(19)
(11) EP 0 305 576 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
08.03.1989  Patentblatt  1989/10

(21) Anmeldenummer: 87112895.5

(22) Anmeldetag:  03.09.1987
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4B01F 15/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE FR GB IT LI NL

(71) Anmelder: BAUKO BAUKOOPERATION GMBH
A-5020 Salzburg (AT)

(72) Erfinder:
  • Kupka, Dieter
    D-8852 Rain/Lech (DE)

(74) Vertreter: Körner, Ekkehard, Dipl.-Ing. 
Patentanwalt Maximilianstrasse 58
80538 München
80538 München (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Rührwerkzeug für eine industrielle Misch- oder Rührmaschine


    (57) Ein Rührwerkzeug für einen industriellen Mischer oder Rührer weist Rührflügel (100) auf, die aus wenigstens zwei Teilen (10,20) bestehen, die frei gegeneinander bzw. gegenüber einer Antriebswelle (0) verdrehbar und in jeder gewählten Stellung festlegbar sind. Hierdurch läßt sich eine optimale Anpassung des Rührwerkzeugs an die jeweiligen Erfordernisse erzielen.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Rührwerkzeug für eine industrielle Misch- oder Rührmaschine, enthaltend eine von einem Motor in Drehung versetzbare Welle und wenigstens zwei daran befestigte Rührflügel. Ein solches Rührwerkzeug ist allgemein bekannt.

    [0002] Rührwerkzeuge dieser Art werden zum Mischen und Rühren in schüttfähigen, insbesondere flüssigen und pastösen Medien verwendet, sowie zum Emulgieren und Disper­gieren.

    [0003] In der Praxis wird zwischen "laminaren" und "turbulen­ten" Rühr-und Mischsystemen unterschieden. Rührwerk­zeuge für laminare Rühr- und Mischsysteme umfassen Rahmenrührer, Anker-, Gitter- und Fingerrührorgane. Rührwerkzeuge für turbulente Rühr- und Mischsysteme umfassen Propeller- , Turbinen- , Scheiben- , Korb- ­(oder Zyklon- ), Balken- und/oder Kreuzbalkenrührer. Die jeweils verwendete Rührwerkzeugart hängt von der jeweiligen Zielsetzung des Rühr- oder Mischvorgangs ab. Es kann beispielsweise eine produktschonende oder intensive Durchmischung verlangt werden, oder schnelle Wärmeübergänge oder eine Sedimentation verhindernde Rührwirkung und die schon erwähnte Dispergierung oder die Homogenisierung von festen oder flüssigen Zuschlä­gen in einem Trägerfluid.

    [0004] Diese unterschiedlichen Zielsetzungen sowie Material­bedingungen erfordern entsprechend dimensionierte Rührwerkzeuge, was in der Praxis ein umfangreiches Lager an Rührwerkzeugen notwendig macht, wenn unter­schiedlichen Zielsetzungen und Betriebsbedingungen, auch unter Beachtung vorgegebener Motorleistungen und Drehzahlen für den Antrieb der Rührwerkzeugwelle Rech­nung getragen werden soll.

    [0005] Die Auswahl eines geeigneten Rührwerkzeugs wird bei der Herstellung eines neuen Produktes häufig empirisch getroffen. Dies macht mitunter eine Vielzahl von Versuchen mit einem häufigen Austausch der Rührwerk­zeuge notwendig und ist daher zeitaufwendig.

    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rührwerk­zeug der eingangs genannten Art anzugeben, das schnell und einfach einer Vielzahl unterschiedlicher Verwen­dungszwecke und Einsatzbedingungen angepasst werden kann.

    [0007] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

    [0008] Die Erfindung schafft ein Rührwerkzeug, das leicht den Erfordernissen angepasst werden kann, indem seine Rührflügelteile verstellt oder aber auch gegen Rühr­flügelteile anderer Gestalt ausgetauscht werden können. Es ist somit möglich, mit ein und denselben Rühr­flügeln eine Anpassung an die jeweilige Aufgabe in weiten Umfang zu erzielen, so daß die notwendige Lagerhaltung an Rührwerkzeugen entsprechend verringer­bar ist. Die Erfindung macht von der Erkenntnis ge­brauch, daß die Verdrängungskapazität und damit die prozessbezogene Wirkung eines jeden Rührorgans durch die sich in das Rührprodukt projizierende Rührwerkzeug­ fläche bestimmt ist. Bei Verwendung eines flächenhaften Rührwerkzeuges ist es somit möglich, diese projizierte Rührblattfläche durch Veränderung des Anstellwinkels zu verändern. Damit ergibt sich nicht nur eine Änderung in der Leistungsaufnahme an der Rührwerkzeugwelle, sondern auch eine Änderung in den Stömungswirkungen, die vom Umlauf des Rührwerkzeugs im Rührgut hervor­gerufen werden. Dieses Verstellen der Rührwerkzeugflügel kann in sehr viel kürzerer Zeit erfolgen, als ein vollständiger Austausch von Rührwerkzeugen. Es ist damit möglich, die Rührwerkzeuggestalt in sehr viel feinerem Umfang an die jeweiligen Bedürfnisse anzu­passen, als dies bei Einhaltung eines vernünftigen Aufwandes durch einen Austausch von Rührwerkzeugen erzeilbar ist.

    [0009] Vorzugsweise sind Rührflügelteile so gestaltet, daß die Flügelbreite in radialer Richtung von innen nach außen abnimmt, so daß zum einen ein solcher Flügel vom Festigkeitsstandpunkt her optimal dimensionierbar ist, andererseits auch den unterschiedlichen linearen Umlaufgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Radius Rechnung getragen ist. Die geringere Umlaufgeschwindig­keit in der Nähe der Umlaufachse erfordert eine größere wirksame projizierte Fläche zur Erzielung der gleichen Strömungswirkung im Rührgut als ein größerer Umlauf­radius. Das Rührwerkzeug bietet daher nahe der Umlauf­achse dem Rührgut eine größere Fläche an, als fern von der Umlaufachse.

    [0010] Die variable Winkelanstellung der Rührflügelteile ermöglicht es, die Leistungsaufnahme und die Ver­drängungseffizienz in fluiden Medien in einfacher Weise zu verändern. Je flacher der Anstellwinkel ist, desto geringer ist die Leistungsaufnahme des Rühr­flügels in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit und der Flächenprojektion.

    [0011] Die mehrteilige Ausführung eines jeden Rührflügels erlaubt es zudem, die Stömungsverhältnisse im radial außenliegenden Bereich unabhängig von denen im radial innenliegenden Bereich einzustellen, da gemäß der Erfindung die einzelnen Teile eines Rührflügels unab­hängig von einander gegeneinander verdrehbar sind und in den gewählten Stellungen festgelegt werden können. Gewöhnlich sind die Rührflügel im wesentlichen flächen­hafte Gebilde mit im wesentlichen ebenen Oberflächen, doch sieht die Erfindung auch Sonder-Rührflügelteile vor, die beispielsweise mit einer Venturidüse oder mit parallel zueinander schrägverlaufenden Rippen versehen sind. Mit solchen Rührflügelteilen können besondere Strömungseffekte im Rührgut hervorgerufen werden, beispielsweise eine lokale Verdichtung in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit, wobei auch diese Wirkungen durch Veränderung der Neigungsstellung des betreffenden Rührflügelteils gegenüber der Ebene, in der das Rührflügelteil umläuft, geändert werden kann. Mittels solcher Venturidüsen wird insbesondere die Homogenisierung flüssiger Medien verbessert.

    [0012] Mittels schrägstehender Rippen, die auf den Flügeln angebracht sind, wobei diese Rippen schräg zu einem Umlaufradius verlaufen, lassen sich intensive radiale Strömungskomponenten und Scherkräfte im Rührgut er­zielen, wobei je nach Winkelstellung die Strömung radial nach außen, radial nach innen, winkelig nach oben oder unten geführt werden kann, auch dies wieder in Abhängigkeit von der Neigungsstellung des diese Rippen tragenden Rührflügelteils gegen die Umlaufebene.

    [0013] Wenn Rührflügel in mehreren Stufen übereinander an­geordnet sind, lassen sich durch geeignete Auswahl der Einstellungen der Rührflügelteile die Strömungswir­kungen in einem Behälter, der mit dem Rührwerkzeug ausgerüstet ist, in besonderer Weise beeinflussen.

    [0014] Es können darin Strömungsbilder vielfältiger Art ein­gestellt werden, insbesondere auch Gegenströmungen, die zu einer besonders intensiven Durchmischung führen. Es kann beispielsweise dem Rührgut in der einen Stufe eine radial nach innen gerichtete Strömungskomponente ver­mittelt werden, während in der benachbarten Stufe eine radial nach außen gerichtete Strömungskomponente er­zeugt wird. Ebenso können auch Strömungskomponenten parallel zur Achse der Welle des Rührwerkzeugs erzeugt werden, die fern der Achse entgegengesetzt zu denje­nigen nahe der Achse verlaufen.

    [0015] Im Betrieb ermöglicht die Erfindung, das Rührwerk­zeug an eine gegebene Motorleistung oder Nenndrehzahl des Antriebsmotors optimal anzupassen, d.h. das Rühr­werkzeug ggf. unter Inkaufnahme eines möglicherweise nicht erreichten Optimums der Rührwirkung so einzu­stellen, daß gerade die Nennleistung bzw. die Nenndreh­zahl des Antriebsmotors für das Rührwerkzeug erzielt wird. Die Erfindung erlaubt es dabei, sich an eine solche Stellung der Rührflügelteile des Rührwerkzeugs, die solche Verhältnisse an der Antriebswelle erzielen läßt, ggf. durch Versuche heranzutasten.

    [0016] Bei Verwendung von flächenhaften, blattförmigen Rühr­flügelteilen läßt sich bei der Bearbeitung von fluiden Medien, die zur Sedimentation neigende Bestandteile ent­halten, durch geeignete Einstellung des Anstellwinkels der Rührflügelteile gegen die Umlaufebene erreichen, daß eine solche Sedimentation behindert wird. Dies wird durch solche Einstellungen erreicht, die in Bereichen, wo eine Sedimentation bevorzugt aufzutreten pflegt, beispielsweise unter der Rührwerkzeugwelle oder im Zentrum eines Rührbehälters mit zentrisch angebrachtem Rührwerkzeug, die Ausbildung intensiver Strömungen hervorrufen oder begünstigen.

    [0017] Alternativ kann dort, wo Sedimentationen oder Auftren­nungen unter Zentrifugalkräften ausgeführt werden sollen, durch geeignete Auswahl der Einstellwinkel der Rührflügelteile oder Austausch derselben die Ausbildung von Strömungen im gerührten Gut hervorgerufen werden, die die genannten Vorgänge begünstigen.

    [0018] Es ist ferner möglich, solche Rührflügelteile einzu­setzen, die Messerkanten aufweisen, um das Rührgut zu zerkleinern. In Verbindung mit Rührflügelteilen, die eine Durchmischung fördernde Wirkung haben, läßt sich somit ein Rührer zu einem Zerkleinerer ausgestalten, mit dem ein Zerkleinerungsergebnis mit relativ gleich­mäßiger Korngrößenverteilung in kurzer Zeit erzielbar ist.

    [0019] Zusammenfassend läßt sich festhalten, daß mit einem Mindestsatz unterschiedlicher Rührflügelteile durch passende Kombinationen und Wahl der Einstellungen eine Vielzahl von Aufgaben erfüllt werden können, sodaß das Risiko einer Fehlinvestition für den Benutzer klein ist.

    [0020] Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

    Fig. 1 eine Teildarstellung eines Rührwerkzeugs mit einer vollständigen Darstellung eines Rühr­flügels mit den Merkmalen der Erfindung von der Seite,

    Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1, das radial innen liegende Rührflügelteil zeigend, sowie Schnitte durch dieses Flügelteil, aus denen unterschied­liche mögliche Anstellwinkel erkennbar sind,

    Fig. 3 eine weitere Einzelheit aus Fig. 1, das mitt­lere Rührflügelteil in Draufsicht zeigend,

    Fig. 4 eine weitere Einzelheit aus Fig. 1, das radial außen liegende Rührflügelteil zei­gend, und zwar (a) in Draufsicht und (b) in seitlichem Schnitt.

    Fig. 5 eine Venturidüse als ein wahlweise verwend­bares radial außen liegendes Rührflügelteil,

    Fig. 6 zwei zu beiden Seiten einer Achse gelegene äußere Rührflügelteile, bei denen jeweils Verturidüse mit einem blattförmigen Rührflü­gelteil integral vereinigt ist, und zwar (a) von der Seite und (b) in Richtung der Umlaufachse gesehen,

    Fig. 7 eine vergrößerte perspektivische Teildar­stellung eines integral mit einer Venturidüse vereinigten Rührflügelteils, und

    Fig. 8 eine andere Ausführungsform eines radial außen zu montierenden Rührflügelteils, das im Endbereich geteilt und in entgegengesetzte Richtungen verschränkt ist, und zwar (a) in Seitenansicht und (b) in stirnseitiger Ansicht vom freien Ende aus, wobei die Figur eine zur Umlaufachse symmetrische Anordnung zeigt.



    [0021] Fig. 1 zeigt eine Teildarstellung eines Rührwerkzeugs und läßt dabei die erfindungsgemäße Ausbildung eines Rührflügels vollständig erkennen. In der Figur ist nur ein Rührflügel 100 an einer Antriebswelle 0 dreh­fest angebracht dargestellt, während ein zweiter, rota­tionssymmetrisch zum ersten Rührflügel 100 in gleicher axialer Höhe angebrachter Rührflügel nur andeutungsweise dargestellt ist. Der Rührflügel 100 besteht im vorlie­genden Falle aus drei Teilen 10, 20 und 30, die in radialer Richtung gesehen hintereinander angeordnet sind.

    [0022] Das erste, radial innenliegende Rührflügelteil 10 ist drehfest an der Antriebswelle 0 mittels einer Buchse 40 verbunden. Auf Einzelheiten wird noch einzugehen sein. Das zweite, mittlere Rührflügelteil 20 ist am radial außenliegenden Ende des ersten Rührflügelteils 10 befestigt. Schließlich ist das dritte, radial außenlie­gende Rührflügelteil 30 am radial außenliegenden Ende des zweiten Rührflügelteils 20 befestigt.

    [0023] Im vorliegenden Beispiel sind die drei Rührflügelteile 10, 20, 30 als flache, schaufelartige Platten ausge­führt, die sich im wesentlichen in radialer Richtung er­strecken. Alle Verbindungen der Rührflügelteile mit der Buchse 40 bzw. miteinander sind derart gestaltet, daß die Rührflügelteile frei verdrehbar sind, jeweils mit einem Radius zur Antriebswelle 0 als Drehachse, und in ihren Drehstellungen festlegbar sind. Auf Einzelheiten hierüber wird noch einzugehen sein. In Fig. 1 erkennt man an einer am Rührflügelteil 10 sichtbaren Oberkante und einer am Rührflügelteile 20 sichtbaren Unterkante, daß diese Rührflügelteil in zueinander entgegenge­setzten Richtungen gegen eine Ebene geneigt sind, in der der Rührflügel 100 umläuft, während das äußere Rühr­flügelteil 30 quer zur Richtung der Umlaufbewegung um die Achse der Antriebswelle 0 steht.

    [0024] Wie man aus Fig. 2 erkennt, ist an dem radial innen­liegenden Ende des ersten Rührflügelteils 10 eine radial in Bezug auf die Umlaufachse der Antriebswelle 0 verlaufende Hülse 11 angeschweißt, die in eine ent­sprechende, im Rührflügelteil 10 längslaufend ausge­bildete Ausnehmung eingesetzt und an deren Rändern ver­ schweißt ist. Am inneren, dem Rührflügelteil 10 zuge­wandten Ende der Hülse 11 ist das Rührflügelteil 10 mit einem etwa kreisförmigen Durchbruch 12 versehen. Das innere Ende der Hülse 11 ragt in diesen Durchbruch 12 hinein.

    [0025] Im Bereich seines radial außenliegenden Endes ist das erste Rührflügelteil 10 mit zwei in radialer Richtung in Bezug auf die Achse der Antriebswelle 0 hinterein­anderliegenden Bohrungen 13 versehen, die der Befesti­gung eines Verbindungselements 50 dienen.

    [0026] Die Buchse 40 ist auf der Antriebswelle 0 mittels eines Keils 41 drehfest angebracht. Andere Drehsicherungen, wie Nutkeilverbindungen, durch die Buchse 40 geschraubte Spannschrauben und dgl. sind ebenfalls einsetzbar. Die Buchse 40 trägt mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnete, sich radial erstreckende Anschluß­zapfen 42, von denen in Fig. 2 einer dargestellt ist. Der Anschlußzapfen 42 weist einen integral mit ihm verbundenen Bund 43 auf, mit dessen Hilfe der Anschluß­zapfen 42 durch Schweißen an der Buchse 40 befestigt ist.

    [0027] Die Hülse 11 des ersten Rührflügelteils 10 ist auf den Zapfen 42 aufgesteckt. Ihr freies, d.h. vom Rührflügel­teil 10 wegweisendes Ende stützt sich auf dem Bund 43 ab. Der Zapfen 42 trägt an seinem freien Ende einen Ge­windeabschnitt 44, auf den eine Mutter 45 aufgeschraubt ist, mit deren Hilfe das Rührflügelteil 10 somit an der Buchse 40 befestigt ist. Die Mutter 45 ist für ein passendes Werkzeug aufgrund des Durchbruchs 12 im Rühr­flügelteil 10 zugänglich.

    [0028] Nach Lockern der Mutter 45 kann das Rührflügelteil 10 auf dem Zapfen 42 verdreht und durch Festziehen der Mutter 45 in jeder gewählten Stellung fixiert werden.

    [0029] Rechts von der Darstellung des Rührflügelteils 10 sind in Fig. 2 als Auswahl drei mögliche Neigungsstellungen des Rührflügelteils 10 als Schnitte dargestellt.

    [0030] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, nimmt die Breite des Rührflügelteils 10 von innen nach außen ab. Damit wird den verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten, mit denen das Rührflügelteil 10 auf das zu behandelnde Gut auf­trifft, Rechnung getragen.

    [0031] Fig. 3 zeigt das mittlere Rührflügelteil 20 aus Fig. 1 in Seitenansicht. Dieses ist im wesentlichen in gleicher Art wie das erste Rührflügelteil 10 ausgebildet, in seinen Abmessungen jedoch ggf. kleiner, wie Fig. 1 zeigt. Die Einzelheiten des zweiten Rührflügelteils 20, die denen des Rührflügelteils 10 von Fig. 1 entsprechen, sind mit um 10 erhöhten Bezugszeichen versehen und brauchen nicht nochmals erläutert zu werden.

    [0032] Fig. 3 zeigt auch das Verbindungselement 50, mit dem das erste und das zweite Rührflügelteil 10 und 20 mit­einander verbunden sind. Das Verbindungselement 50 weist einen gegabelten Schaft 51 sowie einen Anschluß­zapfen 52 auf. Am Übergang zwischen dem gegabelten Schaft 51 und dem Zapfen 52 trägt das Verbindungselement 50 einen integral mit ihm ausgebildeten Bund 53. Am freien Ende des Zapfens 52 ist ein Gewindeabschnitt 54 ausgebildet. Die Hülse 21 des zweiten Rührflügelsteils 20 ist auf den Zapfen 52 aufgesteckt und dort mittels einer auf den Gewindeabschnitt 54 aufgeschraubten Mutter 55 drehfest gesichert. Duch Lockern der Mutter 55 kann das zweite Rührflügelteil 20 auf dem Zapfen 52 verdreht und durch Festziehen der Mutter 55 in jeder ge­wählten Stellung festgelegt werden.

    [0033] Am anderen, äußeren Ende weist das Rührflügelteil 20 zwei Bohrungen 23 auf, die der Anbringung eines Verbin­dungselements 60 zum Anschluß des dritten, äußeren Rühr­flügelteils 30 dienen.

    [0034] Fig. 4 zeigt das dritte, äußere Rührflügelteil 30 in Draufsicht (Fig. 4a) und in seitlichem Schnitt (Fig. 4b). Fig. 4b zeigt zugleich die Art der Befestigung am mittleren Rührflügelteil 20, die der Art der Befestigung des mittleren Rührflügelteils 20 am ersten Rührflügel­teil 10 völlig entspricht.

    [0035] Das dritte, äußere Rührflügelteil 30 ist im vorliegenden Beispiel im Vergleich zu den anderen Rührflügelteilen 10 und 20 in radialer Richtung relativ kurz, dafür aber relativ breit. Es trägt auf beiden Seiten sich etwa senkrecht zur Flächenausdehnung dieses Rührflügelteils 30 parallel zueinander erstreckende Schaufeln 34, die am radial außenliegenden Rand beginnen und schräg über etwa ein Drittel der radialen Ausdehnung des Rührflügel­teils 30 verlaufen. Diese Schaufeln 34 sollen im zu behandelnden Gut eine besondere Scherwirkung hervorrufen und Emulgierungsvorgänge begünstigen. Der Winkel, den die Schaufeln mit dem Antriebswellenradius bilden, liegt bei 30 bis 60°. Das dritte Rührflügelteil 30 ist an dem zweiten Rühr­flügelteil 20 mittels des schon genannten Verbindungs­elements 60 befestigt, das dem Verbindungselement 50 völlig gleicht und wie jenes eine freie Wahl der Dreh­stellungen des dritten Rührflügelteils 30 gegenüber dem zweiten Rührflügelteil 20 zuläßt. Die Einzelheiten des Verbindungslements 60, die jenen des Verbindungselements 50 entsprechen sind mit um 10 erhöhten Bezugszeichen versehen, die daher für sich selbst sprechen, sodaß auf eine Wiederholung der Erläuterung verzichtet werden kann.

    [0036] Wie Fig. 4b zeigt, nimmt der gegabelte Schaft 61 das zweite Rührflügelteil 20 sandwichartig zwischen sich auf. Der Schaft 61 ist mit zwei Bohrungen 66 versehen, die mit den Bohrungen im zweiten Rührflügelteil 20 fluchten. Durch diese Bohrungen sind Schraubbolzen 67 geschraubt. Bezüglich der Befestigung des zweiten Rühr­flügelteils 20 am ersten Rührflügelteil 10 sei auf die vorangehende Erläuterung verwiesen.

    [0037] Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines als radial außenliegend einsetzbares Rührflügelteil 70, das im wesentlichen durch eine Venturidüse 74 gekenn­zeichnet ist. Dieses Rührflügelteil besteht aus einer Platte 70′, die nach Art der vorangehend beschriebenen Rührflügelteile eine Hülse 71 zur Befestigung an einem Verbindungselement 60 in schon erläuterter Weise trägt, die in einem Durchbruch 72 endet. An dieser Platte 70 ist die schon erwähnte Venturidüse 74 am der Hülse 71 abgewandten Ende angeschweißt. Die Venturidüse 74 besteht aus zwei trapezförmigen Seitenplatten 75, von denen eine an der Platte 70′ angeschweißt ist, und aus zwei die beiden Seitenplatten 75 miteinander verbin­denden Deckplatten 76, die aufeinander zulaufen und einen trichterförmigen Einlaß bilden, wie in Fig. 5 in den beiden Schnittdarstellungen rechts von der Seiten­ansicht gezeigt ist. Die Einströmungsrichtung des Gutes in die Venturidüse 74 beim Umlauf des Rührwerkzeugs ist in den Schnittdarstellungen in Fig. 5 durch Pfeile gekennzeichnet.

    [0038] Wie bei den vorangehend beschriebenen Beispielen läßt sich das Rührflügelteil 70 auf dem Verbindungselement 60 verdrehen und in jeder beliebigen Drehstellung fest­legen. Die rechte Schnittdarstellung in Fig. 5 zeigt dabei eine Stellung, in der die Venturidüse 74 um einen Winkel α gegenüber der links davon gezeigten Schnitt­darstellung verdreht ist.

    [0039] Diese Venturidüse bewirkt beim Umlauf in fluiden Medien eine Verdichtung derselben beim Durchtreten durch die Düse in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Venturidüse im Medium. Je nach Winkelstellung lassen sich die erzielbaren Rührintensitäten einstellen. Dabei wird nicht nur die Verdichtung innerhalb der Düse beeinflußt sondern auch die Strömung um die Düse herum. Die Staustrahlwirkung der Venturidüse bewirkt eine Ver­dichtung des gerührten Mediums und damit eine hohe Strömungsgeschwindigkeit desselben in der Düse im Unter­schied zu den von der Venturidüse nicht erfaßten Berei­chen des zu rührenden Mediums, wodurch sich Homogenisie­rungsvorgänge beschleunigen lassen.

    [0040] Fig. 6 zeigt in Seitenansicht und in Draufsicht zwei drehsymmetrisch zueinander angeordnete äußere Rührflügel­teile 80, bei denen Rührflügel 80′ etwa trapezförmiger Gestalt mit Venturidüsen 84 jeweils integral vereinigt sind. Wie beide Darstellungen von Fig. 6 erkennen lassen, sind dabei die Venturidüsen 84 drehsymmetrisch in Bezug auf die Achse, die nur hier schematisch dar­gestellt ist, angeordnet, damit sie beim Umlauf durch das Rührgut jeweils gleiche Wirkungen hervorrufen. Es versteht sich, daß auch in diesem Falle die Rührflügel­teile 80 inb beliebige Winkelstellungen gebracht und in diesen fixiert werden können. Die dazu erforderlichen Einrichtungen brauchen nicht nochmals erläutert zu werden.

    [0041] Fig. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung als Aus­schnitt das Ende eines Rührflügelteils 80 aus Fig. 6. Man erkennt, daß im Bereich des freien Endes der Platte 80′ ein Durchbruch ausgebildet ist, in dem eine Venturi­düse 84 eingesetzt ist, die in ihrem Aufbau der Venturi­düse 74 nach Fig. 5 völlig gleicht, weshalb auf eine nähere Erläuterung hier verzichtet werden kann. Die Venturidüse 84 ist in dem Ausschnitt in der Platte 80′ vorzugsweise durch Verschweißen befestigt.

    [0042] Fig. 8 zeigt in drehsymmetrischer Anordnung in Bezug auf die Achse der nur schematisch dargestellten Antriebs­welle 0 zwei äußere Rührflügelteile 90, die als flache, zum freien Ende zu schmaler werdende Platten 90′ ausge­bildet sind. Diese Platten 90′ sind jeweils am radial außenliegenden Ende mit einem in der Mitte liegenden Einschnitt S versehen, der sich im dargestellten Bei­spiel über etwa 25% der Länge einer jeden Platte 90′ erstreckt. Die zu beiden Seiten dieses Einschnitts S liegenden Fahnen 94 und 95 sind in zueinander entgegen­gesetzten Richtungen verschränkt, d.h. aus der Ebene herausgebogen, in der der übrige Abschnitt der Platte 90′ verläuft. Fig. 8a zeigt die Darstellung von der Seite, während Fig. 8b eine stirnseitige Ansicht zeigt, aus der die unterschiedlichen Verschränkungsrichtungen der Fahnen 94 und 95 deutlich entnehmbar sind. Fig. 8b zeigt auch, daß das eine Rührflügelteil 90 eine zum anderen Rührflügelteil entgegengesetzte Anstellung in Bezug auf eine Umlaufebene um die Achse der Antriebs­welle 0 hat.

    [0043] Durch die unterschiedliche Verschränkung der Enden der Rührflügelteile 90 lassen sich in dem zu rührenden Medium Bewegungskomponenten hervorrufen, die radial ge­richtet sind und dabei in zueinander entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Hierdurch wird eine Homogenisie­rung im zu rührenden Medium erreicht.

    [0044] Man erkennt aus der vorangegangenen Darstellung, daß es möglich ist, Rührflügelteile unterschiedlicher Art je nach Anwendungszweck beliebig miteinander zu kombinieren, wozu selbstverständlich eine Normung der Verbindungs­elemente erforderlich ist. Das Rührwerkzeug ist somit äußert vielseitig und kann den jeweiligen Bedürfnissen weitestgehend angepaßt werden. Der Umfang an bereitzu­haltenden Rührwerkzeugen bzw. Rührwerkzeugteilen läßt sich erheblich reduzieren.


    Ansprüche

    1. Rührwerkzeug für eine industrielle Misch- oder Rühmaschine, enthaltend eine von einem Motor in Drehung versetzbare Welle (0) and wenigstens zwei daran be­festigte Rührflügel (100), dadurch gekenn­zeichnet, daß jeder Rührflügel (100) aus wenigstens zwei Teilen (10,20,30,70,80,90) besteht, von denen das eine (innere) Rührflügelteil (10) am einen (inneren) Ende an der Welle (0) lösbar und verstellbar befestigt ist, und daß am anderen (äußeren) Ende des inneren Rühr­flügelteils (10) das andere (äußere) Rührflügelteil (20) lösbar und verstellbar befestigt ist.
     
    2. Rührwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die inneren Rührflügelteile (10) jeweils auf Zapfen (42) aufgesteckt sind, die sich in radialer Richtung von einer sie tragenden Muffe (40) erstrecken, die auf die Welle (0) aufgesteckt und mit dieser drehfest verbunden ist.
     
    3. Rührwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß jedes äußere Rührflügelteil (20,30,70,80, 90) auf einen Zapfen (52, 62) aufgesteckt ist, der am äußeren Ende des jeweils inneren Rührflügelteils be­festigt ist und sich von dort im wesentlichen radial nach außen erstreckt.
     
    4. Rührwerkzeug nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührflügelteile jeweils eine Hülse (11, 21, 31,71) zur Aufnahme der Zapfen (42,52, 62) und im Endbereich der Hülsen einen Durchbruch (12,22,32,72) aufweisen, und daß die Zapfen wenigstens an ihrem freien Ende ein Außengewinde (44,54,64) auf­weisen, auf das eine an der zugehörigen Hülse verspannte Mutter (45, 55, 65) aufgeschraubt ist.
     
    5. Rührwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die äußeren Rührflügel­teile tragenden Zapfen auf ihrem den inneren Rührflügel­teil zugewandten Ende gegabelt (51,61) sind und die Gabelschenkel beiderseits des inneren Rührflügelteils an diesem anliegen und daran mittels Schraubbolzen (67) befestigt sind.
     
    6. Rührwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Rühr­flügelteile (70,80) eine Venturidüse (74,84) trägt, deren Öffnung quer zur Bewegungsrichtung des Rührflügel­teils bei Rotation der Welle (0) angeordnet ist.
     
    7. Rührwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Rühr­flügelteile (30) mehrere parallel zueinander verlaufende Rippen (34) trägt, die in einem Winkel zwischen 30° und 60° in Bezug auf einen Radius durch die Welle (0) verlaufen.
     
    8. Rührwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rührflügelteile (10,20,30,80,90) wenigstens in einem Teilbereich flächen­haft, sich in radialer Richtung von innen nach außen verjüngend, ausgebildet sind.
     
    9. Rührwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rühr­flügelteil (90) eines jeden Rührflügels (100) flächen­haft ausgebildet und in seinem Endbereich in radialer Richtung eingeschnitten (S) ist, und daß die von dem Schnitt (S) voneinander abgeteilten Fahnen (94,95) des Rührflügelteils (90) in zueinander entgegengesetzten Richtungen verschränkt sind.
     
    10. Rührwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Buchse (40) mehr als zwei Zapfen (42) in gleichmäßiger Winkel­verteilung befestigt sind.
     




    Zeichnung



















    Recherchenbericht