EP3498365A1 - Rührorganvorrichtung - Google Patents

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EP3498365A1
EP3498365A1 EP18211834.9A EP18211834A EP3498365A1 EP 3498365 A1 EP3498365 A1 EP 3498365A1 EP 18211834 A EP18211834 A EP 18211834A EP 3498365 A1 EP3498365 A1 EP 3498365A1
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EP
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stirring
blade
stirrer
stirring blade
shaft
Prior art date
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EP18211834.9A
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Bernd Dr. Nienhaus
Daniel Stangier
Thorsten Dr. Grebe
Wolfgang Dr. Last
Nicole Rohn
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EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
Original Assignee
EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
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Publication date
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    • B01F27/96—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with openwork frames or cages

Definitions

  • the invention relates to an agitator device, in particular a non-agile stirring device, according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic device with improved stirring properties.
  • the object is achieved by the features of claim 1 and claim 2, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
  • the invention is based on an agitator device, in particular a non-agitated stirring device, in particular for mixing low-viscosity to medium-viscosity media, preferably for polymerization processes, with at least one stirring shaft and with at least one, held on the stirring shaft outer stirring blade, which is formed arm-shaped in at least one section.
  • a non-agitated stirring device in particular for mixing low-viscosity to medium-viscosity media, preferably for polymerization processes, with at least one stirring shaft and with at least one, held on the stirring shaft outer stirring blade, which is formed arm-shaped in at least one section.
  • the stirring-device device has at least one inner-stirring blade which together with the outer-stirring blade forms at least one blade-like conveying unit which is at least parallel to the stirring shaft and at least one further direction perpendicular to the stirring shaft Stirring shaft is provided.
  • the outer stirring blade has at least one further section adjoining the section, in which the outer stirring blade is at least substantially wider than is formed in the section.
  • advantageously improved stirring properties can be achieved.
  • improved mixing of a medium in at least one operating state of the stirring device can be achieved.
  • a shortened mixing time can be achieved.
  • a dependence of the mixing time of a viscosity can be advantageously reduced.
  • an advantageous suspension in particular of solid fractions of the medium and / or in particular an improved emulsion and / or dispersion of the medium can be made possible.
  • properties of the suspension, the emulsion and / or the dispersion can be manipulated in a targeted manner.
  • at least one flow of the medium in a direction parallel to and perpendicular to the stirring shaft can be achieved.
  • a portion of the flow in a vertical direction can be favorably influenced.
  • a flexible stirrer device can be provided which can be operated as an axial and / or radial stirrer device. moreover advantageousously, an improved heat exchange between the medium and heating and / or cooling elements can be achieved.
  • an "agitator device” is to be understood as meaning, in particular, a constituent, in particular a functional and / or functional component, of a stirring element, for example a mixer and / or a stirring system, in particular for low-viscosity to medium-viscosity media.
  • the stirring device may comprise the entire mixer.
  • the agitator device is designed as a component of a stirring element or as a stirring element.
  • the stirring device is provided to be rotated about a rotation axis, in particular in a stirring and / or mixing.
  • the stirrer device is preferably point-symmetrical, in particular with respect to a longitudinal extent of the stirrer shaft.
  • the stirring shaft in an assembled state, runs parallel to a vertical direction, preferably in the direction of an acting gravity, in particular in a normal operating state of the stirring device, wherein the vertical direction is preferably perpendicular to a substrate.
  • arm-shaped is intended to mean, in particular, that the component is of elongated design, the component having a longitudinal extension, in particular bent and / or angled, which is in particular at least a factor of 2 larger than a longitudinal extent Longitudinal extent is at least substantially perpendicular lying transverse extent.
  • non-agitated stirrer device is to be understood here in particular as an agitator device in which a ratio between a largest diameter of the stirrer device and an inner diameter of a container which is intended for use with the stirrer device is greater than 1.05.
  • a "low-viscosity to medium-viscosity medium” is to be understood here in particular as a medium whose dynamic viscosity is below a reference value of 50 Pa s at a reference temperature of 20 ° C.
  • a “delivery unit” is to be understood in particular as meaning a particular mechanical unit which, in at least one operating state, conveys, shifts and / or mixes a medium, in particular a fluid and / or a solid, in at least one direction. In particular, the delivery unit can generate a flow, in particular within a container, in at least one operating state.
  • a "scoop-like conveying unit” is to be understood here in particular as a conveying unit which has a surface which consists of a plurality of mutually angled, in particular separate, closed subregions which partially define a volume. The surface may in particular have at least one opening and / or a gap.
  • the outer stirring blade has an average width, which is preferably greater than 25%, particularly preferably greater than 40% and less than 50% of a largest diameter of the stirring device at least one observation along the agitator shaft, wherein below the average width in particular a maximum average extent of Outer blade to be understood perpendicular to the stirring axis in at least one operating position in which the Rrockorganvoriques can perform at least one function in an operational and assembled state.
  • the further section is arranged with respect to at least one operating position in a lower region of the stirring device.
  • the further section has an average width which exceeds an average width of the section by at least a factor of 2.
  • the inner stirring blade forms a blade-like conveying unit together with the further section of the outer stirring blade.
  • the inner stirring blade and the further section are arranged in particular at an angle to one another and together form an engagement surface of the conveying unit for an energy input into the medium. This allows an optimized energy input and an advantageous mixing of the medium take place. In addition, this allows a structurally simple design of the blade-like conveyor unit can be achieved.
  • the inner stirring blade lies, at least for the most part, in particular completely, in an inner stirring blade plane and in particular is plate-like.
  • the mecanicrmileebene can be aligned in particular at least substantially parallel to a rotation axis of the agitator shaft.
  • the axis of rotation lies in the inner paddle plane.
  • at least substantially is to be understood in this context in particular that a deviation from a predetermined value, in particular less than 25%, preferably less than 10% and more preferably less than 5% of the predetermined value deviates.
  • a percentage difference between an average width of the inner stirring blade and an average height of the inner stirring blade is less than 50%.
  • the inner stirring blade is formed separately from the outer stirring blade.
  • the inner stirring blade and / or the outer stirring blade is cut or punched out of the plate-like workpiece and, in particular, subsequently machined, for example, by grinding it and its edges being rounded.
  • the Rhackorganvoriques has a réellerlickblattnabe, which is preferably integrally connected to the réellerlickblatt.
  • one piece should be understood in particular at least materially connected connected, for example, by a welding process, a gluing process, a Anspritzrea and / or another, the skilled person appear useful process, and / or advantageously formed in one piece, such as by a Production from a single mold and / or by a production in a one- or multi-component injection molding process and advantageously from a single blank.
  • the Jardinrrockblattnabe can be fastened in particular by means of a cohesive, preferably by means of a positive and / or non-positive connection to the agitator shaft.
  • the Jardinrhakblattnabe and / or the mecanical ness of the first and abe at least to a large extent and in particular completely made of a metal, for example made of steel and / or stainless steel and / or any other metal such as aluminum and / or titanium and / or an alloy.
  • the Jardinrhakblattnabe and / or the mecanical ness of the first and a second metal such as aluminum and / or titanium and / or an alloy.
  • the JardinrGHzblattnabe and / or the êtrlickblattnabe are at least partially made of a plastic.
  • a secure and / or, in particular, a robust construction can advantageously be achieved.
  • the inner stirrer blade has a trapezoidal mecanical mecanical flow component, wherein a bottom of the mecanical flow component is wider than an upper side in at least one observation perpendicular to the stirrer shaft.
  • the underside and the top are parallel to each other and aligned perpendicular to the agitator shaft.
  • the inner stirrer blade outer contour has in particular at least one right and at least one pointed inner stirrer blade angle.
  • the inner stirring blade is formed in one piece.
  • one-piece should be understood in particular formed in one piece.
  • this is a piece of a single blank, a mass and / or a casting, more preferably in an injection molding process, in particular a one- and / or multi-component injection molding process prepared.
  • the inner stirring blade it is also conceivable for the inner stirring blade to have a split design, wherein the inner stirring blade is divided into a plurality of segments, which can each be fastened to the stirring shaft by means of a segment hub, so that the segments are assembled in at least one mounted state form the inner stirring blade.
  • a cost-effective production and / or easy maintenance can be made possible.
  • a simple and flexible assembly can be realized thereby.
  • an advantageous radial flow component can be generated.
  • the outer stirring blade lie at least to a large extent, in particular completely, in an outer stirring blade plane.
  • the outer stirring blade has a one-piece design.
  • the outer stirring blade may also have a split design, whereby a low-cost assembly can be achieved.
  • the outer paddle plane is aligned at an angle to the agitator shaft, whereby a minimum angle of attack between the outer paddle plane and a straight line originating from the agitator shaft preferably arises, wherein the pitch angle is particularly preferably at least substantially equal to at least one pointed paddle pitch.
  • the angle of attack is more than 0 ° and less than 90 °.
  • the angle of attack is preferably 50 ° and 70 °.
  • the angle of attack is 60 °.
  • the outer paddle plane and the inner paddle plane are at right angles.
  • the outer stirring blade and the inner stirring blade each describe a largest circle in a full rotation about the stirring axis in at least one operating state when viewed along the agitator shaft, wherein the circles are concentric and in particular have different radii.
  • the Rhackorganvoriques has at least one Jardinrrockblattnabe, wherein the intuitionrrockblattnabe by means of a cohesive, preferably by means of a positive and / or non-positive connection, is attachable to the agitator shaft. This allows a cost-effective and procedurally flexible production and / or easy maintenance of the outer stirring blade are made possible.
  • the stirrer device in particular the inner stirrer blade and / or the outer stirrer blade, is preferably formed at least to a large extent and in particular completely from a metal, for example from steel and / or stainless steel and / or any other metal such as aluminum and / or titanium and / or an alloy. But it is also conceivable that the Rrindorganvoriques is at least partially made of a plastic. Furthermore, it is conceivable that individual components of the stirrer device consist of different materials.
  • the blade-like conveying unit has at least one passage gap.
  • the passage gap is arranged between the outer stirring blade and the inner stirring blade and is at least partially delimited thereby, so that the passage gap preferably has two mutually parallel, parallel boundaries.
  • the passage gap is in particular provided to exclude a portion of a medium to be mixed from a delivery in a radial direction and in particular to produce a turbulent flow component. As a result, advantageous mixing properties can be achieved. In addition, a starting torque of the stirring device can thereby be reduced.
  • At least one extension of the passage gap is adjustable, wherein in particular "extension” is to be understood as a smallest distance between the outer stirring blade and the inner stirring blade along the passage gap.
  • the positioning of the inner stirring blade on the stirring shaft and the outer stirring blade is in particular variably adjustable relative to each other, whereby the extent of the passage gap is variable.
  • the extension of the passage gap is adjustable in particular by a displacement of the inner stirring blade relative to the outer stirring blade along the stirring shaft and / or a rotation of the inner stirring blade relative to the outer stirring blade about the stirring axis.
  • a minimum, in particular a negligibly small, extent of the passage gap can be realized at a position of the outer stirring blade and the inner stirring blade in which the outer stirring blade plane and the inner stirring blade plane intersect at a right angle, by a displacement of the inner stirring blade relative to the outer stirring blade along the agitating shaft.
  • a geometry of the blade-like delivery unit can be changed and adapted to different properties and properties of the medium, for example a density, a toughness, an aggregate state of a disperse phase and / or a dispersion medium.
  • advantageous mixing, mixing and / or dispersing properties can be achieved. This advantageously makes it possible to achieve adjustability of a ratio of a flow parallel to the agitator shaft to a flow that is perpendicular to the agitator shaft.
  • the inner paddle blade has at least one inner paddle normal and the outer paddle blade has at least one outer paddle normal, wherein the paddle normal and outer pad normal include a minimum normal angle greater than 0 ° and at most 90 °.
  • the mecanicrmileblattnormale corresponds to at least a normal vector of mecanicrande and the Wegrandblattnormale at least one other normal vector of the outer paddle plane.
  • the minimum normal angle is adjustable. Adjustment of the normal angle may be achieved by rotation of the inner stirring blade and / or the outer stirring blade about the stirring shaft in which the inner stirring blade and the outer stirring blade are arranged by means of the inner mixing blade hub and / or the outer stirring blade hub, can be carried out.
  • the inner stirring blade can be fastened in different angular positions relative to the outer stirring blade on the stirring shaft.
  • the mecanicrandblattnabe by the mecanicrandblattnabe by means of a nondestructive releasable connection for example by means of a screw, pin, bolt and / or by means of a shaft-hub connection or other, known in the art form and / or non-positive connection to attached to the stirrer shaft.
  • the normal angle can advantageously be adapted flexibly.
  • the stirring device comprises at least one spar, via which the outer stirring blade is connected to the stirring shaft.
  • the spar connects the outer stirring blade with the outer stirring blade hub, wherein the outer stirring blade hub and thus the outer stirring blade can be fastened to the stirring shaft.
  • the main extension direction of the spar runs along a straight line perpendicular to the agitator shaft.
  • a "main extension direction" of an object should be understood to mean, in particular, a direction which runs parallel to a longest edge of a smallest geometric cuboid which just completely encloses the object.
  • the spar has a circular cross-section, wherein other cross-sectional shapes are conceivable.
  • the Rhackorganvorraum two spars, which connect the Jardinrroundblatt at different locations, in particular via the Jardinrrockblattnabe preferably at an upper, the agitator shaft facing innovationrroundblattseite and at a lower, the agitator shaft facing innovationrroundblattseite on the stirrer shaft.
  • the Jardinrrockblattnabe with the spar and the outer stirring blade with the spar are integrally connected. It is also conceivable that one of two different number of spars connecting the outer blade with the agitator shaft.
  • the Holm at least for the most part and in particular completely formed of a metal, for example made of steel and / or stainless steel and / or any other metal such as aluminum and / or titanium and / or an alloy.
  • the spar is at least partially made of a plastic.
  • the stirring device comprises at least one bottom stirring blade, which is arranged below the outer stirring blade and / or the inner stirring blade viewed along the stirring shaft.
  • the stirring device comprises a Bodenrrockblattnabe, which is connected to the Bodenrroundblatt preferably by means of a material connection, preferably by means of a weld.
  • the Bodenrroundblatt is plate-like and lies at least a large part within a Bodenrrockblattebene.
  • the stirring axis is within the Bodenrrockblattebene.
  • a bottom blade normal which is parallel to a normal vector of the bottom blade and the inside blade normal are in two parallel planes.
  • the bottom stirring blade when viewed perpendicularly to the stirring axis, has a convex contour at least in sections.
  • the Bodenrlickblatt and / or Bodenrlickblattnabe at least to a large extent and in particular completely made of a metal, for example made of steel and / or stainless steel and / or any other metal such as aluminum and / or titanium and / or an alloy.
  • the outer stirring blade, the inner stirring blade and the bottom stirring blade are formed separately from each other.
  • the outer stirring blade, the inner stirring blade and / or the Bodenrrockblatt are integrally formed.
  • the Bodenrhakblatt can be fastened in different angular positions relative to the outer stirring blade and in particular with respect to the mecanicrroundblatt on the stirring shaft.
  • the bottom blade pitch normal and the outside blade pitch normal have a first minimum angular position which is more than 0 ° and at most 90 °.
  • the bottom stirring blade has a second minimum angular position, which includes the bottom blade pitch normal and the inside blade pitch normal, the second minimum angular position being between 0 ° and 180 °.
  • the stirring element device has at least one further outer stirring blade, which is designed analogously to the outer stirring blade.
  • the Rmixorganvorraum two outer stirring blades, which are opposite to the stirring shaft mirror symmetry and are connected by means of a respective spar with the whyrandblattnabe.
  • each point of the one outer stirring blade in each stirring plane which is perpendicular to the stirring axis, can be superimposed by a rotation through 180 ° about the stirring axis with a corresponding point of the further outer stirring blade.
  • N is a number of the outer stirring blades
  • an angular distance of each outer stirring blades to each other in each stirring plane is 360 ° / N.
  • the agitator device preferably has at least one further inner stirring blade and / or a further soil stirring blade.
  • the Rlickorganvoriques each two mecanical phenomenon, which are connected to the mecanical canalnabe in particular by means of a material connection, and two Bodenrlick phenomenon, which are connected to the Bodenrlickblattnabe by means of a material connection on.
  • the number of the outer stirring blades, the inner stirring blades and / or the Bodenrlicker vary and each amount to more than 2 pieces. As a result, an efficient and needs-oriented design of the stirring device can be achieved.
  • the outer stirring blade and the further outer stirring blade form at least one viewing perpendicular to the stirring shaft, in particular along a direction parallel to the spar, together a closed curved outer contour, in particular an ellipse.
  • the outer stirring blade and the further outer stirring blade overlap at least partially in a lower and in an upper region of the outer contour, in which a connection takes place between the respective spar and the respective outer stirring blade.
  • the outer contour is mirror-symmetrical with respect to the stirring shaft. It is conceivable that the outer contour has a deviating from the ellipse, in particular not closed, geometric shape. As a result, advantageous flow-related stirring properties can be achieved.
  • the outer stirring blade and the further outer stirring blade together form an ellipse with a non-elliptical recess in at least one observation perpendicular to the stirring shaft.
  • the recess at least partially has an elliptical inner contour, which is delimited by the arm-shaped sections of the outer stirring blade and of the further outer stirring blade.
  • a lower region of the area enclosed by the outer contour in particular approximately one third, is closed.
  • an agitation system with at least one stirring device is proposed.
  • the agitator device has a diameter of at least 0.2 meters, preferably of at least 0.5 meters, more preferably of at least 1 meter.
  • a stirring system with at least one container and with at least one stirring element arranged in the container is proposed.
  • the stirring system for industrial applications, in particular for polymerization, preferably in a polymerization reactor provided.
  • the container has a volume of at least 10 liters, preferably of at least 100 liters, more preferably of at least 500 liters.
  • the agitator device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the stirrer device according to the invention may have a number deviating from a number of individual elements, components and units specified herein for fulfilling a mode of operation described herein.
  • Fig. 1 shows a part of a stirrer 46 with at least one Rchanorganvoriques 10 in a perspective side view.
  • the agitator device 10 is designed as a non-agile agitator device 10.
  • the stirring device 10 is particularly intended for mixing low-viscosity to medium-viscosity media.
  • the stirring device 10 has a stirring shaft 12.
  • the stirring shaft 12 rotates in at least one operating state about a stirring axis 60 of the stirring device 10.
  • the stirring shaft 12 transmits a torque and displaces elements arranged on the stirring shaft 12 in a rotational movement.
  • On the stirring shaft 12, an outer stirring blade 14 and another outer stirring blade 40 of the stirring device 10 are arranged.
  • the further outer stirring blade 40 is designed analogously to the outer stirring blade 14.
  • an inner stirring blade 16 and another inner stirring blade 48 of the stirring device 10 are arranged on the stirring shaft 12.
  • the additional inner stirring blade 48 is designed analogously to the inner stirring blade 16.
  • outer stirring blade 14, the inner stirring blade 16 and the bottom stirring blade 38 are described in each case, the description in each case also being valid for the further outer stirring blade 40, the further inner stirring blade 48 and the further base stirring blade 50.
  • the outer stirring blade 14 has an arm-shaped section 18.
  • the outer stirring blade 14 has a further section 22.
  • the further section 22 adjoins the section 18.
  • the outer stirring blade 14 is wider in the further section 22 than in the section 18.
  • the agitator device 10 has a first outer blade hub 56.
  • the agitator device 10 has a further perhapsrrockblattnabe 58.
  • the agitator device 10 has a first spar 52.
  • the agitator device 10 has a second spar 54.
  • the outer stirring blade 14 is connected to the first outer stirring blade hub 56 in the section 18 by means of the first spar 52 of the stirring device 10 ( Fig. 2 ).
  • the outer stirring blade 14 is connected by means of the second stile 54 in the further section 22 with the furtherintuitrrockblattnabe 58.
  • the first outer blade hub 56 and the further outer blade hub 58 are secured to the agitator shaft 12 by a threaded connection, respectively.
  • first outer blade hub 56 and the second outer blade hub 58 are also conceivable.
  • the first spar 52 and the second spar 54 when viewed along the agitator shaft 12, point in opposite directions from the agitator shaft 12 so that the first spar 52 and the second spar 54 enclose an angle of 180 °.
  • the first spar 52 and the second spar 54 are each aligned perpendicular to the stirrer shaft 12.
  • the agitator device 10 has an outer paddle plane 26.
  • the outer stirring blade 14 lies completely in the outer stirring blade plane 26 (FIG. Fig. 2 ).
  • the arm-shaped section 18 has a constant, lying in the Wegrande 26, the smallest section thickness 104.
  • the section thickness 104 is preferably between 5% of a diameter 102 of the Randorganvorides 10 and less than 50% of the diameter 102 particularly preferably 15% of the diameter 102.
  • a "main direction of extension" of an object should in particular be understood to mean a direction which runs parallel to a longest edge of a smallest geometric cuboid which just completely encloses the object.
  • the inner stirring blade 16 has at least one internal mixing blade normal 32 (FIG. Fig. 1 ).
  • the outer stirring blade 14 has at least one outer stirring blade normal 34.
  • the inner paddle normal 32 and the outer paddle normal 34 include a minimum normal angle 36 of 90 °.
  • the normal angle 36 may be greater than 0 ° and not more than 90 °.
  • the normal angle 36 is adjustable. An adaptation of the normal angle 36 can be effected for example by means of a rotation of the inner stirring blade 16 about the stirring axis 60. The normal angle 36 depends on an inclination of the outer stirring blade 14 with respect to a plane perpendicular to the stirring axis 60.
  • the outer stirring blade 14 has an outer stirring blade length 108 (FIG. Fig. 3 ).
  • the outer stirring blade 14 has an angle of incidence 62 with respect to a plane oriented perpendicular to the stirring shaft 12.
  • the angle of attack 62 is preferably 60 °.
  • Stirring device 10 has a diameter 102 ( Fig. 3 ).
  • FIG. 5 shows the internal stirring blade 16.
  • the stirring device 10 has a devisrroundblattebene 24.
  • the inner stirring blade 16 lies completely in the inner stirring blade plane 24.
  • the inner stirring blade 16 has a plate-like design.
  • Stirring device 10 has an inner stirring blade hub 66.
  • the inner stirring blade 16 and the further inner stirring blade 48 are disposed on the inner stirring blade hub 66.
  • the inner stirring blade 16 and the further inner stirring blade 48 are each arranged on the réellerrockblattnabe 66 by means of a welded connection.
  • the mecanicrGHznabe 66 is attached to the stirrer shaft 12 by means of a screw connection.
  • There are also other compounds of réellerroundblattnabe 56 for example, a clamp connection conceivable.
  • An angular distance between the inner stirring blade 16 and the further inner stirring blade 48 is 180 °.
  • the individual inner stirring blades are arranged at an equidistant angular distance.
  • the angular distance can be determined according to the relationship 360 ° / number of internal stirring blades.
  • the inner blade 16 When viewed along the inner blade tip normal 32, the inner blade 16 has a trapezoidal contour 68.
  • the trapezoidal contour 68 has mutually perpendicular sides 96, 98, wherein one of the sides 96 parallel to the stirring shaft 12 and the other side 98 perpendicular to the stirring shaft 12 extends.
  • the trapezoidal contour 68 has a further side 70, which runs parallel to the outer paddle plane 26.
  • the conveying unit 20 is provided for conveying a medium in a direction parallel to the stirring shaft 12 and in a further direction perpendicular to the stirring shaft 12. This allows a radial flow of the medium, wherein the radial flow is directed in particular perpendicular to the stirring shaft 12, and a axial flow of the medium, wherein the axial flow is directed in particular parallel to the stirring shaft 12, arise.
  • the blade-like delivery unit 20 has a passage gap 28 (FIG. Fig. 1 ).
  • the passage gap 28 is delimited by the further side 70 of the trapezoidal contour 68 of the inner stirring blade 16 and by the outer stirring blade plane 26.
  • An extension 30 of the passage gap 28 is adjustable.
  • the inner stirrer blade 16 is displaceable along the stirrer shaft 12.
  • the inner stirring blade 16 may be rotatable about the stirring shaft 12.
  • the inner stirring blade 16 can be fastened to the stirring shaft 12 in different angular positions relative to the outer stirring blade 14.
  • the passage gap 28 can either be completely closed or be opened to the maximum.
  • the passage gap 28 is at a setting of the réellerandblatts 16 perpendicular to the main extension direction of the spar 52 maximum size.
  • the bottom stirring blade 38 is arranged along the stirring shaft 12 below the outer stirring blade 14 and / or the inner stirring blade 16 ( Fig. 1 ).
  • the agitator device 10 has a Bodenrroundblattebene 64.
  • the soil stirring blade 38 lies completely in the soil stirring blade plane 64 (FIG. Fig. 6 ).
  • the Bodenrrockblatt 38 is plate-like. In a viewing direction parallel to a Bodenrrockblattnormalen 74 of the Bodenrroundblatt 38, the Bodenrandblatt 38 has a largest to the stirring shaft 12 parallel extension 106 between 5% of the diameter 102 and less than 50% of the diameter 102, more preferably 15% of the diameter 102.
  • the agitation device 10 has a Bodenrrockblattnabe 72.
  • the bottom stirring blade 38 and the other bottom stirring blade 50 are disposed on the bottom stirring blade hub 72.
  • the Bodenrandblatt 38 and the other Bodenrroundblatt 50 are each arranged by means of a welded connection to the Bodenrlickblattnabe 72.
  • the Bodenrandblattnabe 72 is attached to the stirrer shaft 12 by means of a screw connection.
  • There are also other connections of the Bodenrandblattnabe 72 for example, a clamp connection, imaginable.
  • An angular distance between the Bodenrandblatt 38 and the other Bodenrroundblatt 50 is 180 °.
  • the individual soil stirring blades are arranged at an equidistant angular distance. The angular distance can be determined by the relationship 360 ° / number of soil stirring blades.
  • the bottom blade 38 has a contour 76 which includes a convex side 78.
  • the stirring element 46 can be arranged in a container 80.
  • the convex side 78 is adapted to a bottom 82 of the container 80.
  • the soil stirring blade 38 can be fastened to the stirring shaft 12 in different angular positions relative to the outer stirring blade 14.
  • the Bodenrandblatt 38 can be fastened in different angular positions relative to the mecanicronblatt 16.
  • the angle settings can be adjusted by means of a rotation of the Bodenrandblattnabe 72 about the stirrer shaft 12.
  • FIG. 4 The outer stirring blade 14 and the further outer stirring blade 40 when viewed perpendicular to the stirring shaft 12.
  • the outer stirring blade 14 and the further outer stirring blade 40 together form a closed curved outer contour 42.
  • the curved outer contour 42 is formed as an ellipse 84.
  • an upper and a lower vertex area 86, 88 of the ellipse 84 when viewed perpendicular to the stirring shaft 12, the outer stirring blade 14 and the outer stirring blade 40 overlap.
  • there are joints of the spars 52, 54 with the outer paddle blade 14 and the other outer paddle blade 40 In areas where when viewed perpendicularly to the stirring shaft 12, the outer stirring blade 14 and the other outer stirring blade 40 overlap, there are joints of the spars 52, 54 with the outer paddle blade 14 and the other outer paddle blade 40.
  • a lower third of the enclosed by an ellipse 84 surface 90 is closed.
  • the recess 44 is in upper and lateral areas by respective arm-shaped portions 18, 92 of the outer stirring blade 14 and further External stirring blade 40 limited.
  • the recess 44 is bounded in a lower region of the recess 44 by respective further sections 22, 94 of the outer stirring blade 14 and of the further outer stirring blade 40.
  • FIG. 7 shows a stirring system 100 with the arranged in the container 80 stirring member 46.
  • the container 80 is provided for receiving a medium to be processed by the stirring member 46.
  • the container 80 has a container diameter 110.
  • the container diameter 110 is, in particular, at least a factor of 1.05 greater than the diameter 102 of the agitator device 10.
  • the agitator 46 has at least one motor 112.
  • the motor 112 is connected in particular to the stirring shaft 12.
  • the engine 112 is intended to transmit torque to the agitator 46 in at least one operating condition.
  • the stirring member 46 generates in at least one operating state a first flow which is directed perpendicular to the stirring shaft 12 and a second flow which is directed at least substantially parallel to the stirring shaft 12.
  • the first flow is essentially due to the inner stirring blade 16.
  • the second flow is essentially due to the outer stirring blade 14.
  • the proportion of the first flow to a total flow is determined by the extent 30 of the passage gap 28.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Rührorganvorrichtung (10), insbesondere einer nicht-wandgängigen Rührorganvorrichtung (10), insbesondere zum Mischen niederviskoser bis mittelviskoser Medien, mit zumindest einer Rührwelle (12) und mit zumindest einem, an der Rührwelle (12) gehaltenen Außenrührblatt (14), welches in wenigstens einem Abschnitt (18) armförmig ausgebildet ist.Es wird vorgeschlagen, dass die Rührorganvorrichtung (10) ein Innenrührblatt (16) aufweist, welches zusammen mit dem Außenrührblatt (14) zumindest eine schaufelartige Fördereinheit (20) ausbildet, welche zumindest zu einer Förderung eines Mediums in zumindest eine Richtung parallel zur Rührwelle (12) und insbesondere in zumindest eine weitere Richtung senkrecht zur Rührwelle (12) vorgesehen ist.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Rührorganvorrichtung, insbesondere eine nicht-wandgängige Rührorganvorrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es sind bereits wandgängige Rührorganvorrichtungen mit gitter- und/oder blattförmigen Rührblättern bekannt, welche zumindest örtlich eine radiale Strömung erzeugen. Eine offene Geometrie in einem oberen Bereich bewirkt zusätzlich eine axiale Strömung, welche durch eine Rückströmung eines Mediums in Richtung einer Rührorganmitte entsteht. Außerdem ist eine Vielzahl an überwiegend wandgängigen wendel- und ankerähnlichen Rührorganen bekannt, welche insbesondere für hochviskose Medien geeignet sind.
  • Ferner ist aus der Druckschrift JP 5736127 B2 ein wandgängiges Rührorgan bekannt, welches Rührblätter mit einer Wendelgeometrie und Rührblätter in Bodennahe umfasst.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Rühreigenschaften bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Rührorganvorrichtung, insbesondere einer nicht-wandgängigen Rührorganvorrichtung, insbesondere zum Mischen niederviskoser bis mittelviskoser Medien, vorzugsweise für Polymerisationsprozesse, mit zumindest einer Rührwelle und mit zumindest einem, an der Rührwelle gehaltenen Außenrührblatt, welches in wenigstens einem Abschnitt armförmig ausgebildet ist.
  • In einem Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Rührorganvorrichtung zumindest ein Innenrührblatt aufweist, welches zusammen mit dem Außenrührblatt zumindest eine schaufelartige Fördereinheit ausbildet, welche zumindest zu einer Förderung eines Mediums in zumindest eine Richtung parallel zur Rührwelle und insbesondere in zumindest eine weitere Richtung senkrecht zur Rührwelle vorgesehen ist.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung, welcher insbesondere für sich allein genommen oder auch in Kombination mit weiteren Aspekten der Erfindung betrachtet werden kann, wird vorgeschlagen, dass das Außenrührblatt zumindest einen an den Abschnitt angrenzenden weiteren Abschnitt aufweist, in welchem das Außenrührblatt zu wenigstens einem Großteil breiter als in dem Abschnitt ausgebildet ist.
  • Dadurch können vorteilhaft verbesserte Rühreigenschaften erzielt werden. Besonders vorteilhaft kann eine verbesserte Durchmischung eines Mediums in zumindest einem Betriebszustand der Rührorganvorrichtung erreicht werden. Vorteilhaft kann eine verkürzte Mischzeit erreicht werden. Außerdem kann eine Abhängigkeit der Mischzeit von einer Viskosität vorteilhaft reduziert werden. Insbesondere kann eine vorteilhafte Suspension insbesondere von Feststoffanteilen des Mediums und/oder insbesondere eine verbesserte Emulsion und/oder Dispersion des Mediums ermöglicht werden. Insbesondere können Eigenschaften der Suspension, der Emulsion und/oder der Dispersion gezielt manipuliert werden. Besonders vorteilhaft kann zumindest eine Strömung des Mediums in eine Richtung parallel und senkrecht zur Rührwelle erreicht werden. Insbesondere kann ein Anteil der Strömung in eine senkrechte Richtung vorteilhaft beeinflusst werden. Insbesondere kann eine flexible Rührorganvorrichtung bereitgestellt werden, welche als eine axiale und/oder radiale Rührorganvorrichtung betrieben werden kann. Zudem kann vorteilhaft ein verbesserter Wärmeaustausch zwischen dem Medium und Heiz- und/oder Kühlelementen erreicht werden.
  • Unter einer "Rührorganvorrichtung" soll insbesondere ein, insbesondere funktionstüchtiger, Bestandteil, insbesondere eine Konstruktions- und/oder Funktionskomponente, eines Rührorgans, beispielsweise eines Mischers und/oder eines Rührsystems, insbesondere für niederviskose bis mittelviskose Medien, verstanden werden. Insbesondere kann die Rührorganvorrichtung das gesamte Rührgerät umfassen. Vorteilhaft ist die Rührorganvorrichtung als ein Bestandteil eines Rührorgans oder als ein Rührorgan ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist die Rührorganvorrichtung dazu vorgesehen, um eine Rotationsachse rotiert zu werden, insbesondere bei einem Rühren und/oder einem Mischen. Vorzugsweise ist die Rührorganvorrichtung bei einer Ansicht entlang einer Rührwelle der Rührorganvorrichtung punktsymmetrisch, insbesondere bezüglich einer Längserstreckung der Rührwelle, ausgebildet. Vorteilhaft verläuft in einem montierten Zustand die Rührwelle parallel zu einer Vertikalrichtung, vorzugsweise in Richtung einer wirkenden Schwerkraft, insbesondere in einem Normalbetriebszustand des Rührgeräts, wobei die Vertikalrichtung vorzugsweise senkrecht zu einem Untergrund verläuft.
  • Darunter, dass ein Bauelement "armförmig" ausgebildet ist, soll hier insbesondere verstanden werden, dass das Bauelement länglich ausgebildet ist, wobei das Bauelement eine, insbesondere gebogene und/oder angewinkelte, Längserstreckung aufweist, welche insbesondere mindestens um einen Faktor 2 größer als eine zur Längserstreckung zumindest im Wesentlichen senkreckt liegende Quererstreckung ist.
  • Unter einer "nicht-wandgängigen Rührorganvorrichtung" soll hier insbesondere eine Rührorganvorrichtung verstanden werden, bei welcher ein Verhältnis zwischen einem größten Durchmesser der Rührorganvorrichtung und einem Innendurchmesser eines Behälters, welcher zur Verwendung mit der Rührorganvorrichtung vorgesehen ist, größer als 1,05 ist.
  • Unter einem "niederviskosen bis mittelviskosen Medium" soll hier insbesondere ein Medium verstanden werden, dessen dynamische Viskosität unter einem Referenzwert von 50 Pa s bei einer Referenztemperatur von 20°C liegt.
  • Unter einer "Fördereinheit" soll insbesondere eine insbesondere mechanische Einheit verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand ein Medium, insbesondere ein Fluid und/oder einen Feststoff, in zumindest eine Richtung befördert, verschiebt und/oder durchmischt. Insbesondere kann die Fördereinheit in zumindest einem Betriebszustand eine Strömung insbesondere innerhalb eines Behälters erzeugen. Unter einer "schaufelartigen Fördereinheit" soll hier insbesondere eine Fördereinheit verstanden werden, welche eine Fläche besitzt, welche aus mehreren zueinander winklig angeordneten, insbesondere separaten, geschlossenen Teilbereichen besteht, welche ein Volumen teilweise begrenzen. Die Fläche kann dabei insbesondere zumindest eine Öffnung und/oder einen Spalt aufweisen.
  • Unter dem Ausdruck "zu wenigstens einem Großteil" soll dabei insbesondere zu zumindest 55 %, vorteilhaft zu zumindest 65 %, vorzugsweise zu zumindest 75 %, besonders bevorzugt zu zumindest 85 % und besonders vorteilhaft zu zumindest 95 % verstanden werden. Insbesondere weist das Außenrührblatt eine Durchschnittsbreite auf, welche vorzugsweise größer als 25 %, besonders bevorzugt größer als 40 % und kleiner als 50 % eines größten Durchmessers der Rührorganvorrichtung bei zumindest einer Betrachtung entlang der Rührwelle beträgt, wobei unter der Durchschnittsbreite insbesondere eine größte durchschnittliche Ausdehnung des Außenrührblatts senkrecht zu der Rührachse in zumindest einer Betriebsposition verstanden werden soll, in welcher die Rührorganvorrichtung in einem betriebsbereiten und montierten Zustand zumindest eine Funktion ausführen kann. Insbesondere ist der weitere Abschnitt bezüglich zumindest einer Betriebsposition in einem unteren Bereich der Rührorganvorrichtung angeordnet. Vorzugsweise weist der weitere Abschnitt eine Durchschnittsbreite auf, welche eine Durchschnittsbreite des Abschnitts um mindestens einen Faktor 2 übersteigt.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass das Innenrührblatt zusammen mit dem weiteren Abschnitt des Außenrührblatts eine schaufelartige Fördereinheit ausbildet. Das Innenrührblatt und der weitere Abschnitt sind insbesondere winklig zueinander angeordnet und bilden zusammen eine Angriffsfläche der Fördereinheit für einen Energieeintrag ins Medium. Hierdurch können ein optimierter Energieeintrag sowie eine vorteilhafte Durchmischung des Mediums erfolgen. Zudem kann dadurch eine konstruktiv einfache Gestaltung der schaufelartigen Fördereinheit erreicht werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass das Innenrührblatt zumindest zu einem Großteil, insbesondere vollständig, in einer Innenrührblattebene liegt und insbesondere plattenartig ausgebildet ist. Die Innenrührblattebene kann insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse der Rührwelle ausgerichtet sein. Vorteilhaft liegt die Rotationsachse in der Innenrührblattebene. Unter "zumindest im Wesentlichen" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert insbesondere weniger als 25 %, vorzugsweise weniger als 10 % und besonders bevorzugt weniger als 5 % des vorgegebenen Werts abweicht. Vorzugsweise beträgt ein prozentualer Unterschied zwischen einer durchschnittlichen Breite des Innenrührblatts und einer durchschnittlichen Höhe des Innenrührblatts weniger als 50 %. Vorzugsweise ist das Innenrührblatt getrennt von dem Außenrührblatt ausgebildet. Insbesondere ist das Innenrührblatt und/oder das Außenrührblatt aus dem plattenartigen Werkstück ausgeschnitten oder ausgestanzt und insbesondere anschließend bearbeitet, indem diese beispielsweise geschliffen und deren Kanten abgerundet sind. Hierdurch kann eine Kostenreduktion und/oder eine Zeitreduktion bei einem Herstellprozess erreicht werden. Bevorzugt weist die Rührorganvorrichtung eine Innenrührblattnabe auf, welche vorzugsweise einstückig mit dem Innenrührblatt verbunden ist. Unter "einstückig" soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Die Außenrührblattnabe kann insbesondere mittels einer stoffschlüssigen, bevorzugt mittels einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung an der Rührwelle befestigbar sein. Insbesondere ist die Außenrührblattnabe und/oder die Innenrührblattnabe wenigstens zu einem Großteil und insbesondere vollständig aus einem Metall ausgebildet, beispielsweise aus Stahl und/oder Edelstahl und/oder einem beliebigen anderen Metall wie beispielsweise Aluminium und/oder Titan und/oder einer Legierung. Es ist aber auch denkbar, dass die Außenrührblattnabe und/oder die Innenrührblattnabe zumindest teilweise aus einem Kunststoff gefertigt sind. Dadurch kann vorteilhaft eine sichere und/oder insbesondere eine widerstandsfähige Konstruktion erreicht werden.
  • Insbesondere ist eine Normale der Innenrührblattebene im montierten Zustand senkrecht zur Rotationsachse der Rührorganvorrichtung ausgerichtet, sodass das Innenrührblatt vorzugsweise eine radiale Strömungskomponente bewirkt. Vorzugsweise weist das Innenrührblatt eine trapezförmige Innenrührblattaußenkontur auf, wobei eine Unterseite des Innenrührblatts breiter ist als eine Oberseite bei zumindest einer Betrachtung senkrecht zur Rührwelle. Vorzugsweise sind die Unterseite und die Oberseite parallel zueinander und senkreckt zur Rührwelle ausgerichtet. Die Innenrührblattaußenkontur weist insbesondere zumindest einen rechten und zumindest einen spitzen Innenrührblattwinkel auf. Vorzugsweise ist das Innenrührblatt einteilig ausgebildet. Unter "einteilig" soll insbesondere in einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise wird dieses eine Stück aus einem einzelnen Rohling, einer Masse und/oder einem Guss, besonders bevorzugt in einem Spritzgussverfahren, insbesondere einem Ein- und/oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, hergestellt. Vorteilhaft soll unter einstückig auch einteilig verstanden werden. Es ist auch denkbar, dass das Innenrührblatt eine geteilte Ausführung aufweist, wobei das Innenrührblatt in mehrere Segmente geteilt ist, welche jeweils mittels einer Segmentnabe an der Rührwelle befestigbar sind, sodass die Segmente zusammengesetzt in zumindest einem montierten Zustand das Innenrührblatt ausbilden. Hierdurch kann insbesondere eine kostengünstige Herstellung und/oder einfache Wartung ermöglicht werden. Ferner kann dadurch eine einfache und flexible Montage realisiert werden. Zudem kann insbesondere eine vorteilhafte radiale Strömungskomponente erzeugt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Außenrührblatt zumindest zu einem Großteil, insbesondere vollständig, in einer Außenrührblattebene liegt. Vorzugsweise weist das Außenrührblatt eine einteilige Ausführung auf. Insbesondere kann das Außenrührblatt auch eine geteilte Ausführung aufweisen, wodurch eine aufwandsreduzierte Montage erzielt werden kann. Insbesondere ist die Außenrührblattebene winklig zur Rührwelle ausgerichtet, wodurch bevorzugt ein minimaler Anstellwinkel zwischen der Außenrührblattebene und einer von der Rührwelle senkrecht ausgehende Gerade entsteht, wobei der Anstellwinkel besonders bevorzugt zumindest einem spitzen Innenrührblattwinkel zumindest im Wesentlichen gleich ist. Insbesondere beträgt der Anstellwinkel mehr als 0° und weniger als 90°. Bevorzugt beträgt der Anstellwinkel 50° und 70°. Besonders bevorzugt beträgt der Anstellwinkel 60°. Insbesondere schließen die Außenrührblattebene und die Innenrührblattebene einen rechten Winkel ein. Insbesondere beschreiben das Außenrührblatt und das Innenrührblatt bei einer vollen Umdrehung um die Rührachse in zumindest einem Betriebszustand bei einer Betrachtung entlang der Rührwelle jeweils einen größten Kreis, wobei die Kreise konzentrisch sind und insbesondere unterschiedlich große Radien aufweisen. Bevorzugt weist die Rührorganvorrichtung zumindest eine Außenrührblattnabe auf, wobei die Außenrührblattnabe mittels einer stoffschlüssigen, bevorzugt mittels einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung, an der Rührwelle befestigbar ist. Hierdurch kann eine kostengünstige und verfahrenstechnisch flexible Herstellung und/oder einfache Wartung des Außenrührblatts ermöglicht werden.
  • Bevorzugt ist die Rührorganvorrichtung, insbesondere das Innenrührblatt und/oder das Außenrührblatt wenigstens zu einem Großteil und insbesondere vollständig aus einem Metall ausgebildet, beispielsweise aus Stahl und/oder Edelstahl und/oder einem beliebigen anderen Metall wie beispielsweise Aluminium und/oder Titan und/oder einer Legierung. Es ist aber auch denkbar, dass die Rührorganvorrichtung zumindest teilweise aus einem Kunststoff gefertigt ist. Ferner ist es denkbar, dass einzelne Komponenten der Rührorganvorrichtung aus verschieden Materialien bestehen.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die schaufelartige Fördereinheit zumindest einen Durchlassspalt aufweist. Insbesondere ist der Durchlassspalt zwischen dem Außenrührblatt und dem Innenrührblatt angeordnet und ist durch diese zumindest teilweise begrenzt, sodass der Durchlassspalt vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende, parallele Begrenzungen aufweist. Der Durchlassspalt ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Teil eines zu durchmischenden Mediums von einer Förderung in einer radialen Richtung auszunehmen und insbesondere eine turbulente Strömungskomponente zu erzeugen. Hierdurch können vorteilhafte Durchmischeigenschaften erzielt werden. Zudem kann dadurch ein Anlaufmoment der Rührorganvorrichtung reduziert werden.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Erstreckung des Durchlassspalts einstellbar ist, wobei insbesondere unter "Erstreckung" ein kleinster Abstand zwischen dem Außenrührblatt und dem Innenrührblatt entlang des Durchlassspalts verstanden werden soll. Die Positionierung des Innenrührblatts an der Rührwelle sowie des Außenrührblatts ist insbesondere zueinander variabel einstellbar, wodurch die Erstreckung des Durchlassspalts variabel ist. Die Erstreckung des Durchlassspalts ist insbesondere durch eine Verschiebung des Innenrührblatts relativ zum Außenrührblatt entlang der Rührwelle und/oder eine Verdrehung des Innenrührblatts relativ zum Außenrührblatt um die Rührachse einstellbar. Eine minimale, insbesondere eine verschwindend kleine, Erstreckung des Durchlassspalts ist bei einer Position des Außenrührblatts und des Innenrührblatts, in welcher sich die Außenrührblattebene und die Innenrührblattebene unter einem rechten Winkel schneiden, durch eine Verschiebung des Innenrührblatts relativ zum Außenrührblatt entlang der Rührwelle realisierbar. Durch eine Verschiebung des Innenrührblatts relativ zum Außenrührblatt entlang der Rührwelle ist insbesondere eine minimale Erstreckung des Durchlassspalts zwischen einer minimalen, insbesondere einer verschwindend kleinen Erstreckung und einer maximalen Erstreckung, welche durch eine jeweilige Konstruktion des Außenrührblatts und des Innenrührblatts bedingt ist, anpassbar. Damit ist insbesondere eine Geometrie der schaufelartigen Fördereinheit veränderbar und an unterschiedliche Beschaffenheit und Eigenschaften des Mediums, beispielsweise eine Dichte, eine Zähigkeit, ein Aggregatzustand einer dispersen Phase und/oder eines Dispersionsmediums, anpassbar. Hierdurch können vorteilhafte Rühr-, Durchmisch- und/oder Dispergiereigenschaften erzielt werden. Besonders vorteilhaft kann dadurch eine Einstellbarkeit eines Verhältnisses von einer zur Rührwelle parallelen Strömung zu einer zur Rührwelle senkrechten Strömung erreicht werden.
  • Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Innenrührblatt zumindest eine Innenrührblattnormale und das Außenrührblatt zumindest eine Außenrührblattnormale aufweist, wobei die Innenrührblattnormale und die Außenrührblattnormale einen minimalen Normalenwinkel größer 0° und höchstens 90° einschließen. Insbesondere entspricht die Innenrührblattnormale zumindest einem Normalenvektor der Innenrührblattebene und die Außenrührblattnormale zumindest einem weiteren Normalenvektor der Außenrührblattebene. Insbesondere ist der von der Außenrührblattebene mit der von der Rührachse senkrecht ausgehenden Geraden eingeschlossene Anstellwinkel mit dem Normalenwinkel durch eine Beziehung: Normalenwinkel=(90°-Anstellwinkel) verknüpft. Hierdurch kann insbesondere eine strömungstechnisch vorteilhafte Formgestaltung der Fördereinheit realisiert werden.
  • Um vorteilhaft eine hohe Variabilität bei einer Anpassung einer Form der Fördereinheit realisieren zu können, wird vorgeschlagen, dass der minimale Normalenwinkel einstellbar ist. Eine Einstellung des Normalenwinkels kann durch eine Drehung des Innenrührblatts und/oder des Außenrührblatts um die Rührwelle, an welcher das Innenrührblatt und das Außenrührblatt mittels der Innenrührblattnabe und/oder der Außenrührblattnabe angeordnet sind, durchführbar.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass das Innenrührblatt in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber dem Außenrührblatt an der Rührwelle befestigbar ist. Insbesondere ist das Innenrührblatt durch die Innenrührblattnabe mittels einer zerstörungsfrei lösbaren Verbindung, beispielsweise mittels einer Schraub-, Stift-, Bolzen- und/oder mittels einer Wellen-Nabe-Verbindung oder einer anderen, dem Fachmann bekannten form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung, an der Rührwelle befestigt. Dadurch kann der Normalenwinkel vorteilhaft flexibel angepasst werden.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Rührorganvorrichtung zumindest einen Holm umfasst, über welchen das Außenrührblatt mit der Rührwelle verbunden ist. Vorzugsweise verbindet der Holm das Außenrührblatt mit der Außenrührblattnabe, wobei die Außenrührblattnabe und somit das Außenrührblatt an der Rührwelle befestigbar ist. Vorteilhaft verläuft die Haupterstreckungsrichtung des Holms entlang einer zu der Rührwelle senkrechten Geraden. Es ist jedoch auch ein winkliger Verlauf der Haupterstreckungsrichtung des Holms denkbar. Unter einer "Haupterstreckungsrichtung" eines Objekts soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Bevorzugt weist der Holm einen kreisförmigen Querschnitt auf, wobei auch andere Querschnittsformen denkbar sind. Bevorzugt weist die Rührorganvorrichtung zwei Holme auf, welche das Außenrührblatt an verschiedenen Stellen insbesondere über die Außenrührblattnabe bevorzugt an einer oberen, der Rührwelle zugewandten Außenrührblattseite und an einer unteren, der Rührwelle zugewandten Außenrührblattseite an der Rührwelle verbinden. Insbesondere sind die Außenrührblattnabe mit dem Holm sowie das Außenrührblatt mit dem Holm einstückig miteinander verbunden. Es ist auch denkbar, dass eine von zwei verschiedene Anzahl an Holmen das Außenrührblatt mit der Rührwelle verbindet. Insbesondere ist der Holm wenigstens zu einem Großteil und insbesondere vollständig aus einem Metall ausgebildet, beispielsweise aus Stahl und/oder Edelstahl und/oder einem beliebigen anderen Metall wie beispielsweise Aluminium und/oder Titan und/oder einer Legierung. Es ist aber auch denkbar, dass der Holm zumindest teilweise aus einem Kunststoff gefertigt ist. Dadurch kann vorteilhaft eine stabile Verbindung des Außenrührblatts mit der Rührwelle bewirkt werden.
  • Eine besondere vollständige und effektive Durchmischung kann erreicht werden, wenn die Rührorganvorrichtung zumindest ein Bodenrührblatt aufweist, welches entlang der Rührwelle betrachtet unterhalb des Außenrührblatts und/oder des Innenrührblatts angeordnet ist. Insbesondere weist die Rührorganvorrichtung eine Bodenrührblattnabe auf, welche mit dem Bodenrührblatt vorzugsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, bevorzugt mittels einer Schweißnaht, verbunden ist. Insbesondere ist das Bodenrührblatt plattenartig ausgebildet und liegt zu wenigstens einem Großteil innerhalb einer Bodenrührblattebene. Vorzugsweise liegt die Rührachse innerhalb der Bodenrührblattebene. Insbesondere liegen eine Bodenrührblattnormale, welche zu einem Normalenvektor des Bodenrührblatts parallel ist, und die Innenrührblattnormale in zwei parallelen Ebenen. Insbesondere weist das Bodenrührblatt bei einer Betrachtung senkrecht zur Rührachse zumindest abschnittsweise eine konvexe Kontur auf. Bevorzugt ist das Bodenrührblatt und/oder die Bodenrührblattnabe wenigstens zu einem Großteil und insbesondere vollständig aus einem Metall ausgebildet, beispielsweise aus Stahl und/oder Edelstahl und/oder einem beliebigen anderen Metall wie beispielsweise Aluminium und/oder Titan und/oder einer Legierung. Vorzugsweise sind das Außenrührblatt, das Innenrührblatt und das Bodenrührblatt getrennt voneinander ausgebildet. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass das Außenrührblatt, das Innenrührblatt und/oder das Bodenrührblatt einteilig ausgebildet sind.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Bodenrührblatt in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber dem Außenrührblatt und insbesondere gegenüber dem Innenrührblatt an der Rührwelle befestigbar ist. Insbesondere weisen die Bodenrührblattnormale und die Außenrührblattnormale eine erste minimale Winkelstellung auf, welche mehr als 0° und höchstens 90° beträgt. Insbesondere ist der Anstellwinkel mit der ersten Winkelstellung durch eine Beziehung: erste Winkelstellung =(90°-Anstellwinkel) verknüpft. Insbesondere weist das Bodenrührblatt eine zweite minimale Winkelstellung auf, die die Bodenrührblattnormalen und die Innenrührblattnormalen einschließen, wobei die zweite minimale Winkelstellung zwischen 0° und 180° liegt. Hierdurch kann insbesondere eine strömungstechnisch besonders vorteilhafte Durchmischung des Mediums realisiert werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Rührorganvorrichtung zumindest ein weiteres Außenrührblatt aufweist, welches analog zum Außenrührblatt ausgebildet ist. Bevorzugt weist die Rührorganvorrichtung zwei Außenrührblätter auf, welche sich bezüglich der Rührwelle spiegelsymmetrisch gegenüberliegen und mittels eines jeweiligen Holms mit der Außenrührblattnabe verbunden sind. Insbesondere lässt sich jeder Punkt des einen Außenrührblatts in jeder Rührebene, welche senkrecht zur Rührachse liegt, durch eine Drehung um 180° um die Rührachse mit einem entsprechenden Punkt des weiteren Außenrührblatts überlagern. Insbesondere, wenn N eine Anzahl der Außenrührblätter ist, beträgt ein Winkelabstand der einzelnen Außenrührblätter zueinander in jeder Rührebene 360°/N. Vorzugsweise weist die Rührorganvorrichtung zumindest ein weiteres Innenrührblatt und/oder ein weiteres Bodenrührblatt auf. Bevorzugt weist die Rührorganvorrichtung jeweils zwei Innenrührblätter, welche mit der Innenrührblattnabe insbesondere mittels einer stoffschlüssigen Verbindung verbunden sind, und zwei Bodenrührblätter, welche mit der Bodenrührblattnabe mittels einer stoffschlüssigen Verbindung verbunden sind, auf. Insbesondere kann die Anzahl der Außenrührblätter, der Innenrührblätter und/oder der Bodenrührblätter variieren und jeweils mehr als 2 Stück betragen. Hierdurch kann eine effiziente und bedarfsorientierte Ausgestaltung der Rührorganvorrichtung erreicht werden.
  • Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Außenrührblatt und das weitere Außenrührblatt bei zumindest einer Betrachtung senkrecht zur Rührwelle, insbesondere entlang einer Richtung parallel zum Holm, gemeinsam eine geschlossene gekrümmte Außenkontur, insbesondere eine Ellipse, bilden. Insbesondere überlappen sich bei der Betrachtung das Außenrührblatt und das weitere Außenrührblatt zumindest teilweise in einem unteren und in einem oberen Bereich der Außenkontur, in welchen sich eine Verbindung zwischen dem jeweiligen Holm und dem jeweiligen Außenrührblatt erfolgt. Vorzugsweise ist die Außenkontur bezüglich der Rührwelle spiegelsymmetrisch. Es ist vorstellbar, dass die Außenkontur eine von der Ellipse abweichende, insbesondere nicht geschlossene, geometrische Form aufweist. Hierdurch können vorteilhafte strömungstechnische Rühreigenschaften erreicht werden.
  • Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Außenrührblatt und das weitere Außenrührblatt bei zumindest einer Betrachtung senkrecht zur Rührwelle gemeinsam eine Ellipse mit einer nicht-elliptischen Ausnehmung bilden. Vorzugsweise weist die Ausnehmung zumindest teilweise eine ellipsenförmige Innenkontur, welche von den armförmigen Abschnitten des Außenrührblatts und des weiteren Außenrührblatts begrenzt ist. Insbesondere ist ein unterer Bereich der von der Außenkontur eingeschlossenen Fläche, insbesondere zu etwa einem Drittel, geschlossen. Hierdurch können insbesondere optimierte Durchmischungseigenschaften erzielt werden.
  • Des Weiteren wird ein Rührorgan mit zumindest einer Rührorganvorrichtung vorgeschlagen. Insbesondere weist die Rührorganvorrichtung einen Durchmesser von mindestens 0,2 Metern, bevorzugt von mindestens 0,5 Metern, besonders bevorzugt von mindestens 1 Meter auf.
  • Ferner wird ein Rührsystem mit zumindest einem Behälter und mit zumindest einem in dem Behälter angeordneten Rührorgan vorgeschlagen. Insbesondere ist das Rührsystem für industrielle Anwendungen, insbesondere für Polymerisationsprozesse, vorzugsweise in einem Polymerisationsreaktor, vorgesehen. Insbesondere weist der Behälter ein Volumen von mindestens 10 Litern, bevorzugt von mindestens 100 Litern, besonders bevorzugt von mindestens 500 Litern auf.
  • Die erfindungsgemäße Rührorganvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße 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
    einen Teil eines Rührorgans mit einer Rührorganvorrichtung in einer perspektivischen Seitenansicht,
    Fig. 2
    jeweils mittels Holmen der Rührorganvorrichtung mit Außenrührblattnaben der Rührorganvorrichtung verbundene Außenrührblatt der Rührorganvorrichtung und ein weiteres Außenrührblatt der Rührorganvorrichtung in einer perspektivischen Seitenansicht,
    Fig. 3
    das Außenrührblatt und das weitere Außenrührblatt in einer Seitenansicht quer zu einer Holm-Nabe-Verbindung der Rührorganvorrichtung,
    Fig. 4
    das Außenrührblatt und das weitere Außenrührblatt in einer Seitenansicht entlang der Holm-Nabe Verbindung,
    Fig. 5
    ein Innenrührblatt der Rührorganvorrichtung und ein weiteres Innenrührblatt der Rührorganvorrichtung an einer Innenrührblattnabe der Rührorganvorrichtung, befestigt in einer perspektivischen Seitenansicht,
    Fig. 6
    ein Bodenrührblatt der Rührorganvorrichtung und ein weiteres Bodenrührblatt der Rührorganvorrichtung an einer Bodenrührblattnabe der Rührorganvorrichtung, befestigt in einer perspektivischen Seitenansicht und
    Fig. 7
    ein Rührsystem mit dem in einem Behälter angeordneten Rührorgan.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind verschiedene Baueinheiten und/oder Bauteile mehrfach vorhanden. Analog ausgestaltete Bauteile und/oder Baueinheiten, die in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind zur Vereinfachung in der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung nur einmal beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt einen Teil eines Rührorgans 46 mit zumindest einer Rührorganvorrichtung 10 in einer perspektivischen Seitenansicht. Die Rührorganvorrichtung 10 ist als eine nicht-wandgängige Rührorganvorrichtung 10 ausgeführt. Die Rührorganvorrichtung 10 ist insbesondere zum Mischen niederviskoser bis mittelviskoser Medien vorgesehen. Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine Rührwelle 12 auf. Die Rührwelle 12 rotiert in zumindest einem Betriebszustand um eine Rührachse 60 der Rührorganvorrichtung 10. Die Rührwelle 12 überträgt ein Drehmoment und versetzt an der Rührwelle 12 angeordnete Elemente in eine Drehbewegung. An der Rührwelle 12 sind ein Außenrührblatt 14 und ein weiteres Außenrührblatt 40 der Rührorganvorrichtung 10 angeordnet. Das weitere Außenrührblatt 40 ist analog zum Außenrührblatt 14 ausgebildet.
  • An der Rührwelle 12 sind ein Innenrührblatt 16 und ein weiteres Innenrührblatt 48 der Rührorganvorrichtung 10 angeordnet. Das weitere Innenrührblatt 48 ist analog zum Innenrührblatt 16 ausgebildet.
  • An der Rührwelle 12 sind ein Bodenrührblatt 38 und ein weiteres Bodenrührblatt 50 der Rührorganvorrichtung angeordnet. Das weitere Bodenrührblatt 50 ist analog zum Bodenrührblatt 38 ausgebildet.
  • Im Folgenden wird jeweils das Außenrührblatt 14, das Innenrührblatt 16 und das Bodenrührblatt 38 beschrieben, wobei die Beschreibung jeweils auch für das weitere Außenrührblatt 40, das weitere Innenrührblatt 48 und das weitere Bodenrührblatt 50 gelten soll.
  • Das Außenrührblatt 14 weist einen armförmig ausgebildeten Abschnitt 18 auf. Das Außenrührblatt 14 weist einen weiteren Abschnitt 22 auf. Der weitere Abschnitt 22 grenzt an den Abschnitt 18 an. Das Außenrührblatt 14 ist in dem weiteren Abschnitt 22 breiter als in dem Abschnitt 18 ausgebildet.
  • Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine erste Außenrührblattnabe 56 auf. Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine weitere Außenrührblattnabe 58 auf. Die Rührorganvorrichtung 10 weist einen ersten Holm 52 auf. Die Rührorganvorrichtung 10 weist einen zweiten Holm 54 auf. Das Außenrührblatt 14 ist im Abschnitt 18 mittels des ersten Holms 52 der Rührorganvorrichtung 10 mit der ersten Außenrührblattnabe 56 verbunden (Fig. 2). Das Außenrührblatt 14 ist mittels des zweiten Holms 54 im weiteren Abschnitt 22 mit der weiteren Außenrührblattnabe 58 verbunden. Die erste Außenrührblattnabe 56 und die weitere Außenrührblattnabe 58 sind an der Rührwelle 12 jeweils mittels einer Schraubverbindung befestigt. Es sind auch weitere Verbindungen der ersten Außenrührblattnabe 56 und der zweiten Außenrührblattnabe 58, beispielsweise eine Klemmverbindung, vorstellbar. Der erste Holm 52 und der zweite Holm 54 sind zeigen bei einer Betrachtung entlang der Rührwelle 12 ausgehend von der Rührwelle 12 in entgegengesetzte Richtungen, sodass der erste Holm 52 und der zweite Holm 54 einen Winkel von 180° einschließen. Der erste Holm 52 und der zweite Holm 54 sind jeweils senkrecht zur Rührwelle 12 ausgerichtet.
  • Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine Außenrührblattebene 26 auf. Das Außenrührblatt 14 liegt vollständig in der Außenrührblattebene 26 (Fig. 2). Der armförmig ausgebildete Abschnitt 18 weist eine konstante, in der Außenrührblattebene 26 liegende, kleinste Abschnittsdicke 104 auf. Die Abschnittsdicke 104 liegt vorzugsweise zwischen 5 % eines Durchmessers 102 der Rührorganvorrichtung 10 und weniger als 50 % des Durchmessers 102 besonders bevorzugt bei 15 % des Durchmessers 102. Bei einer Betrachtung senkrecht zur Rührwelle 12 und zu einer Haupterstreckungsrichtung des Holms 52 bilden das Außenrührblatt 14 und das weitere Außenrührblatt 40 eine X-förmige Kontur. Unter einer "Haupterstreckungsrichtung" eines Objekts soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt Das Innenrührblatt 16 weist zumindest eine Innenrührblattnormale 32 auf (Fig. 1). Das Außenrührblatt 14 weist zumindest eine Außenrührblattnormale 34 auf. Die Innenrührblattnormale 32 und die Außenrührblattnormale 34 schließen einen minimalen Normalenwinkel 36 von 90° ein. Der Normalenwinkel 36 kann größer 0° und höchstens 90° aufweisen.
  • Der Normalenwinkel 36 ist einstellbar. Eine Anpassung des Normalenwinkels 36 kann beispielsweise mittels einer Verdrehung des Innenrührblatts 16 um die Rührachse 60 erfolgen. Der Normalenwinkel 36 hängt von einer Neigung des Außenrührblatts 14 gegenüber einer zur Rührachse 60 senkrechten Ebene.
  • Das Außenrührblatt 14 weist eine Außenrührblattlänge 108 auf (Fig. 3). Das Außenrührblatt 14 weist einen Anstellwinkel 62 gegenüber einer senkrecht zur Rührwelle 12 ausgerichteten Ebene auf. Der Anstellwinkel 62 beträgt vorzugsweise 60°. Der Normalenwinkel 36 lässt sich aus der Beziehung Normalenwinkel 36=(90°- Anstellwinkel 62) bestimmen. Die Rührorganvorrichtung 10 weist einen Durchmesser 102 auf (Fig. 3). Der Durchmesser 102 ist mit dem Anstellwinkel 62 durch einen Zusammenhang cos(Anstellwinkel 62)= Durchmesser 102 / Außenrührblattlänge 108 verknüpft.
  • Figur 5 zeigt das Innenrührblatt 16. Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine Innenrührblattebene 24 auf. Das Innenrührblatt 16 liegt vollständig in der Innenrührblattebene 24. Das Innenrührblatt 16 ist plattenartig ausgebildet. Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine Innenrührblattnabe 66 auf. Das Innenrührblatt 16 und das weitere Innenrührblatt 48 sind an der Innenrührblattnabe 66 angeordnet. Das Innenrührblatt 16 und das weitere Innenrührblatt 48 sind jeweils mittels einer Schweißverbindung an der Innenrührblattnabe 66 angeordnet. Die Innenrührblattnabe 66 ist an der Rührwelle 12 mittels einer Schraubverbindung befestigt. Es sind auch weitere Verbindungen der Innenrührblattnabe 56, beispielsweise eine Klemmverbindung, vorstellbar. Ein Winkelabstand zwischen dem Innenrührblatt 16 und dem weiteren Innenrührblatt 48 beträgt 180°. Bei mehreren Innenrührblättern sind die einzelnen Innenrührblätter in einem äquidistanten Winkelabstand angeordnet. Der Winkelabstand lässt sich nach der Beziehung 360°/ Anzahl der Innenrührblätter bestimmen.
  • Entlang der Innenrührblattnormalen 32 betrachtet, weist das Innenrührblatt 16 eine trapezförmige Kontur 68 auf. Die trapezförmige Kontur 68 weist zueinander senkrecht angeordnete Seiten 96, 98 auf, wobei einer der Seiten 96 parallel zur Rührwelle 12 und die andere Seite 98 senkrecht zur Rührwelle 12 verläuft. Die trapezförmige Kontur 68 weist eine weitere Seite 70 auf, welche parallel zur Außenrührblattebene 26 verläuft.
  • Das Innenrührblatt 16 bildet zusammen mit dem weiteren Abschnitt 22 des Außenrührblatts 14 eine schaufelartige Fördereinheit 20 der Rührorganvorrichtung 10 aus. Die Fördereinheit 20 ist zu einer Förderung eines Mediums in eine Richtung parallel zur Rührwelle 12 und in eine weitere Richtung senkrecht zur Rührwelle 12 vorgesehen. Dadurch können eine radiale Strömung des Mediums, wobei die radiale Strömung insbesondere senkrecht zur Rührwelle 12 gerichtet ist, und eine axiale Strömung des Mediums, wobei die axiale Strömung insbesondere parallel zur Rührwelle 12 gerichtet ist, entstehen.
  • Die schaufelartige Fördereinheit 20 weist einen Durchlassspalt 28 auf (Fig. 1). Der Durchlassspalt 28 ist durch die weitere Seite 70 der trapezförmigen Kontur 68 des Innenrührblatts 16 und durch die Außenrührblattebene 26 begrenzt.
  • Eine Erstreckung 30 des Durchlassspalts 28 ist einstellbar. Beispielsweise ist das Innenrührblatt 16 entlang der Rührwelle 12 verschiebbar. Zudem kann das Innenrührblatt 16 um die Rührwelle 12 drehbar sein. Das Innenrührblatt 16 ist in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber dem Außenrührblatt 14 an der Rührwelle 12 befestigbar.
  • Der Durchlassspalt 28 kann entweder komplett geschlossen sein oder maximal geöffnet sein. Der Durchlassspalt 28 ist bei einer Einstellung des Innenrührblatts 16 senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des Holms 52 maximal groß.
  • Das Bodenrührblatt 38 ist entlang der Rührwelle 12 betrachtet unterhalb des Außenrührblatts 14 und/oder des Innenrührblatts 16 angeordnet (Fig. 1).
  • Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine Bodenrührblattebene 64 auf. Das Bodenrührblatt 38 liegt vollständig in der Bodenrührblattebene 64 (Fig. 6). Das Bodenrührblatt 38 ist plattenartig ausgebildet. In einer Betrachtungsrichtung parallel zu einer Bodenrührblattnormalen 74 des Bodenrührblatt 38 weist das Bodenrührblatt 38 eine größte zur Rührwelle 12 parallele Ausdehnung 106 zwischen 5% des Durchmessers 102 und weniger als 50% des Durchmessers 102 besonders bevorzugt von 15% des Durchmessers 102 auf. Die Rührorganvorrichtung 10 weist eine Bodenrührblattnabe 72 auf. Das Bodenrührblatt 38 und das weitere Bodenrührblatt 50 sind an der Bodenrührblattnabe 72 angeordnet. Das Bodenrührblatt 38 und das weitere Bodenrührblatt 50 sind jeweils mittels einer Schweißverbindung an der Bodenrührblattnabe 72 angeordnet. Die Bodenrührblattnabe 72 ist an der Rührwelle 12 mittels einer Schraubverbindung befestigt. Es sind auch weitere Verbindungen der Bodenrührblattnabe 72, beispielsweise eine Klemmverbindung, vorstellbar. Ein Winkelabstand zwischen dem Bodenrührblatt 38 und dem weiteren Bodenrührblatt 50 beträgt 180°. Bei mehreren Bodenrührblättern sind die einzelnen Bodenrührblätter in einem äquidistanten Winkelabstand angeordnet. Der Winkelabstand lässt sich nach der Beziehung 360°/ Anzahl der Bodenrührblätter bestimmen.
  • Entlang der Bodenrührblattnormalen 74 betrachtet, weist das Bodenrührblatt 38 eine Kontur 76 auf, welche eine konvexe Seite 78 umfasst. Das Rührorgan 46 ist in einem Behälter 80 anordenbar. Die konvexe Seite 78 ist einem Boden 82 des Behälters 80 angepasst.
  • Das Bodenrührblatt 38 ist in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber dem Außenrührblatt 14 an der Rührwelle 12 befestigbar. Das Bodenrührblatt 38 ist in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber dem Innenrührblatt 16 befestigbar. Die Winkeleinstellungen lassen sich mittels einer Drehung der Bodenrührblattnabe 72 um die Rührwelle 12 einstellen.
  • Die Fördereinheit 20 und alle weitere Fördereinheiten, welche durch weitere Abschnitte und weitere Innenrührblätter gebildet sind, zeigen stets in eine gleiche Drehrichtung bei einer Drehbewegung der Rührorganvorrichtung 10 um die Rührachse 60 in zumindest einem Betriebszustand.
  • Figur 4 zeigt das Außenrührblatt 14 und das weitere Außenrührblatt 40 bei einer Betrachtung senkrecht zur Rührwelle 12. Das Außenrührblatt 14 und das weitere Außenrührblatt 40 bilden gemeinsam eine geschlossene gekrümmte Außenkontur 42. Die gekrümmte Außenkontur 42 ist als Ellipse 84 ausgebildet. In einem oberen und einem unteren Scheitelpunktbereich 86, 88 der Ellipse 84 überlappen sich bei der Betrachtung senkrecht zur Rührwelle 12 das Außenrührblatt 14 und das weitere Außenrührblatt 40. In Bereichen, in denen bei der Betrachtung senkrecht zur Rührwelle 12 das Außenrührblatt 14 und das weitere Außenrührblatt 40 sich überlappen, befinden sich Verbindungsstellen der Holme 52, 54 mit dem Außenrührblatt 14 und dem weiteren Außenrührblatt 40. Ein unteres Drittel der von einer Ellipse 84 eingeschlossenen Fläche 90 ist geschlossen.
  • Das Außenrührblatt 14 und das weitere Außenrührblatt 14 bilden bei der Betrachtung senkrecht zur Rührwelle 12 gemeinsam die Ellipse 84 mit einer nicht-elliptischen Ausnehmung 44. Die Ausnehmung 44 ist in oberen und seitlichen Bereichen durch jeweilige armförmige Abschnitte 18, 92 des Außenrührblatts 14 und des weiteren Außenrührblatts 40 begrenzt. Die Ausnehmung 44 ist in einem unteren Bereich der Ausnehmung 44 durch jeweilige weitere Abschnitte 22, 94 des Außenrührblatts 14 und des weiteren Außenrührblatts 40 begrenzt.
  • Figur 7 zeigt ein Rührsystem 100 mit dem in dem Behälter 80 angeordneten Rührorgan 46. Der Behälter 80 ist zu einer Aufnahme eines durch das Rührorgan 46 zu prozessierenden Mediums vorgesehen. Der Behälter 80 weist einen Behälterdurchmesser 110 auf. Der Behälterdurchmesser 110 ist insbesondere mindestens um einen Faktor 1,05 größer als der Durchmesser 102 der Rührorganvorrichtung 10. Das Rührorgan 46 weist zumindest einen Motor 112 auf. Der Motor 112 ist insbesondere mit der Rührwelle 12 verbunden. Der Motor 112 ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand ein Drehmoment an das Rührorgan 46 zu übertragen. Das Rührorgan 46 erzeugt in zumindest einem Betriebszustand eine erste Strömung, welche senkrecht zur Rührwelle 12 gerichtet ist und eine zweite Strömung, welche zumindest im Wesentlichen parallel zur Rührwelle 12 gerichtet ist. Die erste Strömung ist im Wesentlichen durch das Innenrührblatt 16 bedingt. Die zweite Strömung ist im Wesentlichen durch das Außenrührblatt 14 bedingt. Der Anteil der ersten Strömung an einer Gesamtströmung ist durch die Erstreckung 30 des Durchlassspalts 28 bestimmt.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Rührorganvorrichtung
    12
    Rührwelle
    14
    Außenrührblatt
    16
    Innenrührblatt
    18
    Abschnitt
    20
    Fördereinheit
    22
    Abschnitt
    24
    Innenrührblattebene
    26
    Außenrührblattebene
    28
    Durchlassspalt
    30
    Erstreckung
    32
    Innenrührblattnormale
    34
    Außenrührblattnormale
    36
    Normalenwinkel
    38
    Bodenrührblatt
    40
    Außenrührblatt
    42
    Außenkontur
    44
    Ausnehmung
    46
    Rührorgan
    48
    Innenrührblatt
    50
    Bodenrührblatt
    52
    Holm
    54
    Holm
    56
    Außenrührblattnabe
    58
    Außenrührblattnabe
    60
    Rührachse
    62
    Anstellwinkel
    64
    Bodenrührblattebene
    66
    Innenrührblattnabe
    68
    Kontur
    70
    Seite
    72
    Bodenrührblattnabe
    74
    Bodenrührblattnormale
    76
    Kontur
    78
    konvexe Seite
    80
    Behälter
    82
    Boden
    84
    Ellipse
    86
    Scheitelpunktbereich
    88
    Scheitelpunktbereich
    90
    Fläche
    92
    Abschnitt
    94
    Abschnitt
    96
    Seite
    98
    Seite
    100
    Rührsystem
    102
    Durchmesser
    104
    Abschnittsdicke
    106
    Ausdehnung
    108
    Außenrührblattlänge
    110
    Behälterdurchmesser
    112
    Motor

Claims (18)

  1. Rührorganvorrichtung (10), insbesondere nicht-wandgängige Rührorganvorrichtung (10), insbesondere zum Mischen niederviskoser bis mittelviskoser Medien, mit zumindest einer Rührwelle (12) und mit zumindest einem, an der Rührwelle (12) gehaltenen Außenrührblatt (14), welches in wenigstens einem Abschnitt (18) armförmig ausgebildet ist, gekennzeichnet durch zumindest ein Innenrührblatt (16), welches zusammen mit dem Außenrührblatt (14) zumindest eine schaufelartige Fördereinheit (20) ausbildet, welche zumindest zu einer Förderung eines Mediums in zumindest eine Richtung parallel zur Rührwelle (12) und insbesondere in zumindest eine weitere Richtung senkrecht zur Rührwelle (12) vorgesehen ist.
  2. Rührorganvorrichtung (10) nach dem Oberbegriff von und insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrührblatt (14) zumindest einen an den Abschnitt (18) angrenzenden weiteren Abschnitt (22) aufweist, in welchem das Außenrührblatt (14) breiter als in dem Abschnitt (18) ausgebildet ist.
  3. Rührorganvorrichtung (10) nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrührblatt (16), zusammen mit dem weiteren Abschnitt (22) des Außenrührblatts (14) die schaufelartige Fördereinheit (20) ausbildet.
  4. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Innenrührblatt (16), zumindest zu einem Großteil, insbesondere vollständig, in einer Innenrührblattebene (24) liegt und insbesondere plattenartig ausgebildet ist.
  5. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Außenrührblatt (14) zumindest zu einem Großteil, insbesondere vollständig, in einer Außenrührblattebene (26) liegt.
  6. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schaufelartige Fördereinheit (20) zumindest einen Durchlassspalt (28) aufweist.
  7. Rührorganvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Erstreckung (30) des Durchlassspalts (28) einstellbar ist.
  8. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrührblatt (16), zumindest eine Innenrührblattnormale (32) und das Außenrührblatt (14) zumindest eine Außenrührblattnormale (34) aufweist, wobei die Innenrührblattnormale (32) und die Außenrührblattnormale (34) einen minimalen Normalenwinkel (36) größer 0° und höchstens 90° einschließen.
  9. Rührorganvorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Normalenwinkel (36) einstellbar ist.
  10. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrührblatt (16), in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber dem Außenrührblatt (14) an der Rührwelle (12) befestigbar ist.
  11. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Holm (52, 54), über welchen das Außenrührblatt (14) mit der Rührwelle (12) verbunden ist.
  12. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Bodenrührblatt (38), welches entlang der Rührwelle (12) betrachtet unterhalb des Außenrührblatts (14) und/oder des Innenrührblatts (16), angeordnet ist.
  13. Rührorganvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenrührblatt (38) in verschiedenen Winkelstellungen gegenüber dem Außenrührblatt (14) an der Rührwelle (12) befestigbar ist.
  14. Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres Außenrührblatt (40), welches analog zum Außenrührblatt (14) ausgebildet ist.
  15. Rührorganvorrichtung (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet dass das Außenrührblatt (14) und das weitere Außenrührblatt (40) bei zumindest einer Betrachtung senkrecht zur Rührwelle (12) gemeinsam eine geschlossene gekrümmte Außenkontur (42), bilden.
  16. Rührorganvorrichtung (10) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrührblatt (14) und das weitere Außenrührblatt (40) bei zumindest einer Betrachtung senkrecht zur Rührwelle (12) gemeinsam eine Ellipse (84) mit einer nicht-elliptischen Ausnehmung (44) bilden.
  17. Rührorgan (46) mit zumindest einer Rührorganvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  18. Rührsystem (100) mit zumindest einem Behälter (80) und mit zumindest einem in dem Behälter (80) angeordneten Rührorgan (46) nach Anspruch 17.
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