DE20116967U1

DE20116967U1 - Rührkörper

Info

Publication number: DE20116967U1
Application number: DE20116967U
Authority: DE
Original assignee: TURBO MISCH und RUEHRANLAGEN G
Current assignee: Leidner Werner De
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2002-01-03
Anticipated expiration: 2011-10-17
Also published as: WO2003033124A1

Description

Gebrauchsmusteranmeldung DE

Anmelder: Turbo-Misch- und Rühranlagen GmbH & Co. KG

Unser Zeichen: 76552DE KI/KD

Titel: Rührkörper

Die Erfindung betrifft einen Rührkörper für eine Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln, insbesondere von hochviskosen Strömungsmitteln, sowie eine Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln.

Aus der DE 3901894 C2 ist eine Vorrichtung zum Rühren eines strömungsfähigen Mediums bekannt, die einen Behälter, eine in den Behälter angeordnete Welle und vier Rührkörper aufweist, die an der Welle befestigt sind. Die Rührkörper sind rohrförmig ausgebildet, an beiden Sternseiten offen und in Längsrichtung konisch. Die Rührkörper sind an Tragarmen derart befestigt, daß sie gegenüber einer Ebene der Tragarme geneigt sind. Die Rührkörper sollen sich dazu eignen, hochempfindliche Substanzpaarungen mit geringem Aufwand und in kurzer Zeit zu homogenisieren, wobei große Turbulenzen vermieden werden sollen.

Bei bestimmten Anwendungsfällen, beispielsweise beim Durchmischen oder homogenisieren von flüssigen Lebensmittelmischungen, bei denen es zwar erwünscht ist, aufgrund der Rohrform der Rührkörper entsprechende Strömungsmittel-Teilströmungen einer Durchmischung zu unterwerfen, bei denen jedoch eine stärkere Verwirbelung des Strömungsmittels erwünscht ist, die insbesondere seitlich und hinter den Rührkörpern zu einer Durchmischung des Strömungsmittels führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rührkörper zur Verfügung zu stellen, der ausgehend von einer Rohrform eine verbesserte Durchmischung des Strömungsmittels seitlich von und hinter dem Rührkörper bewirkt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Rührkörper dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper eine Außenwand und einen Boden an einem Ende der Außenwand aufweist, der wenigstens eine Öffnung hat. Dieser Rührkörper hat im wesentlichen eine Becherform und wenigstens eine Öffnung im Boden. Durch die Außenwand wird eine Teilströmung des Strömungsmittels erfaßt, und diese Strömung trifft auf den Boden auf, wo sie seitlich ausweichen muß, um durch die Öffnung strömen zu können. Durch die Richtungsänderungen des Strömungsmittels bei diesem Vorgang erfolgt eine Verwirbelung des Strömungsmittels seitlich von und hinter dem Rührkörper, die in vorteilhafter Weise den gewünschten Effekt liefert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Öffnung außermittig bezüglich dem Boden angeordnet ist. Durch die außermittige Anordnung der Öffnung in dem Boden wird erreicht, daß eine unsymetrische Strömung im Bereich des Bodens des Rührkörpers entsteht und durch die Öffnung austritt, was die Verwirbelung erhöht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß drei Öffnungen in den Boden vorgesehen sind, die unter gleichen Abständen um die Mitte des Bodens herum angeordnet sind. Durch Auswahl der Größe und Anordnung der Öffnungen in dem Boden kann das Maß der Verwirbelung seitlich von und hinter dem Rührkörper kontrolliert werden. Je größer die Öffnungen sind und je symetrischer sie angeordneter sie sind, desto geringer ist die Verwirbelung. Die vorliegende Ausführungsform des Rührkörpers eignet sich daher für Strömungsmittel, die empfindlicher sind als die Strömungsmittel die von den oben beanspruchten Rührkörpern zu mischen sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Rührkörper für eine Vorrichtung zum Rühren Strömungsmitteln, insbesondere von hochviskosen Strömungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper eine Außenwand und einen geschlossenen Boden an einem Ende der Außenwand aufweist, und daß wenigstens eine Öffnung in der Außenwand vorgesehen ist. Da der Boden der Außenwand geschlossen ist und die Öffnung seitlich in der Außenwand liegt, wird die in den Rührkörper eintretende Teilströmung seitlich von dem Rührkörper ausströmen und dort für die gewünschte Verwirbelung sorgen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Öffnung einen Durchmesser von weniger als der Hälfte der Höhe der Außenwand aufweist und nahe bei dem Boden des Rührkörpers angeordnet ist. Durch die Größe und die Lage der Öffnung in der Außenwand kann die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Öffnung strömenden Strömungsmittels gesteuert werden, und durch die Lage der Öffnung nahe bei dem Boden des Rührkörpers wird eine Strömungsführung erreicht, die zu der gewünschten Verwirbelung führt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist, dadurch gekennzeichnet, daß drei Öffnungen in der Außenwand vorgesehen sind, die unter gleichen Abständen um die Außenwand herum angeordnet sind. Dadurch wird die Verwirbelung im wesentlichen gleichmäßig um das Ende des Rührkörpers herum, welches nahe bei dem Boden liegt, erreicht.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Rührkörper für eine Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln, insbesondere hoch viskosen Strömungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper eine zylindrische oder kegelstumpfförmige Außenwand und einen Kegelkörper aufweist, dessen Kegelspitze zu einem Ende der Außenwand hin gerichtet ist und dessen Kegelbasis bei dem anderen Ende der Außenwand liegt, und das die Kegelbasis des Kegelkörpers eine ringförmige Öffnung mit der Außenwand bildet. Bei diesem Rührkörper wird eine Teilströmung von dem im Betrieb vorne liegenden Ende des Rührkörpers erfaßt und durch den Kegelkörper in eine ringförmige Strömung aufgeteilt und, da sich der innere freie Querschnitt des Rührkörpers von seinem im Betrieb vorne liegenden Ende zu seinem im Betrieb hinten liegenden Ende verengt, beschleunigt, so daß sich beim Austritt dieser Teilströmung aus der ringförmigen Öffnung des Rührkörpers die gewünschte Verwirbelung ergibt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kegelkörper nur über einen Teil der Außenwand bis zu dem anderen Teil der Außenwand erstreckt. Dadurch wird die von dem Rührkörper aufgenommene Teilströmung über die gesamte Länge der Außenwand hin gleichmäßig beschleunigt, so daß die gesamte Bauhöhe des Rührkörpers für die Konditionierung der Teilströmung ausgenutzt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand einen kreisförmigen Querschnitt hat. Dadurch wird sichergestellt, daß die Teile der Strömungsmittels von der Außenwand erfaßt, jedoch erst am Boden des Rührkörpers eine Verwirbelung erfährt. Ein nichtkreisförmiger Querschnitt, beispielsweise ein rechteckiger Querschnitt, würde dazu fuhren, daß die Strömung an den Ecken des Rechtecks eine zusätzliche Verwirbelung erfahren würde.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Ein derartiger Rührkörper wird im Einsatz so angeordnet, daß das Ende der Außenwand mit dem größeren Querschnitt in Bewegungsrichtung des Rührkörpers vorne liegt. Dadurch ergibt sich in dem Rührkörper eine Beschleunugung des Strömungsmittels von dem vorne liegenden Ende zu dem hinteren Ende, die zu einer Steigerung der Verwirbelung in den gewünschten Bereichen führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln, insbesondere von hochviskosen Strömungsmitteln, in der die Rührkörper über Tragarme an einer Welle derart angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen im wesentlichen tangential zu einem Kreis um die Welle liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Rührkörper nach einem der

vorhergehenden Ansprüche aufweist. Bei einer derartigen Rührvorrichtung werden die Vorteile der oben beschriebenen Rührkörper ausgenutzt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei, vorzugsweise vier, Rührkörper vorgesehen sind, wodurch die Krafteinwirkung von den Rührkörpern auf die Welle im wesentlichen ausbalanciert wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rührkörpers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rührkörper an den Tragarmen mit einer zur Bewegungsebene der Tragarme geneigten Längsachse angeordnet sind. Dadurch werden die Strömungen, die die Rührkörper verlassen, entweder nach oben oder nach unten abgelenkt, so daß sich eine zusätzliche Komponente bei der Durchmischung des Strömungsmittels ergibt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln;

Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Rührkörpers, der in der Vorrichtung von

Figur 1 verwendet ist;

Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Rührkörpers, wie er in der Vorstellung von Figur 1 verwendet werden kann;
Figur 4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungs-

gemäßen Rührkörpers;

Figur 5 eine perspektivische Darstellung des Rührkörpers von Figur 4 von dem anderen

Ende des Rührkörpers aus gesehen;

Figur 6 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Rührkörpers der

Figuren 4 und 5.

In Figur 1 ist eine Rührvorrichtung 2 in einem Behälter 4 dargestellt, wobei die Rührvorrichtung 2 eine Welle 6 aufweist, an der Rührkörper 8, 10, 12 über jeweilige Tragarme befestigt sind, von denen die Tragarme 14 und 16 dargestellt sind. Tatsächlich sind vier Rührkörper wie der Rührkörper 8 und 4 Tragarme wie der Tragarm 14 vorgesehen. Die Rührvorrichtung 2 wird durch die Welle 6 in der durch den Pfeil R angedeuteten Richtung gedreht, so daß von dem Rührkörper 12 die Vorderseite und von dem Rührkörper 8 die Rückseite zu sehen sind. Das Strömungsmittelniveau ist mit 18 angedeutet.

In Figur 2 ist einer der Rührkörper von Figur 1, beispielsweise der Rührkörper 10, perspektivisch dargestellt. Der Rührkörper 10 hat eine zylindrische Außenwand 20 die an einem Ende 22 offen ist und am anderem Ende 24 einen Boden 26 mit drei Öffnungen 28, 30, 32 aufweist. In Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles kann die Außenwand 20 eine Kegelstumpfform aufweisen, wobei die Basis des Kegelstumpfes bei dem vorderen Ende und die Kegelspitze bei dem hinteren Ende des Rührkörpers mit dem Boden liegt.

Figur 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Rührkörpers 40 mit einer kegelstumpfförmigen Außenwand 42, wobei die Basis des Kegelstumpfes bei dem vorderen Ende 44 und die Kegelspitze bei dem hinteren Ende 46 des Rührkörpers 40 liegt. Das hintere Ende 46 des Rührkörpers ist mit einem Boden 48 abgeschlossen. Nahe bei dem hinteren Ende 46 der Außenwand 42 sind drei Öffnungen 50, 52, 54 vorgesehen. Die Öffnungen 50, 52, 54 haben einen Durchmesser von weniger als der Hälfte der Höhe der Außenwand 42. In der gezeigten Ausfuhrungsbeispiel erstrecken sich die Öffnungen 50, 52, 54 in etwa über ¹A der Höhe der Außenwand 42. Die Öffnungen 50, 52, 54 sind unter gleichen aus Abständen um die Außenwand 42 herum angeordnet. In Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles kann die Außenwand 42 eine Zylinderform aufweisen.

In Figur 4 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines Rührkörpers 60 gezeigt, der eine zylindrische Außenwand 62 und einen Kegelkörper 64 aufweist, dessen Kegelspitze 66 zu dem vorderen Ende 68 der Außenwand 62 hin gerichtet ist, und dessen Kegelbasis 70 Figur 5 bei dem anderen Ende 72 der Außenwand 62 liegt. Dadurch bildet die Kegelbasis 70 des Kegelkörpers 64 eine ringförmige Öffnung 74 mit der Außenwand 62. Der Kegelkörper 64 ist an seiner Spitze 66 durch drei Streben 76, 78, 80 mit der Außenwand 62 verbunden. An der Kegelbasis 70 sind drei Streben 82, 84, 86 vorgesehen, mit denen die Kegelbasis mit der Außenwand 62 verbunden ist. Obwohl in den Figuren 4 und 5 eine zylindrische Außenwand 62 gezeigt ist, kann diese Außenwand auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wie bei dem Ausfuhrungsbeispiel in Figur 3.

Figur 6 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel von dem Rührkörper, der in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, wobei der Rührkörper 90 eine Außenwand 92 und einen Kegelkörper 94 aufweist, der an seiner Spitze bzw. seiner Basis durch Streben mit der Außenwand 92 verbunden ist, von denen die Streben 95, 96, bzw. 97 gezeigt sind. In Abwandlung von dem vorhergehenden Ausfuhrungsbeispiel erstreckt sich bei dem Ausfuhrungsbeispiel von Figur 6 der Kegelkörper 94 nur über einen Teil der Länge der Außenwand 92.

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Claims

1. Rührkörper für eine Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln, insbesondere hochviskosen Strömungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper (10) eine Außenwand (20) und einen Boden (26) an einem Ende der Außenwand (20) aufweist, der wenigstens eine Öffnung (28) hat.

2. Rührkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Öffnung (28) außermittig bezüglich dem Boden (26) angeordnet ist.

3. Rührkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Öffnungen (28, 30, 32) in den Boden (26) vorgesehen sind, die unter gleichen Abständen um die Mitte des Bodens (26) herum angeordnet sind.

4. Rührkörper für eine Vorrichtung zum Rühren Strömungsmitteln, insbesondere von hochviskosen Strömungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper (40) eine Außenwand (42) und einen geschlossenen Boden (48) an einem Ende der Außenwand (42) aufweist, und daß wenigstens eine Öffnung (50) in der Außenwand (42) vorgesehen ist.

5. Rührkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Öffnung (50) einen Durchmesser von weniger als der Hälfte der Höhe der Außenwand (42) aufweist und nahe bei dem Boden (48) des Rührkörpers (40) angeordnet ist.

6. Rührkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei Öffnungen (50, 52, 54) in der Außenwand (42) vorgesehen sind, die unter gleichen Abständen (42) um die Außenwand herum angeordnet sind.

7. Rührkörper für eine Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln, insbesondere hoch viskosen Strömungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper (60, 90) eine Außenwand (62, 92) und einen Kegelkörper (64, 94) aufweist, dessen Kegelspitze zu einem Ende der Außenwand (62, 92) hin gerichtet ist und dessen Kegelbasis bei dem anderen Ende der Außen- 6 Wand (62, 92) liegt, und das die Kegelbasis des Kegelkörpers (64, 94) eine ringförmige Öffnung (74, 98) mit der Außenwand (62, 92) bildet.

8. Rührkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelkörper (94) sich nur über einen Teil der Außenwand (92), bis zu dem anderen Ende der Außenwand (92) erstreckt.

9. Rührkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (20; 42; 62, 92) einen kreisförmigen Querschnitt hat.

10. Rührkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (20; 42; 62, 92) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

11. Vorrichtung zum Rühren von Strömungsmitteln, insbesondere von hochviskosen Strömungsmitteln, in der der Rührkörper über Tragarme an einer Welle derart angeordnet sind, daß seine Mittelachsen im wesentlichen tangential zu einem Kreis um die Welle liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Rührkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei, vorzugsweise vier, Rührkörper (10, 30, 60, 90) vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührkörper an den Tragarmen (14, 16) mit einer zur Bewegungsebene der Tragarme geneigten Längsachse angeordnet sind.