WO2017045846A2 - Rührorgan, rührstabanordnung sowie transport- und lagerbehälter für flüssigkeiten mit einer rührstabanordnung - Google Patents

Rührorgan, rührstabanordnung sowie transport- und lagerbehälter für flüssigkeiten mit einer rührstabanordnung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a stirrer for an industrial stirrer, in particular for a Rownstabaniser for connection to a combinable with a container for holding liquid agitator, the container having in an upper bottom wall a closable with a lid filling opening for filling the container, wherein the stirring member a rod-shaped Rownorganuza the Rownstabanowski is connectable, wherein the stirring member has a bearing end and a connected via a web to the bearing end formed with a flow tube Rownorganende, wherein the flow tube has a pipe wall.
  • a stirrer which has an annular storage area.
  • the storage area is located in an inflow plane of a flow inlet cross-section of an opening of the stirring element.
  • a flow tube is formed in the form of a bead on the storage surface or opening.
  • a disadvantage of the known stirring elements is that no satisfactory mixing can be achieved according to the viscosity and flow behavior of the liquid to be mixed. Nevertheless, it is desirable to achieve a stable centering of the stirring elements on a rotating path of the stirring rod arrangement.
  • the object of the present invention is to propose a stirring element and a stirring rod arrangement which has improved mixing properties. This object is achieved by a stirrer with the features of claim 1, a stirring rod assembly with the features of claim 1 1 and a transport and storage container with the features of claim 15 dissolved.
  • the stirrer according to the invention for an industrial stirrer in particular for a stirring rod assembly for connection to an agitator combinable with a container for holding liquids, the container having in an upper bottom wall a closable with a lid filling opening for filling the container, is provided with a rod-shaped Rownorgany the stirring bar arrangement connectable, wherein the stirring member has a bearing end and connected via a web to the bearing end formed with a flow tube Stirring end, wherein the flow tube has a pipe wall, wherein the flow pipe at its Strömungsein SharePointsquer- cut has a circular formed Stau configuration, wherein the storage surface at least one circular ring sector has, which is inclined relative to an inflow plane of the flow inlet cross-section.
  • the circularly formed storage surface which has at least one circular ring sector which is inclined with respect to an inflow plane of the flow inlet cross section, a force additionally acting on the stirrer elements can be generated at a defined location which serves to influence a relative movement of the stirrer end in the flow environment.
  • the annular area of the storage area allows a very good mixing of a liquid to be mixed, since a turbulence of the liquid is produced.
  • the inclined circular sector extends, relative to a circular center point, to at least at least 90 °, preferably at least 180 °, particularly preferably at least 270 °, of the storage area.
  • the inclined circular sector extends, relative to a circular center point, to at least at least 90 °, preferably at least 180 °, particularly preferably at least 270 °, of the storage area.
  • the inclined circular ring sector can be arranged opposite a connection surface or planar partial surface of the web, relative to the center of the circular ring.
  • the storage area can have at least one surface sector which, in relation to a flat partial area of the storage area, can be surrounded by a surface area.
  • Sector angle ⁇ is inclined, wherein the surface sector angle ⁇ may be preferably 1 0 °.
  • the area sector can then also be flat.
  • the area sector angle ⁇ can for example also be 5 ° or up to 20 °.
  • the sloped annulus sector may extend relative to a center of the annulus to over 360 degrees of the jamming surface. Consequently, the entire storage area may be inclined relative to the inflow plane of the flow inlet cross section.
  • the circular ring sector may also be inclined by a surface sector angle, wherein the area sector angle may be constant.
  • the storage area may be formed conical or funnel-shaped, wherein the storage surface forms a relative to the flow tube comparatively flat cone in the manner of a funnel.
  • a surface sector angle ⁇ of the cone may be 5 ° to 20 °, preferably 10 °.
  • the area sector angle ⁇ is measured at one edge of the circular sector and can vary by + / _ 1 °.
  • the circular ring sector may be inclined by a surface sector angle,, wherein the surface sector angle along the circular ring sector according to a non-linear, preferably a trigonometri- see function is continuously changed, wherein the surface sector angle ⁇ at least in sections may be 5 ° to 20 °, preferably 10 °.
  • a function may be, for example, a sine function, so that the circular ring sector may be wave-shaped in its radial course.
  • the circular ring sector may be inclined by a surface sector angle, wherein the surface sector angle may increase steadily with a decreasing distance of the storage surface relative to a circular center point or a circular center axis.
  • the area sector Angle ⁇ can thus be formed continuously relative to the annular center or relative to an outer edge plane formed by an outer edge of the storage rim, for example linearly varied, so that an optionally improved inflow behavior of liquid into the flow tube becomes possible.
  • the area sector angle ⁇ may be at least 5 ° to 20 °, preferably 10 °, at the outer edge of the storage rim to the outer edge plane.
  • the storage area may be formed as a sound cup mouth opening.
  • the mouth opening can be designed in the manner of a trumpet-shaped or horn-shaped mouth opening, whereby an optionally laminar flow within the flow tube can be formed, which favors a vibration-free circulation of stirring elements.
  • the circular ring sector can be tilted by a surface sector angle, wherein the surface sector angle can be continuously changed with a decreasing distance of the storage surface relative to a circular center corresponding to a nonlinear, preferably a trigonometric function, wherein the surface sector angle ⁇ at least in sections 5 ° may be up to 20 °, preferably 10 °.
  • the circular ring sector can then be continuously changed in the manner of a shaft extending from the center of the annulus.
  • the storage area may be formed as a wavy mouth opening.
  • the circular ring sector can form a plurality of sinusoidal waves.
  • a desired buoyancy force can be set at the agitator ends via the choice of the angle of attack as a function of the rotational speed of the stirring rod arrangement.
  • the pipe wall is formed as a slender cone, such that a flow inlet cross section of the flow tube is inclined to a flow outlet cross section of the flow tube at a pipe angle, so that thereby influencing the buoyancy force is possible.
  • the flow tube at the flow inlet cross-section has the storage edge with the annularly formed storage surface, which adjoins a web surface of the web, depending on the design and size of the storage surface, a desired flow resistance of the stirring element can also be set.
  • the storage area is inclined relative to the axis of rotation by a storage surface angle in the direction of flow, so that apart from the area size of the storage area, the flow resistance can be adjusted via the storage area angle.
  • buoyancy pocket is formed with a buoyancy surface, which is opposite to the axis of rotation by an inclination angle in the flow direction and with an angle of attack is inclined relative to the direction of flow
  • the buoyancy or flow resistance behavior of the stirring element can be influenced by a suitable choice of the angle via a corresponding design of the web surface.
  • the stirring rod arrangement according to the invention for an industrial stirrer in particular for connection to an agitator combinable with a container for holding liquids, the container having in an upper bottom wall a filling opening which can be closed with a lid for filling the container, has a rod-shaped hollow shaft for receiving an agitator shaft formed agitator, wherein the Rrockstaban extract with the Rchanorgany pivotally connected according to the invention Rlickorgane has.
  • the stirrers can then take in an operating configuration as a result of rotation of the Rownorganys dependent on the rotational speed of the Rownorganys pivot position with a trained relative to the axis of rotation ⁇ rotation, such that the free Rlickorganenden are arranged in a stirring distance r of the axis of rotation. Further advantageous embodiments of a stirring rod arrangement will become apparent from the dependent claims on claim 1 back.
  • the stirrers may be pivoted in a mounting configuration with a free Rownorganende against a rotational axis of the Rownorganys, between spring means and the Rownorgany a spring means may be arranged such that the stirring elements are applied in an operating configuration in Fo lge rotation of the Rownorganys with centrifugal force and one of the rotational speed of the Rownorganys dependent pivotal position with an opposite the axis of rotation formed angle ⁇ occupy, the free Rlickorganenden are arranged in a stirring distance r of the rotation onsachse and the increasing with increasing stirring angle spring force counteracts the centrifugal force.
  • Container wall exists.
  • the restoring spring action also has to Fo lge that even agitators made of a material of low density in a liquid of comparable density can not float, but in a desired stirring depth in the liquid are effective.
  • the free stirrer elements of the stirrers are arranged in the mounting configuration below the pivot bearings formed on the agitator carrier, since thus the stirrers can be pivoted directly against each other in the assembly configuration, so that the for the insertion of the stirring rod assembly through the Ein somnllö opening of the container in the container relevant cross-section in the range of mutually pivoted stirrers is as low as possible.
  • the spring device is designed as a leg spring, in particular the above-described cross-sectional minimization can still be supported because the leg spring radially outboard of the
  • Rlickorganen with the least possible radial projection is installable.
  • one leg of the leg spring is supported above the pivot bearing on the agitator carrier and the other leg of the leg spring is supported on the stirrer.
  • the Federeinrich- device is designed as a spiral spring, which requires the smallest possible installation space.
  • one end of the coil spring may be arranged on a pivot pin of the pivot bearing and the other end on the agitator.
  • the spring device is designed as an electrically conductive connection between the agitator carrier and the stirring element, a reliable electrostatic discharge independent of the design of the pivot bearing can take place from the liquid to be stirred via the stirring elements into the agitator carrier.
  • the spring device is made of an electrically conductive plastic
  • the Rlickstaban Aunt total with all its components in plastic, preferably electrically conductive plastic is executable.
  • the stirring element itself can thus also be manufactured in one piece, for example as an injection molded part, from electrically conductive plastic.
  • the spring device is formed from a material extension formed on the stirring element, it is possible to design the spring device together with the stirring element in a single production process, for example in an injection molding process. In addition, an integral connection between the spring device and the stirring element is thereby realized, so that it is possible to dispense with special, separately formed connection devices.
  • the Rlickorgany has at its upper axial end a connection device for connection to the lid, wherein the connection device has an axial stop for abutment against a formed in the bottom of a cover for receiving a bung stopper plug formed support edge defining a formed in the bottom piercing opening ,
  • the connection device has an axial stop for abutment against a formed in the bottom of a cover for receiving a bung stopper plug formed support edge defining a formed in the bottom piercing opening
  • the above advantageous embodiment of the Rhackan extract with the arranged at its upper axial end connection device thus proves to be independent of the other configuration of the Rlickorganys, ie in particular regardless of whether a spring means between the Rlickorganen and the Rlickorgany is arranged, and in particular independently how the stirrers are designed, as advantageous. If the stop of the above-described connection device is formed by a circlip received in a circlip receptacle of the connection device, this can be carried out particularly easily, on the other hand allows the design of the stopper as a circlip, which rests on the support edge, if necessary, a rotational movement between the Stirring rod assembly and the lid.
  • the locking ring is located on the support edge only at a standstill of Rhakstaban Ich, whereas the circlip is lifted from the support edge during rotation of the Rownstaban Ich relative to the lid to avoid friction and friction caused by friction and thus possible contamination of the liquid received in the container ,
  • the locking ring receptacle is designed as a separate component which is connected in a form-fitting manner with the agitator carrier in order to form the connection device.
  • the securing ring receptacle prefferably be formed integrally with the stirring element carrier.
  • the securing ring receptacle is formed from a material extension formed on the stirring element carrier, which can be produced, for example, by a forming process on the contour of the stirring element carrier.
  • the Rhackorgany has at its lower axial end formed as a shaft hub connection means for connecting the Rlickorgane, wherein the connection means is positively connected to the Rlickorgany and has for connection to the Rlickorganen and training of pivot bearings journals, the Rlickorgany can be designed particularly simple and the Compared with this complex configured connection device can be manufactured separately. The design of the connection device on Rlickorgany can then be done by simply making the positive connection between the connection device and the Rlickorganically.
  • connection device simultaneously serves for connection to the agitator shaft of the agitator. If the connection of the connection device with the agitator shaft is formed positively, even this connection without the aid of tools in a simple manner erfo.
  • connection device has a first form-locking connection device for transmitting the torque of the agitator shaft to the stirring elements and a second connection device for axial securing of the connection device on the agitator shaft, so that not only a secure transmission of the torque from the agitator shaft to the Rlickstabaniser by a formschlüssig- ge connecting means, but beyond also the axial securing of a defined axial relative position between agitator shaft and Rrockstaban Aunt via a positive connection means takes place.
  • the Rlickstaban Aunt is formed so that it is connected to the lid and can be used together with the lid as a mounting unit in a filling opening of a container and connectable by means of a connection of the lid with the filling opening of the container with the container, so that one in their composite secured with the container combination of a stirring rod assembly with a container by a simple replacement of the standard on the filling opening of the container arranged lid against a connected as a mounting unit with the stirring rod assembly lid erfo can.
  • the lid provided with a plug in the trough of the lid bung, such that the retaining ring in a both sides axially limited ring receiving space designed as a mounting unit Rownstaban ever recorded.
  • the present invention also relates in particular to a transport and storage container for liquids with a container formed as an inner container made of plastic, which in an upper bottom wall a closable with a lid Einglallö opening for filling the
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a container which can be used as an inner container for a transport and storage container for liquids with a stirring rod arrangement not in accordance with the invention in a mounting configuration
  • Fig. 2 is a partial view of an upper axial end of in
  • FIG. 3 shows the stirring rod arrangement shown in FIG. 2 with an axially raised agitator shaft
  • FIG. 5 is an exploded view of another embodiment of the stirring rod assembly not according to the invention.
  • FIG. 6 shows the stirring rod arrangement shown in FIG. 5 in the assembled state;
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of a connection device formed on the upper axial end of the stirring rod arrangement
  • FIG. 8 shows the lower axial end of the stirring rod arrangement shown in FIG. 1 on an enlarged scale with a plurality of stirring elements
  • FIG. 10 shows the stirrer assembly shown in FIG. 8 in an operating configuration
  • Fig. 11 is a single non-inventive stirring member in
  • FIG. 12 is an isometric view of that shown in FIG. 11.
  • FIG. 13 shows the stirring element illustrated in FIG. 11 in a sectional view according to section line XIII-XIII;
  • FIG. 14 shows the stirrer shown in FIG. 11 according to section line XIV-XIV;
  • FIG. Fig. 15 shows another embodiment of a non-inventive
  • FIG. 16 shows the stirring element illustrated in FIG. 15 in an isometric view.
  • FIG. 17 shows a first embodiment of a stirring element according to the
  • FIG. 18 shows the stirring element shown in FIG. 17 in a sectional view according to section line XVIII-XVIII;
  • FIG. 18 shows the stirring element shown in FIG. 17 in a sectional view according to section line XVIII-XVIII;
  • FIG. 19 is an isometric view of that shown in FIG. 17.
  • FIG. 20 shows a plan view of a second embodiment of a single stirring element according to the invention.
  • FIG. 21 shows the stirring element shown in FIG. 20 in a sectional view according to section line XXI-XXI;
  • FIG. 22 shows a third embodiment of a single stirring element according to the invention in an isometric view
  • FIG. 23 shows a stirring element end of the stirring element shown in FIG.
  • FIG. 24 shows the agitator end of the agitation system shown in FIG.
  • Fig. 25 shows a fourth embodiment of a R##organendes after the
  • Fig. 26 is a cross-sectional view of the agitator end of Fig. 25;
  • Fig. 27 shows a fifth embodiment of a single agitator according to the invention in an isometric view.
  • Fig. 1 shows a designed as an inner container for a transport and storage container not shown container 20 for receiving liquids.
  • the container 20 then points to a lower bottom wall 21 which serves for support on a pallet base, not shown here, a transport pallet, which is provided with a likewise not shown grid shell which receives the container 20, a front wall 22, two opposite sides - walls 23, 24, a rear wall 25 and one of the lower bottom wall 21 opposite upper bottom wall 26.
  • the upper bottom wall 26 is provided with a filler neck 27 which can be closed with a cover 28 designed here as a screw cap.
  • the cover 28 forms in the illustrated embodiment, a component of a stirring rod assembly 29, which as essential components as a hollow shaft of electrically conductive plastic in the present case formed Rrockorganis 30 and a Rrockorgananord- tion 3 1, which has three stirrers 32 in the present embodiment , which are connected by means of a shaft 33 with the Rrockorganong 30.
  • spring devices designed here as torsion springs 34 are provided between the stirring members 32 and the agitator carrier 30, which in the present case are indirectly connected via the shaft hub 33 to the agitator carrier 30, wherein the shaft hub for the positive connection with free leg ends 35 of the leg springs 34 has latching receptacles 36, into which latching projections 37 formed on the leg ends 35 engage.
  • the leg springs 34 are integrally formed in the present case, the stirring members 32, wherein in the case of the present embodiment, a cohesive connection of the leg springs 34 is formed on the stirring members 32 characterized in that the stirring members 32 are made together with the torsion springs 34 in an injection molding. In the prestressed state, the torsion springs are S-shaped.
  • the torsion springs 34 are formed as the stirring members 32 and the shaft hub 33 in accordance with the Rownorganis 30 of an electrically conductive plastic material.
  • the stirring rod assembly is shown in a mounting configuration in which no rotation of the Rownorganiss 30 by means of a shaft hub 33 with the Rownorganis 30 rotationally rigidly connected agitator shaft 38 takes place, as shown in Fig. 2, from above in the agitator carrier 30 is inserted and with a shaft journal 39 shown in Fig. 5, formed at the lower axial end of the agitator shaft 38 in the illustrated in Fig. 9, formed in the shaft hub 33 shaft journal receptacle 40 is inserted.
  • the shaft journal receptacle 40 is equipped with locking legs 41 which engage in not shown detent receptacles on the shaft journal 39.
  • the stirring members 32 are formed here with bearing eyes 42 designed as a bearing eye for forming a pivot bearing 43 in each case on a shaft hub 33 formed on the pivot pin 44.
  • the stirring element ends 48 are formed with a flow tube which is provided with an annular storage surface 5 1 at its flow inlet cross section 53, that is to say its side facing the stirring direction 50.
  • the storage area 5 1 is inclined at a storage surface angle ⁇ with respect to the axis of rotation 47 in the direction of flow 50.
  • the flow tube 49 has a tube wall 52, which is designed as a slender cone, such that the flow inlet cross section 53 is inclined to a flow outlet cross section 54 of the flow tube 49 at a tube angle ⁇ .
  • the length L i of the tube wall 52 in FIG Flow direction 50 is greater than the length L 2 of the pipe wall 52 below the flow axis 57th
  • a surface base 58 of a concave lifting surface 60 formed by an upper part 59 of the tube wall 52 is inclined at an angle ⁇ to the direction of flow 50.
  • FIGS. 15 and 16 show a stirring element 82 which, in contrast to the stirring element 32 shown in particular in FIGS. 13 and 14, has a stirring element end 83 which, in contrast to FIGS. 15 and 16
  • Rlickorganende 48 of the stirring member 82 is provided with a storage surface 84 which is composed of a flat surface 85 with formed on the peripheral edge of the storage surface 84 surface segments 86 and 87, wherein the surface segments 86, 87 in the present case against the direction of flow 50 relative to the flat surface portion 85th in each case are inclined by a surface segment angle ß i or ß 2 .
  • the surface segments 86, 87 are formed as ring segments, wherein in each case an outer edge 88 of the surface segments 86, 87 by the peripheral edge of the storage surface 84 and a connecting edge 89 of the surface segments 86, 87 in the transition to
  • Flow tube 49 of the Rloppyorganendes 83 extends, in the present case, the connection edges 89 parallel to each other.
  • the two surface segments are flat in the case of the illustrated embodiment and also have in the present case a matching size.
  • the agitator 82 shown in FIGS. 15 and 16 is identical to the stirring member 32 shown in FIGS. 13 and 14, except for the agitator end 83, which has the storage surface 84 instead of the storage surface 5 1, so that matching components of the Stirrer 82 corresponding corresponding reference numerals.
  • a buoyancy pocket 61 is formed in a middle web portion of the web 56, such that starting from a substantially straight leading edge 62 of the web 56 by the inclination angle ⁇ relative to the rotation axis 47 and an angle of attack a 2 with respect to the direction of flow 50 inclined lifting surface 63 is formed, which is lowered over obliquely to the lifting surface 63 employees flanks 64, 65 relative to the adjacent web surface 66.
  • the agitator carrier 30 of the stirring rod assembly 29 is provided at its upper axial end with connecting devices 67, 68 and 69 shown here in three different embodiments, which in differently formed securing receptacles 70, 71, 72 in the record this case coincident trained locking ring 73.
  • Figs. 4 and 6 show the Connecting devices 67 and 68 in the transport state of the stirring rod assembly 29.
  • the connection device 68 is used to connect the Rownorganiss 30 of the stirring rod assembly 29 with the cover 28.
  • a stirring receptacle 7 formed as a sleeve and welded to the upper axial end of the agitator carrier 30.
  • the upper axial end of the Rownorganiss 30 is guided with the formed thereon securing receptacle 71 from below through a formed in the cover 28 through-hole 74, so subsequently introduced from above the locking ring 73 in a lid for receiving a bung plug 75 formed plug recess 76 and on the fuse holder 7 1, which has a limited by two gutters 77 receiving groove 78, can be snapped.
  • Screwed lid 28 so defines a lower edge 80 of the bung plug 75 together with the support edge 79 of the lid 28 a ring receiving space 8 1, in which the retaining ring can perform limited or substantially no axial movement, so that a secure connection between the lid 28 and the stirring element carrier 30 is formed.
  • the container 20 can also be combined with a stirring rod assembly 29 independently of the installation of an agitator.
  • a stirrer is connected to the stir bar assembly 29 so as to agitate a liquid received in the container, it is sufficient to remove the bung plug 75 from the plug well 76 to remove the lid 28 and the agitator shaft 38 from above into the Rlickorganis 30 and to couple with this.
  • the agitator can be placed in the usual way on the container 20 and a support structure connected to the outer shell of the container 20 and connected thereto.
  • FIGS. 17 to 19 shows a first embodiment of a stirring element 90 according to the invention having a bearing end 91 and a stirring element end 94 connected to the bearing end 91 via a web 92 and having a flow tube 93.
  • the stirring element 90 is provided with a rod-shaped stirring element carrier connectable here Rownstaban für not shown.
  • the flow tube 93 has a tube wall 128, wherein the flow tube 93 at its flow inlet cross section 98 has an annularly shaped storage surface 95, and wherein the storage surface 95 has at least one circular sector 96 which is inclined relative to an inflow plane 97 of the flow inlet cross section 98.
  • the stirring element 90 has the circular ring sector 96 at the annular area 96, which faces the inflow plane 97 of the flow inlet cross section 98 of the flow tube 93 by one in the area of a surface sector 99 of the circular ring sector 96 constant surface sector angle ⁇ of 10 ° is inclined.
  • the area sector 99 of the storage area 95 thus formed is consequently inclined relative to a flat partial area 1 00 of the storage area 95 by this constant area sector angle ⁇ .
  • the partial surface 100 connects directly to the web 92.
  • the area sector 99 extends with respect to a circular ring center 1 01 of the congestion surfaces 95 over 1 80 °.
  • the circular ring sector 96 comprises in addition to the area sector 99 (with the constant area sector angle ⁇ ) two intermediate sectors 200, 201, wherein in each of the intermediate sectors the surface inclination angle ⁇ in the circumferential direction of 0 ° (adjacent to the partial area 100) is approximately linear to approximately 10 ° (adjacent to the area sector 99) increases.
  • the two intermediate sectors 200, 201 extend in the circumferential direction in each case by approximately 45 °, ie in total by 90 °.
  • Figs. 20 and 21 show a second embodiment of a stirring member 102 according to the invention.
  • a circular ring sector 103 is formed so that relative to a center of annulus 1 04 over 360 ° of a storage area 105 extends.
  • the circular ring sector 103 is therefore designed as a cone 106.
  • the inclined surface sector angle ⁇ is constant and in the circumferential direction and in the radial direction, in each case based on the circular center point 104th
  • FIGS. 22 to 24 shows a third embodiment of a stirring element 107 according to the invention, wherein, in contrast to the stirring element described in FIGS. 17 to 19, a stirring element end 108 with a trumpet-shaped storage surface 109 is formed in the stirring element 107.
  • the area sector angle ⁇ increases steadily linearly at a reduced distance relative to a circular center axis 127 or an annular center of the storage area 109.
  • the storage surface 109 forms a sound cup mouth opening 1 10 with a surface sector angle ⁇ of at least 10 °.
  • the storage area 109 merges into a flow tube 11.
  • An annulus 1 12 of the storage surface 109 is inclined by an angle ⁇ relative to a flow direction 1 13 of the flow tube 1 1 1.
  • a tube wall 129 of the flow tube 1 1 1 thus extends substantially in the direction of flow or is inclined at an angle ⁇ in the direction of flow.
  • FIGS. 25 and 26 show a stirrer end 1 14 of a fourth exemplary embodiment of an inventive stirrer 1 15 shown here in sections with a flow tube 16 and an annular surface 17.
  • the stirrer 1 15 or the stowage surface 11 is in FIG Difference to the in Figs. 17 to 19
  • the storage area 1 forms 17 concentric wave crests 1 19 and troughs 120.
  • the area sector angle ⁇ increases and decreases continuously with reduced distance relative to the circular center axis 1 1 8.
  • the surface sector angle ⁇ is therefore continuously changed with a decreasing distance of the storage surface 1 17 relative to the circular center of the ring 1 1 8 according to a non-linear trigonometric function.
  • FIG. 27 shows a further stirring element 121 according to the invention in an embodiment in which, in contrast to the stirring element described in FIGS. 17 to 19, a storage area 122 is inclined and an inclination or a surface sector angle ⁇ of 10 ° which is not marked here along the storage surface 122 according to a sine function continuously changed so that the storage surface 122 forms a waveform in the radial direction.
  • the storage area 122 thus likewise has peaks 123 and wave troughs 124. Accordingly, the area sector angle ⁇ is continuously changed along the storage area 122 or a circular ring sector corresponding to a non-linear trigonometric function.

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Abstract

Rührorgan (90) für einen Industrierührer, insbesondere für eine Rührstabanordnung zum Anschluss an ein mit einem Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten kombinierbares Rührwerk, wobei der Behälter in einer oberen Bodenwand eine mit einem Deckel verschließbare Einfüllöffnung zum Befüllen des Behälters aufweist, wobei das Rührorgan mit einem stabförmig ausgebildeten Rührorganträger der Rührstabanordnung verbindbar ist, wobei das Rührorgan ein Lagerende (91) und ein über einen Steg (92) mit dem Lagerende verbundenes, mit einem Strömungsrohr (93) ausgebildetes Rührorganende (94) aufweist, wobei das Strömungsrohr eine Rohrwandung aufweist, wobei das Strömungsrohr an seinem Strömungseintrittsquerschnitt eine kreisringförmig ausgebildete Staufläche (95) aufweist, wobei die Staufläche zumindest einen Kreisringsektor (96) aufweist, der gegenüber einer Einströmebene des Strömungseintrittsquerschnitts geneigt ist.

Description

Rührorgan, Rührstabanordnung sowie Transport- und Lagerbehälter für Flüssigkeiten mit einer Rührstabanordnung
Die Erfindung betrifft ein Rührorgan für einen Industrierührer, insbesondere für eine Rührstabanordnung zum Anschluss an einen mit einem Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten kombinierbares Rührwerk, wobei der Behälter in einer oberen Bodenwand eine mit einem Deckel verschließbare Einfüllöffnung zum Befüllen des Behälters aufweist, wobei das Rührorgan mit einem stabförmig ausgebildeten Rührorganträger der Rührstabanordnung verbindbar ist, wobei das Rührorgan ein Lagerende und ein über einen Steg mit dem Lagerende verbundenes mit einem Strömungsrohr ausgebildetes Rührorganende aufweist, wobei das Strömungsrohr eine Rohrwandung aufweist.
Ein Rührorgan in einer Rührstabanordnung der eingangs genannten Art ist aus der DE 20 2014 002 901 U l bekannt. Die bekannten Rührorgane der Rührstabanordnung sind in einer Montagekonfiguration in der die Rührstabanordnung in einen Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten eingesetzt werden kann, gegen den Rührorganträger verschwenkt und in dieser Stellung über eine Rastverbindung am Rührorganträger gesichert. Die Rührorgane selbst sind an einem Lagerende an einem Rührorganträger schwenkbar gelagert angeordnet und weisen von dem Lagerende ausgehend einen Steg auf, an dessen Rührorganende ein Strömungsrohr befestigt ist. Das Strömungsrohr ist konusförmig ausgebildet und weist einen Strömungseintrittsquerschnitt auf der größer ist als ein Strömungsaustrittsquerschnitt.
Aus der DE 10 2008 063 393 B3 ist ein Rührorgan bekannt, welches eine kreisringförmige Staufläche aufweist. Die Staufläche liegt in einer Einströmebene eines Strömungseintrittsquerschnitts einer Öffnung des Rührorgans. Ein Strömungsrohr ist in Form eines Bördels an der Staufläche bzw. Öffnung ausgebildet.
Bei den bekannten Rührorganen ist nachteilig, dass j e nach Viskosität und Fließverhalten der zu durchmischenden Flüssigkeit keine zufriedenstellende Durchmischung erzielt werden kann. Gleichwohl ist es wün- sehenswert eine stabile Zentrierung der Rührorgane auf einer Rotationsbahn der Rührstabanordnung zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rührorgan und eine Rührstabanordnung vorzuschlagen, das bzw. die verbesserte Mischeigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird durch ein Rührorgan mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Rührstabanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 und einen Transport und Lagerbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelö st.
Das erfindungsgemäße Rührorgan für einen Industrierührer, insbesondere für eine Rührstabanordnung zum Anschluss an ein mit einem Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten kombinierbares Rührwerk, wobei der Behälter in einer oberen Bodenwand eine mit einem Deckel verschließbare Einfüllöffnung zum Befüllen des Behälters aufweist, ist mit einem stabförmig ausgebildeten Rührorganträger der Rührstabanordnung verbindbar, wobei das Rührorgan ein Lagerende und ein über einen Steg mit dem Lagerende verbundenes mit einem Strömungsrohr ausgebildetes Rührorganende aufweist, wobei das Strömungsrohr eine Rohrwandung aufweist, wobei das Strömungsrohr an seinem Strömungseintrittsquer- schnitt eine kreisförmig ausgebildete Staufläche aufweist, wobei die Staufläche zumindest einen Kreisringsektor aufweist, der gegenüber einer Einströmebene des Strömungseintrittsquerschnitts geneigt ist.
Durch die kreisförmig ausgebildete Staufläche, die zumindest einen Kreisringsektor aufweist, der gegenüber einer Einströmebene des Strö- mungseintrittsquerschnitts geneigt ist, kann an einer definierten Stelle eine zusätzlich an den Rührorganen angreifende Kraft erzeugt werden, die zur Beeinflussung einer Relativbewegung des Rührorganendes im Strömungsumfeld dient. Gleichzeitig ermö glicht die kreisringförmig ausgebildete Staufläche eine sehr gute Durchmischung einer zu mischen- den Flüssigkeit, da eine Verwirbelung der Flüssigkeit erzeugt wird.
Gleichzeitig kann die durch den geneigten Kreisringsektor erzeugte Kraft an dem Rührorgan das Rührorgan soweit stabilisieren bzw. zentrieren, dass trotz der durch die Staufläche erzeugten Verwirbelungen in der zu durchmischenden Flüssigkeit ein ruhiger und schwingungsarmer Umlauf der Rührstabanordnung auf einer Rotationsbahn mö glich ist.
In einer Ausführungsform des Rührorgans kann vorgesehen sein, dass sich der geneigte Kreisringsektor bezogen auf einen Kreisringmittelpunkt auf mindestens zumindest 90° , bevorzugt mindestens 1 80° , besonders bevorzugt mindestens 270° der Staufläche erstreckt. Je nach Viskosität und Fließverhalten des zu durchmischenden Fluides kann der geneigte
Kreisringsektor dann an die Mischaufgabe angepasst werden. Der geneigte Kreisringsektor kann einer Anschlussfläche bzw. ebenen Teilfläche des Stegs gegenüberliegend, relativ bezogen auf den Kreisringmittelpunkt, angeordnet sein. Weiter kann die Staufläche zumindest einen Flächensektor aufweisen, der gegenüber einer ebenen Teilfläche der Staufläche um einen Flächen- Sektorenwinkel ζ geneigt ist, wobei der Flächensektorenwinkel ζ vorzugsweise 1 0° betragen kann. Beispielsweise kann der Flächensektor dann auch eben ausgebildet sein. Der Flächensektorenwinkel ζ kann beispielsweise auch 5 ° oder bis zu 20° betragen. In einer weiteren Ausführungsform kann sich der geneigte Kreisringsektor relativ bezogen auf einen Kreisringmittelpunkt auf über 360° der Staufläche erstrecken. Folglich kann die gesamte Staufläche gegenüber der Einströmebene des Strömungseintrittsquerschnitts geneigt sein.
Auch kann der Kreisringsektor um einen Flächensektorenwinkel ζ ge- neigt sein, wobei der Flächensektorenwinkel konstant ausgebildet sein kann. So kann demnach die Staufläche konusförmig bzw. trichterförmig ausgebildet sein, wobei die Staufläche einen gegenüber dem Strömungsrohr vergleichsweise flachen Konus in Art eines Trichters ausbildet. Ein Flächensektorenwinkel ζ des Konus kann 5 ° bis 20° , vorzugsweise 10° betragen. Der Flächensektorenwinkel ζ wird an einem, Rand des Kreisringsektors gemessen und kann um +/_ 1 ° variieren.
Weiter kann der Kreisringsektor um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt sein, wobei der Flächensektorenwinkel entlang des Kreisringsektors entsprechend einer nichtlinearen, vorzugsweise einer trigonometri- sehen Funktion fortlaufend verändert ist, wobei der Flächensektorenwinkel ζ zumindest abschnittsweise 5 ° bis 20° , bevorzugt 10° betragen kann. Eine derartige Funktion kann beispielsweise eine Sinusfunktion sein, sodass der Kreisringsektor in seinem radialen Verlauf wellenförmig ausgebildet sein kann. Durch diese wellenförmige Ausbildung des Kreis- ringsektors kann eine noch bessere Zentrierung des Rührorganendes erzielt werden.
Auch kann der Kreisringsektor um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt sein, wobei der Flächensektorenwinkel mit einem abnehmenden Abstand der Staufläche relativ zu einem Kreisringmittelpunkt bzw. einer Kreisringmittelpunktsachse stetig zunehmen kann. Der Flächensektoren- winkel ζ kann fo lglich relativ zu dem Kreisringmittelpunkt bzw. relativ zu einer von einem Außenrand des Staurandes gebildeten Außenrandebe- ne stetig, beispielsweise linear verändert ausgebildet sein, sodass ein gegebenenfalls verbessertes Einströmverhalten von Flüssigkeit in das Strömungsrohr möglich wird. Der Flächensektorenwinkel ζ kann an dem Außenrand des Staurandes zur Außenrandebene zumindest 5 ° bis 20° , bevorzugt 10° betragen.
Beispielsweise kann die Staufläche als schallbecherförmige Mundö ffnung ausgebildet sein. Die Mundöffnung kann in Art einer trompeten- förmigen bzw. hornförmigen Mundö ffnung ausgestaltet sein, wobei dadurch eine gegebenenfalls laminare Strömung innerhalb des Strömungsrohrs ausgebildet werden kann, was einen schwingungsfreien Umlauf von Rührorganen begünstigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Kreisringsek- tor um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt sein, wobei der Flächensektorenwinkel mit einem abnehmenden Abstand der Staufläche relativ zu einem Kreisringmittelpunkt entsprechend einer nichtlinearen, vorzugsweise einer trigonometrischen Funktion fortlaufend verändert sein kann, wobei der Flächensektorenwinkel ζ zumindest abschnittsweise 5 ° bis 20° , bevorzugt 10° betragen kann. Der Kreisringsektor kann dann in Art einer von dem Kreisringmittelpunkt ausgehende Welle fortlaufend verändert sein.
Demnach kann die Staufläche als eine wellenförmige Mundöffnung ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Kreisringsektor mehrere sinusförmige Wellen ausbilden.
Wenn die Rohrwandung derart ausgebildet ist, dass in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse des Steges oberhalb einer Rohrachse die Länge der Rohrwandung in Strömungsrichtung größer ist als unterhalb der Rohrachse, ist oberhalb der Rohrachse ein in Strömungsrichtung längeres Flächenprofil ausgebildet als unterhalb der Strömungsachse, sodass der auf die Rührorganenden wirkende Auftrieb erhöht wird und eine Stabilisierung der Rührorganenden in der Flüssigkeitsströmung während des Betriebs die Folge ist.
Wenn darüber hinaus, ein Flächengrund einer durch einen oberen Teil der Rohrwandung gebildeten Auftriebsfläche unter einem Anstellwinkel zur Anströmrichtung geneigt ist, lässt sich über die Wahl des Anstellwinkels in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Rührstabanordnung eine gewünschte Auftriebskraft an den Rührorganenden einstellen. Somit ist es beispielsweise möglich, durch geeignete Wahl des Anstellwinkels eine besondere Anpassung der Rührstabanordnung an die Viskosität oder sonstige stoffliche Beschaffenheit der aufzurührenden Flüssigkeiten vorzunehmen.
Vorzugsweise ist die Rohrwandung als schiefer Konus ausgebildet, derart, dass ein Strömungseintrittsquerschnitt des Strömungsrohrs zu einem Strömungsaustrittsquerschnitt des Strömungsrohrs unter einem Rohrwinkel geneigt ist, sodass auch hierdurch eine Beeinflussung der Auftriebskraft möglich ist.
Wenn das Strömungsrohr an dem Strömungseintrittsquerschnitt den Staurand mit der kreisringförmig ausgebildeten Staufläche aufweist, die an eine Stegoberfläche des Stegs anschließt, kann j e nach Ausführung und Größe der Staufläche auch ein gewünschter Strömungswiderstand des Rührorgans eingestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Staufläche gegenüber der Rotationsachse um einen Stauflächenwinkel in Anströmrichtung geneigt ist, sodass abgesehen von der Flächengröße der Staufläche der Strömungswiderstand über den Stauflächenwinkel einstellbar ist.
Wenn in einem mittleren Stegabschnitt eine Auftriebstasche ausgebildet ist mit einer Auftriebsfläche, die gegenüber der Rotationsachse um einen Neigungswinkel in Strömungsrichtung und mit einem Anstellwinkel gegenüber der Anströmrichtung geneigt ist, kann durch geeignete Wahl der Winkel das Auftriebs- bzw. Strömungswiderstandsverhalten des Rührorgans über eine entsprechende Gestaltung des Stegoberfläche beeinflusst werden. Die erfindungsgemäße Rührstabanordnung für einen Industrierührer, insbesondere zum Anschluss an einem mit einem Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten kombinierbares Rührwerk, wobei der Behälter in einer oberen Bodenwandung eine mit einem Deckel verschließbare Einfüllö ffnung zum Befüllen des Behälters aufweist, weist einen stabförmigen, als Hohlwelle zur Aufnahme einer Rührwerkswelle ausgebildeten Rührorganträger auf, wobei die Rührstabanordnung mit dem Rührorganträger verschwenkbar verbundene erfindungsgemäße Rührorgane aufweist. Die Rührorgane können dann in einer Betriebskonfiguration in Folge einer Rotation des Rührorganträgers eine von der Rotationsgeschwindigkeit des Rührorganträgers abhängige Schwenkstellung mit einer gegenüber der Rotationsachse ausgebildeten Rührwinkel δ einnehmen, derart, dass die freien Rührorganenden in einem Rührabstand r von der Rotationsachse angeordnet sind. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen einer Rührstabanordnung ergeben sich aus den auf den Anspruch 1 rückbezo- genen Unteransprüchen.
Die Rührorgane können in einer Montagekonfiguration mit einem freien Rührorganende gegen eine Rotationsachse des Rührorganträgers verschwenkt sein, wobei zwischen Rührorganen und dem Rührorganträger eine Federeinrichtung angeordnet sein kann, derart, dass die Rührorgane in einer Betriebskonfiguration in Fo lge einer Rotation des Rührorganträgers mit Fliehkraft beaufschlagt werden und eine von der Rotationsgeschwindigkeit des Rührorganträgers abhängige Schwenkstellung mit einem gegenüber der Rotationsachse ausgebildeten Winkel δ einnehmen, wobei die freien Rührorganenden in einem Rührabstand r von der Rotati- onsachse angeordnet sind und die mit zunehmendem Rührwinkel größer werdende Federkraft der Fliehkraft entgegen wirkt. Demnach kann ein selbsttätiges aufschwenken der Rührorgane erfolgen, derart, dass die Rührorganenden beim Betrieb der Rührstabanordnungen in Folge der auf die Rührorganenden einwirkenden Fliehkraft aufgeschwenkt und in einem Rührabstand von der Rotationsachse angeordnet werden. Hier- durch ist es nicht nur möglich, ohne manuelles Eingreifen die Überführung der Rührorgane von der Montagekonfiguration in die Betriebskonfiguration vorzunehmen. Darüber hinaus kann über die Auswahl einer geeigneten Drehzahl der Rührstabanordnung der gewünschte Abstand der Rührorganenden von dem Rührorganträger eingestellt werden. Die
Federkraft wirkt als Rückstellkraft, die der Fliehkraft entgegenwirkt und bei abnehmender Rotationsgeschwingigkeit eine Rückstellung der Rührorganenden gegen die Rotationsachse bewirkt. Damit können insbesondere auch im Behälter vorhandene Restmengen von Flüssigkeiten, die sich in einem verengten Bodenbereich des Behälters ansammeln, aufgerührt werden, ohne das Gefahr der Kollision der Rührorganenden mit der
Behälterwandung besteht. Die rückstellende Federwirkung hat auch zur Fo lge, dass selbst Rührorgane aus einem Material geringer Dichte in einer Flüssigkeit vergleichbarer Dichte nicht aufschwimmen können, sondern in einer gewünschten Rührtiefe in der Flüssigkeit wirksam sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die freien Rührorganenden der Rührorgane in der Montagekonfiguration unterhalb vom am Rührorganträger ausgebildeten Schwenklagern angeordnet sind, da somit die Rührorgane in der Montagekonfiguration unmittelbar gegeneinander geschwenkt werden können, sodass der für das Einführen der Rührstabanordnung durch die Einfüllö ffnung des Behälters in den Behälter maßgebliche Querschnitt im Bereich der gegeneinander verschwenkten Rührorgane möglichst gering wird.
Wenn die Federeinrichtung als Schenkelfeder ausgebildet ist, kann insbesondere die vorstehend erläuterte Querschnittsminimierung noch unterstützt werden, da die Schenkelfeder radial außenliegend an den
Rührorganen mit möglichst geringem radialen Überstand installierbar ist. Vorzugsweise stützt sich ein Schenkel der Schenkelfeder oberhalb des Schwenklagers am Rührorganträger ab und der andere Schenkel der Schenkelfeder stützt sich am Rührorgan ab .
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Federeinrich- tung als Spiralfeder ausgebildet, die einen möglichst geringen Installationsraum benötigt. Beispielsweise kann ein Ende der Spiralfeder an einem Schwenkzapfen des Schwenklagers und das andere Ende am Rührorgan angeordnet sein.
Wenn die Federeinrichtung als elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Rührorganträger und dem Rührorgan ausgebildet ist, kann eine von der Ausbildung des Schwenklagers unabhängige sichere elektrostatische Ableitung von der aufzurührenden Flüssigkeit über die Rührorgane in den Rührorganträger erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Federeinrichtung aus einem elektrisch leitenden Kunststoff hergestellt ist, wobei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Rührstabanordnung insgesamt mit all ihren Komponenten in Kunststoff, vorzugsweise elektrisch leitendem Kunststoff, ausführbar ist. Das Rührorgan selbst kann somit auch einstückig, beispielsweise als Spritzgussteil, aus elektrisch leitendem Kunst- stoff hergestellt sein.
Wenn die Federeinrichtung aus einem an dem Rührorgan ausgebildeten Materialfortsatz gebildet ist, ist es möglich, die Federeinrichtung zusammen mit dem Rührorgan in einem einzigen Herstellungsvorgang, beispielsweise in einem Spritzgießvorgang, auszubilden. Darüber hinaus ist hierdurch eine integrale Verbindung zwischen der Federeinrichtung und dem Rührorgan realisiert, sodass auf besondere, separat ausgebildete Verbindungseinrichtungen verzichtet werden kann.
Dies ist auch für die Verbindung der Federeinrichtung mit dem Rührorganträger der Fall, wenn die Federeinrichtung mit einem freien An- Schlussende formschlüssig, beispielsweise über eine Rastverbindung, mit dem Rührorganträger verbunden ist.
Auch unabhängig von der Anordnung einer Federeinrichtung an der Rührstabanordnung erweist es sich als vorteilhaft bei einer Rührstaban- Ordnung der eingangs genannten Art, wenn die Rührorgane aus elektrisch leitendem Kunststoff hergestellt sind.
Vorzugsweise weist der Rührorganträger an seinem oberen axialen Ende eine Anschlusseinrichtung zur Verbindung mit dem Deckel auf, wobei die Anschlusseinrichtung einen axialen Anschlag zur Anlage gegen einen im Boden einer im Deckel zur Aufnahme eines Spundstopfens ausgebildeten Stopfenmulde ausgebildeten Stützrand aufweist, der eine im Boden ausgebildete Durchstegöffnung begrenzt. Hierdurch ist es möglich, dass die Rührstabanordnung auch unabhängig von einem mit der Rührstabanordnung kombinierten Rührwerk mittels des Deckels mit dem Behälter verbunden ist. Damit kann die Rührstabanordnung auch an einem Behälter angeordnet werden beziehungsweise verbleiben, ohne dass zwangsläufig ein Rührwerk mit der Rührstabanordnung gekoppelt sein müsste.
Die vorstehende, vorteilhafte Ausgestaltung der Rührstabanordnung mit der an ihrem oberen axialen Ende angeordneten Anschlusseinrichtung erweist sich damit auch unabhängig von der sonstigen Ausgestaltung des Rührorganträgers, also insbesondere unabhängig davon, ob zwischen den Rührorganen und dem Rührorganträger eine Federeinrichtung angeordnet ist, und insbesondere auch unabhängig davon, wie die Rührorgane ausgestaltet sind, als vorteilhaft. Wenn der Anschlag der vorstehend erläuterten Anschlusseinrichtung durch einen in einer Sicherungsringaufnahme der Anschlusseinrichtung aufgenommen Sicherungsring gebildet ist, kann dieser zum einen besonders einfach ausgeführt werden, zum anderen ermöglicht die Ausgestaltung des Anschlags als Sicherungsring, der auf dem Stützrand aufliegt, bei Bedarf eine Rotationsbewegung zwischen der Rührstabanordnung und dem Deckel. Vorzugsweise liegt der Sicherungsring auf dem Stützrand lediglich bei einem Stillstand der Rührstabanordnung auf, wohingegen der Sicherungsring vom Stützrand während einer Rotation der Rührstabanordnung gegenüber dem Deckel abgehoben ist, um Reibung und insbesondere durch Reibung entstehenden Abrieb und damit mögliche Verunreinigungen der im Behälter aufgenommenen Flüssigkeit zu vermeiden.
Vorzugsweise ist die Sicherungsringaufnahme als ein separates Bauteil ausgebildet, das zur Ausbildung der Anschlusseinrichtung formschlüssig mit dem Rührorganträger verbunden ist.
Alternativ ist es j edoch auch möglich, dass die Sicherungsringaufnahme integral mit dem Rührorganträger ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Sicherungsringaufnahme aus einem am Rührorganträger ausgebildeten Materialfortsatz gebildet ist, der beispielsweise durch einen Umformungsvorgang an der Kontur des Rührorganträgers erzeugt werden kann.
Wenn der Rührorganträger an seinem unteren axialen Ende eine als Wellennabe ausgebildete Anschlusseinrichtung zum Anschluss der Rührorgane aufweist, wobei die Anschlusseinrichtung formschlüssig mit dem Rührorganträger verbunden ist und zur Verbindung mit den Rührorganen und Ausbildung von Schwenklagern Lagerzapfen aufweist, kann der Rührorganträger besonders einfach ausgestaltet sein und die im Vergleich hierzu komplex ausgestaltete Anschlusseinrichtung separat hergestellt werden. Die Ausgestaltung der Anschlusseinrichtung am Rührorganträger kann dann durch einfaches Herstellen der formschlüssigen Verbindung zwischen der Anschlusseinrichtung und dem Rührorganträger erfolgen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Anschlusseinrichtung gleichzeitig zur Verbindung mit der Rührwerkswelle des Rührwerks dient. Wenn die Verbindung der Anschlusseinrichtung mit der Rührwerkswelle formschlüssig ausgebildet ist, kann auch diese Verbindung ohne die Zuhilfenahme von Werkzeug auf einfache Art und Weise erfo lgen.
Vorzugsweise weist die Anschlusseinrichtung eine erste formschlüssige Verbindungseinrichtung zur Übertragung des Drehmoments der Rührwerkswelle auf die Rührorgane und eine zweite Verbindungseinrichtung zur axialen Sicherung der Anschlusseinrichtung auf der Rührwerkswelle auf, so dass nicht nur eine sichere Übertragung des Drehmoments von der Rührwerkswelle auf die Rührstabanordnung durch eine formschlüssi- ge Verbindungseinrichtung, sondern darüber hinaus auch die axiale Sicherung einer definierten axialen Relativposition zwischen Rührwerkswelle und Rührstabanordnung über eine formschlüssige Verbindungseinrichtung erfolgt.
Vorzugsweise ist die Rührstabanordnung so ausgebildet, dass diese mit dem Deckel verbunden ist und zusammen mit dem Deckel als Montageeinheit in eine Einfüllöffnung eines Behälters einsetzbar und mittels einer Verbindung des Deckels mit der Einfüllöffnung des Behälters mit dem Behälter verbindbar ist, so dass ein in ihrem Verbund mit dem Behälter gesicherte Kombination einer Rührstabanordnung mit einem Behälter durch einen einfachen Austausch des standartmäßig auf der Einfüllöffnung des Behälters angeordneten Deckels gegen einen als Montageeinheit mit der Rührstabanordnung verbundenen Deckel erfo lgen kann.
Vorzugsweise ist zur Sicherung der Verbindung des Deckels mit der Rührstabanordnung und Ausbildung eines verliersicheren Verbundes des Deckels mit der Rührstabanordnung der Deckel mit einem in der Stopfenmulde des Deckels angeordneten Spundstopfen versehen, derart, dass der Sicherungsring in einem beidseitig axial begrenzten Ringaufnahmeraum der als Montageeinheit ausgeführten Rührstabanordnung aufge- nommen ist. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere auch einen Transport- und Lagerbehälter für Flüssigkeiten mit einem als Innenbehälter ausgebildeten Behälter aus Kunststoff, der in einer oberen Bodenwand eine mit einem Deckel verschließbare Einfüllö ffnung zum Befüllen des
5 Behälters und an einer Frontseite einen Auslaufstutzen zum Anschluss einer Auslaufarmatur aufweist sowie eine zwei Seitenwände, eine Rückwand und eine Frontwand des Behälters miteinander verbindende untere Bodenwand zur Abstützung des Behälters auf einem Palettenboden einer mit einem Außenmantel zur Aufnahme des Behälters versehenen Transit) portpalette, wobei der Deckel des Behälters mit einer erfindungsgemäßen Rührstabanordnung entsprechend den vorstehend erläuterten vorteilhaften Ausführungen versehen ist.
Nachfo lgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
15 Fig. 1 Eine Längsschnittdarstellung durch einen als Innenbehälter für einen Transport- und Lagerbehälter für Flüssigkeiten verwendbaren Behälter mit einer nicht erfindungsgemäßen Rührstabanordnung in Montagekonfiguration;
Fig. 2 eine Teildarstellung eines oberen axialen Endes der in
20 dargestellten Rührstabanordnung mit eingesetzter Rühr
werkswelle;
Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Rührstabanordnung mit axial angehobener Rührwerkswelle;
Fig. 4 die in Fig. 1 in einem Transportzustand dargestellte Rührsta¬
25 banordnung in vergrößerter Teilschnittdarstellung;
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der nicht erfindungsgemäßen Rührstabanordnung; Fig. 6 die in Fig. 5 dargestellte Rührstabanordnung in montiertem Zustand;
Fig. 7 eine alternative Ausgestaltung einer am oberen axialen Ende der Rührstabanordnung ausgebildeten Anschlusseinrichtung; Fig. 8 das untere axiale Ende der in Fig. 1 dargestellten Rührstabanordnung in vergrößerter Darstellung mit einer Mehrzahl von Rührorganen;
Fig. 9 die in Fig. 8 dargestellte Anordnung von Rührorganen in
einer Schnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf IX-IX; Fig. 10 die in Fig. 8 dargestellte Rührorgananordnung in einer Betrieb skonfiguration;
Fig. 11 ein einzelnes nicht erfindungsgemäßes Rührorgan in
Draufsicht;
Fig. 12 eine isometrische Darstellung des in Fig. 11 dargestellten
Rührorgans in Rückansicht;
Fig. 13 das in Fig. 11 dargestellte Rührorgan in Schnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf XIII-XIII;
Fig. 14 das in Fig. 11 dargestellte Rührorgan gemäß Schnittlinienverlauf XIV-XIV; Fig. 15 eine weitere Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen
Rührorgans in Seitenansicht;
Fig. 16 das in Fig. 15 dargestellte Rührorgan in isometrischer Darstellung.
Fig. 17 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Rührorgans nach der
Erfindung in Draufsicht; Fig. 18 das in Fig. 17 dargestellte Rührorgan in Schnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf XVIII-XVIII;
Fig. 19 eine isometrische Darstellung des in Fig. 17 dargestellten
Rührorgans; Fig. 20 eine zweite Ausführungsform eines einzelnen Rührorgans nach der Erfindung in Draufsicht;
Fig. 21 das in Fig. 20 dargestellte Rührorgan in Schnittdarstellung gemäß Schnittlinienverlauf XXI-XXI;
Fig. 22 eine dritte Ausführungsform eines einzelnen Rührorgans nach der Erfindung in isometrischer Darstellung;
Fig. 23 ein Rührorganende des in Fig. 22 dargestellten Rührorgans in
Quer schnitt ansieht;
Fig. 24 das Rührorganende des in Fig. 23 dargestellten Rührorgans in
Längs schnitt ansieht; Fig. 25 eine vierte Ausführungsform eines Rührorganendes nach der
Erfindung in Längsschnittansicht;
Fig. 26 eine Querschnittansicht des Rührorganendes aus Fig. 25 ;
Fig. 27 eine fünfte Ausführungsform eines einzelnen Rührorgans nach der Erfindung in isometrischer Darstellung. Fig. 1 zeigt einen als Innenbehälter für einen nicht näher dargestellten Transport- und Lagerbehälter ausgestalteten Behälter 20 zur Aufnahme von Flüssigkeiten. Der Behälter 20 weist anschließend an eine untere Bodenwand 21 , die zur Abstützung auf einem hier nicht näher dargestellten Palettenboden einer Transportpalette dient, die mit einem ebenfalls nicht näher dargestellten Gittermantel versehen ist, der den Behälter 20 aufnimmt, eine Frontwand 22, zwei einander gegenüberliegende Seiten- wände 23 , 24, eine Rückwand 25 sowie eine der unteren Bodenwand 21 gegenüberliegende obere Bodenwand 26 auf.
Die obere Bodenwand 26 ist mit einem Einfüllstutzen 27 versehen, der mit einem hier als Schraubdeckel ausgeführten Deckel 28 verschließbar ist.
Der Deckel 28 bildet bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Komponente einer Rührstabanordnung 29, die als wesentliche Komponenten einen als Hohlwelle aus im vorliegenden Fall elektrisch leitenden Kunststoff gebildeten Rührorganträger 30 sowie eine Rührorgananord- nung 3 1 aufweist, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels drei Rührorgane 32 aufweist, die mittels einer Wellennarbe 33 mit dem Rührorganträger 30 verbunden sind.
Wie insbesondere aus einer Zusammenschau der Fig. 1 , 8 und 10 hervorgeht, sind zwischen den Rührorganen 32 und dem Rührorganträger 30, hier als Schenkelfedern 34 ausgebildete Federeinrichtungen vorgesehen, die im vorliegenden Fall mittelbar über die Wellennabe 33 an den Rührorganträger 30 angeschlo ssen sind, wobei die Wellennabe zur formschlüssigen Verbindung mit freien Schenkelenden 35 der Schenkelfedern 34 Rastaufnahmen 36 aufweist, in die an den Schenkelenden 35 ausge- bildete Rastfortsätze 37 einrasten. Die Schenkelfedern 34 sind im vorliegenden Fall integral an den Rührorganen 32 ausgebildet, wobei im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein stoffschlüssiger Anschluss der Schenkelfedern 34 an die Rührorgane 32 dadurch ausgebildet ist, dass die Rührorgane 32 zusammen mit den Schenkelfedern 34 in einem Spritzgießverfahren hergestellt sind. Im vorgespannten Zustand sind die Schenkelfedern S-Schlagförmig ausgebildet.
Die Schenkelfedern 34 sind wie die Rührorgane 32 und die Wellennabe 33 in Übereinstimmung mit dem Rührorganträger 30 aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial gebildet. In den Fig. 1 und 8 ist die Rührstabanordnung in einer Montagekonfiguration dargestellt, in der keine Rotation des Rührorganträgers 30 mittels einer über die Wellennabe 33 mit dem Rührorganträger 30 drehstarr verbundenen Rührwerkswelle 38 erfolgt, die, wie in Fig. 2 dargestellt, von oben in den Rührorganträger 30 eingeführt wird und mit einem in Fig. 5 dargestellten, am unteren axialen Ende der Rührwerkswelle 38 ausgebildeten Wellenzapfen 39 in die in Fig. 9 dargestellte, in der Wellennabe 33 ausgebildete Wellenzapfenaufnahme 40 eingeführt ist. Zur axialen Sicherung der drehmomentübertragenden Verbindung zwi- sehen der Rührwerkswelle 38 und der Wellennabe 33 ist die Wellenzapfenaufnahme 40 mit Rastschenkeln 41 ausgestattet, die in nicht näher dargestellte Rastaufnahmen am Wellenzapfen 39 einrasten.
Wie insbesondere eine Zusammenschau der Fig. 9 und 10 zeigt, sind die Rührorgane 32 mit hier als Lagerauge ausgebildeten Lagerenden 42 zur Ausbildung eines Schwenklagers 43 j eweils auf einem an der Wellennabe 33 ausgebildeten Schwenkzapfen 44 angeordnet. Die axiale Sicherung der Lagerenden 42 auf den Schwenkzapfen 44 erfolgt über eine formschlüssige Verbindung, derart, dass ein an den Lagerenden 42 ausgebildeter Rastbund 45 nach Positionierung der Rührorgane 32 auf den
Schwenkzapfen 44 hinter einem Rastbund 46 der Schwenkzapfen einrastet.
Wie ein Vergleich der Fig. 8 und 10 deutlich macht, werden in einer Betriebskonfiguration der Rührstabanordnung 29, in der eine Rotation des Rührorganträgers 30 um eine Rotationsachse 47 infolge eines Dreh- antriebs der mit dem Rührorganträger 30 über die Wellennabe 33 gekoppelten Rührwerkswelle 38 erfolgt, die Rührorgane 32 entgegen der rückstellenden Federkraft der Schenkelfedern 34 in eine von der Rotationsgeschwindigkeit des Rührorganträger 30 abhängige Schwenkstellung überführt mit einem gegenüber der Rotationsachse 47 ausgebildeten Rührwinkel δ , derart, dass Rührorganenden 48 in einem Rührabstand r von der Rotationsachse 47 angeordnet sind, der proportional zum Rühr- winkel δ beziehungsweise zur Drehgeschwindigkeit der Rührwerkswelle 38 ist.
Wie insbesondere eine Zusammenschau der Fig. 9, 11 und 13 zeigt, sind die Rührorganenden 48 mit einem Strömungsrohr ausgebildet, das an seinem Strömungseintrittsquerschnitt 53 , also seiner beim Rührvorgang der Anströmrichtung 50 zugewandten Seite, mit einer ringförmigen Staufläche 5 1 versehen ist. Die Staufläche 5 1 ist unter einem Stauflächenwinkel ß gegenüber der Rotationsachse 47 in Anströmrichtung 50 geneigt. Das Strömungsrohr 49 weist eine Rohrwandung 52 auf, die als schiefer Konus ausgebildet ist, derart, dass der Strömungseintrittsquerschnitt 53 zu einem Strömungsaustrittsquerschnitt 54 des Strömungsrohrs 49 unter einem Rohrwinkel γ geneigt ist. Wobei, wie in Fig. 13 dargestellt, in einem Schnitt senkrecht zu einer Längsachse 55 (Fig. 11) eines das Lagerende 42 des Rührorgans 32 mit dem Rührorganende 48 verbin- denden Steges 56 oberhalb einer Rohrachse 57 die Länge L i der Rohrwandung 52 in Strömungsrichtung 50 größer ist als die Länge L2 der Rohrwandung 52 unterhalb der Strömungsachse 57.
Wie ferner Fig. 13 zeigt, ist ein Flächengrund 58 einer durch einen oberen Teil 59 der Rohrwandung 52 gebildeten konkaven Auftriebsfläche 60 unter einem Anstellwinkel α zur Anströmrichtung 50 geneigt.
In den Fig. 15 und 16 ist in ein Rührorgan 82 dargestellt, das im Unterschied zu dem insbesondere in den Fig. 13 und 14 dargestellten Rührorgan 32 ein Rührorganende 83 aufweist, das im Unterschied zu dem
Rührorganende 48 des Rührorgans 82 mit einer Staufläche 84 versehen ist, die aus einer ebenen Teilfläche 85 mit am Umfangsrand der Staufläche 84 ausgebildeten Flächensegmenten 86 und 87 zusammengesetzt ist, wobei die Flächensegmente 86, 87 im vorliegenden Fall entgegen der Anströmrichtung 50 gegenüber der ebenen Teilfläche 85 j eweils um einen Flächensegmentwinkel ß i beziehungsweise ß2 geneigt sind. Wie insbesondere Fig. 16 zeigt, sind die Flächensegmente 86, 87 als Ringsegmente ausgebildet, wobei jeweils ein Außenrand 88 der Flächensegmente 86, 87 durch den Umfangsrand der Staufläche 84 und ein Verbindungsrand 89 der Flächensegmente 86 , 87 im Übergang zur
Teilfläche 85 tangential zum Strömungseintrittsquerschnitt 53 des
Strömungsrohrs 49 des Rührorganendes 83 verläuft, wobei im vorliegenden Fall die Verbindungsränder 89 parallel zueinander verlaufen.
Die beiden Flächensegmente sind im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels eben ausgebildet und weisen darüber hinaus im vorliegenden Fall eine übereinstimmende Größe auf.
Das in den Fig. 15 und 16 dargestellte Rührorgan 82 ist abgesehen von dem Rührorganende 83 , das die Staufläche 84 anstatt der Staufläche 5 1 aufweist, identisch mit dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Rührorgan 32 ausgebildet, so dass übereinstimmend ausgebildete Komponenten des Rührorgans 82 entsprechend übereinstimmende Bezugszeichen aufweisen.
Wie insbesondere eine Zusammenschau der Fig. 11 und 14 zeigt, ist in einem mittleren Stegabschnitt des Stegs 56 eine Auftriebstasche 61 ausgebildet, derart, dass ausgehend von einer im wesentlichen gradlinig verlaufenden Anströmkante 62 des Stegs 56 eine um den Neigungswinkel ε gegenüber der Rotationsachse 47 und einen Anstellwinkel a2 gegenüber der Anströmrichtung 50 geneigte Auftriebsfläche 63 ausgebildet ist, die über schräg zur Auftriebsfläche 63 angestellte Flanken 64, 65 gegenüber der angrenzenden Stegoberfläche 66 abgesenkt ist. Wie insbesondere in den Fig. 4 bis 7 dargestellt, ist der Rührorganträger 30 der Rührstabanordnung 29 an seinem oberen axialen Ende mit hier in drei unterschiedlichen Ausführungen dargestellten Anschlusseinrichtungen 67, 68 und 69 versehen, die in unterschiedlich ausgebildeten Sicherungsaufnahmen 70, 71 , 72 einen im vorliegenden Fall übereinstimmend ausgebildeten Sicherungsring 73 aufnehmen. Die Fig. 4 und 6 zeigen die Anschlusseinrichtungen 67 und 68 im Transportzustand der Rührstabanordnung 29. Wie insbesondere an der in Fig. 5 in einer Teilschnittdarstellung gezeigten Anschlusseinrichtung 68 deutlich wird, dient die Anschlusseinrichtung 68 zur Verbindung des Rührorganträgers 30 der Rührstabanordnung 29 mit dem Deckel 28. Hierzu weist der in den Fig. 5 und 6 dargestellte Rührorganträger 30 eine als Muffe ausgebildete und mit dem oberen axialen Ende des Rührorganträgers 30 verschweißte Sicherungsaufnahme 7 1 auf. Zur Montage wird das obere axiale Ende des Rührorganträgers 30 mit der daran ausgebildeten Sicherungsaufnahme 71 von unten durch eine im Deckel 28 ausgebildete Durchstecköffnung 74 geführt, sodass anschließend von oben der Sicherungsring 73 in eine im Deckel zur Aufnahme eines Spundstopfens 75 ausgebildete Stopfenmulde 76 eingeführt und auf die Sicherungsaufnahme 7 1 , die eine durch zwei Bundstege 77 begrenzte Aufnahmenut 78 aufweist, aufgerastet werden kann. Hieraus ergibt sich eine Relativanordnung zwischen dem Deckel 28 und der Anschlusseinrichtung 68 , in der der Sicherungsring 73 an einem im Boden des Deckels 28 die Durchsteckö ffnung begrenzenden Stützrand 79 anliegt, sodass der Sicherungsring 73 einen axialen Anschlag gegen den Stützrand 79 ausbildet. Wird nun von oben der Spundstopfen 75 in die Stopfenmulde 76 des
Deckels 28 eingeschraubt, so begrenzt ein Unterrand 80 des Spundstopfens 75 zusammen mit dem Stützrand 79 des Deckels 28 einen Ringaufnahmeraum 8 1 , in der der Sicherungsring allenfalls eine begrenzte oder im wesentlichen keine axiale Bewegung ausführen kann, sodass eine sichere Verbindung zwischen dem Deckel 28 und dem Rührorganträger 30 ausgebildet ist.
Auf diese Art und Weise lässt sich der Behälter 20 auch unabhängig von der Installation eines Rührwerks mit einer Rührstabanordnung 29 kombinieren. Wenn ein Rührwerk mit der Rührstabanordnung 29 verbunden werden so ll, um eine im Behälter aufgenommene Flüssigkeit aufzurühren, ist es ausreichend, den Spundstopfen 75 aus der Stopfenmulde 76 des Deckels 28 zu entfernen und die Rührwerkswelle 38 von oben in den Rührorganträger 30 einzuführen und mit diesem zu kuppeln. Dabei kann das Rührwerk in gewohnter Weise auf den Behälter 20 bzw. eine mit dem Außenmantel des Behälters 20 verbundene Tragstruktur aufgesetzt und mit dieser verbunden werden. Vorzugsweise erfolgt dabei ein leichtes axiales Anheben des Rührorganträgers 30 aus dem Behälter 20, so wie beispielhaft in Fig. 3 dargestellt, um einen Berührungskontakt zwischen dem Sicherungsring 73 und dem Stützrand 79 des Deckels 28 während eines Drehantriebs des Rührorganträgers 30 mittels der Rührwerkswelle 38 zu verhindern und somit die Bildung eines möglicherweise die Flüssigkeit verunreinigenden Kontaktabriebs zu vermeiden.
Eine Zusammenschau der Fig. 17 bis 19 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rührorgans 90 mit einem Lagerende 91 und ein über einen Steg 92 mit dem Lagerende 91 verbundenes, mit einem Strömungsrohr 93 ausgebildetes Rührorganende 94. Das Rührorgan 90 ist mit einem stabförmig ausgebildeten Rührorganträger der hier nicht gezeigten Rührstabanordnung verbindbar. Das Strömungsrohr 93 weist eine Rohrwandung 128 auf, wobei das Strömungsrohr 93 an seinem Strömungseintrittsquerschnitt 98 eine kreisringförmig ausgebildete Staufläche 95 aufweist, und wobei die Staufläche 95 zumindest einen Kreisringsektor 96 aufweist, der gegenüber einer Einströmebene 97 des Strömungseintrittsquerschnitts 98 geneigt ist. Fo lglich weist das Rührorgan 90 im Unterschied zu den in den Fig. 1 bis 16 beschriebenen Rührorganen an der kreisringförmig ausgebildeten Staufläche 95 den Kreis- ringsektor 96 auf, der gegenüber der Einströmebene 97 des Strömungseintrittsquerschnitts 98 des Strömungsrohrs 93 um einen im Bereich eines Flächensektors 99 des Kreisringsektors 96 konstanten Flächensek- torenwinkel ζ von 10° geneigt ist. Der so ausgebildete Flächensektor 99 der Staufläche 95 ist folglich gegenüber einer ebenen Teilfläche 1 00 der Staufläche 95 um diesen konstanten Flächensektorenwinkel ζ geneigt. Die Teilfläche 100 schließt direkt an den Steg 92 an. Der Flächensektor 99 erstreckt sich bezogen auf einen Kreisringmittelpunkt 1 01 der Stau- flächen 95 über 1 80° . Der Kreisringsektor 96 umfasst zusätzlich zu dem Flächensektor 99 (mit dem konstanten Flächensektorenwinkel ζ) zwei Zwischensektoren 200, 201 , wobei in j edem der Zwischensektoren der Flächenneigungswinkel ζ in Umfangsrichtung von 0° (angrenzend an die Teilfläche 100) annähernd linear zu ca. 10° (angrenzend an den Flächensektor 99) zunimmt. Die beiden Zwischensektoren 200 , 201 erstrecken sich in Umfangsrichtung j eweils um ca. 45 ° , insgesamt also um 90° .
Die Fig. 20 und 21 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Rührorgans 102 nach der Erfindung. Insbesondere ist im Unterschied zu den in den Fig. 17 bis 19 beschriebenen Rührorgan bei dem Rührorgan 1 02 im Unterschied zu den in den Fig. 17 bis 19 gezeigten Rührorgan ein Kreisringsektor 103 so ausgebildet, dass dieser relativ bezogen auf einen Kreisringmittelpunkt 1 04 sich über 360° einer Staufläche 105 erstreckt. Der Kreisringsektor 103 ist daher als ein Konus 106 ausgebildet. Auch hier ist der geneigte Flächensektorenwinkel ζ konstant ausgebildet und zwar in Umfangsrichtung und in Radialrichtung, jeweils bezogen auf den Kreisringmittelpunkt 104 .
Eine Zusammenschau der Fig. 22 bis 24 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Rührorgans 107 nach der Erfindung, wobei im Unterschied zu den in den Fig. 17 bis 19 beschriebenen Rührorgan bei dem Rührorgan 107 ein Rührorganende 108 mit einer trompetenförmigen Staufläche 109 ausgebildet ist. Ausgehend von einem Außenrand 125 und mit Bezug zu einer Außenrandebene 126 der Staufläche 1 09 nimmt der Flächensektorenwinkel ζ mit vermindertem Abstand relativ zu einer Kreisringmittel- punktachse 127 bzw. einen Kreisringmittelpunkt der Staufläche 109 stetig linear zu. Die Staufläche 109 bildet eine schallbecherförmige Mundö ffnung 1 10 mit einem Flächensektorenwinkel ζ von zumindest 10° aus. Die Staufläche 109 geht in ein Strömungsrohr 1 1 1 über. Ein Kreisring 1 12 der Staufläche 109 ist um einen Winkel Ω relativ zu einer Strömungsrichtung 1 13 des Strömungsrohrs 1 1 1 geneigt. Eine Rohrwandung 129 des Strömungsrohrs 1 1 1 erstreckt sich somit im Wesentlichen in Anströmrichtung bzw. ist um den Winkel Ω geneigt in Anströmrichtung ausgebildet.
Die Fig. 25 und 26 zeigen ein Rührorganende 1 14 eines hier nur abschnittsweise dargestellten vierten Ausführungsbeispiel eines erfin- dungsgemäßen Rührorgans 1 15 mit einem Strömungsrohr 1 16 und einer kreisringförmig ausgebildeten Staufläche 1 17. Das Rührorgan 1 15 bzw. die Staufläche 1 17 ist im Unterschied zu den in den Fig. 17 bis 19
beschriebenen Rührorgan bezogen auf eine Kreisringmittelpunktachse 1 1 8 bzw. einen Kreisringmittelpunkt 1 1 8 der Staufläche 1 17 entspre- chend einer Sinusfunktion fortlaufend gewellt ausgebildet. So bildet die Staufläche 1 17 konzentrische Wellenberge 1 19 und Wellentäler 120 aus . Dabei nimmt ausgehend von einem Außenrand 128 und mit Bezug zu einer Außenrandebene 129 der Staufläche 1 17 der Flächensektorenwinkel ζ mit verminderten Abstand relativ zu der Kreisringmittelpunktachse 1 1 8 im Wechsel stetig zu und ab . Der Flächensektorenwinkel ζ ist demnach mit einem abnehmenden Abstand der Staufläche 1 17 relativ zu dem Kreisringmittelpunkt 1 1 8 entsprechend einer nichtlinearen, trigonometrischen Funktion fortlaufend verändert.
Die Fig. 27 zeigt ein weiteres Rührorgan 121 nach der Erfindung in einer Ausführungsform bei der im Unterschied zu den in den Fig. 17 bis 19 beschriebenen Rührorgan eine Staufläche 122 geneigt ist und sich eine Neigung bzw. ein hier nicht gekennzeichneter Flächensektorenwinkel ζ von 10° entlang der Staufläche 122 entsprechend einer Sinusfunktion fortlaufend so verändert, dass die Staufläche 122 in radialer Richtung eine Wellenform ausbildet. Die Staufläche 122 weist so ebenfalls Wellenberge 123 und Wellentäler 124 auf. Der Flächensektorenwinkel ζ ist demnach entlang der Staufläche 122 bzw. eines Kreisringsektors entsprechend einer nichtlinearen, trigonometrischen Funktion fortlaufend verändert.

Claims

Patentansprüche
Rührorgan (90, 102, 107, 115, 121) für einen Industrierührer, insbesondere für eine Rührstabanordnung (29) zum Anschluss an ein mit einem Behälter (20) zur Aufnahme von Flüssigkeiten kombinierbares Rührwerk, wobei der Behälter in einer oberen Bodenwand (26) eine mit einem Deckel (28) verschließbare Einfüllöffnung zum Befüllen des Behälters aufweist, wobei das Rührorgan mit einem stabförmig ausgebildeten Rührorganträger (30) der Rührstabanordnung verbindbar ist, wobei das Rührorgan ein Lagerende (91) und ein über einen Steg (92) mit dem Lagerende verbundenes, mit einem Strömungsrohr (93, 111, 116) ausgebildetes Rührorganende (94, 108, 114) aufweist, wobei das Strömungsrohr eine Rohrwandung (128, 129) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Strömungsrohr an seinem Strömungseintrittsquerschnitt (98) eine kreisringförmig ausgebildete Staufläche (95, 105, 109, 117, 122) aufweist, wobei die Staufläche zumindest einen Kreisringsektor (96, 103) aufweist, der gegenüber einer Einströmebene (97) des Strömungseintrittsquerschnitts geneigt ist.
Rührorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sich der geneigte Kreisringsektor (96, 103) bezogen auf einen Kreisringmittelpunkt (101, 104, 118) über mindestens 90°, bevorzugt mindestens 180°, besonders bevorzugt mindestens 270° der Staufläche (95, 105, 109, 117, 122) erstreckt.
3. Rührorgan nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Staufläche (95) zumindest einen Flächensektor (99) aufweist, der gegenüber einer ebenen Teilfläche (100) der Staufläche um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt ist, wobei der Flächensektorenwinkel ζ 5° bis 20°, vorzugsweise 10° beträgt.
4. Rührorgan nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der geneigte Kreisringsektor (103) relativ bezogen auf einen Kreisringmittelpunkt (101, 104, 118, 127) auf über 360° der Staufläche (105, 109, 117, 122) erstreckt.
5. Rührorgan nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kreisringsektor (96, 103) um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt ist, wobei der Flächensektorenwinkel konstant ist.
6. Rührorgan nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kreisringsektor um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt ist, wobei der Flächensektorenwinkel entlang des Kreisringsektors entsprechend einer nichtlinearen, vorzugsweise einer trigonometrischen Funktion fortlaufend verändert ist.
7. Rührorgan nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kreisringsektor um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt ist, wobei der Flächensektorenwinkel mit einem abnehmenden Ab- stand der Staufläche (109) relativ zu einen Kreisringmittelpunkt
(127) stetig zunimmt.
Rührorgan nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Staufläche (109) als eine schallbecherförmige Mundöffnun (110) ausgebildet ist.
Rührorgan nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kreisringsektor um einen Flächensektorenwinkel ζ geneigt ist, wobei der Flächensektorenwinkel mit einem abnehmenden Abstand der Staufläche (117) relativ zu einen Kreisringmittelpunkt (118) entsprechend einer nichtlinearen, vorzugsweise einer trigonometrischen Funktion fortlaufend verändert ist.
10. Rührorgan nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Staufläche (122) als eine wellenförmige Mundöffnung aus- gebildet ist.
11. Rührstabanordnung für einen Industrierührer, insbesondere zum
Anschluss an ein mit einem Behälter (20) zur Aufnahme von Flüssigkeiten kombinierbares Rührwerk, wobei der Behälter in einer oberen Bodenwand (26) eine mit einem Deckel (28) verschließbare Einfüllöffnung zum Befüllen des Behälters aufweist, wobei die Rührstabanordnung einen stabförmigen, als Hohlwelle zur Aufnahme einer Rührwerkswelle (38) ausgebildeten Rührorganträger (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Rührstabanordnung mit dem Rührorganträger verschwenkbar verbundene Rührorgane (32, 82) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
12. Rührstabanordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rührorgane (90, 102, 107, 115, 121) in einer Montagekonfiguration mit einem freien Rührorganende (48, 83) gegen eine Rotationsachse (47) des Rührorganträgers verschwenkt sind, wobei zwi- sehen den Rührorganen (90, 102, 107, 115, 121) und dem Rührorganträger eine Federeinrichtung angeordnet ist, derart, dass die Rührorgane in einer Betriebskonfiguration infolge einer Rotation des Rührorganträgers mit Fliehkraft beaufschlagt werden und eine von der Rotationsgeschwindigkeit des Rührorganträgers abhängige Schwenkstellung mit einem gegenüber der Rotationsachse ausgebildeten Rührwinkel δ einnehmen, wobei die freien Rührorganenden in einem Rührabstand r von der Rotationsachse angeordnet sind und die mit zunehmendem Rührwinkel größer werdende Federkraft der Fliehkraft entgegenwirkt.
13. Rührstabanordnung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die freien Rührorganenden (94, 108, 114) der Rührorgane (90, 102, 107, 115, 121) in der Montagekonfiguration unterhalb von am Rührorganträger (30) ausgebildeten Schwenklagern (43) angeordnet sind.
14. Rührstabanordnung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Federeinrichtung als Schenkelfeder ausgebildet ist.
15. Transport- und Lagerbehälter für Flüssigkeiten mit einem als Innenbehälter ausgebildeten Behälter (20) aus Kunststoff, der in einer oberen Bodenwand (26) eine mit einem Deckel (28) verschließbare Einfüllöffnung zum Befüllen des Behälters und an einer Frontseite eine 5 Auslaufstutzen zum Anschluss einer Auslaufarmatur aufweist sowie eine zwei Seitenwände (23, 24), eine Rückwand (25) und eine Frontwand (22) des Behälters miteinander verbindende untere Bodenwand (21) zur Abstützung des Behälters auf einem Palettenboden einer mit einem Außenmantel zur Aufnahme des Behälters versehenen Transit) portpalette,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Deckel mit einer Rührstabanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14 versehen ist.
PCT/EP2016/069116 2015-09-18 2016-08-11 Rührorgan, rührstabanordnung sowie transport- und lagerbehälter für flüssigkeiten mit einer rührstabanordnung WO2017045846A2 (de)

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