DE20111789U1 - Stirrer - Google Patents
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Description
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BERENÖT; VBY-H &:B:E.|iINGBERENOET; VBY-H & : B : E.|iING
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Dr. rer. nat. Dipl.-Chem. Thomas Berendt Dr.-Ing. Hans Leyh Dipl.-Ing. Hartmut HeringDr. rer. nat. Dipl.-Chem. Thomas Berendt Dr.-Ing. Hans Leyh Dipl.-Ing. Hartmut Hering
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Ekato Rühr- und Mischtechnik GmbHEkato Stirring and Mixing Technology GmbH
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RührorganStirring device
RührorganStirring device
Die Erfindung befaßt sich mit einem Rührorgan, welches wenigstens ein an einer Rührwelle angebrachtes Rührblatt hat, welches in Drehrichtung des Rührorgans vorauslaufende und nachlaufende Kanten sowie eine Blattspitze besitzt.The invention relates to a stirring element which has at least one stirring blade attached to a stirring shaft, which has leading and trailing edges and a blade tip in the direction of rotation of the stirring element.
Es gibt mehrere verschiedene Ausgestaltungsformen von Rührorganen, welche ein oder mehrere Rührblätter haben, die gegebenenfalls unter entsprechenden Anstellwinkeln zur Wellenachse angeordnet sind, wobei die Rührblätter selbst ebenfalls unterschiedlich entsprechend den jeweiligen Anwendungsgebieten ausgestaltet sein können. Zur Erfüllung ihrer Rühraufgaben wird die Rührwelle mit dem oder den daran angebrachten Rührblättern durch einen entsprechend geeigneten Antrieb in Drehung versetzt, und die vorauslaufenden und nachlaufenden Kanten der Rührblätter bewegen sich durch das zu rührende Medium. Daher sind insbesondere die vorauslaufenden und/oder nachlaufenden Kanten sowie die Blattspitzen derartiger Rührblätter einem verstärkten Verschleiß ausgesetzt, da die Materialien, wie Stahl oder dergleichen, zwar widerstandsfähig sind, aber dennoch eine Verschleißneigung besitzen.There are several different designs of stirring elements, which have one or more stirring blades, which are optionally arranged at corresponding angles to the shaft axis, whereby the stirring blades themselves can also be designed differently depending on the respective application areas. In order to fulfil their stirring tasks, the stirring shaft with the stirring blade(s) attached to it is set in rotation by a suitable drive, and the leading and trailing edges of the stirring blades move through the medium to be stirred. Therefore, in particular the leading and/or trailing edges as well as the blade tips of such stirring blades are exposed to increased wear, since the materials, such as steel or the like, are resilient but still have a tendency to wear.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Rührorgan bereitzustellen, welches ein verschleißfesteres Verhalten hat und bei dem insbesondere die einem starken Verschleiß ausgesetzten Teile oder Bereiche des Rührorgans einen verbesserten Verschleißschutz haben.The invention therefore aims to provide a stirring element which has a more wear-resistant behavior and in which, in particular, the parts or regions of the stirring element which are exposed to heavy wear have improved wear protection.
Nach der Erfindung wird hierzu ein Rührorgan mit wenigstens einem an einer Rührwelle angebrachten Rührblatt, welches in Drehrichtung des Rührorgans vorauslaufende und nachlaufende Kanten sowie eine Blattspitze hat, bereitgestellt, welches sich dadurch auszeichnet, daß wenigstens die vorauslaufende und/oder nachlaufende Kante sowie die Blattspitze des Rührblatts mit einem korrosions- und verschleißfesten Mineralguß versehen ist. Bekanntlich ist Mineralguß hoch korrosions- und verschleißfest, so daß er sich insbesondere für alle jene Teile und Bereiche eignet, die bei einem Rührorgan einem starken Verschleiß ausgesetzt sind. Hierdurch erhält man für das Rührblatt einen Verbundaufbau, und der verschleißfeste Mineralguß bildet dann beispielsweise die vorauslaufende und/oder nachlaufende Kanten sowie die Blattspitze des jeweiligen Rührblatts. Hierdurch ist das Rührorgan wesentlich verschleißfester und man kann in gezielter Weise die verschleißanfälligen Bereiche eines solchen Rührorgans gegebenenfalls mit Mineralguß versehen.According to the invention, a stirring element is provided with at least one stirring blade attached to a stirring shaft, which has leading and trailing edges in the direction of rotation of the stirring element and a blade tip, which is characterized in that at least the leading and/or trailing edge and the blade tip of the stirring blade are provided with a corrosion- and wear-resistant mineral cast. It is known that mineral cast is highly corrosion- and wear-resistant, so that it is particularly suitable for all those parts and areas that are exposed to severe wear in a stirring element. This gives a composite structure for the stirring blade, and the wear-resistant mineral cast then forms, for example, the leading and/or trailing edges and the blade tip of the respective stirring blade. This makes the stirring element significantly more wear-resistant and the areas of such a stirring element that are susceptible to wear can be provided with mineral cast in a targeted manner, if necessary.
Der Mineralguß kann an den verschleißanfälligen Bereichen beispielsweise als Oberflächenauftrag vorgesehen sein, so daß er in Art einer Beschichtung auf die entsprechenden Bereiche des Rührblatts aufgebracht wird. Alternativ kann aber beispielsweise auch an dem oder den Rührblattenden eine Art Schutzkappe aus Mineralguß angegossen sein, welche vorzugsweise kraft- und formschlüssig mit dem Rührblatt selbst verbunden ist. Hierzu kommen verschiedene Verbindungsmethoden in Betracht, um beispielsweise derartige Schutzkappen aus Mineralguß am Rührblattgrundkörper anzugießen.The mineral cast can be applied to the areas susceptible to wear, for example as a surface coating, so that it is applied to the corresponding areas of the agitator blade in the form of a coating. Alternatively, a type of protective cap made of mineral cast can be cast onto the end(s) of the agitator blade, which is preferably connected to the agitator blade itself in a force-fitting and form-fitting manner. Various connection methods can be used for this, for example to cast such protective caps made of mineral cast onto the agitator blade base body.
Vorzugsweise wird nach der Erfindung das Rührorgan derart ausgelegt, daß das Rührblatt ein Rumpfteil, vorzugsweise aus Stahl, umfaßt, an dem das oder die Rührblattenden durch teilweises Umgießen des Rumpfteils mit dem Mineralguß ausgeformt sind. Bei einer solchen Ausgestaltung dient das Rumpfteil des Rührblatts als Träger oder Art verlorener Kern für die Ausbildung der Rührblattenden aus Mineralguß. Hierdurch kann ein inniger Verbund von Rumpfteil des Rührblatts und aus Mineralguß ausgebildeten Rührblattenden erzielt werden, da der Mineralguß wenigstens teilweise das Rumpfteil umschließt und durch Umgießen aufgebracht ist.According to the invention, the agitator is preferably designed in such a way that the agitator blade comprises a body part, preferably made of steel, on which the agitator blade end(s) is formed by partially encasing the body part with the mineral cast. In such a design, the body part of the agitator blade serves as a carrier or a type of lost core for the formation of the agitator blade ends made of mineral cast. This makes it possible to achieve an intimate bond between the body part of the agitator blade and the agitator blade ends made of mineral cast, since the mineral cast at least partially encloses the body part and is applied by encasing it.
Vorzugsweise kann das Rumpfteil eine Materialdurchbrechung haben, welche beim Umgießen mit Mineralguß durch diesen ausgefüllt wird. Auf diese Weise läßt sich eine beständige und zuverlässige Formschlußverbindung von Rumpfteil und Mineralguß gewährleisten.Preferably, the fuselage part can have a material opening which is filled with mineral casting when it is cast around it. In this way, a permanent and reliable form-fitting connection between the fuselage part and the mineral casting can be ensured.
Ferner kann die Auslegung nach der Erfindung derart getroffen werden, daß das Rumpfteil einen in Richtung der Rührblattenden vorspringenden Vorsprung hat, welcher gegebenenfalls auch die Materialdurchbrechung besitzt, und welcher vom Mineralguß vorzugsweise vollständig umschlossen ist. Hierdurch erhält man einen zuverlässigen und sicheren Halt für das oder die Mineralgußteile am Rumpfteil des Rührblatts bei dem erfindungsgemäßen Rührorgan.Furthermore, the design according to the invention can be such that the body part has a projection which projects in the direction of the ends of the agitator blade, which projection may also have the material opening and which is preferably completely enclosed by the mineral casting. This provides a reliable and secure hold for the mineral casting part or parts on the body part of the agitator blade in the agitator according to the invention.
Zusammenfassend ist es bei dem erfindungsgemäßen Rührorgan wesentlich, daß man sich die hoch korrosions- und verschleißfesten Eigenschaften von Mineralguß dadurch zunutze macht, daß man bei einem Rührorgan und insbesondere an dessen Rührblatt jene Bereiche mit einem Mineralguß versieht, die bei der Erfüllung der Rühraufgabe einem starken Verschleiß ausgesetzt sind. Mineralguß mit den unterschiedlichsten Zusammen-In summary, it is essential for the agitator according to the invention that the highly corrosion and wear-resistant properties of mineral casting are used by providing a mineral casting on the agitator and in particular on its agitator blade, those areas that are exposed to heavy wear when performing the agitating task. Mineral casting with the most varied compositions
setzungen und Verarbeitungsweisen ist an sich bekannt. Der Mineralguß umfaßt ein Gemisch aus chemisch beständigem und temperaturfestem Reaktionsharz mit geeigneten Füllstoffen, wie Siliziumkarbid, Quarzsand, Glas, Keramik und dergleichen. Die Zusammensetzung und die Verarbeitung des bei der Erfindung eingesetzten Mineralgusses werden unter Berücksichtigung der gewünschten hohen korrosions- und verschleißfesten Eigenschaften ausgewählt.The compositions and processing methods are known per se. The mineral casting comprises a mixture of chemically stable and temperature-resistant reaction resin with suitable fillers such as silicon carbide, quartz sand, glass, ceramic and the like. The composition and processing of the mineral casting used in the invention are selected taking into account the desired high corrosion and wear-resistant properties.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine schematisch Draufsicht eines Ausschnitts eines RührblattsFig. 1 is a schematic plan view of a section of a stirring blade
eines Rührorgans nach der Erfindung, unda stirring device according to the invention, and
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausgestaltungsform eines Rührorgans nach der Erfindung.Fig. 2 is a schematic sectional view of an alternative embodiment of a stirring element according to the invention.
In der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.In the drawing, identical or similar parts are provided with the same reference symbols.
Ein in der Zeichnung nicht vollständig dargestelltes Rührorgan umfaßt eine zentrale, nicht gezeigte Rührwelle, an welcher wenigstens ein Rührblatt angebracht ist, welches in Drehrichtung des Rührorgans vorauslaufende und nachlaufende Kanten sowie eine Blattspitze hat.A stirring element, not fully shown in the drawing, comprises a central stirring shaft, not shown, to which at least one stirring blade is attached, which has leading and trailing edges and a blade tip in the direction of rotation of the stirring element.
In Figur 1 ist schematisch in einer Draufsicht ein Ausschnitt eines RührblattsFigure 1 shows a schematic plan view of a section of a stirring blade
1 gezeigt. Bei einem solchen Rührblatt 1 ist insbesondere das Rührblattende1. In such a stirring blade 1, the stirring blade end is
2 mit den vorauslaufenden und nachlaufenden Kanten 3 und 4 sowie die2 with the leading and trailing edges 3 and 4 as well as the
Blattspitze beim bestimmungsgemäßen Einsatz als Rührorgan verstärktem Verschleiß beim Durchgang durch das zu rührende Medium ausgesetzt. Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel wird das freie Rührblattende 5, d.h. jenes Ende, welches von der zentral angeordneten Rührwelle abgewandt liegt, von einer Schutzkappe 6 aus Mineralguß gebildet. Dieses Mineralgußteil (Schutzkappe 6) ist vorzugsweise an dem Rührblattgrundkörper 1 angegossen, und zur festen Verbindung von Rührblattgrundkörper 1 und Mineralgußteil 6 ist schematisch eine formschlüssige Verbindung 7 angedeutet. Diese formschlüssige Verbindung 7 kann beispielsweise dadurch gebildet werden, daß man an den Enden des Rührblattgrundkörpers 1 entsprechende Bohrungen vorsieht, die dann vom Mineralguß zur Bildung einer formschlüssigen Verbindung 7 ausgefüllt werden, so daß das schutzkappenähnliche Mineralgußteil 6 einen zuverlässigen und sicheren Halt am Rührblattgrundkörper 1 hat. Der Rührblattgrundkörper 1 kann vorzugsweise aus einem Stahlmaterial bestehen.When used as intended as a stirring element, the blade tip is exposed to increased wear when passing through the medium to be stirred. In the example shown in Figure 1, the free end of the stirring blade 5, i.e. the end which faces away from the centrally arranged stirring shaft, is formed by a protective cap 6 made of mineral cast. This mineral cast part (protective cap 6) is preferably cast onto the stirring blade base body 1, and a positive connection 7 is indicated schematically for the firm connection of the stirring blade base body 1 and the mineral cast part 6. This positive connection 7 can be formed, for example, by providing corresponding holes at the ends of the stirring blade base body 1, which are then filled with mineral cast to form a positive connection 7, so that the protective cap-like mineral cast part 6 has a reliable and secure hold on the stirring blade base body 1. The stirring blade base body 1 can preferably consist of a steel material.
Obgleich nicht näher dargestellt ist, kann an Stelle der aus Mineralguß angegossenen Schutzkappe 6 der entsprechende verschleißanfällige Bereich des Rührblatts 1 auch nur mit einer Oberflächenbeschichtung aus Mineralguß versehen sein. Wesentlich ist es, daß insbesondere alle stark verschleißanfälligen Bereiche eines Rührblatts 1 beim erfindungsgemäßen Rührorgan ein hoch korrosions- und verschleißfestes Mineralgußmaterial aufweisen.Although not shown in more detail, instead of the protective cap 6 cast from mineral cast, the corresponding wear-prone area of the stirring blade 1 can also be provided with a surface coating made of mineral cast. It is essential that in particular all areas of a stirring blade 1 that are highly susceptible to wear in the stirring element according to the invention have a highly corrosion- and wear-resistant mineral cast material.
Unter Bezugnahme auf Figur 2 wird eine alternative Ausgestaltungsform eines dort insgesamt im Ausschnitt dargestellten und mit 10 bezeichneten Rührblatts näher beschrieben. Dieses Rührblatt 10 umfaßt ein Rumpfteil 11, welches beispielsweise von einem üblichen Stahlmaterial für Rührblätter gebildet wird. Dieses Rumpfteil 11 hat einen in Richtung des Rührblattendes vorstehenden Vorsprung 12, welcher dünnere Abmessungen als dasWith reference to Figure 2, an alternative embodiment of a stirring blade shown there in detail and designated 10 is described in more detail. This stirring blade 10 comprises a body part 11, which is formed, for example, from a conventional steel material for stirring blades. This body part 11 has a projection 12 protruding in the direction of the end of the stirring blade, which has thinner dimensions than the
Rumpfteil 11 hat. Vorzugsweise hat dieser Vorsprung 12 eine Materialdurchbrechung 13, beispielsweise eine Durchgangsbohrung, welche quer durch den Vorsprung 12 verläuft. Dieses derart ausgebildete Rumpfteil 11 kann bei dem anschließenden Mineralgußverarbeitungsverfahren als verlorener Kern eingesetzt werden, und hierbei wird dann das Rührblattende 14 aus Mineralguß derart angeformt, daß es den Vorsprung 12 vollständig, und das Rumpfteil 11 wenigstens teilweise umschließt. Somit hat das Rührblatt 10 ein Rumpfteil 11, welches beispielsweise aus Stahlmaterial ausgebildet ist, und ein durch teilweises Umgießen ausgebildetes Rührblattende 14 aus Mineralguß. Beim Verarbeiten des Mineralgusses wird hierbei die Durchbrechung 13 im Vorsprung 12 von dem Mineralgußmaterial ausgefüllt, und der Vorsprung 12 ist vollständig vom Mineralgußmaterial umschlossen, so daß man auf diese Weise eine widerstandsfähige Formschlußverbindung von Rumpfteil 11 und angegossenem Rührblattende 14 aus Mineralguß erhält.Body part 11. Preferably, this projection 12 has a material opening 13, for example a through-hole, which runs transversely through the projection 12. This body part 11 designed in this way can be used as a lost core in the subsequent mineral casting processing method, and the stirring blade end 14 made of mineral cast is then molded on in such a way that it completely encloses the projection 12 and at least partially encloses the body part 11. The stirring blade 10 thus has a body part 11, which is made of steel material, for example, and a stirring blade end 14 made of mineral cast formed by partial encapsulation. When the mineral cast is processed, the opening 13 in the projection 12 is filled with the mineral cast material, and the projection 12 is completely enclosed by the mineral cast material, so that in this way a robust positive connection is obtained between the body part 11 and the cast-on stirring blade end 14 made of mineral cast.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. So kann es beispielsweise zur Vermeidung von Unwuchterscheinungen zweckmäßig sein, die Formschlußverbindung von Rührblattgrundkörper 1 bzw. Rumpfteil 11 gegebenenfalls an einer anderen als den dargestellten Stellen vorzusehen. Auch können mehrere und gegebenenfalls in unterschiedliche Richtungen wirkende Formschlußverbindungen zwischen dem Rührblattgrundkörper und dem verschleißfesten Mineralgußteil vorgesehen sein. Da das Mineralgußmaterial relativ teuer und in der Verarbeitung aufwendig ist, sollte bei der erfindungsgemäßen Auslegung des Rührorgans das Mineralgußmaterial auf jene Bereiche gezielt abgestellt werden, an welchen im Betriebszustand des Rührorgans mit hohen Verschleißbelastungen zu rechnen ist. Natürlich ist auch dieOf course, the invention is not limited to the details described above, but numerous changes and modifications are possible, which the expert will make if necessary without departing from the inventive concept. For example, in order to avoid imbalance phenomena, it may be expedient to provide the positive connection of the agitator blade base body 1 or the body part 11 at a different location than those shown. Several positive connections, possibly acting in different directions, can also be provided between the agitator blade base body and the wear-resistant mineral cast part. Since the mineral cast material is relatively expensive and complex to process, the mineral cast material should be targeted at those areas in the design of the agitator according to the invention where high wear loads are to be expected when the agitator is in operation. Of course, the
Festigkeit der Verbindung von Rührblattgrundkörper und entsprechenden verschleißfest auszugestaltenden Rührblattenden zu berücksichtigen, so daß man in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Rührblatts 1, 10 auch gegebenenfalls einen mehrteiligen Vertwndaufbau vorsehen kann.The strength of the connection between the agitator blade base body and the corresponding agitator blade ends, which are to be designed to be wear-resistant, must be taken into account, so that, depending on the design of the agitator blade 1, 10, a multi-part connection structure can also be provided if necessary.
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1 Rührblatt bzw. Rührblattgrundkörper1 stirring blade or stirring blade base body
2 Rührblattende2 Stirring blade end
3 vorauslaufende Kante3 leading edge
4 nachlaufende Kante4 trailing edge
5 freies Rührblattende5 free stirring blade end
6 Schutzkappe aus Mineralguß6 Protective cap made of mineral cast
7 formschlüssige Verbindung7 positive connection
10 in Figur 210 in Figure 2
11 Rumpfteil11 Fuselage part
12 Vorsprung12 Head start
13 Durchbrechung13 Breakthrough
14 Rührblattende14 Stirring blade end
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