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Die Erfindung betrifft einen Rührer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen Leitstrahlmischer, mit einem um eine Antriebsachse drehantreibbaren und Rotorblätter aufweisenden Rotor zum Rühren von Medien in einem Behälter, mit einem Antrieb zum Antreiben des Rotors, mit einer konzentrisch zur Antriebsachse angeordneten Antriebswelle, die den Antrieb mit dem Rotor verbindet, und mit einem Stator, der den Rotor radial umgibt, wobei wenigstens ein Verbindungsrohr vorgesehen ist, das den Stator mit dem Antrieb verbindet.
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Derartige Rührer werden zum Vermischen von Medien, z.B. Flüssigkeiten oder viskosen Medien in Behältern angeordnet, die einen Behälterinnenraum mit einem Aufnahmevolumen für die Flüssigkeiten oder Medien aufweisen. Dabei ist es bekannt, diese Rührer mit einem Befestigungsflansch an einer Außenwand des Behälters oder an einem Behälterboden oder Behälterdeckel derart zu befestigen, dass ein Teil des Rührers, vorzugsweise der Antrieb des Rührers, außerhalb des Behälters angeordnet ist und dass ein anderer Teil des Rührers, der den Rotor und den Stator umfasst, innerhalb des Rührers angeordnet ist. Die Rührer sind dabei in der Regel mit den Behältern mittels des Befestigungsflansches verschraubt.
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Die sogenannten Leitstrahlmischer sind dabei vorteilhaft, da den z.B. rohrförmigen Stator und einen um eine konzentrisch zum Stator verlaufende Antriebsachse drehantreibbaren Rotor eine Rotation oder Verwirbelung der zu rührenden Flüssigkeit oder Medien vermieden werden kann. Dadurch kann eine in Behälterrichtung vertikale Vermischung gewährleistet werden. Derartige Leitstrahlmischer sind beispielsweise aus der
DE 35 17 655 C2 und der
EP 1 470 856 B1 bekannt. Mischer mit Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sind ferner aus der
DE 32 21 509 A1 , der
DE 10 2010 051 275 A1 , der
US 4 437 765 A und der
DE 27 26 800 A1 bekannt geworden.
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Als nachteilig an den bekannten Rührern oder Leitstrahlmischern hat sich herausgestellt, dass die Bauteile der Leitstrahlmischer, die in den Behälterinnenraum ragen, d.h. insbesondere der rohrförmige Stator, die Verbindungsrohre, die Antriebswelle, sowie der Rotor und die Gleitringdichtung, beim Rühren der Medien verschmutzen können. Aufgrund der dauerhaften Verschraubung des Rührers mit dem Behälter ist eine Reinigung der Leitstrahlmischer problematisch, wobei die Behälter bzw. der Behälterinnenraum zur Reinigung oftmals nur schwer zugänglich sind. Daher sich können kurzfristige Ablagerungen an den Bauteilen der Rührer bzw. der Leitstrahlmischer festsetzen und diese so dauerhaft verschmutzen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Rührer, insbesondere bei einem Leitstrahlmischer, dauerhafte Verschmutzungen (z.B. an Gleitringdichtungen) zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Rührer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein solcher Rührer zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine stangenartigen Verbindungsmittel radial neben der Antriebswelle angeordnet ist und dass mehrere stangenartigen Verbindungsmittel, vorzugsweise drei bis fünf stangenartigen Verbindungsmittel, weiter vorzugsweise vier stangenartigen Verbindungsmittel vorgesehen sind, die radial um die Antriebswelle herum angeordnet sind.
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Das Reinigungsmittel kann z.B. aus einem Reinigungsmitteltank zugeführt werden. Dabei ist es denkbar, als Reinigungsmittel Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder ein Gemisch aus einem Tensid und Wasser zu verwenden, wobei es möglich ist, das Tensid aus dem Reinigungsmitteltank zuzuführen, wobei für das Wasser entweder ein Wassertank oder ein Frischwasseranschluss vorgesehen ist. Dabei ist es denkbar, dass der Reinigungsmitteltank bzw. der Frischwasseranschluss mit dem Kanaleinlass verbunden ist, wobei eine Pumpe vorgesehen sein kann, die derart ausgelegt ist, dass Reinigungsmittel mit einem Druck im Bereich von etwa 3 bis 9 bar, vorzugsweise von etwa 6 bar auf die verschmutzten Bauteile geleitet wird.
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Unter verschmutzten Bauteilen werden vorliegend insbesondere Bauteile verstanden, die bei bestimmungsgemäßen Betrieb in Kontakt mit den zu rührenden Medien kommen können. Verschmutzte Bauteile können daher insbesondere alle Bauteile des Rührers sein, die bei an einem Behälter angeordneten Rührer im Behälterinnenraum angeordnet sind.
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Vorteilhafterweise ist der Stator des Rührers als zylinderabschnittartig oder rohrförmig mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet und konzentrisch zur Antriebsachse angeordnet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Stator an seinem dem Antrieb abgewandten Ende zylindrisch ausgebildet ist, wobei er sich an seinem dem Antrieb zugewandten Ende hin zum Antrieb konisch aufweitet.
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Um eine möglichst gleichmäßige Anordnung und damit auch eine möglichst gleichmäßige Krafteinleitung sowie gleichmäßige Reinigungswirkung ermöglichen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungsmittel in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Wenn bspw. 3 Verbindungsmittel vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungsmittel in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind, bei 4 Verbindungsmittel in einem Winkel von 90° und bei 5 Verbindungsmittel in einem Winkel von 72°.
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Das stangenartigen Verbindungsmittel ist vorteilhafterweise als Verbindungsrohr ausgebildet, also von einem Rohr mit einer einen Rohrinnenraum umgebenden Rohrwandung. Somit können die Rohre selbst als Verbindung von Stator und Antrieb und als Reinigungsmittelkanal dienen.
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Um eine möglichst einfache Befestigung des Rührers an einem Behälter zu ermöglichen ist es vorteilhaft, wenn der Rührer einen Befestigungsflansch zur Befestigung in einem Behälter für zu rührende Medien aufweist, wobei der Befestigungsflansch den Rührer in einen Behälteraußenbereich und einen Behälterinnenbereich teilt, der mit den zu rührenden Medien in Kontakt kommt. Vorteilhafterweise ist der Kanalauslass für das Reinigungsmittel also derart angeordnet, dass das Reinigungsmittel bei Austritt aus dem Kanalauslass auf die Bauteile des Rührers geleitet wird, die im Behälterinnenbereich angeordnet sind.
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Da jeder Kanalauslass in der Regel nur eine Reinigungsmittelaustrittsrichtung aufweist, ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Kanalauslässen für Reinigungsmittel vorgesehen ist, so dass möglichst viele verschiedene Bauteile des Rührers gereinigt werden können.
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Um das Reinigungsmittel auf einfache Weise zu dem wenigstens einen Kanalauslass leiten zu können, kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Reinigungsmittelkanal zumindest abschnittsweise in dem wenigstens einen stangenartigen Verbindungsmittel bzw. Verbindungsrohr verläuft. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Reinigungsmittelkanal zumindest abschnittsweise von dem Verbindungsrohr gebildet wird, so dass keine Schläuche oder ähnliches im Verbindungsrohr verlegt werden müssen. Hierzu kann der Rohrinnenraum des Verbindungsrohres den Reinigungsmittelkanal bilden.
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Eine besonders leicht zu reinigende und wartungsarme Weiterbildung des Rührers sieht vor, dass eine Gleitringdichtung vorgesehen ist, die den Antrieb an der Antriebswelle abdichtet, wobei wenigstens ein Kanalauslass vorgesehen ist, der derart angeordnet ist, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus dem Kanalauslass direkt auf die Gleitringdichtung geleitet wird. Somit kann ein Verschmutzen der Gleitringdichtung, die vorteilhafterweise konzentrisch zur Antriebsachse im Befestigungsflansch angeordnet ist, und damit einhergehend ein Eindringen von Schmutz in den Antrieb, sowie ein Verschleißen der Gleitringdichtung vermieden werden.
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Gemäß einer weiteren leicht zu reinigenden Weiterbildung des Rührers ist vorgesehen, dass das wenigstens eine stangenartige Verbindungsmittel oder Verbindungsrohr den Stator an seinem freien Ende in axialer Richtung überragt, wobei am freien Ende wenigstens ein Kanalauslass vorgesehen ist, der derart angeordnet ist, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus dem Kanalauslass auf den Rotor und/oder die Rotorblätter geleitet wird. Das freie Ende ist dabei das dem Antrieb abgewandte Ende des Verbindungsmittels. Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine Verbindungsmittel am freien Ende in einem Winkel von vorzugsweise 45° nach radial innen abgeschrägt, so dass der Kanalauslass nach radial innen zur Antriebswelle ausgerichtet ist.
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Bei einer Weiterbildung des Rührers, die auch ein einfaches Reinigen der stangenartigen Verbindungsmittel ermöglicht sind wenigstens zwei solche stangenartigen Verbindungsmittel vorgesehen, wobei wenigstens ein Kanalauslass in einem ersten Verbindungsmittel vorgesehen ist, der derart angeordnet ist, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus dem Kanalauslass auf ein zweites Verbindungsmittel geleitet wird. Vorteilhafterweise sind dabei 3 oder mehr stangenartige Verbindungsmittel vorgesehen, so dass ein aus den jeweiligen Kanalauslässen der Verbindungsmittel austretender Reinigungsmittelsstrahl nicht von der Antriebswelle abgeschattet wird.
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Um den Stator einfach reinigen zu können hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das wenigstens eine stangenartige Verbindungsmittel oder Verbindungsrohr radial außerhalb des Stators angeordnet ist und wenn wenigstens ein Kanalauslass vorgesehen ist, der derart angeordnet ist, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus dem Kanalauslass auf eine Statoraußenfläche geleitet wird.
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Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn der wenigstens eine Kanalauslass an einem Vorsprung angeordnet ist, der sich in einer Ebene senkrecht zur Antriebsachse und tangential zum Stator erstreckt. Vorteilhafterweise weist der Vorsprung zwei Kanalauslässe auf, wobei ein Kanalauslass derart angeordnet ist, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus dem Kanalauslass auf den zylindrischen Statorabschnitt geleitet wird und wobei ein Kanalauslass derart angeordnet ist, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus dem Kanalauslass auf den konischen Statorabschnitt geleitet wird.
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Vorteilhafterweise sind die Kanalauslässe als an den Verbindungsmitteln bzw. Verbindungsrohren angeordnete Sprühdüsen und/oder als Öffnungen in den Verbindungsmitteln bzw. Verbindungsrohren ausgebildet.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Rühreinrichtung zum Rühren von Medien mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Eine derartige Rühreinrichtung umfasst einen Behälter für zu rührende Medien und einen in dem Behälter angeordneten Rührer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, sowie eine Pumpe zum Fördern von Reinigungsmittel, die mit dem Einlass des wenigstens einen Reinigungsmittelkanals fluidisch verbunden ist. Vorteilhafterweise ist die Pumpe derart ausgelegt, dass Reinigungsmittel mit einem Druck von etwa 3 bar bis etwa 9 bar, vorzugsweise von etwa 6 bar auf verschmutzte Bauteile des Rührers geleitet wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rührers;
- 2 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rührers;
- 3 eine erste Seitenansicht des Rührers gemäß 2 mit schematisch angedeuteten Reinigungsmittelstrahlen;
- 4 die Seitenansicht gemäß 3 mit weiteren schematisch angedeuteten Reinigungsmittelstrahlen;
- 5 eine Unteransicht des Rührers gemäß 2 mit schematisch angedeuteten Reinigungsmittelstrahlen; und
- 6 die Unteransicht gemäß 5 mit weiteren schematisch angedeuteten Reinigungsmittelstrahlen.
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In den 1 bis 6 sind insgesamt zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen als Leitstrahlmischer ausgebildeten Rührers 10 gezeigt.
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Der Rührer 10 weist einen um eine Antriebsachse 12 drehantreibbaren Rotor 14 zum Rühren von Medien in einem in den Figuren nicht gezeigten Behälter für die zu rührenden Medien auf. Der Rotor 14 weist wiederum drei Rotorblätter 16 auf, die insbesondere in den 1, 2, 5 und 6 deutlich zu erkennen sind.
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Der Rührer 10 weist darüber hinaus einen elektrischen Antrieb 18 zum Antreiben des Rotors 14, sowie eine konzentrisch zur Antriebsachse 12 angeordnete Antriebswelle 20 auf, die den Rotor 14 mit dem Antrieb 18 verbindet.
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Der Rührer 10 weist ferner einen rohrförmigen Stator 22 auf, der den Rotor 14 radial umgibt. Der Stator 22 weist dabei an seinem dem Antrieb 18 abgewandten Ende einen kreiszylindrischen Abschnitt 24, sowie an seinem dem Antrieb 18 zugewandten Ende einen konischen Abschnitt 26 auf, der sich hin zum Antrieb 18 aufweitet.
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Der Stator 22 ist bei der Ausführungsform gemäß 1 mittels dreier stangenartiger Verbindungsmittel mit dem Antrieb 18 verbunden. Die stangenartigen Verbindungsmittel werden von Verbindungsrohren 28 gebildet. Der Stator 22 ist bei der Ausführungsform gemäß den 2 bis 6 durch vier Verbindungsrohre 28 mit dem Antrieb 18 verbunden. Die Verbindungsrohre 28 sind radial, d.h. senkrecht zur Antriebsachse 12 neben der Antriebswelle 20 angeordnet.
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Die Verbindungsrohre 28 sind radial um die Antriebswelle 20 herum angeordnet, so dass bei der Ausführungsform gemäß 1 die Verbindungsrohre 28 in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind, wobei die Verbindungsrohre 28 bei der Ausführungsform gemäß den 2 bis 6 in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.
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Der Rührer 10 weist zwischen dem Antrieb 18 und dem Stator 22 einen Befestigungsflansch 30 auf, von dem sich die Verbindungsrohre 28 hin zum Stator 22 erstrecken. Der Befestigungsflansch 30 dient zur Befestigung des Rührers 10 in einem Behälter für zu rührende Medien und weist zur Verschraubung mit diesem Behälter an seinem Umfang eine Vielzahl von Montagebohrungen 32 auf. Der Befestigungsflansch 30 teilt den Rührer 10 in einen Behälteraußenbereich 34, der in 1 oberhalb des Befestigungsflansches 30 angeordnet ist und den Antrieb 18 umfasst, sowie in einen Behälterinnenbereich 36, der im Inneren eines Behälters anordenbar ist und deshalb mit den zu rührenden Medien in Kontakt kommt. In den 2 bis 6 ist jeweils nur der Behälterinnenbereich 36 des Rührers 10 dargestellt. Der Rührer 10 weist im Bereich des Befestigungsflansches 30 eine Gleitringdichtung 38 auf, die den Antrieb 18 an der Antriebswelle 20 abdichtet, so dass keine Verschmutzungen in den Antrieb 18 eindringen können.
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Der Rührer 10 weist mehrere, in den Figuren nicht dargestellte Reinigungsmittelkanäle mit wenigstens einem zentralen Kanaleinlass und einer Mehrzahl von Kanalauslässen für Reinigungsmittel auf. Die Kanalauslässe sind an den Verbindungsrohren 28 derart angeordnet, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus den Kanalauslässen auf verschmutzte Bauteile des Rührers 10 geleitet wird. Unter verschmutzten Bauteilen werden dabei Bauteile verstanden, die in Kontakt mit den zu verrührenden Flüssigkeiten oder Medien kommen können. Verschmutzte Bauteile können daher alle Bauteile des Rührers 10 sein, die bei an einem Behälter angeordneten Rührer 10 im Behälterinnenraum angeordnet sind. Dies sind folglich die Bauteile des Behälterinnenbereichs 36 unterhalb des Befestigungsflansches 30 in 1. Die Kanalauslässe können als an den Verbindungsrohren 28 angeordnete Sprühdüsen oder als Öffnungen bzw. Bohrungen in den Verbindungsrohren 28 ausgebildet sein.
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Dabei ist es denkbar, einen Kanaleinlass am Rührer 10 so auszubilden, dass Reinigungsmittel aus einem Reinigungsmitteltank zugeführt werden kann. Als Reinigungsmittel kann eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser oder ein Gemisch aus einem Tensid und Wasser verwendet werden, wobei es möglich ist, das Tensid aus dem Reinigungsmitteltank zuzuführen, und das Wasser entweder aus einem Wassertank zuzuführen oder hierzu am Rührer 10 einen Frischwasseranschluss anzuordnen.
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Ferner ist eine ebenfalls in den Figuren nicht dargestellte Pumpe vorgesehen, die derart ausgelegt ist, dass Reinigungsmittel mit einem Druck im Bereich von etwa 3 bis 9 bar, vorzugsweise von etwa 6 bar auf die verschmutzten Bauteile geleitet wird.
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Die Reinigungsmittelkanäle verlaufen zumindest abschnittsweise in den Verbindungsrohren 28 bzw. werden die Reinigungsmittelkanäle zumindest abschnittsweise von den Verbindungsrohren 28 gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, in den Verbindungsrohren 28 Schläuche vorzusehen, welche die Reinigungsmittelkanäle bilden.
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Der Rührer 10 weist an den Verbindungsrohren 28 in den 2 und 4 dargestellte Kanalauslässe 40 auf, die derart angeordnet und ausgerichtet sind, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus den Kanalauslässen 40 direkt auf die Gleitringdichtung 38 geleitet wird. Somit kann ein dauerhaftes Verschmutzen der Gleitringdichtung 38 und ein damit einhergehendes Eindringen von Schmutz in den Antrieb 18 verhindert werden.
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Wie in den 1 bis 4 ferner deutlich zu erkennen ist, überragen die Verbindungsrohre 28 den Stator 22 an ihrem freien Ende 42 in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Antriebsachse 12. Am freien Ende 42 der Verbindungsrohre 28 sind jeweils Kanalauslässe 44 vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus den Kanalauslässen 44 auf den Rotor 14 und/oder die Rotorblätter 16 geleitet wird. Hierzu sind die Verbindungsrohre 28 an ihrem freien Ende 42 in einem Winkel von etwa 45° nach innen, d.h. hin zum Stator 22 abgeschrägt. Die Kanalauslässe 44 sind insbesondere in den 2 und 6 deutlich zu erkennen.
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Um die Verbindungsrohre 28 selbst leicht reinigen zu können, sind an den Verbindungsrohren 28 ebenfalls Kanalauslässe 46 vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus den Kanalauslässen 46 auf ein jeweils anderes Verbindungsrohr 28 geleitet wird. Diese Kanalauslässe 46 sind in den 2 und 4 zu erkennen. Wenn wie in der Ausführungsform gemäß 1 lediglich drei Verbindungsrohre 28 vorgesehen sind, kann eine Abschattung der Sprühstrahlen durch die Antriebswelle 20 nicht auftreten. Wenn jedoch wie bei der Ausführungsform gemäß den 2 bis 6 vier Verbindungsrohre 28 vorgesehen sind, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kanalauslässe 46 eines Verbindungsrohrs 28 auf das jeweils benachbarte Verbindungsrohr 28 ausgerichtet sind, da bei diagonal gegenüberliegenden Verbindungsrohren 28 ansonsten eine Abschattung durch die Antriebswelle 20 erfolgen würde.
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Wie in den Figuren ferner deutlich erkennbar ist, sind die Verbindungsrohre 28 radial, d.h. in einer Richtung senkrecht zur Antriebsachse 12, außerhalb des Stators 22 angeordnet, wobei Kanalauslässe 48 vorgesehen sind, die derart angeordnet sind, dass Reinigungsmittel beim Austritt aus den Kanalauslässen 48 auf eine Statoraußenfläche 50 geleitet wird (vgl. 2 bis 5).
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kanalauslässe 48 an in den Figuren nicht dargestellten Vorsprüngen 52 angeordnet sind, die sich in einer Ebene senkrecht zur Antriebsachse 12 und tangential zum Stator 22 erstrecken. Vorteilhafterweise weisen diese Vorsprünge 52 jeweils 2 Kanalauslässe 48 auf, so dass Reinigungsmittel beim Austritt aus den Kanalauslässen 48 einerseits auf den zylindrischen Statorabschnitt 24 und andererseits auf den konischen Statorabschnitt 26 geleitet wird.
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Insgesamt wird also ein Rührer 10 mit Kanalauslässen 40, 44, 46, 48 bereitgestellt, der besonders leicht zu reinigen ist und bei dem folglich dauerhafte Verschmutzungen vermieden werden können.