TW201927395A - 攪拌機構設備 - Google Patents

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德商艾卡多攪拌及混合工程有限公司
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Abstract

本發明涉及一種攪拌機構設備，尤其是特別是相對於容器壁的非緊密間隙攪拌機構設備，尤其用於混合低黏度到中等黏度的介質，其具有至少一個攪拌軸和保持在所述攪拌軸上的至少一個外攪拌葉片，至少一個部段中的所述外攪拌葉片形成為臂形。提出的是，所述攪拌機構設備具有內攪拌葉片，所述內攪拌葉片與所述外攪拌葉片共同構成至少一個鏟狀輸送單元，所述鏟狀輸送單元至少設置用於在平行於所述攪拌軸的至少一個方向上並且尤其是在垂直於所述攪拌軸的至少一個另外的方向上輸送介質。

Description

攪拌機構設備
本發明涉及一種攪拌機構設備，尤其特別是根據申請專利範圍第1項的前言部分所述的相對於容器壁的非緊密間隙攪拌機構設備。
已知具有格栅形和/或葉片形的攪拌葉片的緊密間隙攪拌機構設備，這些攪拌葉片至少局部地產生徑向流動。上部區域中的開放幾何形狀另外引起軸向流動，該軸向流動在攪拌器中心的方向上由介質的回流產生。此外，已知多種類似於螺旋和錨的主要緊密間隙攪拌器，其特別適用於高黏度介質。
此外，從公開文獻JP 5736127 B2中已知一種緊密間隙攪拌機構，其包括具有螺旋幾何形狀的攪拌葉片和靠近底部的攪拌葉片。
本發明的目的尤其是提供一種具有改良的攪拌特性的通用設備。根據本發明通過申請專利範圍第1項和申請專利範圍第2項的特徵達成該目的，而本發明的有利的設計方案和改進方案可以從附屬請求項中獲得。
本發明涉及一種攪拌機構設備，尤其是特別是相對於容器壁的非緊密間隙攪拌機構設備，尤其用於混合低黏度到中等黏度的介質，較佳地用於聚合程序，其具有至少一個攪拌軸和保持在所述攪拌軸上的至少一個外攪拌葉片，至少一個部段中的所述外攪拌葉片形成為臂形。
在本發明的一個方面中提出的是，所述攪拌機構設備具有至少一個內攪拌葉片，所述內攪拌葉片與所述外攪拌葉片共同構成至少一個鏟狀輸送單元，所述鏟狀輸送單元至少設置用於在平行於所述攪拌軸的至少一個方向上並且尤其是在垂直於所述攪拌軸的至少一個另外的方向上輸送介質。
在本發明的尤其是可以單獨採用或與本發明的其它方面組合考慮的另一個方面中提出的是，所述外攪拌葉片具有與所述部段鄰接的至少一個另外的部段，並且所述外攪拌葉片至少大部分形成為在所述另外的部段中比在所述部段中寬。
由此，可以有利於達成改良的攪拌特性。特別有利地，可以實現在攪拌機構設備的至少一個操作狀態下改良的介質混合。有利地，可以實現縮短的混合時間。另外，可以有利地降低混合時間對黏度的依賴性。尤其地，可以實現介質的尤其是固體部分的有利的懸浮和/或尤其是介質的改良的乳化和/或分散。尤其地，可以有針對性地操縱懸浮、乳化和/或分散的特性。可以以特別有利的方式至少實現介質在平行於攪拌軸和垂直於攪拌軸的方向上的流動。尤其地，可以有利地影響在垂直方向上的一部分流動。尤其地，可以提供一種靈活的攪拌機構設備，其可以作爲軸向和/或徑向攪拌機構設備來操作。另外，可以有利於達成介質與加熱和/或冷却元件之間的改良的熱交換。
“攪拌機構設備”應尤其理解爲尤其是用於低黏度至中等黏度的介質，尤其是混合器和/或攪拌系統的攪拌器的尤其是功能可靠的組成部分，尤其是結構和/或功能組件。尤其地，攪拌機構設備可以包括整個攪拌器裝置。有利地，攪拌機構設備形成為攪拌機構的組成部分或攪拌器。特別較佳地，攪拌機構設備設置成圍繞旋轉軸線旋轉，尤其是在攪拌和/或混合時。較佳地，當沿攪拌機構設備的攪拌軸觀察時，攪拌機構設備尤其是相對於所述攪拌軸的縱向延伸點對稱地構成。有利地，在安裝狀態下，攪拌軸平行於垂直方向伸展，較佳地在重力作用的方向上，尤其是在攪拌裝置的正常操作狀態下，其中，垂直方向較佳地垂直於硬表面伸展。
這裡，結構元件形成為“臂形”應尤其理解爲該結構元件形成為細長形，其中，所述結構元件具有尤其是彎曲的和/或成角度的縱向延伸，所述縱向延伸尤其比至少大致垂直於所述縱向延伸的橫向延伸大至少兩倍。
這裡，“非緊密間隙攪拌機構設備”應尤其理解爲這樣的攪拌機構設備，其中在攪拌機構設備的最大直徑和設置用於與攪拌機構設備一起使用的容器的內徑之間的比率大於1.05。
這裡，“低黏度至中等黏度的介質”應尤其理解爲在攝氏20度的參考溫度下動態黏度低於50Pa·s的參考值的介質。
“輸送單元”應尤其理解爲機械單元，其在至少一個操作狀態下在至少一個方向上輸送、移動和/或混合介質，尤其是流體和/或固體。尤其地，在至少一個操作狀態下的輸送單元可以尤其在容器內產生流動。這裡，“鏟狀輸送單元”應尤其理解爲這樣的輸送單元，其具有由多個相互成角度地佈置的，尤其是分開的封閉的子區域組成的平面，所述子區域部分地界定容腔。在這裡，所述平面可以尤其具有至少一個開口和/或間隙。
在這裡，表述“至少大部分地”應尤其理解爲至少55％，有利地至少65％，較佳地至少75％，特別較佳地至少85％並且特別有利地至少95％。尤其地，外攪拌葉片具有平均寬度，該平均寬度至少在沿攪拌軸觀察時較佳地大於攪拌機構設備的最大直徑的25％，特別較佳地大於該最大直徑的40％且小於該最大直徑的50％，其中，平均寬度應尤其理解爲在至少一個操作位置處垂直於攪拌軸線的外攪拌葉片的最大平均膨脹，在該操作位置處在操作準備和安裝狀態下的攪拌機構設備可以實施至少一個功能。尤其地，另外的部段相對於至少一個操作位置佈置在攪拌機構設備的下部區域中。較佳地，所述另外的部段具有平均寬度，所述平均寬度超過所述部段的平均寬度至少兩倍。
此外，提出的是，所述內攪拌葉片與所述外攪拌葉片的所述另外的部段共同構成鏟狀輸送單元。內攪拌葉片和另外的部段尤其彼此成角度地佈置並且共同形成輸送單元的作用面，用於將能量輸入到介質中。由此，可以進行優化的能量輸入以及介質的有利混合。另外，由於其結構，可以實現鏟狀輸送單元在結構上的簡單設計。
另外，提出的是，所述內攪拌葉片至少大部分地，尤其是完全地位於內攪拌葉片平面中並且尤其是形成為板狀。內攪拌葉片平面尤其可以至少大致平行於攪拌軸的旋轉軸線對齊。有利地，旋轉軸線位於內攪拌葉片平面中。在本文中，“至少大致”應尤其理解爲偏離預定值的偏差，尤其是小於該預定值的25％，較佳地小於該預定值的10％並且特別較佳地小於該預定值的5％。較佳地，內攪拌葉片的平均寬度與內攪拌葉片的平均高度之間的百分比差异小於50％。較佳地，內攪拌葉片與外攪拌葉片分開地構成。尤其地，內攪拌葉片和/或外攪拌葉片從板狀工件切割或衝壓並且尤其是隨後機加工，例如所述內攪拌葉片和/或外攪拌葉片被研磨並且對其邊緣倒圓。由此，可以實現在製造過程中的成本降低和/或時間縮短。較佳地，攪拌機構設備具有內攪拌葉片轂，所述內攪拌葉片轂較佳地與內攪拌葉片一體連接。“一體”應尤其理解爲至少材料一體方式上的連接，例如通過焊接程序、膠合程序、注塑程序和/或對本領域技術人員認爲合理的任何其他程序，和/或有利地模製爲一個部件，例如通過採用鑄件的製造和/或通過採用單組分或多組分注塑方法製造並且有利地採用單個坯料製造。外攪拌葉片轂能夠尤其通過材料一體連接，較佳地通過形狀配合連接和/或力配合連接緊固在攪拌軸上。尤其地，外攪拌葉片轂和/或內攪拌葉片轂至少大部分地並且尤其是完全地由金屬構成，例如由鋼和/或不銹鋼和/或任何其他任意金屬例如鋁和/或鈦和/或合金構成。但還可設想的是，外攪拌葉片轂和/或內攪拌葉片轂至少部分地由塑膠製成。由此，可以有利於達成可靠的和/或尤其是堅固的結構。
尤其地，內攪拌葉片平面的法線在安裝狀態下垂直於攪拌機構設備的旋轉軸線對齊，使得內攪拌葉片較佳地引起徑向流動分量。較佳地，內攪拌葉片具有梯形內攪拌葉片外輪廓，其中，至少在垂直於攪拌軸觀察時，內攪拌葉片的下側部比上側部寬。較佳地，所述下側部和所述上側部彼此平行並垂直於攪拌軸對齊。內攪拌葉片外輪廓尤其具有至少一個內攪拌葉片直角和至少一個內攪拌葉片銳角。較佳地，內攪拌葉片一體式構成。“一體式”應尤其理解爲模製爲一個部件。較佳地，該一個部件是採用單個坯料、化合物和/或鑄件，特別較佳地採用注塑方法，尤其是採用單組分或多組分注塑方法製造的。還可設想的是，內攪拌葉片具有分體式實施方案，其中，內攪拌葉片被分成多個區段，該多個區段分別可借助區段轂緊固在攪拌軸上，使得在至少一個組裝狀態下組裝的這些區段構成內攪拌葉片。由此，可以尤其實現成本有效的製造和/或簡單的維護。此外，由此可以實現簡單且靈活的組裝。另外，可以尤其產生有利的徑向流動分量。
在本發明的一個有利的設計實施方案中提出的是，所述外攪拌葉片至少大部分地，尤其是完全地位於外攪拌葉片平面中。較佳地，外攪拌葉片具有一體式實施方案。尤其地，外攪拌葉片也可以具有分體式實施方案，由此可以實現複雜性降低的安裝。尤其地，外攪拌葉片平面相對於攪拌軸成角度地對齊，由此較佳地產生外攪拌葉片平面和從攪拌軸垂直出來的直線之間的最小俯仰角，其中，俯仰角特別較佳地至少大致等於至少一個內攪拌葉片銳角。尤其地，俯仰角大於0度且小於90度。較佳地，俯仰角爲50度和70度。特別較佳地，俯仰角爲60度。尤其地，外攪拌葉片平面和內攪拌葉片平面夾成直角。尤其地，外攪拌葉片和內攪拌葉片在至少一個操作狀態下圍繞攪拌軸完全旋轉，在沿攪拌軸觀察時分別描繪最大圓，其中，所述圓是同心的並且尤其是具有不同大的半徑。較佳地，攪拌機構設備具有至少一個外攪拌葉片轂，其中，外攪拌葉片轂能夠通過材料一體連接，較佳地借助形狀配合連接和/或力配合連接緊固在攪拌軸上。由此，可以實現外攪拌葉片的成本有效和方法程序靈活的製造和/或簡單的維護。
較佳地，攪拌機構設備，尤其是內攪拌葉片和/或外攪拌葉片至少大部分地並且尤其是完全地由金屬構成，例如由鋼和/或不銹鋼和/或任何任意其他金屬例如鋁和/或鈦和/或合金構成。但還可設想的是，攪拌機構設備至少部分地由塑膠製成。此外，可以設想的是，攪拌機構設備的單個部件由不同的材料製成。
此外，提出的是，所述鏟狀輸送單元具有至少一個通道間隙。尤其地，通道間隙佈置在外攪拌葉片和內攪拌葉片之間並且至少部分地由外攪拌葉片和內攪拌葉片界定，使得通道間隙較佳地具有兩個相對的平行邊界。通道間隙尤其是設置成從徑向方向上的輸送中排出待混合介質的一部分並且尤其是產生湍流組分。由此，可以實現有利的混合特性。另外，可以由此减小攪拌機構設備的起動扭矩。
此外，提出的是，所述通道間隙的至少一個延伸是可設定的，其中，“延伸”應尤其理解爲在外攪拌葉片和內攪拌葉片之間沿通道間隙的最小間距。內攪拌葉片在攪拌軸上的定位以及外攪拌葉片的定位尤其能夠以彼此可變的方式設定，由此通道間隙的延伸是可變的。通道間隙的延伸尤其能夠通過內攪拌葉片相對於外攪拌葉片沿攪拌軸的位移和/或內攪拌葉片相對於外攪拌葉片圍繞攪拌軸的旋轉來設定。通道間隙的最小，尤其是小到可忽略不計的延伸可在外攪拌葉片和內攪拌葉片的外攪拌葉片平面和內攪拌葉片平面以直角相交的位置處通過內攪拌葉片相對於外攪拌葉片沿攪拌軸的位移實現。通過內攪拌葉片相對於外攪拌葉片沿攪拌軸的位移，使得通道間隙的最小延伸可在最小，尤其是小到可忽略不計的延伸和由外攪拌葉片和內攪拌葉片的相應構造建立的最大延伸之間尤其適配。因此，鏟狀輸送單元的幾何形狀尤其可改變並且可適配於介質的不同性質和特性，例如分散相和/或分散介質的密度、黏度、物理狀態。由此，可以實現有利的攪拌、混合和/或分散特性。特別有利地，可以由此實現平行於攪拌軸的流動相對於垂直於攪拌軸的流動的比率的可設定性。
此外，提出的是，所述內攪拌葉片具有至少一條內攪拌葉片法線，並且所述外攪拌葉片具有至少一條外攪拌葉片法線，其中，所述內攪拌葉片法線和所述外攪拌葉片法線夾成大於0度且至多90度的最小法線角度。尤其地，內攪拌葉片法線對應於內攪拌葉片平面的至少一個法線矢量，並且外攪拌葉片法線對應於外攪拌葉片平面的至少一個另外的法線矢量。尤其地，由外攪拌葉片平面與從攪拌軸線垂直出來的直線夾成的俯仰角通過關係：法線角度=（90度俯仰角）與法線角度相關聯。由此，在流動技術方面有利的輸送單元的設計尤其可以實現。
爲了可以有利於達成在輸送單元的形狀適配中的高度可變性，提出的是，所述最小法線角度是可設定的。法線角度的設定可通過使內攪拌葉片和/或外攪拌葉片圍繞攪拌軸旋轉來執行，內攪拌葉片和外攪拌葉片通過內攪拌葉片轂和/或外攪拌葉片轂佈置在攪拌軸上。
另外，提出的是，所述內攪拌葉片能夠相對於所述外攪拌葉片以不同的角度位置緊固在所述攪拌軸上。尤其地，通過內攪拌葉片轂的內攪拌葉片，以非破壞性的方式通過可釋放的連接緊固在攪拌軸上，例如通過螺紋連接、銷連接、螺栓連接和/或通過軸－轂連接或本領域技術人員已知的任何其他的形狀配合和/或力配合連接。由此，可以有利地靈活地適配法線角度。
另外，提出的是，所述攪拌機構設備包括至少一個桿，所述外攪拌葉片通過所述桿與所述攪拌軸連接。較佳地，桿將外攪拌葉片與外攪拌葉片轂連接，其中，外攪拌葉片轂以及因此外攪拌葉片能夠緊固在攪拌軸上。有利地，桿的主延伸方向沿垂直於攪拌軸的直線伸展。然而，還可設想桿的主延伸方向的角度曲線。在這裡，物體的“主延伸方向”應尤其理解爲平行於剛好完全包圍該物體的最小幾何長方體的最長邊伸展的方向。較佳地，桿的剖面為圓形，其中，還可以考慮其他的剖面形狀。較佳地，攪拌機構設備具有兩個桿，所述兩個桿在不同位置（較佳地在面向攪拌軸的上外攪拌葉片側部上和面向攪拌軸的下外攪拌葉片側部上），尤其通過外攪拌葉片轂將外攪拌葉片連接到攪拌軸。尤其地，外攪拌葉片轂與桿以一體方式相互連接，並且外攪拌葉片與桿以一體方式相互連接。還可設想的是，數量非兩個的桿將外攪拌葉片與攪拌軸連接。尤其地，桿至少大部分地並且尤其是完全地由金屬構成，例如由鋼和/或不銹鋼和/或任何任意其他金屬例如鋁和/或鈦和/或合金構成。但還可設想的是，桿至少部分地由塑膠製成。由此，可以有利地建立外攪拌葉片與攪拌軸的穩定連接。
當攪拌機構設備具有至少一個底部攪拌葉片時，可以實現特別完全和有效的混合，所述底部攪拌葉片在沿所述攪拌軸觀察時佈置在所述外攪拌葉片和/或所述內攪拌葉片下方。尤其地，攪拌機構設備具有底部攪拌葉片轂，所述底部攪拌葉片轂較佳地通過材料一體連接，更較佳地通過焊縫與底部攪拌葉片連接。尤其地，底部攪拌葉片形成為板狀並且至少大部分地位於底部攪拌葉片平面內。較佳地，攪拌軸線位於底部攪拌葉片平面內。尤其地，平行於底部攪拌葉片的法線矢量的底部攪拌葉片法線和內攪拌葉片法線位於兩個平行平面中。尤其地，當垂直於攪拌軸觀察時，底部攪拌葉片至少部段地具有凸輪廓。較佳地，底部攪拌葉片和/或底部攪拌葉片轂至少大部分地並且尤其是完全地由金屬構成，例如由鋼和/或不銹鋼和/或任何任意其他金屬例如鋁和/或鈦和/或合金構成。較佳地，外攪拌葉片、內攪拌葉片和底部攪拌葉片相互分開地構成。然而，還可設想的是，外攪拌葉片、內攪拌葉片和/或底部攪拌葉片一體式構成。
在本發明的一個有利的設計方案中提出的是，所述底部攪拌葉片能夠相對於所述外攪拌葉片並且尤其是相對於內攪拌葉片以不同的角度位置緊固在所述攪拌軸上。
尤其地，底部攪拌葉片法線和外攪拌葉片法線具有第一最小角度位置，所述第一最小角度位置爲大於0度且至多90度。尤其地，俯仰角通過關係：第一角度位置=（90度－俯仰角）與第一角度位置相關聯。尤其地，底部攪拌葉片具有第二最小角度位置，所述第二最小角度位置由底部攪拌葉片法線和內攪拌葉片法線夾成，其中，所述第二最小角度位置位於0度和180度之間。由此，可以尤其實現流動程序特別有利的介質混合。
在本發明的一個較佳地的設計方案中提出的是，所述攪拌機構設備具有至少一個另外的外攪拌葉片，所述另外的外攪拌葉片以類似於所述外攪拌葉片的方式構成。較佳地，攪拌機構設備具有兩個外攪拌葉片，相對於攪拌軸的所述兩個外攪拌葉片以鏡像對稱的方式相對並且通過相應的桿與外攪拌葉片轂連接。尤其地，在垂直於攪拌軸線的每個攪拌平面中的一個外攪拌葉片的每個點通過圍繞攪拌軸線旋轉180度，可以通過另外的外攪拌葉片的對應點叠加。尤其地，當N是外攪拌葉片的數量時，單個外攪拌葉片在每個攪拌平面中的相互角度距離是360度/ N。較佳地，攪拌機構設備具有一個另外的內攪拌葉片和/或一個另外的底部攪拌葉片。較佳地，攪拌機構設備分別具有兩個內攪拌葉片和兩個底部攪拌葉片，所述內攪拌葉片尤其通過材料一體連接與內攪拌葉片轂連接，所述底部攪拌葉片通過材料一體連接與底部攪拌葉片轂連接。尤其地，外攪拌葉片、內攪拌葉片和/或底部攪拌葉片的數量可以改變並且分別爲超過兩件。由此，可以實現攪拌機構設備的有效且面向需求的設計方案。
此外，提出的是，所述外攪拌葉片和所述另外的外攪拌葉片至少在垂直於所述攪拌軸，尤其是沿平行於所述桿的方向觀察時，共同形成封閉的彎曲外輪廓，尤其是橢圓。在所述觀察中，外攪拌葉片和另外的外攪拌葉片尤其至少部分地在外輪廓的下部區域和上部區域中相互重叠，在所述下部區域和上部區域中在相應的桿和相應的外攪拌葉片之間建立連接。較佳地，外輪廓相對於攪拌軸是鏡像對稱的。可以設想的是，外輪廓具有偏離橢圓的，尤其是不封閉的幾何形狀。由此，可以實現有利的流動程序的攪拌特性。
此外，提出的是，所述外攪拌葉片和所述另外的外攪拌葉片至少在垂直於所述攪拌軸觀察時，共同形成具有非橢圓形凹陷部的橢圓。較佳地，凹陷部至少部分地具有橢圓形內輪廓，所述橢圓形內輪廓由外攪拌葉片和另外的外攪拌葉片的臂形部段界定。特別地，由外輪廓包圍的平面的下部區域，尤其是大約三分之一被封閉。由此，可以尤其實現優化的混合特性。
此外，提出了一種攪拌機構，其具有至少一個攪拌機構設備。尤其地，攪拌機構設備具有至少0.2米，較佳地至少0.5米，特別較佳地至少1米的直徑。
此外，提出了一種攪拌系統，其具有至少一個容器和佈置在所述容器中的至少一個攪拌器。尤其地，攪拌系統設置用於工業應用，尤其是用於聚合程序，較佳地在聚合反應器中。尤其地，容器具有至少10升，較佳地至少100升，特別較佳地至少500升的體積。
這裡，根據本發明的攪拌機構設備不應限於上述的應用和實施方式。尤其地，根據本發明的攪拌機構設備可以具有不同於本文提及數量的單獨元件、構件和單元以滿足本文所述的功能方式。
在下面描述的實施例中多次存在各種功能單元和/或構件。爲了簡化起見，在以下附圖說明中對在附圖中設有相同的附圖標記的類似設計的構件和/或功能單元僅描述一次。
圖1以立體側視圖示出了具有至少一個攪拌機構設備10的攪拌器46的一部分。攪拌機構設備10實施爲特別是相對於容器壁的非緊密間隙攪拌機構設備10。攪拌機構設備10尤其是設置用於混合低黏度到中等黏度的介質。攪拌機構設備10具有攪拌軸12。攪拌軸12在至少一個操作狀態下圍繞攪拌機構設備10的攪拌軸線60旋轉。攪拌軸12傳遞扭矩並使佈置在攪拌軸12上的元件處於旋轉運動中。在攪拌軸12上佈置有攪拌機構設備10的外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40。另外的外攪拌葉片40以類似於外攪拌葉片14的方式構成。
在攪拌軸12上佈置有攪拌機構設備10的內攪拌葉片16和另外的內攪拌葉片48。另外的內攪拌葉片48以類似於內攪拌葉片16的方式上構成。
在攪拌軸12上佈置有攪拌機構設備的底部攪拌葉片38和另外的底部攪拌葉片50。另外的底部攪拌葉片50以類似於底部攪拌葉片38的方式構成。
在下文中分別描述外攪拌葉片14、內攪拌葉片16和底部攪拌葉片38，其中，所述描述分別也應適用於另外的外攪拌葉片40、另外的內攪拌葉片48和另外的底部攪拌葉片50。
外攪拌葉片14具有形成為臂形的部段18。外攪拌葉片14具有另外的部段22。另外的部段22與部段18鄰接。外攪拌葉片14形成為在另外的部段22中比在部段18中更寬。
攪拌機構設備10具有第一外攪拌葉片轂56。攪拌機構設備10具有另外的外攪拌葉片轂58。攪拌機構設備10具有第一桿52。攪拌機構設備10具有第二桿54。部段18中的外攪拌葉片14借助攪拌機構設備10的第一桿52與第一外攪拌葉片轂56連接（圖2）。另外的部段22中的外攪拌葉片14借助第二桿54與另外的外攪拌葉片轂58連接。第一外攪拌葉片轂56和另外的外攪拌葉片轂58分別借助螺紋連接緊固在攪拌軸12上。還可設想第一外攪拌葉片轂56和第二外攪拌葉片轂58的其他連接，例如夾緊連接。當沿著攪拌軸12觀察時，從攪拌軸12開始，第一桿52和第二桿54指向相反的方向，使得第一桿52和第二桿54夾成180度的角度。第一桿52和第二桿54分別垂直於攪拌軸12對齊。
攪拌機構設備10具有外攪拌葉片平面26。外攪拌葉片14完全位於外攪拌葉片平面26中（圖2）。實施爲臂形的部段18具有一致的最小部段厚度104，其位於外攪動葉片平面26中。部段厚度104較佳地位於攪拌機構設備10的直徑102的5％和小於直徑102的50％之間，特別較佳地爲直徑102的15％。當垂直於攪拌軸12並且垂直於桿52的主延伸方向觀察時，外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40形成X形輪廓。物體的“主延伸方向”應尤其理解爲平行於剛好完全包圍該物體的最小幾何長方體的最長邊伸展的方向。
內攪拌葉片16具有至少一條內攪拌葉片法線32（圖1）。外攪拌葉片14具有至少一條外攪拌葉片法線34。內攪拌葉片法線32和外攪拌葉片法線34夾成90度的最小法線角度36。法線角度36可以大於0度且至多90度。
法線角度36是可設定的。法線角度36的適配可以例如借助內攪拌葉片16圍繞攪拌軸線60的旋轉來進行。法線角度36依賴於外攪拌葉片14相對於垂直於攪拌軸線60的平面的傾斜度。
外攪拌葉片14具有外攪拌葉片長度108（圖3）。外攪拌葉片14相對於垂直於攪拌軸12對齊的平面具有俯仰角62。俯仰角62較佳地爲60度。法線角度36可以從法線角度36 =（90度－ 俯仰角62）的關係確定。攪拌機構設備10具有直徑102（圖3）。直徑102通過cos（俯仰角62）=直徑102/外攪拌葉片長度108的關係與俯仰角62相關聯。
圖5示出了內攪拌葉片16。攪拌機構設備10具有內攪拌葉片平面24。內攪拌葉片16完全位於內攪拌葉片平面24中。內攪拌葉片16形成為板狀。攪拌機構設備10具有內攪拌葉片轂66。內攪拌葉片16和另外的內攪拌葉片48佈置在內攪拌葉片轂66上。內攪拌葉片16和另外的內攪拌葉片48分別借助焊接連接佈置在內攪拌葉片轂66上。內攪拌葉片轂66借助螺紋連接緊固在攪拌軸12上。還可設想內攪拌葉片轂66的另外的連接，例如夾緊連接。內攪拌葉片16和另外的內攪拌葉片48之間的角度距離爲180度。在多個內攪拌葉片的情况下，各個內攪拌葉片以等距角度距離佈置。角度距離可以根據360度/內攪拌葉片數量的關係來確定。
當沿內攪拌葉片法線32觀察時，內攪拌葉片16具有梯形輪廓68。梯形輪廓68具有彼此垂直佈置的側部96，98，其中，其中側部96中的一個平行於攪拌軸12伸展並且另一個側部98垂直於攪拌軸12伸展。梯形輪廓68具有另外的側部70，該另外的側部70平行於外攪拌葉片平面26伸展。
內攪拌葉片16與外攪拌葉片14的另外的部段22共同形成為攪拌機構設備10的鏟狀輸送單元20。輸送單元20設置用於在平行於攪拌軸12的方向上並且在垂直於攪拌軸12的另外的方向上輸送介質。由此，可以產生介質的徑向流動，其中，該徑向流動尤其是垂直於攪拌軸12定向，並且產生介質的軸向流動，其中，該軸向流動尤其是平行於攪拌軸12定向。
鏟狀輸送單元20具有通道間隙28（圖1）。通道間隙28由內攪拌葉片16的梯形輪廓68的另外的側部70和外攪拌葉片平面26界定。
通道間隙28的延伸30是可設定的。例如，內攪拌葉片16可沿攪拌軸12移動。另外，內攪拌葉片16可以是圍繞攪拌軸12可旋轉的。內攪拌葉片16可相對於外攪拌葉片14以不同的角度位置緊固在攪拌軸12上。
通道間隙28可以或是完全關閉或是打開到最大。在垂直於桿52的主延伸方向設定內攪拌葉片16的情况下，通道間隙28是尺寸最大的。
當沿攪拌軸12觀察時，底部攪拌葉片38佈置在外攪拌葉片14和/或內攪拌葉片16下方（圖1）。
攪拌機構設備10具有底部攪拌葉片平面64。底部攪拌葉片38完全位於底部攪拌葉片平面64中（圖6）。底部攪拌葉片38實施爲板狀。當在平行於底部攪拌葉片38的底部攪拌葉片法線74的方向上觀察時，底部攪拌葉片38具有平行於攪拌軸12的最大膨脹106，所述膨脹106在直徑102的5％和直徑102的小於50％之間，特別較佳地爲直徑102的15％。攪拌機構設備10具有底部攪拌葉片轂72。底部攪拌葉片38和另外的底部攪拌葉片50佈置在底部攪拌葉片轂72上。底部攪拌葉片38和另外的底部攪拌葉片50分別借助焊接連接佈置在底部攪拌葉片轂72上。底部攪拌葉片轂72借助螺紋連接緊固在攪拌軸12上。還可設想底部攪拌葉片轂72的其他連接，例如夾緊連接。底部攪拌葉片38和另外的底部攪拌葉片50之間的角度距離爲180度。在多個底部攪拌葉片的情况下，各個底部攪拌葉片以等距角度距離佈置。角度距離可以根據360度/底部攪拌葉片數量的關係來確定。
當沿底部攪拌葉片法線74觀察時，底部攪拌葉片38具有輪廓76，該輪廓76包括凸側部78。攪拌器46可佈置在容器80中。凸側部78適配於容器80的底部82。
底部攪拌葉片38可相對於外攪拌葉片14以不同的角度位置緊固在攪拌軸12上。底部攪拌葉片38可相對於內攪拌葉片16以不同的角度位置緊固。角度位置可以借助底部攪拌葉片轂72圍繞攪拌軸12的旋轉來設定。
輸送單元20和由另外的部段和另外的內攪拌葉片形成的所有另外的輸送單元，在攪拌機構設備10圍繞攪拌軸線60旋轉運動中在至少一個操作狀態下始終指向相同的旋轉方向。
圖4示出了當垂直於攪拌軸12觀察時的外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40。外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40共同形成封閉的彎曲外輪廓42。彎曲的外輪廓42實施爲橢圓84。當垂直於攪拌軸12觀察時，外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40在橢圓84的上頂點區域86和下頂點區域88中相互重叠。桿52，54與外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40的連接部位處於當垂直於攪拌軸12觀察時外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40相互重叠的區域中。由橢圓84包圍的平面90的下三分之一是封閉的。
當垂直於攪拌軸12觀察時，外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40共同形成具有非橢圓形凹陷部44的橢圓84。上部區域和側部區域中的凹陷部44由外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40的相應的臂形部段18，92界定。凹陷部44的下部區域中的凹陷部44由外攪拌葉片14和另外的外攪拌葉片40的相應的另外的部段22，94界定。
圖7示出了具有佈置在容器80中的攪拌器46的攪拌系統100。容器80設置用於接收由攪拌器46待處理的介質。容器80具有容器直徑110。容器直徑110尤其是比攪拌機構設備10的直徑102大至少1.05倍。攪拌器46具有至少一個馬達112。馬達112尤其是與攪拌軸12連接。馬達112設置成在至少一個操作狀態下將扭矩傳遞到攪拌器46。攪拌器46在至少一個操作狀態下產生第一流動和第二流動，該第一流動垂直於攪拌軸12定向，該第二流動至少大致平行於攪拌軸12定向。第一流動大致由內攪拌葉片16建立。第二流動大致由外攪拌葉片14建立。第一流動占總流動的比例由通道間隙28的延伸30確定。
10‧‧‧攪拌機構設備
12‧‧‧攪拌軸
14‧‧‧外攪拌葉片
16‧‧‧內攪拌葉片
18‧‧‧部段
20‧‧‧輸送單元
22‧‧‧部段
24‧‧‧內攪拌葉片平面
26‧‧‧外攪拌葉片平面
28‧‧‧通道間隙
30‧‧‧延伸
32‧‧‧內攪拌葉片法線
34‧‧‧外攪拌葉片法線
36‧‧‧最小法線角度
38‧‧‧底部攪拌葉片
40‧‧‧外攪拌葉片
42‧‧‧外輪廓
44‧‧‧凹陷部
46‧‧‧攪拌器
48‧‧‧內攪拌葉片
50‧‧‧底部攪拌葉片
52‧‧‧第一桿
54‧‧‧第二桿
56‧‧‧第一外攪拌葉片轂
58‧‧‧外攪拌葉片轂
60‧‧‧攪拌軸線
62‧‧‧俯仰角
64‧‧‧底部攪拌葉片平面
66‧‧‧內攪拌葉片轂
68‧‧‧梯形輪廓
70‧‧‧側部
72‧‧‧底部攪拌葉片轂
74‧‧‧底部攪拌葉片法線
76‧‧‧輪廓
78‧‧‧凸側部
80‧‧‧容器
82‧‧‧底部
84‧‧‧橢圓
86‧‧‧上頂點區域
88‧‧‧下頂點區域
90‧‧‧平面
92‧‧‧部段
94‧‧‧部段
96‧‧‧側部
98‧‧‧側部
100‧‧‧攪拌系統
102‧‧‧直徑
104‧‧‧部段厚度
106‧‧‧膨脹
108‧‧‧外攪拌葉片長度
110‧‧‧容器直徑
112‧‧‧馬達
從以下附圖的描述可以得到另外的優點。在附圖中示出了本發明的示例性實施例。附圖、說明書和申請專利範圍包含許多組合的特徵。本領域技術人員還可以方便地單獨考慮這些特徵並將它們組合成有意義的另外組合。在附圖中：
圖1以立體側視圖示出了具有攪拌機構設備的攪拌器的一部分；
圖2以立體側視圖示出了攪拌機構設備的外攪拌葉片和攪拌機構設備的另外的外攪拌葉片，通過攪拌機構設備的桿，在各種情况下與攪拌機構設備的外攪拌葉片轂連接；
圖3以橫向於攪拌機構設備的桿－轂連接的側視圖示出了外攪拌葉片和另外的外攪拌葉片；
圖4以沿桿－轂連接的側視圖示出了外攪拌葉片和另外的外攪拌葉片；
圖5以立體側視圖示出了緊固在攪拌機構設備的內攪拌葉片轂上的攪拌機構設備的內攪拌葉片和攪拌機構設備的另外的內攪拌葉片；
圖6以立體側視圖示出了緊固在攪拌機構設備的底部攪拌葉片轂上的攪拌機構設備的底部攪拌葉片和攪拌機構設備的另外的底部攪拌葉片；以及
圖7示出了具有佈置在容器中的攪拌器的攪拌系統。

Claims (18)

  1. 一種攪拌機構設備，尤其是特別是相對於容器壁的非緊密間隙攪拌機構設備，尤其用於混合低黏度到中等黏度的介質，其具有至少一個攪拌軸和保持在所述攪拌軸上的至少一個外攪拌葉片，至少一個部段中的所述外攪拌葉片形成為臂形，其特徵在於至少一個內攪拌葉片，所述內攪拌葉片與所述外攪拌葉片共同構成至少一個鏟狀輸送單元，所述鏟狀輸送單元至少設置用於在平行於所述攪拌軸的至少一個方向上並且尤其是在垂直於所述攪拌軸的至少一個另外的方向上輸送介質。
  2. 根據申請專利範圍第1項的前言部分並且尤其是根據申請專利範圍第1項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述外攪拌葉片具有與所述部段鄰接的至少一個另外的部段，並且所述外攪拌葉片形成為在所述另外的部段中比在所述部段中寬。
  3. 根據申請專利範圍第1項和第2項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述內攪拌葉片與所述外攪拌葉片的所述另外的部段共同構成所述鏟狀輸送單元。
  4. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述內攪拌葉片至少大部分地，尤其是完全地位於內攪拌葉片平面中並且尤其是形成為板狀。
  5. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述外攪拌葉片至少大部分地，尤其是完全地位於外攪拌葉片平面中。
  6. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述鏟狀輸送單元具有至少一個通道間隙。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述通道間隙的至少一個延伸是可設定的。
  8. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述內攪拌葉片具有至少一條內攪拌葉片法線，並且所述外攪拌葉片具有至少一條外攪拌葉片法線，其中，所述內攪拌葉片法線和所述外攪拌葉片法線夾成大於0度且至多90度的最小法線角度。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述最小法線角度是可設定的。
  10. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述內攪拌葉片能夠相對於所述外攪拌葉片以不同的角度位置緊固在所述攪拌軸上。
  11. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於至少一個桿，所述外攪拌葉片通過所述桿與所述攪拌軸連接。
  12. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於至少一個底部攪拌葉片，當沿所述攪拌軸觀察時，所述底部攪拌葉片佈置在所述外攪拌葉片和/或所述內攪拌葉片下方。
  13. 根據申請專利範圍第12項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述底部攪拌葉片能夠相對於所述外攪拌葉片以不同的角度位置緊固在所述攪拌軸上。
  14. 根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備，其特徵在於至少一個另外的外攪拌葉片，所述另外的外攪拌葉片以類似於所述外攪拌葉片的方式構成。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述外攪拌葉片和所述另外的外攪拌葉片，至少在垂直於所述攪拌軸觀察時，共同形成封閉的彎曲外輪廓。
  16. 根據申請專利範圍第14項或第15項所述的攪拌機構設備，其特徵在於，所述外攪拌葉片和所述另外的外攪拌葉片，至少在垂直於所述攪拌軸觀察時，共同形成具有非橢圓形凹陷部的橢圓。
  17. 一種攪拌器，其具有至少一種根據前述申請專利範圍中任一項所述的攪拌機構設備。
  18. 一種攪拌系統，其具有至少一個容器並且具有至少一個佈置在所述容器中的根據申請專利範圍第17項所述的攪拌器。據申請專利範圍第1項所述的冶金組件，進一步包括氣密密封，該氣密密封圍繞耦合於被界定穿過該蓋的該多個孔的第一孔，其中該氣密密封被配置成接收可活動陽極，並且將該可活動陽極移動穿過該氣密密封與被界定界定穿過該蓋的該第一孔。
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