水平搅拌的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在废水处理池中产生基本上水平的流的水平搅拌机，在该水平搅拌机中，螺旋桨（4)安装在由潜水式电机（1)驱动的多边形轴（3)上，其中所述螺旋桨（4)由第一材料制成，所述第一材料是由用第一纤维增强的聚合物形成，其具有作为轮毂的套筒（7)，套筒（7)对应于所述多边形轴（3)的外部形状并且由不同于所述第一材料的第二材料制成。
【专利说明】水平搅拌机
[0001]本发明涉及一种用于在废水处理池中产生基本上水平的流的水平搅拌机。
[0002]从W02008/101632 Al中已知这种类型的水平搅拌机。该已知的水平搅拌机安装在支撑于废水处理池中的柱子上。它具有潜水式电机。由此驱动的轴通过滑键连接方式连接到螺旋桨的轮毂。使用所述滑键连接方式，所述轴的扭矩通过滑键基本上传递到所述螺旋桨。在这里，相当多的力在滑键的区域中是有效的，并可能会损坏滑键连接。除此之外，在滑键连接的情况下，螺旋桨的拆卸通常是复杂和费时的。
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的缺点。特别是，具体描述尽可能耐用的、用于在废水处理池中产生基本上水平的流的水平搅拌机，使用该水平搅拌机可以不太费力的进行螺旋桨的潜在所需的更换。
[0004]这个目的通过权利要求1的特征来实现。本发明的有利实施例将从权利要求2-11的特征中得以体现。
[0005]根据本发明，提供了一种用于在废水处理池中产生基本上水平的流的水平搅拌机，在所述水平搅拌机中，螺旋桨安装在由潜水式电机驱动的多边形轴上，其中所述螺旋桨由第一材料制成，所述第一材料是由用第一纤维增强的聚合物形成，其具有作为轮毂的套筒，所述套筒对应于所述多边形轴的外部形状并且由不同于所述第一材料的第二材料制成。
[0006]与现有技术相比，本发明提出了在水平搅拌机中使用多边形轴用于连接到螺旋桨。多边形轴具有多边形轮廓，例如，其可以具有三个或四个传递表面。在多边形轴的情况下，力通过表面接触传递。在这里，接触压力缓慢上升到一个最大值，然后再次平稳下降。由于传递面之间过渡平缓，可以忽略缺口效应(notch effect)。此外，螺旋桨是由用第一纤维增强的聚合物制成。这样的螺旋桨重量较轻。采用所提出的这类水平搅拌机，可以快速并容易地更换螺旋桨。所提出的通过多边形轴将潜水式电机和螺旋桨之间进行连接是特别耐用的。
[0007]根据本发明一有利实施例，所述第二材料是由用第二纤维增强的聚合物制成的。所述第二纤维有利地为碳纤维或芳族聚酰胺纤维。令人惊讶地发现，特别是由用碳纤维增强的聚合物制成的套筒具有足够的强度来接收从所述多边形轴传递的力。
[0008]所述第二纤维有利地为连续纤维。在这种情况下，套筒是通过将所述第二纤维围绕对应于所述多边形轴的形状的芯进行卷绕和层压而有利地制成。制造这种套筒要求相对较低水平的劳动。
[0009]套筒有利地粘接结合到所述第一材料。鉴于所提出的用第二纤维增强的聚合物来制造套筒，可以使用用于生产螺旋桨的聚合物以常规方式产生一体结合的连接。这种一体结合的连接的特征在于优异的强度。
[0010]根据本发明另一有利实施例，所述第一纤维为玻璃纤维。玻璃纤维的获得相对便宜。所述玻璃纤维以织造织物或针织织物的形式有利地提供。因而螺旋桨整体而言可以相对廉价地进行制造。
[0011]根据本发明另一特别有利的实施例，螺旋桨表面至少部分涂布有第三材料制成的涂层。所述第三材料有利地由用第二碳纤维增强的聚合物形成。特别地将所述第三材料有利地应用到接触高强力的表面的部分中，所述高强力特别是摩擦力等。然而，所述涂层也可以围绕螺旋桨的整个外表面。
[0012]所述第二碳纤维有利地以织造织物、针织织物或短纤维的形式存在。这使得可以相对简单的制造由所述第三材料制成的较薄涂层。
[0013]根据一替代实施例，所述第二材料也可以由钢制成，优选由不锈钢制成。
[0014]结合说明书附图，以下将对本发明的示例性实施例进行更详细地描述，附图中:
[0015]图1示出了水平搅拌机的透视图；
[0016]图2示出了多边形轴的透视图和螺旋桨的剖视图；以及
[0017]图3示出了螺旋桨部分剖开的透视图。
[0018]在图1所示的水平搅拌机的例子中，驱动用潜水式电机I连接到传动装置2。多边形轴3 (这里未详细示出)从传动装置2延伸，并且其上安装有螺旋桨4。所述螺旋桨4具有带有迎流边缘(incident-flow edge) 5和溢流边缘(flow-off edge) 6的两个叶片B。
[0019]特别是从图2和图3可以看出，螺旋桨4由中空体形成，例如，其可以由用玻璃纤维增强的聚合物制成。螺旋桨4的轮毂包括套筒7，所述套筒7的内周对应多边形轴3的外周。多边形轴3有利地具有四个传递表面。其可以为P4C轮廓。套筒7有利地由用碳纤维增强的聚合物制成。这里，有利地将连续纤维用作碳纤维。套筒7通过两个凸缘状端片8连接到中空体的内表面。端片8有利地由用玻璃纤维或碳纤维增强的聚合物制成。套筒7连接到端片8，例如通过粘接结合方式。
[0020]形成螺旋桨4的中空体有利地由两个半壳形成。图3示出了两个半壳9中的一个。两个半壳9的接合线大致沿螺旋桨4的迎流边缘5和溢流边缘6延伸。
[0021]为了制造螺旋桨4，例如，可以先制造图3中所示的半壳9，然后可以将套筒7插入并粘接结合到在第一半壳9上一体成型的端片8。然后可以将第二半壳(此处未示出)大致沿迎流边缘5和溢流边缘6粘接结合到所述第一半壳9。然后，采用聚合物泡沫体，在由此制造的中空体中填充泡沫体，所述聚合物泡沫体例如聚氨酯泡沫体等。
[0022]根据一实施例，螺旋桨4的外侧可设置有用碳纤维增强的聚合物层。这样的外层或护套层更有助于螺旋桨4的强度。
[0023]附图标记列表:
[0024]I潜水式电机
[0025]2传动装置
[0026]3多边形轴
[0027]4螺旋桨
[0028]5迎流边缘
[0029]6溢流边缘
[0030]7 套筒
[0031]8 端片
[0032]9 半壳
[0033]B 叶片
【权利要求】
1.一种用于在废水处理池中产生基本上水平的流的水平搅拌机， 螺旋桨(4)安装在由潜水式电机(I)驱动的多边形轴(3)上， 其特征在于，所述螺旋桨(4)由第一材料制成，所述第一材料是由用第一纤维增强的聚合物形成，其具有作为轮毂的套筒(7)，所述套筒(7)对应于所述多边形轴(3)的外部形状并且由不同于所述第一材料的第二材料制成。
2.根据权利要求1所述的水平搅拌机，其特征在于，所述第二材料是由用第二纤维增强的聚合物形成。
3.根据权利要求2所述的水平搅拌机，其特征在于，所述第二纤维为碳纤维或芳族聚酰胺纤维。
4.根据权利要求2或3所述的水平搅拌机，其特征在于，所述第二纤维为连续纤维。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的水平搅拌机，其特征在于，所述套筒(7)是通过将所述第二纤维围绕对应于所述多边形轴(3)的形状的芯进行卷绕和层压而制成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的水平搅拌机，其特征在于，所述套筒(7)被粘接结合到所述第一材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的水平搅拌机，其特征在于，所述第一纤维为玻璃纤维。
8.根据前述权利要求中任一项所述的水平搅拌机，其特征在于，所述螺旋桨(4)的表面至少部分涂布有第三材料制成的涂层。
9.根据权利要求8所述的水平搅拌机，其特征在于，所述第三材料是由用第二碳纤维增强的聚合物制成的。
10.根据权利要求9所述的水平搅拌机，其特征在于，所述第二碳纤维以织造织物、针织织物或短纤维形式存在。
11.根据前述权利要求中任一项所述的水平搅拌机，其特征在于，所述第二材料为钢，优选不锈钢。
【文档编号】F16D1/08GK104220154SQ201380016264
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年3月20日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】马库斯·赫夫肯, 托马斯·哈格斯皮尔 申请人:英文特环境及工艺股份公司