Rührer zum Mischen, Homogenisieren und Dispergieren

Abstract

 Rührer (1) zum Stoffvereinigen von fluiden Phasen, bestehend aus einem, mittels eines Lagers (3) drehbar gelagertem Rührerkopf (2) mit Rührwerkzeug (4), sowie mit einer Kupplung (5) zum berührungslosen, induktiven oder magnetischen Antrieb des Rührerkopfes (2) und einem, beispielsweise in einem Behälter, fixierten Spalttopf (8) zur Aufnahme des antriebsseitigen Kupplungsteils (6), wobei Mittel (15) zur Sicherung des Rührers vor axialem Abheben vorgesehen sind. Aufgabe der Erfindung ist die Erweiterung der verfahrenstechnischen Einsatzgebiete. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rührerkopf (2) von der Spalttopfunterseite her vor axialem Abheben gesichert ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Rührer zum Stoffvereinigen von fluiden Phasen, bestehend aus einem, mittels eines Lagers drehbar gelagerten Rührerkopf mit Rührwerkzeug, sowie mit einer Kupplung zum berührungslosen, induktiven oder magnetischen, Antrieb des Rührerkopfes und einem, beispielsweise in einem Behälter, fixierten Spalttopf zur Aufnahme des antriebsseitigen Kupplungsteils, wobei Mittel zur Sicherung des Rührerkopfes vor axialem Abheben vorgesehen sind.

[0002] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum sicheren Einbau eines Rührers in einem Behälter.

[0003] Ein Rührer zum Rühren von sterilen Flüssigkeiten ist beispielsweise aus der DE 42 32 936 C2 bekannt. Der beschriebene Rührerkopf ist an einem, am Spalttopf befestigten Zapfen schwimmend gelagert. Dies hat den Nachteil, dass nur Rührwerkzeuge am Rührerkopf vorgesehen werden können, die entweder eine radiale Abströmung der zu rührenden Flüssigkeit bewirken oder die eine axiale Strömungskomponente der Flüssigkeit nach oben bewirken, so dass der Rührerkopf durch eine hydraulische Axialkraft in Richtung Spalttopf gedrückt wird. Würde der Rührer bei axialen Strömungswerkzeugen entgegengesetzt der vorgeschriebenen Drehrichtung betrieben, so würde der Rührerkopf vom Spalttopf abheben. Dies jedoch könnte beim Aufschlagen des Rührers auf die Behälterwand zur Beschädigung und zum Ausfall des Rührwerks führen.

[0004] Weiterhin ist nachteilig, dass bei bekannten Rührem mit Rührwerkzeugen zur Erzeugung einer axialen Strömung immer nur eine Drehrichtung realisiert werden kann. Hierdurch wird der Einsatzbereich von Rührern mit Rührwerkzeug zur Erzeugung einer axialen Strömung beschränkt. Es kann nur ein Strömungsprofil erzeugt werden, welches vom Behälterboden weg gerichtet ist, so dass der Rührerkopf in Richtung Spalttopf gedrückt wird.

[0005] Der aus der DE 42 32 935 C2 bekannte Rührer ist dagegen vor axialem Abheben mittels einer Schraube gesichert. Nachteilig bei dem bekannten Rührer ist, dass die Sicherung im Produktraum vorgesehen ist. Hierdurch ist eine Infektionsquelle gegeben, was insbesondere im pharamzeutischen oder lebensmitteltechnischen Einsatzgebiet zu erheblichen Problemen führen kann.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rührer vorzuschlagen, der insbesondere für den Einsatz in der Pharmaindustrie und der Lebensmittelindustrie geeignet ist.

[0007] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Rührerkopf von der Spalttopfunterseite her vor axialem Abheben gesichert ist. Der Rührerkopf wird quasi axial fixiert. Die Mittel zur Sicherung des Rührerkopfes nehmen die axial nach oben, auf den Rührerkopf wirkende Axialkraft auf. Selbstverständlich kann die Sicherung des Rührerkopfes vor axialem Abheben so ausgebildet sein, dass der Rührerkopf in einem gewissen Bereich axial verschiebbar ist. Dieses gewisse Spiel kann notwendig sein, um eine ausreichende Schmierung des Lagers und den Ausgleich von Wärmeausdehnungen zu ermöglichen.

[0008] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Rührers ist es möglich, selbst einen Rührerkopf mit Rührwerkzeug zur Erzeugung einer axialen Strömung in beide Drehrichtungen zu betreiben. Dies erweitert das verfahrenstechnische Einsatzgebiet erheblich. Weiterhin ist es möglich, den erfindungsgemäßen Rührer selbst bei erhöhten Sicherheitsanforderungen, beispielsweise beim Arbeiten in explosionsgefährdeten Bereichen einzusetzen.

[0009] Dadurch, dass die Sicherung außerhalb des Produktraumes, also ohne Produktberührung erfolgt, wird die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination oder Verunreinigung des Produktes erheblich reduziert. Ein weiterer großer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung besteht darin, dass die Sicherung von Außen kontrolliert werden kann.

[0010] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Mittel zur Sicherung des Rührers vor axialem Abheben eine Schraube angeordnet wird, die von der Spalttopfunterseite her beispielsweise in ein im Zapfen vorgesehenes Innengewinde verschraubt ist.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rührerkopf, das Lager, der Spalttopf sowie die Mittel zur Sicherung des Rührerkopfes als Baueinheit ausgebildet sind. Hierdurch ist es möglich, die vormontierte Baueinheit in den Behälter einzubringen und an der Spalttopfstirnseite von außen zu fixieren und zu sichern. Diese Vorgehensweise ist besonders vorteilhaft, da die meist aus Keramik gefertigten Lager bei der herkömmlichen Montage, bei der der Rührerkopf mit Lagerbuchse auf eine am Spalttopf angebrachte Lagerhülse aufgesetzt wird, Schaden nehmen können. Da der Rührerkopf beim erfindungsgemäßen Rührer Teil einer Baueinheit ist, muss dieser nicht mehr einzeln im Behälter aufgebracht werden. Somit werden die Lager bei der Montage erheblich geschont.

[0012] Es ist besonders zweckmäßig, wenn das Lager oberhalb des Spalttopfes angeordnet ist und insbesondere als Kombination aus Axial- und Radiallager ausgebildet ist. Da der Rührerkopf in beide Richtungen betrieben werden kann, ist es notwendig, dass die Axialkräfte des Rührers in beide Richtungen aufgenommen und in den Spalttopf geleitet werden können.

[0013] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Mittel zur Sicherung des Rührerkopfes ein Zapfen mit einem Kopf angeordnet wird, wobei der Zapfen das Lager, vorzugsweise zentrisch, durchdringt und mittelbar oder unmittelbar am Spalttopf fixiert ist und der Zapfenkopf die Axialkräfte des Rührerkopfes aufnehmen kann. Der Zapfenkopf bildet quasi das Gegenstück zur Stirnseite des Spalttopfes. Die Stirnseite des Spalttopfes nimmt die Axialkräfte in Spalttopfrichtung und der Zapfenkopf nimmt die Axialkräfte in entgegengesetzter Richtung auf. Welche Kraftkomponente gerade wirkt, hängt von der Ausbildung des Rührwerkzeugs und der Drehrichtung des Rührerkopfes ab. Wenn der Zapfen das gesamte Lager durchdringt, ist es möglich, den Zapfen von der Spalttopfunterseite her am Spalttopf zu fixieren und zu sichern. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Zapfen nicht das gesamte Lager durchdringt, sondern lediglich in einen Lagerkern verschraubt oder auf jede beliebige andere Art verankert wird. Es ist jedoch unverzichtbar, dass direkt oder indirekt eine obere Anlauffläche für den Rührerkopf, zur Aufnahme der nach oben gerichteten Axialkraftkomponente, gebildet wird, wobei diese Anlauffläche, in einer vorteilhaften Ausgestaltung - der Zapfenkopf, mittelbar oder unmittelbar am Spalttopf oder einem stationären Bauteil befestigt ist.

[0014] Es ist von besonderem Vorteil, dass das Lager als produktgeschmiertes Gleitlager mit einer im Rührerkopf angebrachten, vorzugsweise eingeschrumpften Lagerbuchse und einer darin laufenden Lagerhülse besteht, wobei der Zapfen die Lagerhülse, vorzugsweise zentrisch, durchdringt und die untere Ringfläche des Zapfenkopfes die obere Stirnfläche der Lagerbuchse zumindest zum Teil überdeckt. Die Überdeckung ist notwendig, damit die untere Ringfläche des Zapfenkopfes die Axialkräfte der mit dem Rührerkopf verbundenen Lagerbuchse aufnehmen kann. Der Zapfenkopf bildet also eine Anlauffläche für die Lagerbuchse. Es ist denkbar, dass die untere Ringfläche des Zapfenkopfes von der Lagerbuchse beabstandet angeordnet ist. Hierdurch wird eine gewisse Beweglichkeit des Rührerkopfes in axialer Richtung erreicht. Der Zapfen kann dabei als alleinige Nabe des Lagers dienen, die von der Lagerhülse konzentrisch umschlossen ist. Dies hat den großen Vorteil, dass die Fixierung des Zapfens von der Spalttopfunterseite her erfolgen kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Lagerhülse nicht unmittelbar den Zapfen umschließt, sondern dass eine zusätzliche, mit dem Spalttopf verbundene, Metallhülse vorgesehen ist. In diesem Fall muss der Zapfen die Metallhülse nicht zwangsweise ganz durchdringen, sondern kann unmittelbar in der Metallhülse verankert sein. Die eigentliche Lagerhülse ist dann konzentrisch zu der Metallhülse angeordnet. Da das Lager im Produktraum liegt und produktgeschmiert ist, wird die entstehende minimale Reibungswärme über das Produkt abgeführt. Für einen ausreichenden Schmierfilm zwischen Lagerhülse und Lagerbuchse wird durch das Strömungsprofil und die oszillierende Bewegung im konzentrischen Hohlraum zwischen Rührerkopf und Spalttopf gesorgt.

[0015] Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Lagerhülse unterhalb des Zapfenkopfes mit einem Bund ausgebildet ist und eine Anlauffläche für die obere Stirnseite der Lagerbuchse bildet. Die Anlauffläche sorgt für die Aufnahme der Axialkräfte des Rührers. Die mit einem Bund ausgebildete Lagerhülse ist an der Außenkante der unteren Ringfläche des Zapfenkopfes gegenüber diesem mittels eines O-Rings abgedichtet. So wird vermieden, das Produkt in den Zwischenraum zwischen Lagerhülse und Zapfen eindringen kann.

[0016] Damit die in Richtung Spalttopf gerichteten Axialkräfte des Rührerkopfes aufgenommen werden können, ist unterhalb der Lagerbuchse eine Anlauffläche für die untere Stirnseite der Lagerbuchse vorgesehen.

[0017] Besonders verschleißfreie Lager erhält man, wenn das Lager und/oder die Anlaufflächen aus Keramik gefertigt sind.

[0018] Um ein Verdrehen oder gar ein Lösen des Zapfens zu verhindern, ist im Zapfen eine Verdrehsicherung vorgesehen. Beispielsweise ist der Zapfen an seinen unteren Ende mit dem Spalttopf drehfest verbunden. Zusätzlich kann eine axiale Sicherung angebracht werden.

[0019] Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Lagerbuchse zumindest eine Verbindungsöffnung aufweist, und das Mittel zur Speisung von Flüssigkeit durch diese Verbindungsöffnung vorgesehen sind. So ist es möglich, dass vom Inneren des Spalttopfes her eine Leitung durch den Zapfen bis zur Verbindungsöffnung geführt ist. Durch diese kann eine Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen Lagerhülse und Lagerbuchse eingebracht werden.

[0020] Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Einbringung von Flüssigkeiten in den Zwischenraum zwischen Lagerhülse und Lagerbuchse besteht darin, dass die Lagerbuchse zweigeteilt ist, beziehungsweise dass mindestens zwei in axialer Richtung übereinander angeordnete Lagerbuchsen vorgesehen sind, und dass Mittel zur Speisung von Flüssigkeiten, insbesondere von Schmier- aber auch Reinigungsflüssigkeiten, in den Zwischenraum zwischen den Buchsen vorgesehen sind.

[0021] Beide Varianten ermöglichen, Flüssigkeiten vom Inneren des Spaltrohres her in den Lagerspalt einzubringen.

[0022] Auf zusätzliche Dichtungen kann verzichtet werden, wenn der Spalttopf als Einschweißflansch ausgebildet ist und direkt in die Behälterwand eingeschweißt wird.

[0023] Der Einbau des Rührers wird wesentlich erleichtert, wenn der Spalttopf als Einsteckflansch ausgebildet ist und vom Inneren des Tanks durch einen Montageflansch hindurchgesteckt und sodann an der Spalttopfstirnseite von außen fixiert und gesichert wird.

[0024] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zusätzlich zum Rührer mit Rührwerkzeug ein konzentrischer, vorzugsweise als Leitrohr ausgebildeter, Stator vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme erhält man ein Rotor-Stator-System als Leitstrahlmischer oder Dispergierrührwerkzeug. Während das Vermischen von flüssigen Komponenten mit nicht sehr unterschiedlichen Viskositäten noch sehr einfach ist, so wächst doch der Anspruch an das Mischorgan mit steigender Dichte- und Viskositätsdifferenz an. Während bei einem typischen axial- oder radialfördernden Rührer geringe Dissipisationsverhältnisse, d.h. eine Ungleichverteilung des Energieeintrags im Prozessraum angestrebt werden, ist bei einem Rotor-Stator-System ein lokaler hoher Energieeintrag zum Erreichen bestimmter Misch- und Dispergiereffekte möglich.

[0025] Wenn gleichzeitig mit der verbesserten Durchmischung durch die Verwendung eines Stators, eine Dispergierwirkung erzielt werden soll, ist mit Vorteil vorgesehen, dass zusätzlich zum Rührwerk ein konzentrischer Scherkranz vorgesehen ist, der mit dem Rührwerk rotierend angeordnet ist und dass konzentrisch zu diesem Scherkranz ein weiterer Scherkranz am Stator vorgesehen ist. Dabei ist es möglich, dass der Stator als Kombination zwischen Leitrohr und Scherkranz oder als alleiniger Scherkranz ausgebildet ist. Der Schergradient steigt mit abnehmendem Abstand zwischen den beiden Scherkränzen. Der Einsatz dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung eignet sich insbesondere bei schwermischbaren Flüssigkeitskomponenten.

[0026] Insbesondere bei großen Rührern mit einem Zapfen mit großem Durchmesser ist es von Vorteil, dass der Zapfen durch den Spalttopf gebildet ist, oder mit diesem einstückig verbunden ist, wobei der Zapfen eine senkrechte Durchgangsbohrung aufweist und oberhalb des Zapfens eine Befestigungsscheibe mit Innengewinde vorgesehen ist, wobei die Befestigungsscheibe so angeordnet ist, dass sie die Axialkräfte des Rührers aufnimmt und durch die Durchgangsbohrung von der Spalttopfunterseite her eine Schraube geführt wird, die in das Innengewinde der Befestigungsscheibe verschraubt ist und damit den Rührerkopf am Spalttopf fixiert und so axiales Abheben verhindert. Eine solche Ausführungsform ist bei Zapfen mit kleinen Durchmessern nicht möglich, da dann die Schraube einen zu geringen Querschnitt aufweisen würde. Die Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auf den O-Ring unterhalb der unteren Anlaufscheibe, verzichtet werden kann.

[0027] Um ein Verdrehen der Befestigungsscheibe zu verhindern, ist mit Vorteil zwischen Zapfen und Befestigungsscheibe ein Sicherungsstift vorgesehen. Der Sicherungsstift kommt mit Vorteil nicht mit Produkt in Berührung.

[0028] Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum sicheren Einbau eines Rührers in einem Behälter. Bisher war es üblich, den Spalttopf im Behälter zu fixieren. Danach wurde die Lagerhülse aufgebracht, woraufhin der Rührerkopf mit Lagerbuchse aufgesetzt wurde. Da das Lager meist aus Keramik gefertigt ist, kann es bei dieser Vorgehensweise häufig zu Beschädigungen des Lagers kommen.

[0029] Diese Beschädigung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Bauelement, bestehend aus Rührerkopf, Lager, als Einsteckflansch ausgebildeter Spalttopf sowie Mitteln zur Sicherung des Rührerkopfes gegen axiales Abheben montiert. Dann wird die gesamte Baueinheit vom Tankinneren her in einen im Behälter eingebrachten Montageflansch geführt und fixiert. Die Fixierung und Sicherung erfolgt vorteilhafter Weise an der Spalttopfstimseite von außerhalb des Behälters.

[0030] Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:

einen erfindungsgemäßen Rührer,

Fig. 2:

einen erfindungsgemäßen Rührer mit einem Rotor-Stator-System

Fig. 3:

einen Rührer mit geteilter Lagerhülse

Fig. 4:

einen Rührer mit großen Zapfen.

[0031] In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Rührer 1 zum Rühren von sterilisierbaren Flüssigkeiten dargestellt. Der Rührer 1 besteht aus einem Rührerkopf 2, welcher mittels eines Lagers 3 drehbar gelagert ist. Am Rührer 1 ist ein Rührwerkzeug 4 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um Rührwerkzeug 4 zur Erzeugung einer axialen Strömung.

[0032] Weiterhin ist eine Kupplung 5 zum berührungslosen Antrieb des Rührerkopfes 2 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Magnetkupplung 5 mit einem antriebsseitigen Kupplungsteil 6, welches als Antriebsmagnet ausgebildet ist und einem konzentrisch dazu angeordneten sekundären Kupplungsteil 7.

[0033] Der Antriebsmagnet 6 steht mit einer Antriebswelle in Verbindung, die wiederum mit dem Antrieb, insbesondere einem Elektromotor verbunden ist.

[0034] Das antriebsseitige Kupplungsteil 6 ist innerhalb eines Spalttopfes 8 angeordnet. In der linken Zeichnungshälfte ist der Spalttopf 8 als Einsteckflansch ausgebildet. Der Einsteckflansch wurde vom Behälterinneren in einen Montageflansch 9 eingebracht und an seinem unteren Ende mittels eines Sicherungsrings 10 fixiert. Der Montageflansch 9 ist im Behälter 11 eingeschweißt. Der Einsteckflansch ist gegenüber dem Montageflansch umfangsseitig mittels eines O-Rings 12 abgedichtet.

[0035] In der rechten Zeichnungshälfte ist der Spalttopf als Einschweißflansch ausgebildet. Dieser wird direkt mit dem Behälter verschweißt. Auf den O-Ring 12 und den Sicherungsring 10 kann mit Vorteil verzichtet werden.

[0036] Selbstverständlich kann entweder nur die Einsteckflanschvariante oder die Einschweißflanschvariante gewählt werden.

[0037] Das Lager 3 ist als produktgeschmiertes Keramik- oder Hochleistungskunststoffgleitlager ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, beispielsweise ein Keramikkugellager oder Wälzlager einzusetzen.

[0038] Das Lager besteht aus einer im Rührerkopf 2 eingeschrumpften Keramiklagerbuchse 13 und einer darin laufenden Lagerhülse 14, ebenfalls aus Keramik.

[0039] Durch das Zentrum der Lagerhülse 14 ist ein Zapfen 15 mit einem Kopf 16 geführt. Der Zapfen 15 bildet die Nabe des Lagers 3. Der Zapfen 15 weist an seinem unteren Ende eine Verdrehsicherung auf und ist im Spalttopf 8, von unten her mittels einer Schraube fixiert. Die untere Ringfläche 18 des Zapfenkopfes 16 überragt die obere Stirnseite 19 der Lagerbuchse 13.

[0040] Die Lagerhülse 14 wird mit einem Bund ausgebildet, der als Anlauffläche für die obere Stirnseite 19 der Lagerbuchse 13 dient. Die Lagerhülse 14 wiederum ist an der unteren Ringfläche 18 des Zapfenkopfes 16 abgestützt und gegenüber dieser mittels eines O-Rings 20 abgedichtet. Der Stirnfläche gegenüberliegend ist eine Anlaufscheibe 21 zur Aufnahme der entgegengesetzt wirkenden axialen Kräfte des Rührerkopfes 2 vorgesehen. Lagerhülse, Lagerbuchse und Anlaufscheibe sind aus Keramik gefertigt.

[0041] Wenn der als Einsteckflansch ausgebildete Spalttopf 8, das Lager 3, der Rührerkopf 2, sowie der Zapfen 15 als Baueinheit ausgebildet sind, kann diese Baueinheit vom Behälterinneren her mittels des Einsteckflansches 8 durch den Montageflansch 9 geführt und mittels des Sicherungsrings 10 fixiert werden. Hierdurch scheidet eine Beschädigung der Lager 3 bei der Montage aus.

[0042] Zwischen Rührerkopf 2 sowie dem Spalttopf 8 ist ein Hohlraum 22 vorgesehen, der nach unten hin offen ausgebildet ist. Weiterhin sind in den Hohlraum 22 führende Öffnungen 23 vorgesehen. Wenn der Rührerkopf 2 in Rotation versetzt wird, entsteht innerhalb des Hohlraums 22 ein Druckunterschied gegenüber dem übrigen Behälter, sodass der Hohlraum ständig von flüssigem Medium durchflossen wird. Gleichzeitig sorgt dieses Strömungsprofil für eine Schmierfilmbenetzung zur Schmierung des Gleitlagers 3.

[0043] In Figur 2 ist ebenfalls ein erfindungsgemäßer Rührer 1 mit Lager 3, Rührwerk 4 und einer Kupplung zum berührungslosen Antrieb des Rührerkopfes 2 gezeigt. Konzentrisch zu dem Rührwerkzeug 4 ist ein Stator 24 vorgesehen, der in seinem oberen Bereich als Leitrohr ausgebildet ist.

[0044] Um eine zusätzliche Dispergierwirkung zu erzielen, ist konzentrisch zur Drehachse des Rührerkopfes 2 an den äußeren Enden des Rührwerkzeugs 4 ein axial ausgerichteter Scherkranz 25 vorgesehen. Der Stator ist im gegenüberliegenden Bereich ebenfalls als Scherkranz 26 ausgebildet. Durch die Wahl des Abstands zwischen beiden Scherkränzen 25, 26 kann der Schergradient variiert werden.

[0045] Durch das Vorsehen der Scherkränze mit Profilierung erfüllt das Rührwerk die Aufgabe eines Dispergators. Die Dispergierwirkung wird wesentlich verbessert.

[0046] Figur 3 zeigt ebenfalls einen Rührer 1 mit Rührerkopf 2 und Lager 3. Das Lager 3 beinhaltet zwei in axialer Richtung übereinander angeordnete Lagerbuchsen (13, 13'). Es ist eine Leitung 27 vorgesehen, mit der mittels einer nicht dargestellten Pumpe Flüssigkeiten, insbesondere von Schmier- und Spülflüssigkeiten, in den Zwischenraum zwischen den Buchsen (13, 13') und damit auch in den Lagerspalt eingebracht werden können. Die Zuführung ist je nach Größe des Rührers konstruktiv anzupassen. Die Leitungsführung kann von obern her, durch den Behälter, oder von unten her, beispielsweise durch den Flansch, erfolgen.

[0047] Hierdurch ist eine neuartige Möglichkeit zur Spülung und Reinigung des Lagerspaltes gegeben.

[0048] In Figur 4 ist ein großer Rührer 1 dargestellt, wobei der Zapfen 15 einen größeren Durchmesser aufweist als die Zapfen der Rührer in den Figuren 1 bis 3. Der Zapfen 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch den Spalttopf 8 gebildet. Im Zapfen 15 ist eine zentrische, senkrechte Durchgangsbohrung 28 vorgesehen. Oberhalb des Zapfens ist eine auf diesem aufliegende Befestigungsscheibe 29 mit Innengewinde 30 vorgesehen. Die Befestigungsscheibe 29 überragt die obere Stirnfläche der Lagerbuchse 13, wodurch sie eine Axialkraftkomponente des Rührerkopfes aufnehmen kann. Durch die Durchgangsbohrung 28 ist von der Spalttopfunterseite her eine Schraube 31 geführt, die in das Innengewinde 30 der Befestigungsscheibe 29 verschraubt ist und damit den Rührerkopf 2 am Spalttopf 8 fixiert und so gegen axiales Abheben sichert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt also die Sicherung gegen axiales Abheben von der Spalttopfunterseite her.

[0049] Um ein Verdrehen der Befestigungsscheibe 29 zu verhindern, ist zwischen Zapfen 15 und Befestigungsscheibe 29 ein Sicherungsstift 32 vorgesehen. Der Sicherungsstift 32 kommt mit Vorteil nicht mit Produkt in Berührung.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0050] 

1

Rührer

2

Rührerkopf

3

Lager

4

Rührwerk

5

Kupplung

6

antriebsseitiges Kupplungsteil

7

sekundäres Kupplungsteil

8

Spalttopf

9

Montageflansch

10

Sicherungsring

11

Behälter

12

O-Ring

13

Lagerbuchse

13'

Lagerbuchse

14

Lagerhülse

15

Zapfen

16

Kopf

17

Verdrehsicherung

18

untere Ringfläche

19

obere Stirnseite der Lagerbuchse

20

O-Ring

21

Anlaufscheibe

22

Hohlraum

23

Öffnungen

24

Stator

25

Scherkranz

26

Scherkranz

27

Leitung

28

Durchgangsbohrung

29

Befestigungsscheibe

30

Innengewinde

31

Schraube mit Sicherung

32

Sicherungsstift

Ansprüche

1. Rührer (1) zum Stoffvereinigen von fluiden Phasen, bestehend aus einem, mittels eines Lagers (3) drehbar gelagertem Rührerkopf (2) mit Rührwerkzeug (4), sowie mit einer Kupplung (5) zum berührungslosen, induktiven oder magnetischen Antrieb des Rührerkopfes (2) und einem, beispielsweise in einem Behälter, fixierten Spalttopf (8) zur Aufnahme des antriebsseitigen Kupplungsteils (6), wobei Mittel (15) zur Sicherung des Rührerkopfes (2) vor axialem Abheben vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührerkopf (2) von der Spalttopfunterseite her vor axialem Abheben gesichert ist.

2. Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (15) zur Sicherung des Rührerkopfes (2) eine Schraube vorgesehen ist.

3. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührerkopf (2), das Lager (3), der Spaltkopf (8) sowie die Mittel (15) zur Sicherung des Rührerkopfes (2) als Baueinheit ausgebildet sind.

4. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (3) oberhalb des Spalttopfes (8) angeordnet ist und insbesondere als Kombination aus Axial- und Radiallager ausgebildet ist.

5. Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Sicherung des Rührerkopfes (2) ein Zapfen (15) mit einem Kopf (16) vorgesehen ist, wobei der Zapfen (15) das Lager (3), vorzugsweise zentrisch, durchdringt und mittelbar oder unmittelbar am Spalttopf (8) fixiert ist, wobei der Zapfenkopf (16) die eine Axialkraftkomponente des Rührerkopfes (2) aufnehmend angeordnet ist.

6. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (3) als produktgeschmiertes Gleitlager mit einer im Rührerkopf (2) angebrachten, vorzugsweise eingeschrumpften, Lagerbuchse (13) und einer darin laufenden Lagerhülse (14) besteht, wobei der Zapfen (15) die Lagerhülse (14), vorzugsweise zentrisch, durchdringt und die untere Ringfläche des Zapfenkopfes (16) die obere Stimfläche (19) der Lagerbuchse (13) zumindest zum Teil überdeckt.

7. Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (14) unterhalb des Zapfenkopfes (16) mit einem Bund ausgebildet ist und so eine Anlauffläche für die obere Stirnseite (19) der Lagerbuchse (13) bildet.

8. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Lagerbuchse (13) eine Anlauffläche für die untere Stirnseite der Lagerbuchse (13) vorgesehen ist.

9. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (3) und/oder die Anlaufflächen aus Keramik oder Hochleistungskunststoff gefertigt sind.

10. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen eine Verdrehsicherung aufweist.

11. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (13) zumindest eine Verbindungsöffnung aufweist und dass Mittel zur Speisung von Flüssigkeit, insbesondere von Schmier- und Spülflüssigkeit, durch diese Verbindungsöffnung in den Lagerspalt vorgesehen sind.

12. Rührerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei in axialer Richtung übereinander angeordnete Lagerbuchsen (13) vorgesehen sind, und dass Mittel zur Speisung von Flüssigkeiten, insbesondere von Schmier- und Spülflüssigkeit, in den Zwischenraum zwischen den Buchsen vorgesehen sind.

13. Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalttopf (8) als Einschweißflansch ausgebildet ist.

14. Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalttopf (8) als Einsteckflansch ausgebildet ist.

15. Rührer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckflansch gegen axiale Verschiebung mittels einer Sicherung gesichert ist.

16. Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Rührerkopf (2) mit Rührwerkzeug (4) ein konzentrischer, vorzugsweise als Leitrohr ausgebildeter, Stator (24) vorgesehen ist.

17. Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Rührwerkzeug (4) ein konzentrischer Scherkranz (25) vorgesehen ist, der mit dem Rührwerkzeug (4) rotierend angeordnet ist und dass konzentrisch zu diesem Scherkranz (25) ein Scherkranz (26) am Stator (24) vorgesehen ist.

18. Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (15) durch den Spalttopf (8) gebildet ist, oder mit diesem einstückig verbunden ist, wobei der Zapfen (15) eine senkrechte Durchgangsbohrung (28) aufweist und oberhalb des Zapfens (15) eine Befestigungsscheibe (29) mit Innengewinde (30) vorgesehen ist, wobei die Befestigungsscheibe (29) so angeordnet ist, dass sie eine Axialkraftkomponente des Rührers aufnimmt, wobei durch die Durchgangsbohrung (30) von der Spalttopfunterseite her eine Schraube (28) geführt ist, die in das Innengewinde (30) der Befestigungsscheibe (29) verschraubt ist und damit das axiale Abheben des Rührerkopfes (2) verhindert.

19. Rührer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zapfen (15) und Befestigungsscheibe (29) ein Sicherungsstift (32) vorgesehen ist.

20. Verfahren zum sicheren Einbau eines Rührers in einen Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass eine Baueinheit, bestehend aus Rührerkopf (2), Lager (3), als Einsteckflansch ausgebildeter Spalttopf (8) sowie Mitteln zur Sicherung des Rührerkopfes gegen axiales Abheben montiert wird, woraufhin diese Baueinheit vom Tankinneren her in einen, in einer Behälterwand eingebrachten Montageflansch eingesetzt und dann fixiert wird.

Zeichnung