DE7632939U1 - FOR INSTALLATION IN TANKS, CONTAINERS AND SIMILAR USE OF MIXERS - Google Patents

Description

YSTRAL GMBH Dottingen, den 6. September 1976YSTRAL GMBH Dottingen, September 6th, 1976

Maschinenbau & Processtechnik GmbHMechanical engineering & process technology GmbH

■PbiliiI .uiiJ Gebrauchsmusteranmeldung Für den Einbau in Tanks, Behälter und dergleichen dienender Mischer■ PbiliiI .uiiJ utility model registration Mixer used for installation in tanks, containers and the like

Vorliegende Erfindung betrifft einen zum Einbau in Behälter oder Tanks für Emulsionen, Suspensionen und dergleichen Mischungen zwischen verschiedenen Stoffen und/oder Stoffen mit verschiedenen Aggregatzuständen dienender Mischer. Vornehmlich werden derartige Mischer, die einen innerhalb des Tanks oder Behälters sitzenden Rotor mit zugehörigem Stator fUr die Führung des Flüssigkeitstroms und einen außerhalb des Tanks angebrachten, mit dem Rotor gekoppelten Motor oder eine entsprechende Antri ibsvorrichtung umfassen, von unten in die Tanks (auch "whirl pools" genannt) eingebaut.The present invention relates to a device for installation in containers or tanks for emulsions, Suspensions and the like mixtures between different substances and / or substances with different aggregate states serving mixers. Be primarily such mixers that have a rotor seated inside the tank or container Associated stator for guiding the liquid flow and one outside the tank attached motor coupled to the rotor or a corresponding drive device include, built into the tanks (also called "whirl pools") from below.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mischer derart auszubilden, daß sie für zv/ei Funktionen, nämlich sowohl zum Durchmischen des Behälterinhalts oder Mischmediums ali auch nach Entleerung zur Reinigung des Behälters verwendet werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgem^G durch einfache bauliche Maßnahmen geltfsr, die mit den Ansprüchen näher gekennzeichnet sind.The present invention is based on the object of designing these mixers in such a way that that they are used for zv / ei functions, namely both for mixing the contents of the container or Mixed medium can also be used to clean the container after it has been emptied be able. According to the invention, this task is achieved by simple structural measures, which are characterized in more detail with the claims.

Eine Ausführungsform eines solchen fortentwickelten Mischers wird näher anhand der Figuren beschrieben. Figur 1 zeigt den Mischer in Ansicht bzw.im Schnitt längs der Drehachse mit der Darstellung der Funktion beim Durchmischen des Behälterinhalts, Figur 2 zeigt die Funktionsweise für die wichtigen Teile des Mischers nach Reversierung der Drehrichtung in der Reinigungsphase.An embodiment of such an advanced mixer is illustrated in more detail with reference to FIG Figures described. Figure 1 shows the mixer in view or in section along the Axis of rotation with the representation of the function when mixing the container contents, Figure 2 shows the mode of operation for the important parts of the mixer after reversing the direction of rotation in the cleaning phase.

Ein Mischer, wie er gemäß der Erfindung weiterenrwickelr werden soll, umfaßt als wesentliche Teile einen hohlzylindrischen Verbindungsschaft 14, eine Rotorwelle 8 als Verlängerung der Motorwelle, einen am Ende der Welle 8 sitzenden Rotor 2 mit radial sich erstreckenden, schräg zur Wellenachse gestellten Treibflügeln H₇ einen motorseitig hinter dem Rotor sitzenden Stator 3 mit einem Statorrohr 3a und einer ringförmigen Leitfläche für die Führung des durchzumischenden Mediums und die notwendigen Flanschverbindungen 7a_r 7b, 7c zwischen dem Motor 9, dem Verbindungsschaft 14 und der Wandung 10 des Tanks oder Behälters. Im allgemeinen werden derartige Mischer von unten in den Behälter oder Tank eingebaut, und zwar derart, daß sich der Rotor und der Stator innerhalb des Tanks befinden, während der Motor und der Verbindungsschaft sowie die noch erforderlichen Anschlüsse außerhalb des Tanks liegen. Zwischen dem Statorrohr 3a und der äußeren Leitfläche 4 des Stators 3 ist ein Zylinder-ringförmiger Zwischenraum 15 belassen, welcher einen Strömungskanal für den zu durchmischenden Behälterinhalt bildet.A mixer, as it is to be further developed according to the invention, comprises as essential parts a hollow cylindrical connecting shaft 14, a rotor shaft 8 as an extension of the motor shaft, a rotor 2 seated at the end of the shaft 8 with radially extending propellant vanes H _{7 set at an angle to the shaft axis} a stator 3 seated on the motor side behind the rotor with a stator tube 3a and an annular guide surface for guiding the medium to be mixed and the necessary flange connections 7a _r 7b, 7c between the motor 9, the connecting shaft 14 and the wall 10 of the tank or container. In general, such mixers are built into the container or tank from below, in such a way that the rotor and the stator are located inside the tank, while the motor and the connecting shaft as well as the connections still required are outside the tank. Between the stator tube 3a and the outer guide surface 4 of the stator 3, a cylindrical-ring-shaped intermediate space 15 is left which forms a flow channel for the container contents to be mixed.

Zur Lösung der gegebenen Aufgabe ist erfindungsgemäß vor dem Rotor 2 am Ende der Rotorwelle 8 noch eine Prallplatte 1 senkrecht zur Wellenachse angebracht. Diese Prallplatte hat einen gegenüber der radialen Erstreckung der Treibflügel Π des Rotors 2 kleineren Radius, und zwar vorzugsweise, indem deren Durchmesser bzw. Radien zueinander in einem Verhältnis zwischen 1:2 und 4:5 stehen.To solve the given problem is according to the invention in front of the rotor 2 at the end of the Rotor shaft 8 a baffle plate 1 is attached perpendicular to the shaft axis. This Impact plate has a opposite to the radial extent of the propulsion vane Π des Rotor 2 smaller radius, preferably in that their diameter or radii are in a ratio between 1: 2 and 4: 5.

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Des weiteren sind Mißnahmen vorgesehen, um eine Reversierbarkeit der Drehrichtung des Rotors zu erhalten. Dazu kann entweder der Motor selbst etwa mittels eines Schalters 17 umschaltbar oder zwischen dem Motor und der Rotorwelle ein Getriebe mit zwei Einstellmöglichkeiten zwischengefügt sein, das je nach der Einstellung die beiden möglichen Drehrichtungen bewirkt.Furthermore, measures are provided to ensure that the direction of rotation can be reversed of the rotor. For this purpose, either the motor itself can be switched, for example by means of a switch 17, or a gearbox between the motor and the rotor shaft be inserted with two setting options, depending on the setting the causes both possible directions of rotation.

Schließlich ist neuerungsgemäß am Verbindungsschaft 14 ein Rohranschlußstutzen 6 angebracht, um daran eine Rohrleitung für eine Reinigungsflüssigkeit 19 anschließen zu können, die durch den Kanal 12 während der Reinigungsphase in den Behälter geleitet werden solL Durch diese einfachen Maßnahmen sind überraschend zwei Funktionen des Mischers möglich, nämlich zum einen das Durchmischen des Behälterinhalts 13, zum anderen die Reinigung des Behälters nach dessen Entleerung.Finally, according to the innovation, a pipe connection piece 6 is attached to the connecting shaft 14, in order to be able to connect a pipeline for a cleaning liquid 19 to it, which should be passed through the channel 12 into the container during the cleaning phase These simple measures surprisingly allow two functions of the mixer, namely on the one hand the mixing of the container contents 13, on the other hand the cleaning of the container after it has been emptied.

Es ist dazu vorteilhaft, wenn auch die axiale Lage des Stators , indem z.B. das Sfatorrohr 3a moforseitig an einer Muffe 16 befestigt ist, (CU)längs des Verbindungsschafts 14 oder einer rohrförmigen Verlängerung desselben verschiebbar und an einer gewünschten Stelle festklemmbar ist.It is advantageous if the axial position of the stator, e.g. the Sfatorrohr 3a is fastened on the front side of a sleeve 16, (CU) along the connecting shaft 14 or a tubular extension of the same and displaceable on a desired point can be clamped.

Dadurch ist die Dicke des zwischen Rotor und Stator bestehenden Spaltes 18, in den der Kanal 12 mündet, ebenfalls instellbar, was für die Steuerung des Reinigungsvorgangs zweckmäßig sein kann.As a result, the thickness of the gap 18 between the rotor and stator into which the Channel 12 opens, also adjustable, which controls the cleaning process can be appropriate.

Zum Durchmischen, dessen Funktionsweise mit Figur 1 dargestellt wird, ist der Motor 9 bzw. das Getriebe so zu schalten, daß bei der gezeigten Ausbildung des Rotors dieser von oben gesehen sich im Uhrzeigersinn dreht (Rechtslauf). Durch die Wirkung der Treibflügel 11 ergibt sich dann ein Strömungsverlauf für das Medium 13 von oben nach unten. Es wird von den TreibflUgeln 11 angesaugt und in den Leitkanal 15 des Stators getrieben und aus ihm nach unten ausgestoßen, über den Behälterboden verteilt und durch die «!!gemeine, Je»■ tVK.JIu.7t ~wfycz\\~jr.z;zr.z Bcwc-'jrc; "■'•^r*^A<*·· <*~r-U nkon nAlanlet-. Dadurch wird ein intensives Durchmischen des Mediums, gleich ob es sich um Suspensionen oder Emulsionen oder'andere Mischungen handelt, ohne Lufteinsog und ohne Ablagerungen bewirkt. Der sich dabei ausbildende Strömungszustand ist in Figur 1 durch Pfeile angedeutet. Dadurch, daß der Durchmesser der Prallplatte 1 kleiner ist als die radiale Erstreckung der Treibflügel, können diese ihre Saugfunktion ausüben, ohne daß die Prallplatte ein wesentliches Hindernis bildet.For mixing, the mode of operation of which is shown in FIG. 1, the motor 9 or the gearbox is to be switched in such a way that, in the configuration of the rotor shown, it rotates clockwise (clockwise) when viewed from above. The action of the propulsion vanes 11 then results in a flow course for the medium 13 from top to bottom. It is sucked in by the propellant blades 11 and driven into the guide channel 15 of the stator and ejected downwards from it, distributed over the container bottom and through the "!! common, Je" ■ tVK.JIu.7t ~ wfyc z \\ ~ jr. z; zr.z Bcwc-'jrc;"■'• ^r * ^A <* ·· <* ~ rU nkon nAlanlet-. This results in intensive mixing of the medium, regardless of whether it is a matter of suspensions or emulsions or other mixtures, without air being drawn in and without deposits The resulting flow condition is indicated by arrows in Figure 1. Because the diameter of the baffle plate 1 is smaller than the radial extent of the propulsion vanes, they can perform their suction function without the baffle plate forming a significant obstacle.

Für das nach der Erfindung mit dem gleichen Mischer mögliche Reinigen nach Entleeren des Behälters 10 (s. Fig. 2) wird die Drehrichtung des Motors und damit des Rotors umgescho'tet, so daß sich dieser von oben gesehen entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn (Linkslauf) dreht. Durch den Rohranschluß 6 am Statorrohr bzw. am Verbindungsschaft 14 wird unter Hochdruck eine Reinigungsflüssigkeit in den Kanal 12 zwischen Statorrohr 3a und Welle 8 eingespeist, der rotorseitig offen ist, in den Spalt 18 mündet und auf der anderen Seite über dem Verbindungsschaft 14 Verbindung mit dem Anschlußstutzen 6 hat. Das aus dem ringförmigen Kanal 12 unter Druck austretende und auf die Prallplatte 1 treffende Reinigungsmedium wird nun durch den rotierenden Rotor 2 gleichmäßig nach allen Seiten versprüht, wie die Pfeile in Figur 2 andeuten, so daß in diesem Arbeitsgang durch die Besprühung der Behälter bzw, die Behälterwandung gereinigt wird. Der Austrittswinkel der Reinigungsflüssigkeit kann durch axiales Verstellen des Stators 3 und die damit verbundene Änderung der Breite des Spaltes geeignet eingestellt werden.For the cleaning after emptying the possible according to the invention with the same mixer Container 10 (see Fig. 2) the direction of rotation of the motor and thus of the rotor is reversed, so that it rotates counter-clockwise (counter-clockwise) when viewed from above. Through the pipe connection 6 on the stator tube or on the connecting shaft 14 is under high pressure a cleaning liquid is fed into the channel 12 between stator tube 3a and shaft 8, which is open on the rotor side, opens into the gap 18 and on the other side above the connecting shaft 14 connection with the connecting piece 6 has. That from the annular canal 12 cleaning medium exiting under pressure and striking the baffle plate 1 is now sprayed evenly in all directions by the rotating rotor 2, as the arrows in FIG Figure 2 indicate, so that in this operation by spraying the container or the Container wall is cleaned. The exit angle of the cleaning liquid can be through axial adjustment of the stator 3 and the associated change in the width of the gap be adjusted appropriately.

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Für die doppelte Verwendbarkeit des Mischers ist auch die rad iale Erstreckung bzw, der Durchmesser der Prallplatte 1 wichtig. Wahrend sie den axialsymmetrischen Strömungskanal 12 für die Reinigungsflüssigkeit möglichst überdecken muß, damit sie als Prallplatte für den durchgepressten Strom der Reinigungsflüssigkeit wirken kann, soll sie natürlich den ringförmigen Strömungskanal 15 des Stators für das zu durchmischende Medium wenigstens teilweise freigeben, damit eine Durchmischungsstromurg in ihm sich ausbilden kann.For the dual use of the mixer, the radial extension or the diameter of the baffle plate 1 is important. While it must cover the axially symmetrical flow channel 12 for the cleaning liquid as possible so that it acts as a baffle plate can act for the forced-through stream of cleaning fluid, it should of course open the annular flow channel 15 of the stator for that to be mixed Release the medium at least partially, so that a mixing stream in it can train.

Dieser Unterschied der Funktion in den zwei Arbeitsphasen kann verstärkt werden, indem die Prallplatte I - anstatt mit dem Rotor 2 fast verbunden zu sein - in axialer Richtung von ihm lösbar ist und für die Mischphase bis zu einem gewissen Abstand vor ihm verstellbar ist. Diese Position (^Prallplatte Tj ist in Figur 1 gestrichelt angedeutet. Dann gibt sie in der Mischphase den Strömungskanal 15 im Stator 3 besser frei und reduziert ihren Strömungswiderstand. Für die Reinigungsphase hingegen muß sie wieder dicht an den Rotor 2 angezogen werden. Dnzu wird die Prallplatte nicht am Rotor oder an der Rotorwelle 8, sondern an.einer zentrisch innerhalb dieser Welle und ihr gegenüber in gewissen Grenzen axial verstellbar angeordneron Achse 21 befestigt, die zweckmäßig auch durch den Motor 9 zentrisch hindurchgeführt ist, an dessen dem Tank 10 abgewandter Seite die Verstellvorrichtung 20 - wie in Figur 1 gestrichelt angedeutet - für diese Prallplattenachse angebracht ist.This difference in function in the two work phases can be reinforced, by the baffle plate I - instead of being almost connected to the rotor 2 - in an axial Direction from him is solvable and for the mixing phase up to a certain distance in front of him is adjustable. This position (^ baffle plate Tj is indicated by dashed lines in FIG. 1. Then it releases the flow channel 15 in the stator 3 better and reduces it in the mixing phase their flow resistance. For the cleaning phase, however, it must be tight again the rotor 2 are tightened. The baffle plate is not used on the rotor or on the Rotor shaft 8, but an.einer centrically within this shaft and opposite it in Axis 21 fixed axially adjustable to certain limits, which is expedient is also passed centrally through the motor 9, on which the tank 10 facing away Side the adjusting device 20 - as indicated by dashed lines in Figure 1 - is attached for this baffle axis.

Durch wenige, überraschend einfache bauliche Maßnahmen wird somit ein wesentlicher Fortschritt erzielt. Man benötigt kein zusätzliches Reinigungsgerät für die Tanks oder "whirl pools", und der umständliche Ein- und Ausbau des Mischers und des Reinigungsgeräts entfällt. Der Mischer kann praktisch dauernd eingebaut bleiben, es sei denn, daß er gelegentlich für Ins-pekrionszwecke ausgebaut werden muß. Der Erfindung kommt somit eine wichtige, unbestreitbare praktische Bedeutung zu.A few, surprisingly simple structural measures thus become an essential one Progress made. You don't need any additional cleaning equipment for the tanks or "Whirl pools", and the laborious installation and removal of the mixer and the cleaning device is no longer necessary. The mixer can practically remain installed permanently, unless that it occasionally has to be expanded for inspection purposes. The invention is coming thus an important, indisputable practical meaning.

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Claims (7)

• »■ • · ANSPRUCHE .• »■ • · CLAIMS. 1. Zum Einbau in Behälter oder Tanks für Emulsionen, Suspensionen und dergleichen Mischungen zwischen verschiedenen Stoffen und/oder Stoffen1. For installation in containers or tanks for emulsions, suspensions and like mixtures between different substances and / or substances • mit verschiedenen Aggregatzuständen dienender Mischer mit einem Antriebsmotor (9), einem an der verlängerten Motcrwelle (8) sitzenden Rotor (2) mit schräg zur Wellenachse gestellten, radial sich erstreckenden Treibflügeln oder Propellern (11) und einem hinter dem Rotor, an seiner zum Motor (9) weisenden Seite angebrachten Stator (3) mit einer ringförmigen Leitfläche (A), dt*» zusammen mit dem Statorrohr (3a) einen Führungskanal (15) für das zu ; durchmischende Medium (13) bildet, gekennzeichnet durch eine auf der dem · Stato·- (3) abgewandten Seite des Rotors (2) senkrecht zur Rotorwelle (8) angeordnete Prallplatte (1).• Mixer serving with different aggregate states with a drive motor (9), a rotor (2) sitting on the extended motor shaft (8) with radially extending propellant vanes positioned at an angle to the shaft axis or propellers (11) and one behind the rotor, on its facing the motor (9) Side mounted stator (3) with an annular guide surface (A), dt * »together with the stator tube (3a) a guide channel (15) for the to; mixing medium (13), characterized by one on the Stato · - (3) facing away from the rotor (2) perpendicular to the rotor shaft (8) Baffle plate (1). 2. Mischer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Umkehrbarkeit (Recession) zur Drenrichtung des Rotors (2), z.B. mittels eines Schalters (17), der der Antriebsvorrichtung (Motor, 9) oder einem zwischengefügten Getriebe zugeordnet ist.2. Mixer according to claim 1, characterized by the reversibility (recession) for Direction of rotation of the rotor (2), e.g. by means of a switch (17) of the drive device (Motor, 9) or an intermediate gear is assigned. 3. Mischer nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius "der Prallplatte (1) kleiner ist als die radiale Erstreckung der Rotorflügel (11), vorzugsweise indem deren Druckmesser zueinander in einem Verhältnis zwischen 1:2 und A:5 stehen.3. Mixer according to one of claims 1 and 2, characterized in that the radius "the baffle plate (1) is smaller than the radial extension of the rotor blades (11), preferably by having their pressure gauges in a ratio between 1: 2 and A: 5. ¹K Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (3) mit Hilfe des Statorrohres (3a) in Achsrichtung und damit die ¹ K mixer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stator (3) with the help of the stator tube (3a) in the axial direction and thus the Breite des Spaltes (18) zwischen Stator (3) und Rotor (2) verstellbar sind, 5. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rotorwelle (8) und dem Statorrohr (3) ein zylinder-ringförmiger, zum Rotor (2) hin offener Kanal (12) und zwischen dem Stator (3) und dem Motor (9) am Statorrohr bzw. am Verbindungsschaft {]h) ein Rohranschluß (6) vorgesehen sind, wobei letzterer zur Zuführung von Reinigungsflüssigkeit (18) in den Kanal (12) dient.Width of the gap (18) between the stator (3) and rotor (2) are adjustable, 5. Mixer according to one of claims 1 to k, characterized in that between the rotor shaft (8) and the stator tube (3) a cylindrical-annular , to the rotor (2) open channel (12) and between the stator (3) and the motor (9) on the stator tube or on the connecting shaft {] h) a pipe connection (6) are provided, the latter for supplying cleaning fluid ( 18) in the channel (12) is used. ό. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Flan ch verbindungen (7a, 7b, 7c) für die Befestigung des Antriebsmotors am Vc ι bindungsschaft (\h) und für die Befestigung des gesamten Mischers an der Wandung (10) des Tanks derart, daß sich der Rotor (2) und der Stator (3) innerhalb des Tanks (10), der Motor (9) und der Rohranschluß (6) außerhalt; desselben sich befinden.ό. Mixer according to one of claims 1 to 5, characterized by flange connections (7a, 7b, 7c) for fastening the drive motor to the connecting shaft (\ h) and for fastening the entire mixer to the wall (10) of the tank in this way that the rotor (2) and the stator (3) are outside the tank (10), the motor (9) and the pipe connection (6); of the same are located. 7. Mischer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gel- .nnzeichnet durch eine axiale Verstellbarkeit der Prallplatte (1), die sowohl dicht vor dem Rotor (2) als auch mit Abstand vor ihm angeordnet werden kann.7. Mixer according to one of claims 1 to 6, gel- .nnzeich by an axial adjustability of the baffle plate (1), which can be arranged both close to the rotor (2) and at a distance in front of it . ystral gmbhystral GmbH maschinenbuu + processtechnik baürechten-dottingenmachine builder + process technology building rights-dottingen telefon 07634-8227 telex 772989 Uaddphone 07634-8227 telex 772989 Uadd