EP0079396A1 - Flügel für ein rotierendes Misch- und Rührwerkzeug - Google Patents
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- EP0079396A1 EP0079396A1 EP81109661A EP81109661A EP0079396A1 EP 0079396 A1 EP0079396 A1 EP 0079396A1 EP 81109661 A EP81109661 A EP 81109661A EP 81109661 A EP81109661 A EP 81109661A EP 0079396 A1 EP0079396 A1 EP 0079396A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/112—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
- B01F27/1123—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades sickle-shaped, i.e. curved in at least one direction
Definitions
- Mixing and stirring tools rotating around an axis of rotation in particular for mixers and stirrers in chemical process engineering, have so far only been determined in their shape according to certain influences which they are intended to exert on the material to be treated.
- Mixing tools are already known which produce certain desired flow conditions in the container holding the material to be treated.
- Other known mixing tools and their associated drive are dimensioned such that the same impact speeds prevail at all points where the material to be treated and the mixing tool collide.
- the invention has for its object to provide a mixing or stirring tool of the type mentioned, which wears evenly in operation at all points where it comes into contact with the material to be treated.
- F is an arbitrary function of r, ⁇ and z.
- a mixing or stirring tool according to the present invention has such a surface curvature that the partial derivatives of the surface function are constant, ie independent of r, ⁇ and z, according to the coordinate running in the axis of rotation z and the coordinate ⁇ , or in other words and are the same size in every point of the mixing or stirring tool, although of course from can distinguish.
- FIG. 1 shows this in a perspective view
- FIG. 2 shows the geometric shape of the upper or lower boundary line of a mixing blade of the mixing tool according to FIG. 1.
- the mixing tool according to FIG. 1 is intended to set the mixture in a mixing container in such a way that the components of the mixture movement running parallel to the axis of rotation of the mixing tool are constant over the radius.
- the wear of the mixing tool should be the same at all points in order to achieve the object on which the invention is based.
- the mixing tool shown has two mixing blades 1. These mixing blades are attached to a hub 2, the radius of which is r 0 .
- the impingement surfaces 3 of the mixing blades are inclined relative to the horizontal in such a way that when the mixing tool rotates in the direction of arrow A, a movement component is generated in the mix that is parallel to the rotation axis and is directed upwards.
- each impact surface 3 is defined according to FIG. 2 by a circular involute, the beginning of which lies on the hub 2 with the radius r 0 .
- the screw line is designated C in Fig. 1.
- the involute line can also be curved in the opposite direction and / or the screwing direction can also be reversed. In any case, the above two requirements for the properties of the mixing tool are met.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
Description
- Um eine Drehachse umlaufende Misch- und Rührwerkzeuge, insbesondere für Mischer und Rührer der chemischen Verfahrenstechnik, wurden in ihrer Formgebung bislang ausschließlich nach bestimmten Einflüssen, die sie auf das zu behandelnde Gut ausüben sollen, festgelegt. So sind bereits Mischwerkzeuge bekannt, die im das zu behandelnde Gut aufnehmenden Behälter bestimmte gewünschte Strömungsverhältnisse erzeugen. Andere bekannte Mischwerkzeuge und ihr zugehöriger Antrieb sind derart dimensioniert, daß an allen Stellen, an denen das zu behandelnde Gut und das Mischwerkzeug aufeinanderprallen, gleiche Aufprallgeschwindigkeiten herrschen.
- Jedes Mischwerkzeug ist Verschleiß unterworfen, hervorgerufen durch Abrieb. Dem hat man in der Vergangenheit durch Auswahl geeigneter Materialien oder durch Auflagen aus abriebfesten Materialien an den besonders gefährdeten Stellen des Mischwerkzeug zu begegnen versucht. Beides ist vom technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkt unbefriedigend.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Misch- oder Rührwerkzeug der eingangs genannten Art anzugeben, das im Betrieb an allen Stellen, an denen es mit dem zu behandelnden Gut in Berührung tritt, gleichmäßig verschleißt.
- Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
- Die Erfindung sei anschließend in ihren allgemeinen Merkmalen näher erläutert.
- Bezeichnet man die Fläche eines rotierenden Mischwerkzeugs, die mit zu behandelndem Gut in Berührung tritt, mit F, dann läßt sich diese Fläche in einem Zylinderkoordinatensystem als F = F (r ϕ, z) darstellen, wobei r der Abstand eines bestimmten Flächenpunktes zur Umlaufachse, der Winkel zwischen der axialen Projektion dieses Punktes auf eine Radialebene und einem radial verlaufenden Bezugsstrahl und z die Höhe des Punktes gegenüber einer Radialbezugsebene ist. F ist eine zunächst beliebige Funktion von r , ϕ und z.
- Ein Misch- oder Rührwerkzeug nach der vorliegenden Erfindung hat eine solche Flächenkrümmung, daß die partiellen Ableitungen der-Flächenfunktion nach der in Rotationsachsrichtung z verlaufenden Koordinate und nach der Koordinate ϕ konstant, d.h. unabhängig von r, ϕ und z sind, oder anders ausgedrückt
- Es gibt bei einem so dimensionierten Mischwerkzeug keinen Punkt, der einem besonders hohen Verschleiß unterworfen wäre.
- Die genannten Bedingungen erfüllen eine unendlich große Anzahl von Mischwerkzeugen, da die Flächenkrümmung immer noch unabhängig von der Koordinate r ist. Damit steht ein Parameter zur freien Disposition, der es erlaubt, das Mischwerkzeug außerdem auch noch hinsichtlich anderer Anforderungen zu dimensionieren, beispielsweise um bestimmte gewünschte Strömungsverhältnisse in dem in einem Behälter befindlichen Mischgut zu erzeugen.
- In den Zeichnungen ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mischwerkzeuges dargestellt. Fig. 1 zeigt dieses in perspeltivischer Darstellung, während Fig. 2 die geometrische Gestalt von oberer bzw. unterer Begrenzungslinie eines Mischflügels des Mischwerkzeugs nach Fig. 1 zeigt.
- Das Mischwerkzeug nach Fig. 1 ist dazu bestimmt, in einem Mischbehälter befindliches Mischgut derart in Bewegung zu setzen, daß die parallel zur Umlaufachse des Mischwerkzeugs verlaufenden Komponenten der Mischgutbewegung über den Radius gesehen konstant sind. Darüber hinaus soll die Verschleißbeanspruchung des Mischwerkzeugs in Erfüllung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe an allen Stellen gleich groß sein.
- Das dargestellte Mischwerkzeug weist zwei Mischflügel 1 auf. Diese Mischflügel sind an einer Nabe 2 befestigt, deren Radius r0 ist. Die Aufprallflächen 3 der Mischflügel sind gegen die Horizontale derart geneigt, daß bei Umlauf des Mischwerkzeugs in Richtung des Pfeiles A im Mischgut eine Bewegungskomponente parallel zur Umlaufachse erzeugt wird, die nach oben gerichtet ist.
- Die obere und die untere Begrenzungslinie B jeder Aufprallfläche 3 ist gemäß Fig. 2 durch eine Kreisevolvente definiert, deren Anfang auf der Nabe 2 mit dem Radius r0 liegt. Die Verschraubungslinie ist in Fig. 1 mit C bezeichnet.
- Je nach Wunsch und Verwendungszweck kann die Evolventenlinie auch in entgegengesetzter Richtung gekrümmt sein und/oder kann die Verschraubungsrichtung auch umgekehrt sein. Es werden in jedem Fall die zuvor genannten zwei Forderungen an die Eigenschaften des Mischwerkzeugs erfüllt.
Claims (1)
- Flügel für ein rotierendes Misch- und Rührwerkzeug, dessen mit dem zu behandelnden Gut in Berührung tretende Flügelfläche durch die Zylinderkoordinaten γ,ϕ und bestimmt ist, mit γ= Abstand eines Flächenpunktes von der Rotationsachse, ϕ= Winkel zwischen einem den Flächenpunkt schneidenden Radius und einem Bezugsradius und = Abstand zwischen dem Flächenpunkt und einer radialen Bezugsebene, dadurch gekennzeichnet, daß die partiellen Ableitungen der Flügelfläche F für alle Flächenpunkte den Bedingungen
Priority Applications (1)
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EP81109661A EP0079396A1 (de) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Flügel für ein rotierendes Misch- und Rührwerkzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP81109661A EP0079396A1 (de) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Flügel für ein rotierendes Misch- und Rührwerkzeug |
Publications (1)
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EP0079396A1 true EP0079396A1 (de) | 1983-05-25 |
Family
ID=8188011
Family Applications (1)
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EP81109661A Withdrawn EP0079396A1 (de) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Flügel für ein rotierendes Misch- und Rührwerkzeug |
Country Status (1)
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