einen Krümmungsradius von unendlich auf. Vorzugsweise weist das zumindest eine Rührblatt jedoch zumindest eine Rührblattwölbung mit einem Krümmungsradius zwischen null und unendlich auf. Besonders bevorzugt weist die zumindest eine Rührblattwölbung dabei einen Krümmungsradius auf, welcher einem Wert zwischen 20 % und 80 %, vorzugsweise zwischen 25 % und 60 % und besonders bevorzugt zwischen 30 % und 40 % eines Rührorgandurchmessers des Rührorgans entspricht. In diesem Zusammenhang soll unter einem "Rührorgandurchmesser" insbesondere ein Durchmesser eines kleinsten gedachten Kreises verstanden werden, welcher das Rührorgan gerade komplett umfasst. Die zumindest eine Rührblattwölbung ist in diesem Fall vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Druckseite des zumindest einen Rührblatts eine konkave Krümmung und/oder die Saugseite des zumindest einen Rührblatts eine konvexe Krümmung aufweist. Vorzugsweise weist die zumindest eine Rührblattwölbung eine Biegeachse und/oder eine Krümmungsachse auf, welche vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zu der Rührblattvorderkante und/oder der Rührblatthinterkante ist. Unter "zumindest im Wesentlichen parallel" soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Ferner soll unter einem "kleineren Krümmungsradius" insbesondere ein Krümmungsradius verstanden werden, welcher in einem Vergleich zu einem Referenzkrümmungsradius um zumindest 1 %, vorteilhaft um zumindest 5 %, vorzugsweise um zumindest 10 % und besonders bevorzugt um zumindest 20 % kleiner ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Konturwölbungselement in dieselbe Richtung wie die zumindest eine Rührblattwölbung gekrümmt ist, insbesondere in Richtung der Druckseite. Hierdurch kann ein kontinuierlicher Fluidstrom, insbesondere des abrasiven Mediums, erzeugt werden, wodurch Wirbelablösungen weiter reduziert werden können.
  • Weist das zumindest eine Konturwölbungselement einen Krümmungsradius auf, welcher einem Wert zwischen 3 % und 35 %, vorzugsweise zwischen 5 % und 15 %, eines Rührorgandurchmessers, insbesondere des Rührorgans, entspricht, kann eine geometrische Ausgestaltung optimiert und können insbesondere abrasive Verschleißerscheinungen weiter reduziert werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Konturwölbungselement zumindest im Wesentlichen an einer Rührblattvorderkante des zumindest einen Rührblatts und/oder einer Rührblattaußenkante des zumindest einen Rührblatts angeordnet ist. Darunter, dass ein Objekt "zumindest im Wesentlichen" an einer Rührblattkante angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt in einem Nahbereich der jeweiligen Rührblattkante angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist das zumindest eine Konturwölbungselement dabei in einem Bereich, vorzugsweise einem Nahbereich, einer Rührblattecke, an welcher insbesondere die Rührblattvorderkante und die Rührblattaußenkante aufeinandertreffen, angeordnet. Unter einem "Nahbereich" soll insbesondere ein räumlicher Bereich verstanden werden, dessen Punkte von einem Referenzpunkt, um maximal 10 %, vorzugsweise um maximal 5 % und besonders bevorzugt um maximal 1 % eines Rührorgandurchmessers abweichen. Hierdurch kann insbesondere auf einfache Weise eine geometrische Ausgestaltung des Rührorgans weiter optimiert werden.
  • Erfindungsgemäß weist das zumindest eine Konturwölbungselement eine Biegeachse auf, welche in Blickrichtung entlang der Drehachse mit einer Rührblattvorderkante des zumindest einen Rührblatts, in einer Drehrichtung des zumindest einen Rührblatts nach der Rührblattvorderkante, Winkel zwischen 15° und 75° und vorzugsweise zwischen 20° und 50° einschließt. Unter der Wendung "in einer Drehrichtung des zumindest einen Rührblatts nach der Rührblattvorderkante" soll in diesem Zusammenhang insbesondere in einem Bereich des Rührorgans verstanden werden, welcher insbesondere frei von dem zumindest einen Rührblatt ist. Hierdurch kann ein Fluidstrom weiter geglättet werden, wodurch Wirbelablösungen reduziert werden können.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Kontureinheit zumindest ein Konturkantenelement umfasst, welches zumindest teilweise, vorzugsweise wenigstens zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, durch eine Rührblattaußenkante des zumindest einen Rührblatts gebildet ist und zumindest in einer Blickrichtung parallel zu der Drehachse entlang einer Umfangsrichtung zumindest im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet ist, mit einem auf der Drehachse liegenden Kreisbogenmittelpunkt. In diesem Zusammenhang soll unter dem Ausdruck "zumindest im Wesentlichen kreisbogenförmig" insbesondere ein Objekt verstanden werden, welches von einer Kreisbogenform um maximal 20 %, vorteilhaft maximal 10 %, vorzugsweise maximal 5 % und besonders bevorzugt maximal 1 % abweicht. In diesem Fall beschreibt und/oder definiert das zumindest eine Konturkantenelement und/oder die Rührblattaußenkante des zumindest einen Rührblatts bei einer vollständigen Umdrehung des Rührblatts insbesondere einen Kreis, insbesondere in einer Blickrichtung parallel zu der Drehachse. Insbesondere ist das Rührorgan in diesem Fall, insbesondere vollständig, konzentrisch ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere ein besonders gleichmäßiges Strömungsverhalten erreicht und somit vorteilhaft ein Verschleißmechanismus reduziert werden.
  • Das zumindest eine Rührblatt könnte insbesondere direkt und/oder unmittelbar an der zumindest einen Rührorgannabe befestigt sein. Vorzugsweise umfasst die Kontureinheit jedoch zumindest ein, vorzugsweise genau ein Blattanbindungselement, welches das zumindest eine Rührblatt mit der zumindest einen Rührorgannabe verbindet. Das zumindest eine Blattanbindungselement ist insbesondere frei von scharfen Kanten. Ferner ist das zumindest eine Blattanbindungselement vorzugsweise einstückig mit dem zumindest einen Rührblatt und/oder mit der zumindest einen Rührblattnabe ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass das zumindest eine Blattanbindungselement als Blatthalteelement ausgebildet ist und insbesondere in einem montierten Zustand zumindest teilweise und/oder vollständig kraftschlüssig und/oder formschlüssig, wie insbesondere durch eine Schraubverbindung und/oder eine Steckverbindung, mit dem zumindest einen Rührblatt und/oder mit der zumindest einen Rührblattnabe verbunden ist. Vorteilhaft besteht das zumindest eine Blattanbindungselement dabei zumindest teilweise, vorzugsweise wenigstens zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig aus einer Legierung und/oder einem Metall, insbesondere Edelstahl, Duplexstahl und/oder vorteilhaft Titan. Besonders bevorzugt besteht das zumindest eine Blattanbindungselement aus demselben Material wie das zumindest eine Rührblatt und/oder die zumindest eine Rührorgannabe. Hierdurch kann eine vorteilhaft wirbelablösungsfreie Anbindung des zumindest einen Rührblatts an die zumindest eine Rührorgannabe erreicht werden.
  • Vorzugsweise schließt das zumindest eine Blattanbindungselement mit der Drehachse einen Winkel zwischen 10° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 80° und besonders bevorzugt zwischen 50° und 80° ein. In diesem Fall ist das zumindest eine Rührblatt vorzugsweise derart an dem zumindest einen Blattanbindungselement angeordnet und/oder mit dem zumindest einen Blattanbindungselement verbunden, dass das zumindest eine Rührblatt denselben Winkel mit der Drehachse einschließt, wie das zumindest eine Blattanbindungselement. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass das zumindest eine Rührblatt derart an dem zumindest einen Blattanbindungselement angeordnet und/oder mit dem zumindest einen Blattanbindungselement verbunden ist, dass das zumindest eine Rührblatt einen, von dem zumindest einen Blattanbindungselement verschiedenen Winkel mit der Drehachse einschließt. Insbesondere ist denkbar, dass das zumindest eine Blattanbindungselement mit der Drehachse einen Winkel von 90° einschließt. In diesem Fall könnte das zumindest eine Rührblatt insbesondere derart angeordnet sein, dass das zumindest eine Rührblatt mit der Drehachse einen Winkel zwischen 10° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 80° und besonders bevorzugt zwischen 50° und 80° einschließt. Hierdurch kann ein Anstellwinkel des zumindest einen Rührblatts optimiert und ein Verschleiß weiter reduziert werden.
  • Das zumindest eine Blattanbindungselement kann als beliebiges, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Blattanbindungselement, insbesondere als ein Blatthalteelement, ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das zumindest eine Blattanbindungselement jedoch zumindest im Wesentlichen als stabförmiger Holm ausgebildet, wobei eine Materialstärke in Richtung einer Rührblattaußenkante des zumindest einen Rührblatts abnimmt. In diesem Zusammenhang soll unter der Wendung "zumindest im Wesentlichen als stabförmiger Holm" insbesondere eine Ausbildung eines Objekts verstanden werden, welches mit einem Volumenanteil von maximal 50 %, vorzugsweise von maximal 30 % und besonders bevorzugt von maximal 10 % von einem stabförmigen Holm abweicht. In diesem Fall ist das zumindest eine Blattanbindungselement insbesondere derart angeordnet, dass eine Haupterstreckungsrichtung des zumindest einen Blattanbindungselements zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rührblattvorderkante und/oder einer Rührblatthinterkante verläuft. Unter einer "Haupterstreckungsrichtung" des zumindest einen Blattanbindungselements soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche senkrecht zu einer Grundfläche eines kleinsten geometrischen, insbesondere gedachten Zylinders ist, welcher das zumindest eine Blattanbindungselement gerade noch vollständig umschließt. Hierdurch kann insbesondere ein Strömungsverhalten des abrasiven Mediums weiter optimiert werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich das zumindest eine Blattanbindungselement zumindest im Wesentlichen parallel entlang einer Rührblattvorderkante des zumindest einen Rührblatts erstreckt. Insbesondere ist das zumindest eine Blattanbindungselement dabei derart angeordnet, dass das zumindest eine Blattanbindungselement bündig mit der Rührblattvorderkante des zumindest einen Rührblatts abschließt. Hierdurch können insbesondere mögliche Wirbelablösungen vorteilhaft reduziert und/oder verhindert werden.
  • Ferner wird ein System, insbesondere ein Erzaufbereitungssystem, mit zumindest einem, insbesondere horizontal angeordneten Behälter, insbesondere einem Druckbehälter, vorzugsweise einem Autoklav, insbesondere zu einer Aufnahme eines abrasiven Mediums, und mit zumindest einer in dem zumindest einen Behälter angeordneten Rührorganvorrichtung vorgeschlagen. Vorzugsweise weist die Rührorganvorrichtung dabei eine Drehachse auf, welche insbesondere senkrecht zu einer, insbesondere horizontal angeordneten Behälterachse und/oder dem Behälter angeordnet ist. Insbesondere kann das System auch mehrere Rührorganvorrichtungen umfassen, wobei zumindest zwei und/oder zumindest drei Rührorganvorrichtungen, jeweils an einer separaten Rührwelle, insbesondere in zumindest einem Betriebszustand nebeneinander angeordnet und/oder befestigt sein können und/oder an einer, insbesondere gemeinsamen Rührwelle, insbesondere in zumindest einem Betriebszustand übereinander angeordnet und/oder befestigt sein können. Ferner können insbesondere zwischen den jeweiligen Rührorganvorrichtungen, insbesondere teildurchlässige, insbesondere fluiddurchlässige, insbesondere horizontal und/oder vertikal angeordnete Trennwände angeordnet sein, wodurch insbesondere ein kontinuierlicher Rührprozess erreicht werden kann. Das System kann insbesondere zumindest eine Trennwand und/oder das, insbesondere in dem Behälter befindliche, abrasive Medium umfassen. Hierdurch kann insbesondere ein, insbesondere im Hinblick auf mögliche Wirbelablösungen und/oder einen Verschleißmechanismus, optimiertes und langlebiges System, insbesondere zur Erzaufbereitung, bereitgestellt werden mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Standzeit, eines Wartungs- und/oder eines Austauschintervalls. Zudem kann durch die spezielle Ausgestaltung der Rührorganvorrichtung ein Rührorgan bereitgestellt werden, welches vorteilhaft an eine Geometrie des Behälters angepasst ist, wodurch insbesondere auch Behälterecken und/oder Behälterränder vorteilhaft einfach erreicht werden können.
  • Die Rührorganvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die Rührorganvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
    • Zeichnungen
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein als Axialrührer ausgebildetes Rührorgan mit einer Rührorganvorrichtung in einer perspektivischen Darstellung,
    Fig. 2
    das Rührorgan in einer Draufsicht,
    Fig. 3
    das Rührorgan in einer Seitenansicht und
    Fig. 4
    ein System mit einem Behälter und mehreren identischen Rührorganen aus den Figuren 1 bis 3.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen ein als Axialrührer ausgebildetes Rührorgan 42 in einem vollständig montierten Zustand in einer perspektivischen Darstellung (vgl. Figur 1), in einer Draufsicht (vgl. Figur 2) und in einer Seitenansicht (vgl. Figur 3). Das Rührorgan 42 umfasst im vorliegenden Fall eine axialfördernde Rührorganvorrichtung. Die Rührorganvorrichtung ist zum Rühren, Mischen, Homogenisieren, Dispergieren und/oder Suspendieren von abrasiven Medien, insbesondere Fluiden und/oder Feststoffen, bestimmt. Im vorliegenden Fall besteht die Rührorganvorrichtung vollständig aus Titan vom Grade 12.
  • Die Rührorganvorrichtung weist eine Rührorgannabe 40 auf. Die Rührorgannabe 40 ist im vorliegenden Fall einstückig ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, eine Rührorgannabe mehrteilig auszubilden. Die Rührorgannabe 40 ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand eine Rührwelle (nicht dargestellt) aufzunehmen. Die Rührorgannabe 40 ist dazu vorgesehen, die Rührorganvorrichtung axial an der Rührwelle anzubringen. Eine Ausrichtung der Rührwelle definiert eine Drehachse 12 der Rührorganvorrichtung.
  • Zudem umfasst die Rührorganvorrichtung vier Rührblätter 10. Der Übersichtlichkeit halber ist in den Figuren 1 bis 3 lediglich eines der Rührblätter 10 mit Bezugszeichen versehen. Die Rührblätter 10 sind identisch ausgebildet. Die Rührblätter 10 sind mittelbar an der Rührorgannabe 40 befestigt. Die Rührblätter 10 sind beabstandet von der Rührorgannabe 40 angeordnet. Die Rührblätter 10 sind in Winkelabständen von 90° zueinander angeordnet. Die Rührblätter 10 sind derart an der Rührorgannabe 40 angeordnet, dass die Rührblätter 10 mit der Drehachse 12 einen Winkel α von etwa 45° einschließen (vgl. insbesondere Figur 3). Alternativ ist auch denkbar, die Rührblätter unmittelbar an einer Rührorgannabe zu befestigen. Zudem könnte eine Rührorganvorrichtung drei Rührblätter, welche insbesondere in Winkelabständen von 120° zueinander angeordnet sind, und/oder zwei Rührblätter, welche insbesondere in Winkelabständen von 180° zueinander angeordnet sind, aufweisen. Im Folgenden wird lediglich eine Ausgestaltung eines der Rührblätter 10 beschrieben, wobei die Beschreibung auf die anderen, insbesondere zueinander identisch ausgebildeten Rührblätter 10 übernommen werden kann.
  • Das Rührblatt 10 ist plattenartig ausgebildet. Das Rührblatt 10 weist eine zumindest im Wesentlichen konstante Materialstärke auf. Das Rührblatt 10 ist in einer Draufsicht zumindest im Wesentlichen rechteckig ausgebildet (vgl. insbesondere Figur 2). Ferner weist das Rührblatt 10 in der Draufsicht vier abgerundete Rührblattecken auf. Das Rührblatt 10 weist eine Rührblattvorderkante 22, eine Rührblattaußenkante 24, eine Rührblatthinterkante 26 und eine Rührblattinnenkante 28 auf. Sämtliche Kanten der Rührblattvorderkante 22, der Rührblattaußenkante 24, der Rührblatthinterkante 26 und der Rührblattinnenkante 28 sind abgerundet. Zudem weist das Rührblatt 10 eine Saugseite 46 und eine der Saugseite 46 gegenüberliegende Druckseite 48 auf. Darüber hinaus weist das Rührblatt 10 eine Rührblattwölbung 18 auf. Die Rührblattwölbung 18 entspricht einer ersten Bombierung des Rührblatts 10. Ein Krümmungsradius der Rührblattwölbung 18 entspricht etwa 36 % eines Rührorgandurchmessers 20. Die Rührblattwölbung 18 weist im vorliegenden Fall eine Biegeachse 50 auf, welche parallel zu der Rührblattvorderkante 22 angeordnet ist. Die Rührblattwölbung 18 ist in Richtung der Druckseite 48 gekrümmt. Im vorliegenden Fall weist das Rührblatt 10 eine konkave Druckseite 48 und eine konvexe Saugseite 46 auf.
  • Das Rührblatt 10 ist dazu vorgesehen, um die Drehachse 12 zu rotieren, um ein abrasives Medium, insbesondere eine Suspension aus Schwefelsäure und Nickel-Erz, zu homogenisieren und/oder zu dispergieren. Die Rührblattvorderkante 22 ist dabei einer Drehrichtung 52 zugewandt. Um einen Verschleiß des Rührblatts 10 zu reduzieren und eine Standzeit des Rührorgans 42 zu erhöhen, weist die Rührorganvorrichtung dabei zumindest eine Kontureinheit 14 auf. Im vorliegenden Fall weist die Rührorganvorrichtung vier zueinander identisch ausgebildete Kontureinheiten 14 auf. Jede Kontureinheit 14 ist einem der Rührblätter 10 zugeordnet. Im Folgenden beschränkt sich die Beschreibung wiederum auf lediglich eine der Kontureinheiten 14.
  • Die Kontureinheit 14 umfasst ein Konturwölbungselement 16. Das Konturwölbungselement 16 ist durch einen gekrümmten Teilbereich des Rührblatts 10 gebildet. Das Konturwölbungselement 16 ist als geometrische Formgebung des Rührblatts 10 ausgebildet. Demnach ist das Konturwölbungselement 16 einstückig mit dem Rührblatt 10 ausgebildet. Das Konturwölbungselement 16 entspricht einer zweiten Bombierung des Rührblatts 10. Das Konturwölbungselement 16 ist an einer abrasionsgefährdeten Stelle angeordnet. Im vorliegenden Fall ist das Konturwölbungselement 16 in einem Nahbereich der Rührblattecke angeordnet, an welcher die Rührblattvorderkante 22 und die Rührblattaußenkante 24 aufeinandertreffen. Das Konturwölbungselement 16 weist einen Krümmungsradius auf. Der Krümmungsradius des Konturwölbungselements 16 ist kleiner als der Krümmungsradius der Rührblattwölbung 18. Der Krümmungsradius des Konturwölbungselements 16 entspricht im vorliegenden Fall 10 % des Rührorgandurchmessers 20. Ferner weist das Konturwölbungselement 16 eine Biegeachse 30 auf, welche in Blickrichtung entlang der Drehachse 12 mit der Rührblattvorderkante 22 des Rührblatts 10 einen Winkel γ von etwa 30° einschließt. Im vorliegenden Fall ist das Konturwölbungselement 16 in dieselbe Richtung wie die Rührblattwölbung 18 gekrümmt.
  • Zudem umfasst die Kontureinheit 14 ein Konturkantenelement 32. Das Konturkantenelement 32 ist durch die Rührblattaußenkante 24 des Rührblatts 10 gebildet. Das Konturkantenelement 32 ist als geometrische Formgebung des Rührblatts 10 ausgebildet. Demnach ist das Konturkantenelement 32 einstückig mit dem Rührblatt 10 ausgebildet. Das Konturkantenelement 32 ist an einer abrasionsgefährdeten Stelle angeordnet. Im vorliegenden Fall ist das Konturkantenelement 32 zumindest in einer Blickrichtung parallel zu der Drehachse 12 entlang einer Umfangsrichtung 34 kreisbogenförmig ausgebildet mit einem auf der Drehachse 12 liegenden Kreisbogenmittelpunkt 36. Das Konturkantenelement 32 ist derart ausgebildet, dass die Rührblattaußenkante 24 und/oder das Rührorgan 42 in einem Betriebszustand einen Kreis beschreibt. Der Durchmesser dieses Kreises entspricht dabei dem Rührorgandurchmesser 20.
  • Darüber hinaus umfasst die Kontureinheit 14 ein Blattanbindungselement 38. Das Blattanbindungselement 38 ist dazu vorgesehen, das Rührblatt 10 mit der Rührorgannabe 40 zu verbinden. Dazu ist das Blattanbindungselement 38 einerseits an der Rührorgannabe 40 und andererseits an dem Rührblatt 10 befestigt. Im vorliegenden Fall ist das Blattanbindungselement 38 einstückig mit der Rührorgannabe 40 ausgebildet. Ferner ist das Blattanbindungselement 38 einstückig mit dem Rührblatt 10 ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist das Rührblatt 10 zentral, insbesondere auf halber Höhe des Blattanbindungselements 38, an dem Blattanbindungselement 38 befestigt. Alternativ sind jedoch auch sämtliche weitere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Befestigungsmöglichkeiten denkbar. Ferner könnte auf ein Blattanbindungselement gänzlich verzichtet werden, sodass ein Rührblatt insbesondere unmittelbar an einer Rührorgannabe befestigt ist. Das Blattanbindungselement 38 ist im vorliegenden Fall als stabförmiger Holm ausgebildet. Das Blattanbindungselement 38 erstreckt sich parallel entlang der Rührblattvorderkante 22. Dabei ist das Blattanbindungselement 38 derart angeordnet, dass das Blattanbindungselement 38 bündig mit der Rührblattvorderkante 22 abschließt. Ferner schließt das Blattanbindungselement 38 im vorliegenden Fall mit der Drehachse 12 einen Winkel β von etwa 75° ein (vgl. insbesondere Figur 3). Das Rührblatt 10 schließt denselben Winkel mit der Drehachse 12 ein. Demnach schließt das Rührblatt 10 mit der Drehachse 12 einen Winkel von etwa 75° ein.
  • Zudem nimmt eine Materialstärke des Blattanbindungselements 38 in Richtung der Rührblattaußenkante 24 ab. Im vorliegenden Fall umfasst das Blattanbindungselement 38 zumindest im Wesentlichen vier Teilbereiche. In einem ersten, der Rührorgannabe 40 zugewandten Teilbereich ist das Blattanbindungselement 38 zylinderförmig ausgebildet. In dem ersten Teilbereich entspricht eine Materialstärke des Blattanbindungselements 38 einer maximalen Materialstärke des Blattanbindungselements 38. Die maximale Materialstärke entspricht etwa einer 5-fachen Materialstärke des Rührblatts 10. In einem zweiten Teilbereich, welcher insbesondere unmittelbar an den ersten Teilbereich anschließt, verjüngt sich das Blattanbindungselement 38 auf einer der Saugseite 46 zugewandten ersten Seite.
  • Dabei nimmt eine Materialstärke des Blattanbindungselements 38 kontinuierlich, insbesondere linear, ab. An einem Ende des zweiten Teilbereichs geht das Blattanbindungselement 38 auf der ersten Seite bündig in das Rührblatt 10 über. Am Ende des zweiten Teilbereichs entspricht die Materialstärke des Blattanbindungselements 38 etwa einer 3-fachen Materialstärke des Rührblatts 10. In einem dritten Teilbereich, welcher insbesondere unmittelbar an den zweiten Teilbereich anschließt, ist das Blattanbindungselement 38 zumindest im Wesentlichen halbzylinderförmig ausgebildet. Im dritten Teilbereich entspricht die Materialstärke des Blattanbindungselements 38 etwa einer 3-fachen Materialstärke des Rührblatts 10. In einem vierten Teilbereich, welcher insbesondere unmittelbar an den dritten Teilbereich anschließt, verjüngt sich das Blattanbindungselement 38 auf einer der Druckseite 48 zugewandten zweiten Seite. Dabei nimmt eine Materialstärke des Blattanbindungselements 38 kontinuierlich, insbesondere linear, ab. An einem Ende des vierten Teilbereichs geht das Blattanbindungselement 38 auf der zweiten Seite bündig in das Rührblatt 10 über. Am Ende des vierten Teilbereichs entspricht die Materialstärke des Blattanbindungselements 38 einer minimalen Materialstärke des Blattanbindungselements 38. Die minimale Materialstärke entspricht der Materialstärke des Rührblatts 10.
  • Figur 4 zeigt ein beispielhaftes System zur Erzaufbereitung mit einem als Autoklave ausgebildeten horizontal angeordneten Behälter 44 und mehreren in dem Behälter 44 angeordneten Rührorganen 42. Der Behälter 44 ist im vorliegenden Fall durch zwei fluiddurchlässige Trennwände 54 in drei Behälterbereiche unterteilt. Die Rührorgane 42 sind im vorliegenden Fall identisch ausgebildet. Die Rührorgane 42 entsprechen dem Rührorgan 42 aus den Figuren 1 bis 3. Demnach weist jedes der Rührorgane 42 eine erfindungsgemäße Rührorganvorrichtung auf. Die Rührorgane 42 sind derart in dem Behälter 44 angeordnet, dass die jeweilige Drehachse 12 senkrecht zu einer horizontal angeordneten Behälterachse angeordnet ist. Im vorliegenden Fall umfasst das System vier Rührorgane 42. In einem ersten Behälterbereich ist ein erstes Rührorgan 42 der vier Rührorgane 42 angeordnet. Das erste Rührorgan 42 ist an einer ersten Rührwelle angeordnet. In einem zweiten Behälterbereich ist ein Mehrstufenrührer 56 angeordnet. Der Mehrstufenrührer 56 weist im vorliegenden Fall zwei Stufen auf. Das Mehrstufenrührer 56 umfasst ein zweites Rührorgan 42 der vier Rührorgane 42 und ein drittes Rührorgan 42 der vier Rührorgane 42. Das zweite Rührorgan 42 und das dritte Rührorgan 42 sind an einer zweiten, insbesondere gemeinsamen Rührwelle angeordnet. In einem dritten Behälterbereich ist ein viertes Rührorgan 42 der vier Rührorgane 42 angeordnet. Das vierte Rührorgan 42 ist an einer dritten Rührwelle angeordnet. In einem Betriebszustand ist in dem Behälter 44 das abrasive Medium angeordnet (nicht dargestellt). Das abrasive Medium ist im vorliegenden Fall als eine Suspension mit einer hohen Feststoffbeladung ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, eine unterschiedliche Anzahl und/oder unterschiedlich angeordnete und/oder unterschiedlich ausgebildete Rührorgane, welche insbesondere eine erfindungsgemäße Rührorganvorrichtung aufweisen können, in einem Behälter anzuordnen.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Rührblatt
    12
    Drehachse
    14
    Kontureinheit
    16
    Konturwölbungselement
    18
    Rührblattwölbung
    20
    Rührorgandurchmesser
    22
    Rührblattvorderkante
    24
    Rührblattaußenkante
    26
    Rührblatthinterkante
    28
    Rührblattinnenkante
    30
    Biegeachse
    32
    Konturkantenelement
    34
    Umfangsrichtung
    36
    Kreisbogenmittelpunkt
    38
    Blattanbindungselement
    40
    Rührorgannabe
    42
    Rührorgan
    44
    Behälter
    46
    Saugseite
    48
    Druckseite
    50
    Biegeachse
    52
    Drehrichtung
    54
    Trennwand
    56
    Mehrstufenrührer
    α
    Winkel
    β
    Winkel
    γ
    Winkel

Claims (12)

  1. Rührorganvorrichtung, insbesondere axialfördernde Rührorganvorrichtung, zum Rühren, Mischen, Homogenisieren, Dispergieren und/oder Suspendieren, insbesondere von abrasiven Medien, mit zumindest einem Rührblatt (10), welches dazu vorgesehen ist, um eine Drehachse (12) zu rotieren, und mit einer Kontureinheit (14), welche zu einer Verschleißreduktion des zumindest einen Rührblatts (10) vorgesehen ist und welche als eine geometrische Einheit und/oder eine geometrische Formgebung des zumindest einen Rührblatts (10) ausgebildet ist, welche an zumindest einer Oberfläche und/oder zumindest einem Teilbereich des zumindest einen Rührblatts (10) angeordnet, befestigt und/oder zumindest teilweise kontaktiert ist, wobei die Kontureinheit (14) und/oder zumindest ein Element der Kontureinheit (14) an einer abrasionsgefährdeten Stelle angeordnet ist, wobei die Kontureinheit (14) zumindest ein Konturwölbungselement (16) umfasst, welches durch einen gekrümmten Teilbereich des zumindest einen Rührblatts (10) gebildet ist und gegenüber zumindest einer Rührblattwölbung (18) des zumindest einen Rührblatts (10) einen kleineren Krümmungsradius aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Konturwölbungselement (16) eine Biegeachse (30) aufweist, welche in Blickrichtung entlang der Drehachse (12) mit einer Rührblattvorderkante (22) des zumindest einen Rührblatts (10), in einer Drehrichtung (52) des zumindest einen Rührblatts (10) nach der Rührblattvorderkante (22), einen Winkel γ zwischen 15° und 75° einschließt.
  2. Rührorganvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontureinheit (14) zumindest teilweise einstückig mit dem zumindest einen Rührblatt (10) ausgebildet ist.
  3. Rührorganvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Konturwölbungselement (16) in dieselbe Richtung wie die zumindest eine Rührblattwölbung (18) gekrümmt ist.
  4. Rührorganvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Konturwölbungselement (16) einen Krümmungsradius aufweist, welcher einem Wert zwischen 3 % und 35 % eines Rührorgandurchmessers (20) entspricht.
  5. Rührorganvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Konturwölbungselement (16) zumindest im Wesentlichen an einer Rührblattvorderkante (22) des zumindest einen Rührblatts (10) und/oder einer Rührblattaußenkante (24) des zumindest einen Rührblatts (10) angeordnet ist.
  6. Rührorganvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kontureinheit (14) zumindest ein Konturkantenelement (32) umfasst, welches zumindest teilweise durch eine Rührblattaußenkante (24) des zumindest einen Rührblatts (10) gebildet ist und zumindest in einer Blickrichtung parallel zu der Drehachse (12) entlang einer Umfangsrichtung (34) zumindest im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet ist, mit einem auf der Drehachse (12) liegenden Kreisbogenmittelpunkt (36).
  7. Rührorganvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kontureinheit (14) zumindest ein Blattanbindungselement (38) umfasst, welches das zumindest eine Rührblatt (10) mit zumindest einer Rührorgannabe (40) verbindet.
  8. Rührorganvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Blattanbindungselement (38) mit der Drehachse (12) einen Winkel β zwischen 10° und 80° einschließt.
  9. Rührorganvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Blattanbindungselement (38) zumindest im Wesentlichen als stabförmiger Holm ausgebildet ist, wobei eine Materialstärke in Richtung einer Rührblattaußenkante (24) des zumindest einen Rührblatts (10) abnimmt.
  10. Rührorganvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zumindest eine Blattanbindungselement (38) zumindest im Wesentlichen parallel entlang einer Rührblattvorderkante (22) des zumindest einen Rührblatts (10) erstreckt.
  11. Rührorgan, insbesondere Axialrührer, mit zumindest einer Rührorganvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  12. System mit zumindest einem Behälter (44) und zumindest einer in dem zumindest einen Behälter (44) angeordneten Rührorganvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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