DE2061882A1

DE2061882A1 - Multi-stream stirrer assembly - with variable angle of incidence blades

Info

Publication number: DE2061882A1
Application number: DE19702061882
Authority: DE
Inventors: Helmuth 5163 Langerwehe Memmersheim
Original assignee: Eberhard Hoesch and Soehne GmbH and Co
Current assignee: Eberhard Hoesch and Soehne GmbH and Co
Priority date: 1970-12-16
Filing date: 1970-12-16
Publication date: 1972-06-22

Abstract

The central shaft carries a number of pairs of stirrer blades on hubs pinned to the shaft and mutually offset by 90 degrees. At the ends of the arms are conventional esp. square deflector plates which impel the material being stirred outwards from the shaft. The angle of offset of these plates from the tangential direction and the angle of incidence of the blades are both independently adjustable and both settings can be locked. The stirrer can be adjusted to suit the viscosity etc. of a wide range of materials.

Description

Bezeichnung: M e h r s t r o m r ü h r e r Die Erfindung betrifft einen Mehrstromriihrer mit einer Rührerwelle und an dieser rechtwinklig zur Rührerwellenachse unter einem Anstellwinkel zur Vertikal ebene befestigten Rührarmen.Designation: M e r s t r o m r u r e r The invention relates a multi-flow mixer with a stirrer shaft and on this at right angles to the stirrer shaft axis at an angle to the vertical plane attached agitator arms.

Bekannt ist eine Rühreinrichtung mit einer Rührwelle und an -dieser rechtwinklig zur Rührerwelle unter einem Anstellwinkel zur Vertikalebene befestigten Rührarmen, die bei der Drehung der Rührerwelle vorherrschend eine vertikale Strömung im Rührgut erzeugen. Bekannt sind ferner Rühreinrichtungen, bei denen an einer Rührerwelle am Ende von Radialarmen Rührblätter unter einem Anstellwinkel zur Radialarmachse derart befestigt sind, daß diese Rührblätter vorherrschend eine Radialströmung erzeugen. Auch Rühreinrichtungen mit vorherrschend rotierender Grundströmung sind bekannt. In die Grundströmungen dieser bekannten Rühreinrichtungen sind Wirbel eingebettet, die in der Grundströmung mitwandernd den Mischungsausgleich besorgen.A stirring device with an agitator shaft and an agitator shaft is known Fastened at right angles to the stirrer shaft at an angle to the vertical plane Mixing arms that create a predominant vertical flow when the stirrer shaft rotates generate in the material to be stirred. Stirring devices are also known in which on a stirrer shaft at the end of radial arms agitator blades at an angle to the radial arm axis are mounted such that these agitator blades produce a predominantly radial flow. Stirring devices with a predominantly rotating basic flow are also known. Vortices are embedded in the basic currents of these known stirring devices, which migrate with the basic flow to balance the mixture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rühreinrichtung zu schaffen, die bei vergleichsweise geringer Leistungsaufnahme eine höhere Rühr- oder Mischleistung des Rührgutes liefert und das Rührgut rasch und umfassend, d.h. mit einem weitreichenden Wirkungsbereich gründlich durchrührt.The invention is based on the object of providing a stirring device create that with a comparatively low power consumption a higher stirring or Mixing performance of the material to be stirred delivers and the material to be stirred quickly and comprehensively, i.e. with thoroughly stirred over a wide range of effects.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Mehrstromrührer mit den eingangs aufgeführten Merkmalen gemäß der Erfindung dadurch, daß an den Enden der Rührarme an sich bekannte Rührblätter unter einem Anstellwinkel zur Rührarmachse angeordnet sind.The solution to this problem takes place with a multi-flow stirrer with the Features listed at the beginning according to the invention in that at the ends of the Mixing arms known stirring blades at an angle of incidence to the stirring arm axis are arranged.

Während also die herkömmlichen Rühreinrichtungen eine einzige, vorherrschend vertikal, horizontal oder rotierend gerichtete Grundströmung im Rührgas erzeugten, schafft die vorliegende Erfindung einen Mehrstromrührer, der zwei Grundströmungsrichtungen einander überlagert, und zwar eine vertikal und eine horizontal gerichtete Grundströmungsrichtung. Der Mehrstromrührer gemäß der Erfindung kombiniert daher die Merkmale eines Balkenrührers mit unter einem Anstellwinkel angeordneten Rührarmen, der je nach der Drehrichtung der Rührerwelle entweder nach oben oder nach unten fördert, mit den Merkmalen eines Scheibenrührers, dessen unter einem Anstellwinkel angeordnete Rührblätter das Rührgut, auf das sie beim Rühren treffen, in radialer Richtung von der Rührerwelle wegfördern. Diese Rührblätter haben eine intensive Rührwirkung in der Rührebene, während ihr Einfluß in Richtung der Rührerachse geringer ist. Dem wird erfindungsgemäß durch die Kombination mit den unter einem Anstellwinkel angeordneten Rührarmen abgeholfen, die bei entsprechend groß gewähltem Anstellwinkel eine kräftige Umlaufströmung in vertikaler Richtung erzeugen. Der zugehörige Rückstrom kreuzt die Mischzonen der Rührblätter und verbreitert sie in die Nachbarzone hinein.So while the conventional agitators are a single, predominant vertically, horizontally or rotatingly directed basic flow generated in the stirring gas, The present invention provides a multi-flow stirrer which has two basic directions of flow superimposed on one another, namely a vertically and a horizontally directed basic flow direction. The multi-flow stirrer according to the invention therefore combines the features of a bar stirrer with agitator arms arranged at an angle of incidence, which depends on the direction of rotation the agitator shaft either upwards or downwards, with the features of a Disc stirrer, the stirring blades of which are arranged at an angle of attack, that they encounter while stirring, convey away from the stirrer shaft in the radial direction. These stirring blades have an intensive stirring effect in the stirring level while you Influence in the direction of the stirrer axis is less. This is done according to the invention the combination with the agitator arms arranged at an angle of attack helped, which, with a correspondingly large angle of attack, create a powerful circulating flow in create vertical direction. The associated return flow crosses the mixing zones of the Mixing blades and widening them into the neighboring zone.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rührblätter unter einem solchen spitzen Anstellwinkel zur Rührarmachse angeordnet sind, daß sie einx auswärts von der Rührerwelle weggerichtete 8trübung des Rührgutes erzeugen.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the agitator blades are arranged at such an acute angle to the agitator arm axis are that they have a turbidity of the material to be mixed which is directed away from the stirrer shaft produce.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in an sich bekannter Weise übereinander mehrere um jeweils 900 in Drehrichtung versetzte, aus koaxial angeordneten und mit Rührflügeln versehenen Rührarmen bestehende Rührelemente auf der Rührerwelle befestigt. Hierdurch lassen sich leicht auch ungünstig proportionierte Behälter in kürzester Zeit einwandfrei mischen. Selbst größere Dichteunterschiede der Mischkomponenten bringen eine hohe Konzentrationsgleichheit über den gesamten Füllinhalt, weil auch rührerferne Zonen praktisch unwesentliche Intensitätsunterschiede aufweisen.According to a preferred embodiment of the invention are in on As is known, several one above the other, each offset by 900 in the direction of rotation, Agitating elements consisting of agitating elements arranged coaxially and provided with agitator blades attached to the stirrer shaft. In this way, it is easy to also create unfavorably proportioned ones Mix containers perfectly in the shortest possible time. Even larger differences in density of the mixed components bring a high concentration equality over the whole Filling content, because zones far away from the stirrer also have practically insignificant differences in intensity exhibit.

Eine Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich aus durch einen zur Veränderung des Anstellwinkels der Rührarme verstellbaren und in der gewünschten Stellung verriegelbaren Anschluß der Rührarme an der Rührerwelle. Ebenso kann man zur Veränderung des Anstellwinkels der Rührflügel einen verstellbaren und in der gewünschten Stellung verriegelbaren Anschluß der Rührblätter an den Enden der Rührarme vorsehen, was im Falle der Verstellbarkeit des Anstellwinkels der Rührarme eine notwendige Maßnahme ist.An embodiment of the invention is characterized by a for Change the angle of attack of the agitator arms adjustable and in the desired Lockable connection of the agitator arms to the agitator shaft. Likewise you can to change the angle of attack of the agitator blades an adjustable and in the desired position lockable connection of the agitator blades at the ends of the agitator arms provide what in the case of the adjustability of the angle of attack of the agitator arms necessary action is.

Die Rührflügel haben vorzugsweise die Gestalt einer rechteckigen, besonders vorzugsweise einer quadratischen Platte.The agitator blades preferably have the shape of a rectangular, particularly preferably a square plate.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, der Erläuterung und nicht etwa der Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen mit einem Mehrstromrührer gemäß der Erfindung versehenen Behälter, Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Rührers und Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Rührerelement.Further objects, features and advantages of the invention result from the following, the explanation and not the delimitation of the inventive idea serving description of an embodiment, reference being made to the accompanying drawings Is referred to. In the drawings shows: Fig. 1 is a vertical Section through a container provided with a multi-flow stirrer according to the invention, FIG. 2 shows, in an enlarged representation, a view of the stirrer shown in FIG. 1 and FIG. 3 is a plan view of a stirrer element.

In Fig. 1 ist ein Behälter 10 dargestellt, der im wesentlichen zylindrische Gestalt mit ausgerundetem Boden hat und auf der Innenseite seiner Seitenwand mittels Rippen 12 versehen ist.In Fig. 1, a container 10 is shown, the substantially cylindrical Has shape with a rounded bottom and means on the inside of its side wall Ribs 12 is provided.

Diese Rippen 12 können die Rührwirkung des Mehrstromrührers verbessern, sind jedoch nicht erfindungswesentlich, ebensowenig wie die zylindrische Gestalt des Behälters 10 eine zwingende Notwendigkeit für die Anwendung des Mehrstromrührers gemäß der Erfindung ist.These ribs 12 can improve the stirring effect of the multi-flow stirrer, however, are not essential to the invention, any more than the cylindrical shape of the container 10 is an imperative for the use of the multi-flow stirrer according to the invention.

Der Mehrstromrührer gemäß der Erfindung ist allgemein mit 14 bezeichnet und weist eine in der Regel zentral im Behälter 10 angeordnete, irgendwie angetriebene Rührerwelle 16 auf, auf der beim dargestellten Ausführungsbeispiel drei Rührelemente 20 in vertikalem Abstand voneinander und um jeweils 900 gegeneinander versetzt befestigt sind. Der Pfeil 18 gibt die Drehrichtung der Rührerwelle 16 an, während das Rührgut mit 15 bezeichnet ist.The multi-flow stirrer according to the invention is designated generally by 14 and has one which is usually arranged centrally in the container 10 and is somehow driven Stirrer shaft 16, on the three stirring elements in the illustrated embodiment 20 fastened at a vertical distance from each other and offset from each other by 900 each are. The arrow 18 indicates the direction of rotation of the stirrer shaft 16 while the material to be stirred is designated by 15.

Anhand der Figuren 2 und 3 sollen nun die konstruktiven Einzelheiten des dargestellten Ausführungsbeispieles des Mehrstromrührers gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert werden.The structural details will now be based on FIGS. 2 and 3 of the illustrated embodiment of the multi-flow stirrer according to the invention will be explained in detail.

Jedes Rührelement 20 besteht aus einer Befestigungsnabe 22, die um die Rührerwelle 16 angeordnet und an dieser auf irgendeine geeignete Weise befestigt ist, beispielsweise mittels Gewindestiften 23, die durch Gewindebohrungen in der Befestigungsnabe 22 eingeschraubt sind.Each stirring element 20 consists of a mounting hub 22 which is around the agitator shaft 16 is arranged and attached to this in any suitable manner is, for example by means of threaded pins 23, which are threaded through holes in the Fastening hub 22 are screwed in.

Von jeder Befestigungsnabe 22 ragen einander gegenüberliegend koaxial Rührarme 24 weg, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Rechteckplatten bestehen, welche unter einem Anstellwinkel 25 von 300 gegenüber der Horizontalen angeordnet sind.From each fastening hub 22 protrude coaxially opposite one another Agitating arms 24 away, the rectangular plates in the illustrated embodiment exist, which are at an angle of 25 of 300 relative to the horizontal are arranged.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Anschluß zwischen den Rührarmen 24 und der Befestigungsnabe 22 hinsichtlich des Anstellwinkels 25 verstellbar und in der gewünschten Winkelstellung verriegelbar ist.A preferred embodiment of the invention provides that the connection between the agitator arms 24 and the mounting hub 22 in terms of the angle of attack 25 is adjustable and can be locked in the desired angular position.

An den Enden der Rührarme 24 ist jeweils ein Rührblatt 26 befestigt, das aus einer rechteckigen oder quadratischen Platte besteht, die einen Anstellwinkel 28 von beim dargestellten Ausführungsbeispiel loO mit dem Lot auf die Längsachse ihres Rührarmes 24 oder mit der Tangente an den Umlaufkreis der Rührarmenden derart bildet, daß die Rührblätter 26 das Rührgut bei der Drehung der Rührerwelle 16 von dieser weg nach außen treiben.A stirring blade 26 is attached to each end of the stirring arms 24, which consists of a rectangular or square plate that has an angle of attack 28 of the illustrated embodiment 100 with the perpendicular to the longitudinal axis their agitator arm 24 or with the tangent to the circulation circle of the agitator arm ends in this way forms that the stirring blades 26 of the material to be stirred when the stirrer shaft 16 rotates this drive away to the outside.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auch der Anschluß zwischen den Rührblättern 26 und den Enden der Rührarme 24 hinsichtlich des Anstellwinkels 28 verstellbar, wozu dieser Anschluß beispielsweise aus einem verriegelbaren Gelenkkopf bestehen kann. Diese Verstellbarkeit des Anschlusses zwischen den Rührblättern 26 und den Rührarmen 28 ist insbesondere dann erforderlich, wenn auch die Rührarme an der Rührerwelle bzw. der Befestigungsnabe 22 verstellbar befestigt sind.According to a preferred embodiment of the invention is also the Connection between the agitator blades 26 and the ends of the agitator arms 24 with respect to of the angle of attack 28 adjustable, including this connection, for example, from a lockable joint head can exist. This adjustability of the connection between the agitator blades 26 and the agitator arms 28 is particularly necessary when the agitator arms are also adjustably attached to the agitator shaft or the fastening hub 22 are.

Bei vergleichenden Versuchen mit einem Mehrstromrührer gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel und einem herkömmlichen Balkenrührer beim Suspendieren von PVC-Granulat in Wasser wurde bei gleichgehaltener spezifischer Leistung gefunden, daß beim Balkenrührer der untere Behälterbereich noch stärker beladen war als der obere, während beim Mehrstromrührer schon Mischungshomogenität eingetreten war. Messungen ergaben darüberhinaus, daß die Leistungszahl beim Mehrstromrührer gemäß der Erfindung nur drei Viertel derjenigen beträgt, die beim zweiflügeligen, gleich breiten Balkenrührer mit unter 450 angestellten Rährarmen ermittelt wird. Durch den verbesserten Strömungszustand in den Randzonen des Rührbehälters beim Mehrstromrührer gemäß der Erfindung werden darüberhinaus die Stoff- und die Wärmeübertragung wesentlich verbessert.In comparative experiments with a multi-flow stirrer according to the one shown Embodiment and a conventional bar stirrer when suspending PVC granulate in water it was found that with the bar stirrer while the specific power was kept the same the lower container area was even more heavily loaded than the upper, while at Multi-flow stirrer mixing homogeneity had already occurred. Measurements also showed that the coefficient of performance in the multi-flow stirrer according to the invention is only three quarters is that of the two-winged, equally wide bar stirrer with below 450 employed Rährarms is determined. Due to the improved flow condition in the fringes of the stirred tank with the multi-flow stirrer according to the In addition, the material and heat transfer are significantly improved in the invention.

Claims

TO SrRUC H E

1. Multi-flow stirrer with a stirrer shaft and at right angles to it agitator arms attached to the agitator shaft axis at an angle to the vertical plane, characterized in that at the ends of the agitator arms (24) known agitator blades (26) are arranged at an angle (28) to the agitator arm axis.

2. Mehrstromnihrer according to claim 1, characterized in that the Agitator blades (26) are arranged at such an acute angle of attack to the agitator arm axis are that they are an outward from the stirrer shaft (16) directed flow of the Generate material to be stirred t15).

3. Mehrstromrhrer according to claim 1 or 2, characterized in that that in a manner known per se, one above the other, preferably by 90 ° offset in the direction of rotation (18), consisting of two coaxially arranged and with agitator blades (26) provided stirring arms (24) existing stirring elements (20) on the stirrer shaft (16) are attached.

4. Multi-flow stirrer according to one of the preceding claims, characterized by means of an adjustable angle of incidence (25) of the agitator arms (24) and in the desired position lockable connection of the agitator arms (24) to the Stirrer shaft (16).

5. Multi-flow stirrer according to one of the preceding claims, characterized by means of an adjustable impeller (26) to change the angle of attack (28) and in the desired position lockable connection of the stirring blades (26) the ends of the agitator arms (24).

6. Multi-flow stirrer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the agitator blades (26) have the shape of a rectangular, preferably a square plate.