[发明专利]轴向作用的搅拌构件，优选是由金属片制成的螺旋桨

说明书

技术领域

本发明涉及轴向作用的搅拌构件，所述搅拌构件优选地是由金属片制成的螺旋桨，所述搅拌构件具有径向地围绕一轴线安置的叶片，以及本发明涉及这样的搅拌构件在一用于搅拌和/或混合的搅拌装置中的应用，并涉及制造这样的搅拌构件的方法。

背景技术

在已有技术的众多的实施方式中公知轴向作用的螺旋桨。作为实例，所述螺旋桨在KSB股份公司的型号为Amamix 300或Amamix 400的搅拌装置中被提到。这些型号此外作为水平的潜水马达式搅拌装置用于市政公共的或工业的废水和泥浆的混合、均质化、和浓缩。所使用的螺旋桨为此特别适合由耐受输送液的、特别是抗腐蚀的金属片材料制造。在这样的螺旋桨中——其具有一恒定的或差不多恒定的金属片厚度或叶片厚度，在部分粘稠的要搅拌的介质中在转动过程中在后缘处产生较高的功率损失，这种较高的功率损失是与在具有独特的叶片的螺旋桨中相比较而言的，其中，所述具有独特的叶片的螺旋桨却基本上以成本高昂的方式制造。因此必须消耗更多的能量，以便让所述螺旋桨按一恒定的高转速穿过粘性的介质地转动。从已有技术中公知，为减小搅拌阻力损耗，所述叶片在其迎流侧（前侧）要斜切、并要磨锐。

发明内容

基于这样的且类似的结构，本发明的目标是进一步减小螺旋桨的旋转阻力。由此也能够达成搅拌操作所需能量的明显节省。本发明的另一目的是这样：通过使用按照本发明的搅拌构件，实现在保持相同的能量消耗下的改善的搅拌效果、在更小的能量消耗下的保持相同的搅拌效果、或者在更小的能量消耗下的改善的搅拌效果。

按照本发明，这些目标通过使用按照权利要求1所述的轴向的搅拌构件来实现。具有径向围绕一轴线安置的叶片的轴向作用的搅拌构件——优选地是螺旋桨——因而应具有至少一叶片，所述至少一叶片在逸流侧具有一被磨锐的边缘。

至于“轴向的”搅拌构件在这里理解为这样的搅拌构件：在所述搅拌构件上，叶片径向地且按围绕一旋转轴线大部分倾斜地布置的方式被安置。在运行这样的轴向搅拌构件过程中被搅拌的介质的主要流动始终是轴向取向的。对于迎流侧或前侧要理解为所述叶片的这样的边缘：在搅拌构件的运行过程中，该边缘按预定的旋转方向领先。对于逸流侧或尾侧要理解为所述叶片的这样的边缘：在搅拌构件的运行过程中，该边缘按预定的旋转方向落后。

本发明的优选的设计方案由紧随主权利要求之后的从属权利要求给出。

在本发明的第一优选实施方式中，一个或多个叶片也在迎流侧被磨锐。通过一优化的磨削，所述推力/功率比能够得以改善。在另一实施方式中，借助于在所述前侧的和所述后侧的相应的磨锐，能够显著地超过仅在所述前侧或所述后侧进行磨锐所产生的改善。

在另一实施方式中，按照本发明的搅拌构件具有至少一个拥有上述特征的叶片。优选地，按照本发明的搅拌构件的多个的、半数的、或者全部的叶片在迎流侧和/或逸流侧被磨锐。

可以确定的是，在这样的搅拌构件穿过粘性介质的旋转过程中，不仅在所述叶片的迎流侧，而且也在所述叶片的逸流侧（尾侧）由于缺乏流线型而产生环流和湍流，这导致旋转阻力和随之而来的功率损耗。在逸流缘的环流表明一种损失，该损失的大小在已有技术中至今也没有被考虑。借助于所述磨锐、亦即斜切，在尤其是格外简单地构造的轴向的金属片式螺旋桨的转动过程中，功率损耗的减小和由此改善的推力/功率比得以实现。

在本发明的另一实施方式中——其中一个或多个叶片在前侧和/或尾侧被磨锐，所述在前侧和/或尾侧的磨锐各自具有一在约5°至约30°之间的、优选在约10°至约15°之间的调整角。在存在多个于逸流侧被磨锐的叶片的情况下，该调整角在所有叶片上能够具有一恒定的角度。这同样适用于存在多个于迎流侧被磨锐的叶片的情况。

此外，在一实施方式中能够这样设置：在磨削前侧和/或尾侧的过程中，在所述叶片的吸入侧上着手进行磨削。关于所述叶片的上位侧要理解为沿所述旋转轴线的这样的一侧：在按所述预定的转动方向转动所述螺旋桨的过程中，所述搅拌的介质从该侧起流经所述搅拌构件，所述上位侧亦即所述叶片的位于上游的一侧。再者，这样的磨削能够在构造的可自动化和费用方面起到积极的作用。

在另一实施方式中，不是整个边缘被磨锐，而是仅一区域的边缘被磨锐。优选地，该区域能够是外部的、亦即远离旋转轴线的区域，因为在这里在相同的转速下所述边缘穿过所述介质的绝对速度比在内部的区域高。因此在一实施方式中，所述叶片仅在外部的三分之二或仅在外部的一半被处理。这些数值理解为向技术专业人员给出的参考值，并且很大程度地依赖于螺旋桨的尺寸和形状、以及使用范围、和运行转速。