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DE2329218A1 - Schwimmfaehige ruehrvorrichtung - Google Patents

Schwimmfaehige ruehrvorrichtung

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DE2329218A1
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DE
Germany
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floatable
liquid
floating body
stirring device
guide device
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DE2329218A
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English (en)
Inventor
Richard B Ravitts
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Richards of Rockford Inc
Original Assignee
Richards of Rockford Inc
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Publication date
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Description

Die Erfindung betrifft eine schwimmfähige Rührvorrichtung, mit der Flüssigkeiten bewegt werden können, insbesondere eine schwimmfähige Rührvorrichtung, mit der eine Zirkulation von Flüssigkeiten erzeugt werden kann, beispielsweise, um das Absetzen von Festkörpern bei Abfallbeseitigungsanlagen zu verhindern, um Abwasser in Bewegung zu halten, /sährend chemischer Prozesse umzurühren und anderes mehr.
Für das Rühren von Flüssigkeiten sind notorgetriebene Anordnungen allgemein bekannt. Eine Art einer Rühreinrichtung ist eine Anordnung mit einem Motor, der an ein Schaufelrad angekoppelt ist, das an einer fest eingebauten Struktur abgestützt ist.
Eine Änderung des Flüssigkeitsniveaus kann, da der Rührer während seines Betriebes in einer festen Stellung gehalten wird, Probleme verursachen. Des öfteren sollte
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die Stellung des Schaufelrades bei jeder Änderung des Flüssiskeitsniveaus eingestellt werden.
Des weiteren ermangeln Rührvorrichtungen, die an fe3t eingebauten Strukturen abgestützt sind, der Beweglichkeit._ Wenn ein Wechsel des Ortes des Riihrers in der flüssigkeit erwünscht ist, muß manchmal der gesamte Stützrahmen entfernt werden und am neuen Ort wieder zusammengebaut v/erden. Des weiteren erschwert ein fest eingebauter Stutzrahmen die V/artung und/oder die Reparatur des Rührers.
Es sind zwar schwimmfähige Rührvorrichtungen derart, wie sie in der Bood US-Patentschrift Nr. 3 365 178 beschrieben wird, bekanntJ diese Rührer erzeugen aber eine einheitlieh gerichtete Strömung in einem begrenzten Strom unter der Oberfläche.
In jeder Anordnung, in der der Motor auf einem Schwimmkörper angeordnet ist, müssen besondere Vorsichtsmaßnahmen zur Verhinderung einer Zerstörung des Motors durch die Flüssigkeiten ergriffen werden. In schwimmenden Auflockerungsapparaten oder Sprühanordnungen beispielsweise sind üblicherweise Platten und Dichtungen verschiedener Art zwischen das Schaufelrad und den Motor zur Abkapselung des Kotors angebracht. Wenn es wünschenswert ist, zwischen das Schaufelrad und den LIotor zum Schutz des Liotors vor korrosiven Einwirkungen der Flüssigkeiten eine Abkapselung einzubauen, entsteht dadurch das Problem, die Antriebswelle in einer Art durch die Platte oder die Abkapselung zu führen, bei der auch nach einem Auftreten von Verschleiß keine Flüssigkeit zum Motor vordringen kann.
Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Schwimmrührer zu schaffen, der sich in einfacher Weise Veränderungen im Oberflächenniveau anpaßt und der radial in alle Richtungen von der Rühreinheit aus Flüssigkeit strömen lässt.
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Eine weitere erfindungsgemässe Aufgabe ist die Schaffung eines Rührers, der in einfacher Weise entlang der Oberfläche der Flüssigkeit bewegt werden kann, um zu jeder gewünschten Stellung zu wechseln und der in einfacher Weise zur Wartung und/oder Reparatur aus der Flüssigkeit entfernt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rührer zu schaffen, bei dem der Motor von korrosiven Einwirkungen der Flüssigkeit geschützt ist. .
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rührer zu schaffen, der einfach und wirtschaftlich herzustellen ist.
Schliesslich ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Rührer zu schaffen, der in einfacher Weise in einem See, Teich, Becken oder Kanal eingesetzt werden kann, dessen Ort leicht verändert werden kann, der periodisch ohne grosse Schwierigkeiten entfernt und/oder gewartet und repariert werden kann und der wirksam rührt und bewegt.
Diese Aufgaben werden durch eine schwimmfähige Rührvorrichtung mit einem zum Schwimmen in einem Flüssigkeitsvorrat geeigneten Schwimmkörper, einem auf dem Schwimmkörper befestigten Motor über eine Antriebswelle angetriebenen Schaufelrad und einer Leiteinrichtung, der erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Leiteinrichtung 23, 24 senkrecht unter dem Schwimmkörper 11 angeordnet ist, ganz in die Flüssigkeit eintaucht und in senkrechtem Abstand voneinander befindliche obere und untere öffnungen aufweist, das Schaufelrad Ao innerhalb der Leiteinrichtung 23, 24 angeordnet ist und sich im Abstand über der oberen Öffnung der Leiteinrichtung 2o eine Leitplatte zur radialen Ablenkung der durch die Leiteinrichtung strömenden Flüssigkeit befindet. Anhand der folgenden schematischen Zeichnungen ist die erfindungsgemässe Rührvorrichtung beispielsweise und mit vorteilhaften Einzelheiten dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht eines erfindungsgemässen Schwimmrührers, Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht, die teilweise aufgebrochen ist, und die Anordnung gemäss Fig. 1 darstellt.
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Fig. 1 stellt eine schwimmfähige Rührvorrichtung lein einem FlUssigkeitsvorrat 13» wie beispielsweise einem Weiher, Kanal,
See, Becken, Tank oder ähnlichem dar. Der Rührer wird von einem Schwimmkörper 11/der Flüssigkeit getragen, der eine dichte Außenschale 12 aufweist, deren Inneres mit Polyurethanschaun gefüllt ist. Am Schwimmkörper 11 sind Ösen 15 befestigt, so daß der Rührer mittels nicht aargostellter Leinen am gewünschten Ort verankert v/erden kann. Der Schwimmkörper kann viele verschiedene Formen haben; ein kreisförmiger Schwimmkörper bringt jedoch viele Vorteile mit sich.
Die Außenschale 12 hat eine obere Platte 16 und eine davon entfernte Bodenplatte 17. Die Seiten der Schale werden von einer inneren und einer äußeren zylindrischen 7/and 18, 19 abgeschlossen,
Durch eine Vielzahl von Beinen 21 wird im Abstand von dem Schwimmkörper 11 eine Rühreinheit 20 in Form eines senkrecht ausgerichteten zylindrischen Halses 22 nach unten befestigt.
Der Hals wirkt als Propellerführung und hat die Form einer Zylindrischen Kammer 23 mit einem offenen oberen und unteren Ende. Der untere Abschnitt der Kammer 20 ist bei 24 zu einem kegelstumpfförmigen Saugrohr erweitert. Das obere offene Ende der Kammer 23 hat nach unten einen Abstand von der Bodenplatte 17 des Schwimmkörpers 11.
Ein Schaufelrad 40 mit der Form v/ie das einer Pumpe für eine axiale Strömung ist innerhalb der Kammer 23 drehbar befestigt. Das Schaufelrad 40 hat die Form eine3 schraubenförmigen Blattes, das von der Antriebswelle 41 gedreht wird. ^±e Antriebswelle 41 wird vom Motor 44 angetrieben. Der Liotor 44 sitzt auf einer Motorbefestigung 45 auf (nicht dargestellten) an der Oberfläche der Außenschale 12 befestigten Vorsprüngen.
Vorzugsweise sind der Llotor 44, die Antriebswelle 41, die Kammer 23 und das Schaufelrad 40 konzentrisch zum kreisförmigen
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ORIGINAL INSPSCTED
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Schwimmkörper 11 montiert, um für das Gleichgewicht der sehv/imraenden Anordnung zu sorgen. Des weiteren wird dadurch, daß der Kais 22, das Saugrohr 20 und da3 Schaufelrad konzentrisch ζ-m Schwimmkörper, genauso wie die anderen erwähnten Bauteile, angeordnet werden, die Stabilität der Anordnung verbessert.
Die innere zylindrische Wand 18 bildet einen zentralen Durchtritt 47 durch den Schwimmkörper 11. Die Uotorbefestigun^ v/eist eine stationäre Platte 49 auf, die das obere Ende des Durchtritts 47 abdeckt. Das untere Ende des Durehtritts 47 wird zum Teil von einer Streuplatte 50 verschlossen.
Die Äufwärtsströmung der Flüssigkeit durch die Kammer ist gegen die Bodenplatte 17 der Schale 12 gerichtet. Die Bodenplatte dient als eine große Leit- oder Ablenkplatte, um die Flüssigkeit radial in alle Dichtungen zu verteilen. Wenn die kotordrehrichtung umgedreht wird, und eine abwärts gerichtete Flüssigkeitsströmung vorhanden ist, dient die Bodenplatte 17 dazu, Kavitation des Schaufelrades 40 zu verhindern. Während der abwärts gerichteten Strömung strömt aus der Kammer 23 austretende Flüssigkeit seitlich in alle Sichtungen.
Die beschriebene Rühreinheit bringt das Problem des Motorschutzes mit sich, weil durch die V/lrkung des Schaufelrades Flüssigkeit unter Druck entlang der Antriebswelle 41 strömt. Normalerweise würde die Lösung dieses Problems eine wasserdichte Dichtung oder ein Lager um die Welle 41 sein. Die Erfindung liefert eine neue Lösung.
Wie dargestellt, geht die Streuplatte 50 unten in eine Glocke 51 über. Die Glocke 51 weist eine zentrale Öffnung 52 auf, durch die die Antriebswelle 41 durchtritt.
Zwischen den Seiten der Glocke 51 und der Antriebswelle 41 wird ein schmaler Zwischenraum, beispielsweise ein Zwischen- ·
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raum von 0,01 mm gelassen. Dadurch entsteht, wenn die Flüssigkeit vom Schaufelrad 40 gegen den oder v;eg vom Schwimmkörper 11 gedruckt wird, ein schwacher, kontrollierter Plüssigkeitsdurchtritt zwischen der Antriebswelle 41 und den Seiten der Öffnung 52 in der Glocke 51.
Leitungen 60, die in der Schale 12 angebracht werden können, leiten die Flüssigkeit zu einen oder aus einem Durchtritt 47 zu einem von der !!unreinheit 20 entfernten Ort, so daß der positive oder negative Druck, der vom Schaufelrad 40 auf die Flüssigkeit innerhalb des Durchtritts 47 wirkt, vom umgebenden Flüssigkeitsvorrat 13 ausgeglichen wird. In denfoiß. 1 dargestellten Anordnungen sind die Leitungen 60 im unteren Abschnitt des Durchtritts 47 zwischen der Innenwand 18 und der äußeren "Wand 19 des Schwimmkörpers 11 angeordnet.
Unter den erweiterten Abschnitt des Saugrohres 20 kann abnehmbar ein Kegel 70 angebracht werden, um eine Erosion des Bodens eines Teiches oder ähnlichem zu verhindern. Der Kegel 70 ist abnehmbar und kann in dem Falle, daß der Flüssigkeitsvorrat genügend tief ist, entfernt werden. V/enn sich das Schaufelrad so dreht, daß die Flüssigkeitsströmung durch die Kammer 23 nach oben gerichtet ist, wird der Kegel 70 ebenfalls entfernt .
Nach dem bereits Ausgeführten liegt die Wirkungsweise der Anordnung auf der Hand. Der Schwimmrührer 10 wird in einen Becken oder Teich 13 eingesetzt und mittels der üsen 15 an (nicht dargestellten) Kabeln befestigt. Der elektrisch betrie bene Motor 44 treibt die Welle 41, die wiederum da3 Schaufelrad 40 antreibt· Der llotor ist normalerweise so angetrieben, daß er eine aufwärts gerichtete Flüssigkeitsströmung durch die Kaamer 23 erzeugt, die Drehrichtung kann aber für eine durch dl· Kammer 23 abwärts gerichtete Strömung umgekehrt Werden.
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Die-Antriebswelle 20 bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit der umzurührenden Flüssigkeit. Aus dem Gesagten geht hervor, daß die Flüssigkeit von einem waa,-rechten Hiveau aus senkrecht abgezogen wird und auf einem anderen waagrechten Niveau ausgestoßen wird, auf einem unter der Oberfläche befindlichen Y/eg. Dies erleichtert das Kiseheη von Materialien mit verschiedenen Dichten, wodurch beispielsweise das Absetzen von Peststoffen verhindert wird.
Des vieiteren wird die aufwärts getriebene Flüssigkeit, wie durch die Pfeile A in Fig. 1 dargestellt, von der Bodenplatte 17 des Schwimmkörpers 11 abgelenkt und so seitlich nach allen Richtungen verteilt, wie durch die Pfeile B angedeutet. Dies bewirkt eine wirksame Vermischung der Flüssigkeit des Vorrats 13· V/enn die Flüssigkeit nach unten getrieoen wird, wird sie vom erweiterten Ende radial nach alle dichtungen verteilt, wobei die Bodenplatte eine Kavitation des Schaufelrads verhindert. In jedem Fall dient die Bodenplatte des Schwimmkörpers als Leitplatte für die Kammer 23.
zentraler Durchtritt 47 im Schwimmkörper enthält normalerweise eine kleine Flüssigkeitsmenge, die als Dichtung dient und deren Hiveau gegenüber positiven und negativen Saugwirkungen von Leitungen 60 zum Flüssigkeitsvorrat aufrechterhalten wird. Wenn das Schaufelrad 40 eine Aufwärtsströmung erzeugt, neigt der Flüssigkeitsdruck innerhalb des Durchtritts 47 zur Vergrößerung, er wird jedoch durch die Leitungen 60, die eine Verbindung zwischen dem Durchtritt 47 und dem Flüssigkeitsvorrat !erstellen, ausgeglichen. Y/enn das Schaufelrad 40 eine Abwärtsströmung erzeugt, tendiert der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Durchtritts 47 niederer zu sein als das Niveau der äußeren VorratsflüssigkeitJ diese Druckverminderung wird ebenfalls von,den Leitungen 60 zum Flüssigkeitsvorrat ausgeglichen, wodurch "ein Einsaugen von Luft zum Schaufelrad und daraus z'esultierende Kavitation verhindert wird.
Ansprüche 309881/0867

Claims (8)

Ansprüche
1.j Schwimmfähige Rührvorrichtung mit einem zum Schwimmen
einem i'lüssigkeitsvorrat geeigneten Schwimmkörper, einem auf dem Schwimmkörper befestigten Ilotor, einem vom Motor über eine Antriebswelle angetriebenen Schaufelrad und einer Leiteinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiteinrichtung 23, 24 senkrecht unter dem Schwimmkörper 11 angeordnet ist, ganz in die Flüssigkeit eintaucht und in senkrechtem Abstand voneinander befindliche obere und •untere öffnungen aufweist, das Schaufelrad 40 innerhalb der Leiteinrichtung 23, 24 angeordnet ist und sich im Abstand über der oberen öffnung der Leiteinrichtung 20 eine Leitplatte zur radialen Ablenkung der durch die Leiteinrichtung strömenden Flüssigkeit befindet.
2. Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiteinrichtung 23, an am Schwimmkörper 11 befestigten Beinen 21 senkrecht unter diesem angebracht ist.
3. Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Schwimmkörper 11 kreisförmig ist.
4. Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , , daß der Llotor 44, die Leiteinrichtung 23, 24 und das Schaufelrad 40 konzentrisch zum Schwimmkörper 11 angeordnet sind.
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5. Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Leiteinrichtung 23, einen zylindrischen Abschnitt 2;· aufweist, in dem das Schaufelrad 40 angeordnet ist·
6. Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaufelrad 40 ein Axialströmungs-Pümpschaufelrad ist.
7· Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Bodenplatte 17 des Schwimmkörpers 11 die Leitplatte bildet.
8. Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 2 und 5i dadurch gekennzeichnet , daß die Leiteinrichtung 23, 24 in Form eines Saugrohres 20 mit einen zylindrischen oberen Abschnitt 23 und einem sich erweiternden unteren Abschnitt 24 ausgebildet ist.
9· Schwimmfähige Rührvorrichtung nach Anspruch 1 bis C, dadurch gekennzeichnet , daß im Schwimmkörper 11 ein senkrechter Durchlaß koaxial zur Antriebswelle 41 ausgebildet ist, den eine Streuplatte 50 mit einer Öffnung 52 für die Antriebswelle 41 verschließt, in der Öffnung 52 um die Antriebswelle 41 ein Zwischenraum zum Eintritt von bewegter Flüssigkeit in dem Durchlaß freibleibt, und Leitungen 60 unter der Flüssigkeitsoberfläche zur Kontrolle des Flüssigkeitspegel den Durchlaß mit einem von der Rühreinrichtung entfernten Ort im Flüssigkeitsvorrat 13 verbinden.
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DE2329218A 1972-06-08 1973-06-07 Schwimmfaehige ruehrvorrichtung Pending DE2329218A1 (de)

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