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Die Erfindung bezieht sich auf ein Rührwerk zum Eintragen von Luft in Flüssigkeiten, insbesondere in Gülle, mit einem von einem Tauchmotor angetriebenen, leitringlosen Propeller, der Propellerflügel mit radial verlaufenden Saugkanten aufweist, und mit wenigstens einer im Bereich der Propellersaugseite mündenden Luftansaugleitung.
Um eine gleichmässige Eintragung von Luft in Gülle mit einem geringen Energieaufwand zu ermöglichen, ist es bei einem Rührwerk obiger Art bekannt, die Saugkanten der Flügel des Propel- lers unter Freilassung eines Laufspaltes parallel zur Stirnfläche einer von der Propellerwelle durchsetzten Stirnwand verlaufen zu lassen, durch die die Luftansaugleitung im Saugkantenbereich des Propellers mündet. Zufolge dieser Massnahmen ergibt sich im Anschluss an die Stirnwand in den Leitkanäle zwischen den Propeiierf) üge) n aufgrund der axialen Förderwirkung des Propellers ein Unterdruckraum, in den über die stirnseitig mündende Luftansaugleitung Luft angesaugt wird.
Die angesaugte Luft wird mit der von aussen angesaugten Flüssigkeit, die den entstehenden Luftraum nach aussen abschliesst, axial ausgestossen, wobei sich die Luft in der sich ausbildenden axialen Strömung allmählich in Form feiner Bläschen gleichmässig in der Flüssigkeit verteilt. Die sich durch den Propeller einstellende Flüssigkeitsströmung ergibt im Zusammenhang mit der Luftzuführung innerhalb der Hüllfläche der Propellerflügel einen bezüglich der jeweiligen Lufteintragung besonders vorteilhaften Energieeinsatz, und zwar mit einem vergleichsweise geringen Konstruktionaufwand, weil ja auf Leitringe u. dgl. verzichtet wird.
Es muss allerdings für einen entsprechenden Anschluss der Saugkanten der Propellerflügel an die Stirnwand gesorgt werden, ohne die freie Drehbarkeit des Propellers zu beeinträchtigen Dies wird durch den Laufspalt zwischen der Stirnwand und den Saugkanten der Propellerflügel gewährleistet, von dem naturgemäss auch die axiale Luftansaugung in den Propelterbereich abhängt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, dieses bekannte Rührwerk so zu verbessern, dass die Abhängigkeit der Luftansaugung von einem Laufspalt zwischen der Stirnwand und den Propellerflügeln vermieden und deshalb eine Konstruktionsvereinfachung erzielt wird, ohne auf die vorteilhafte, gleichmässige Eintragung von Luft In die Flüssigkeiten verzichten zu müssen.
Ausgehend von einem Rührwerk der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Propeller saugseitig eine an die radialen Saugkanten der Propellerflügel anschliessende, einen sich propellerseitig ergebenden Unterdruckraum axial abschliessende Scheibe trägt und dass dieser Unterdruckraum mit der Luftansaugleitung in einer Strömungsverbindung steht.
Die an die Saugkanten der Propellerflügel anschliessende, mit dem Propeller umlaufende Scheibe erfüllt die gleiche Aufgabe wie eine unter Freilassung eines Laufspaltes an die Propellerflügel anschliessende, gehäusefeste Stirnwand, allerdings mit einem erheblich geringeren Konstruktionsaufwand und einem besseren Wirkungsgrad. In den sich zwischen den Propellerflügeln im Bereich der Scheibe bildenden Unterdruckraum des Propellers wird über die hiefür vorgesehene Strömungsverbindung zur Luftansaugleitung Luft angesaugt, die mit der wiederum von aussen angesaugten Flüssigkeit axial ausgestossen wird, so dass sich eine gleichmässige Luftverteilung in der Flüssigkeit einstellt.
Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass ausreichend Luft über die Strömungsverbindung angesaugt werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die den Unterdruckraum axial abschliessende Scheibe als Ringscheibe ausgebildet ist und dass die Luftansaugleitung in einer die Propellerwelle umschliessenden, gegen die Ringscheibe hin offenen Ringkammer mündet, die unter Freilassung eines Laufspaltes an den sich zwischen der Ringscheibe und der Propellerwelle ergebenden Ringspalt anschliesst. Der Anschluss der Ringkammer an die Ringscheibe braucht keineswegs luftdicht ausgeführt zu werden. Es genügt das Vorsehen eines Laufspaltes, da geringfügig über diesen Laufspalt angesaugte Flüssigkeit die Wirkung des Rührwerkes nicht beeinträchtigt. Besonders einfache Bedingungen ergeben sich in diesem Zusammen- hang, wenn die Ringkammer in den Ringspalt eingreift.
Die Strömungsverbindung zwischen dem Unterdruckraum und der Luftansaugleitung kann aber auch vorteilhaft durch die Propellerwelle verlaufen, die zu diesem Zweck mit einer axialen Bohrung versehen sein muss, die über radiale Öffnungen im Bereich des Unterdruckraumes vor der den
Unterdruckraum abschliessenden Scheibe mündet.
Die an die Saugkanten der Propellerflügel anschliessende Scheibe braucht nicht eben zu sein.
Es könnte beispielsweise eine kegelförmige Scheibe od dgl. eingesetzt werden, die ebenfalls die
Ausbildung eines Unterdruckraumes in ihrem Anschlussbereich unterstützt Ausserdem könnten die
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Saugkanten der Propellerflügel diese Scheibe radial überragen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemässes Rührwerk zum Eintragen von Luft in Gülle in einem schema- tischen Axialschnitt und
Fig. 2 dieses Rührwerk in einer vorderen Stirnansicht.
Das Rührwerk gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen aus einem Propeller 1, dessen von einem Tauchmotor angetriebene Propellerwelte 2 ein Gehäuse 3, beispielsweise eines nicht näher dargestellten Tauchmotors 4, durchsetzt. Der Propeller 1 weist keinen Leitring auf, es schliesst vielmehr an die Saugkanten 5 der Flügel 6 eine mit dem Propeller 1 umlaufende Scheibe 7 an, wie dies der Fig. 1 entnommen werden kann. Bei einer entsprechenden Umlaufgeschwindigkeit des Propellers 1 ergibt sich somit aufgrund seiner axialen Förderwirkung im Anschluss an diese Scheibe 7 ein Unterdruckraum, in den wegen der Strömungsverbindung zur Luftansaugleitung 8 Luft und Gülle angesaugt werden, und zwar unter Ausbildung eines von der angesaugten Gülle umschlossenen Luftraumes um die Propellerwelle 2.
Während die Luftströmung durch strichpunktierte Pfeile 9 angedeutet ist, wird die Gülleströmung durch voll ausgezogene Strömungspfeile 10 veranschaulicht. An Hand dieser Strömungspfeile wird erkennbar, dass die Luft mit der Gülle axial ausgestossen wird, wobei sich der Mischbereich zwischen Gülle und Luft weit In den Bereich der ausgestossenen Gülleströmung erstreckt, was eine vorteilhafte, gleichmässige Lufteintragung in die Gülle sicherstellt, und zwar mit einem vergleichsweise geringen Energieeinsatz.
Die Strömungsverbindung zwischen dem sich in Förderrichtung an die Scheibe 7 des Propellers 1 anschliessenden Unterdruckraum und der Luftansaugleitung 8 erfolgt gemäss dem Ausführungsbeispiel über eine die Propellerwelle 2 umschliessende Ringkammer 11, die gegen die Scheibe 7 hin offen ausgebildet ist und unter Freilassung eines Laufspaltes 12 in einen Ringspalt 13 ragt, der sich zwischen der als Ringscheibe ausgebildeten Scheibe 7 und der Propelterwelle 2 ergibt. Zur besseren Abdichtung der Strömungsverbindung für die einzutragende Luft kann die Ringkammer 11 einen mit der Scheibe 7 zusammenwirkenden Dichtflansch 14 tragen. Da üblicherweise jedoch keine besondere Dichtheit gefordert wird, kann dieser Dichtflansch 14 auch entfallen.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So könnte die Strömungsverbindung zwischen der Luftansaugleitung 8 und dem sich vor der Scheibe 7 ergebenden Unterdruckraum auch durch eine axiale Bohrung der Propellerwelle 2 erreicht werden, wobei die axiale Bohrung über radiale Bohrungen im Bereich zwischen den Propellerflügeln 6 mündet. Ausserdem könnten die Saugkanten 5 der Propellerflügel 6 über die Scheibe 7 radial vorragen, um besondere Strömungsbedingungen für die anzusaugende Gülle zu erzielen. Schliesslich ist festzuhalten, dass die Scheibe 7 keineswegs eben ausgebildet sein muss, sondern auch kegelförmige oder glockenartige Gestalt aufweisen kann, weil es ja lediglich darauf ankommt, dass sich im Anschluss an diese Scheibe 7 ein Unterdruck aufbaut, über den Luft aus der Luftansaugleitung 8 zentral angesaugt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rührwerk zum Eintragen von Luft in Flüssigkeiten, insbesondere in Gülle, mit einem von einem Tauchmotor angetriebenen, leitringlosen Propeller, der Propellerflügel mit radial ver- laufenden Saugkanten aufweist, und mit wenigstens einer im Bereich der Propellersaug- seite mündenden Luftansaugleitung, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (1) saug- seitig an die radialen Saugkanten (5) der Propellerflügel (6) anschliessende, einen sich propellerseitig ergebenden Unterdruckraum axial abschliessende Scheibe (7) trägt und dass dieser Unterdruckraum mit der Luftansaugleitung (8) in einer Strömungsverbindung steht.
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The invention relates to an agitator for introducing air into liquids, in particular in manure, with a propellerless propeller driven by a submersible motor, the propeller blade having propeller blades with radial suction edges, and with at least one air intake line opening in the area of the propeller suction side.
In order to enable a uniform entry of air into liquid manure with a low expenditure of energy, it is known in an agitator of the above type to let the suction edges of the propeller blades run parallel to the end face of an end wall penetrated by the propeller shaft, leaving a running gap which opens the air intake line in the suction edge area of the propeller. As a result of these measures, there is a vacuum chamber in the guide channels between the propeller joints due to the axial conveying effect of the propeller, into which air is sucked in via the air intake line that opens at the end.
The sucked-in air is ejected axially with the liquid sucked in from the outside, which closes off the resulting air space to the outside, the air in the developing axial flow gradually being evenly distributed in the liquid in the form of fine bubbles. The resulting liquid flow through the propeller in connection with the air supply within the envelope surface of the propeller blades results in a particularly advantageous energy input with respect to the respective air intake, and with a comparatively low design effort, because yes on guide rings and. Like. Is waived.
However, a corresponding connection of the suction edges of the propeller blades to the front wall must be ensured without impairing the free rotation of the propeller.This is ensured by the running gap between the front wall and the suction edges of the propeller blades, from which, of course, the axial air intake into the propeller area depends.
The invention is therefore based on the object of improving this known agitator in such a way that the dependence of the air intake on a running gap between the end wall and the propeller blades is avoided and therefore a design simplification is achieved without foregoing the advantageous, uniform entry of air into the liquids to have to.
Starting from an agitator of the type described at the outset, the invention achieves the object in that the propeller on the suction side carries an axially closing disc which adjoins the radial suction edges of the propeller blades and forms a propeller-side vacuum space, and that this vacuum space is in a flow connection with the air intake line.
The disk surrounding the suction edges of the propeller blades and rotating with the propeller fulfills the same task as an end wall which is fixed to the housing and leaves a running gap behind the propeller blades, but with a considerably lower construction effort and a better efficiency. In the vacuum space of the propeller that forms between the propeller blades in the area of the disk, air is sucked in via the flow connection provided for this purpose, which air is in turn expelled axially with the liquid sucked in from the outside, so that a uniform air distribution in the liquid is established.
It is only necessary to ensure that sufficient air can be drawn in via the flow connection. This can be achieved in that the disk axially closing off the vacuum chamber is designed as an annular disk and that the air intake line opens into an annular chamber which surrounds the propeller shaft and is open towards the annular disk and which leaves a running gap free on the gap between the annular disk and the propeller shaft Connects annular gap. The connection of the ring chamber to the ring disk does not need to be made airtight. It is sufficient to provide a running gap, since the liquid sucked in slightly through this running gap does not impair the action of the agitator. In this context, particularly simple conditions arise when the annular chamber engages in the annular gap.
The flow connection between the vacuum chamber and the air intake line can, however, also advantageously run through the propeller shaft, which must be provided with an axial bore for this purpose, which via radial openings in the region of the vacuum chamber in front of the
Disc closing the vacuum chamber opens.
The disk adjoining the suction edges of the propeller blades need not be flat.
For example, a conical disk or the like could be used, which is also the
Supporting the formation of a vacuum space in their connection area could also help
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The suction edges of the propeller blades protrude radially from this disc.
The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it
1 shows an agitator according to the invention for introducing air into liquid manure in a schematic axial section and
Fig. 2 this agitator in a front end view.
The agitator according to the exemplary embodiment shown essentially consists of a propeller 1, the propeller worlds 2 of which are driven by a submersible motor and which passes through a housing 3, for example a submersible motor 4 (not shown in more detail). The propeller 1 does not have a guide ring, but rather connects to the suction edges 5 of the blades 6 with a disk 7 rotating with the propeller 1, as can be seen in FIG. 1. Given a corresponding rotational speed of the propeller 1, this results in an underpressure space in connection with this disk 7, into which air and liquid manure are sucked in due to the flow connection to the air intake line 8, with the formation of an air space enclosed by the sucked-in liquid manure Propeller shaft 2.
While the air flow is indicated by dash-dotted arrows 9, the slurry flow is illustrated by fully drawn flow arrows 10. On the basis of these flow arrows it can be seen that the air with the liquid manure is ejected axially, the mixing area between liquid manure and air extending far into the area of the ejected liquid manure flow, which ensures an advantageous, uniform air entry into the liquid manure, with a comparative one low energy consumption.
The flow connection between the vacuum chamber adjoining the disk 7 of the propeller 1 in the conveying direction and the air intake line 8 takes place according to the exemplary embodiment via an annular chamber 11 which surrounds the propeller shaft 2 and which is open towards the disk 7 and leaves a running gap 12 in one Annular gap 13 protrudes, which results between the disk 7 designed as an annular disk and the propeller shaft 2. For better sealing of the flow connection for the air to be introduced, the annular chamber 11 can carry a sealing flange 14 which interacts with the disk 7. However, since no special tightness is usually required, this sealing flange 14 can also be omitted.
The invention is of course not limited to the illustrated embodiment.
For example, the flow connection between the air intake line 8 and the vacuum space that arises in front of the disk 7 could also be achieved by an axial bore of the propeller shaft 2, the axial bore opening via radial bores in the area between the propeller blades 6. In addition, the suction edges 5 of the propeller blades 6 could protrude radially beyond the disk 7 in order to achieve special flow conditions for the manure to be sucked in. Finally, it should be noted that the disk 7 does not have to be flat, but can also have a conical or bell-like shape, because the only thing that matters is that a vacuum builds up following this disk 7, via which air from the air intake line 8 is central can be sucked in.
PATENT CLAIMS:
1. Agitator for introducing air into liquids, in particular in liquid manure, with a propellerless propeller driven by a submersible motor, which propeller blades with radial suction edges, and with at least one air intake line opening in the area of the propeller suction side, characterized in that that the propeller (1) carries on the suction side to the radial suction edges (5) of the propeller blades (6), axially closing a vacuum space resulting on the propeller side, and this vacuum space is in flow connection with the air intake line (8).