Vorrichtung zur Verteilung und Führung von fliessfähigen, insbesondere hochviskosen
Stoffen in einem senkrecht stehenden Dünnschichtapparat
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung und Führung von fliessfähigen, insbesondere hochviskosen Stoffen in einem senkrecht stehenden Dünnschichtapparat mit an den Armen der Rührwelle beweglich befestigten und auf die Apparatinnenwandung drückenden Flügeln.
Um das zu behandelnde fliessfähige Gut in Form eines Filmes an der Innenwandung senkrecht stehender Dünnschichtapparate auszubreiten, sind an einer im Innenraum solcher bekannten Apparate angeordneten drehbaren Welle Verteiler- bzw. Abstreifvorrichtungen angebracht, die entweder auf einen bestimmten oder variablen Abstand zur Wandung eingestellt werden können oder aber direkt an der Wandung schleifen.
So sind neben starr angeordneten Verteilereinrichtungen auch solche bekannt, bei denen die an der Welle pendelnd und verstellbar angebrachten Schaber oder Wischer durch Fliehkraft in Richtung der Wandung gedrückt werden und dabei das zufliessende und während der Behandlung an der Wandung ablaufende Gut abschaben oder filmartig verteilen. Es ist auch bekannt, die Wischer bogenförmig auszubilden und in kurzen Abständen hintereinander so anzuordnen, dass sie sich jalousieartig überdecken.
Ferner sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Verteilung des Gutes durch umlaufende radial bewegliche und gegebenenfalls zusätzlich mit Andruckfedern versehene Rollen oder durch in Längsrichtung der Apparate nahe ihrer Innenwandung gespannte und während ihrer Drehung in Schwingungen versetzt federnde Bänder erfolgt.
Ausserdem wurde bereits vorgeschlagen, die Ableitung des nach der thermischen Behandlung eingedickten Gutes aus dem unteren, zumeist konischen Teil des Dünnschichtapparates dadurch zu beschleunigen, dass man an dem in diesen Abschlussteil hineinragenden rotierenden Wellenende propellerartige Flügel anordnet,
Mit den bekannten Verteilereinrichtungen kann man zwar das zugeführte und zunächst mehr oder weniger dünnflüssige und an der Innenwandung des Apparates ablaufende Gut abschaben oder zu einem Film verstreichen. Die Anordnungen haben aber allgemein den Nachteil, dass auch das entsprechend der Schaberbreite wieder von der Innenwandung abgelöste Gut durch sein eigenes Fliessvermögen an der Wandung weiter nach unten ablaufen muss.
Mit der ständigen Erhöhung der Konsistenz des Gutes verringert sich entsprechend aber dessen Fliessgeschwindigkeit, so dass schon von Haus aus hochviskose Stoffe eine lange Durchsatzzeit erfordern. Bei hochviskosen und gegebenenfalls auch klebrigen Stoffen besteht ausserdem die Gefahr, dass Filmteile an der Wandung hängen bleiben und verkrusten, wodurch einmal die Heizflächenleistung gemindert und zum anderen die Qualität des Endproduktes insbesondere temperaturempfindlicher zäher Stoffe nachteilig beeinflusst wird.
Die den bekannten Vorrichtungen anhaftenden Mängel werden erfindungsgemäss dadurch berichtigt, dass die an der Apparatinnenwandung gleitenden und der Krümmung der Wandung angepassten Flügel ein Schaber-Wischer-System bilden, wobei die Schaber je eine nach abwärts eingezogene und in Drehrichtung mit der Apparatinnenwandung zusammenwirkende schräge Kanten aufweisen und die Wischer je mit einer ebenfalls nach abwärts eingezogenen, in Drehrichtung aber von der Apparatinnenwandung abgebogene schrägen Flächen versehen sind.
Bevorzugterweise besteht jeder Flügel aus einem Schaberteil und einem Wischerteil, wobei die Flügel an der Rührwelle im Abstand einer Wischerhöhe untereinander und in Drehrichtung voneinander versetzt angeordnet sind.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform ist so ausgebildet, dass je ein als Schaber ausgebildeter Flügel im Abstand einer Wischerhöhe und in gleichzeitig wechselnder Folge mit je einem als Wischer ausgebildeten Flügel untereinander und in Drehrichtung voneinander versetzt an der Rührwelle angeordnet ist.
Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfülaungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teilabschnitt eines Dünnschichtapparates mit den je aus einem Schaberteil und einem Wischerteil bestehenden, im Abstand einer Wischerhöhe untereinander und in Drehrichtung voneinander versetzt angeordneten Flügeln,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 mit den der Krümmung der Apparatinnenwandung angepassten Flügeln,
Fig. 3 eine Ansicht eines Flügels,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Schaberteil des Flügels nach der Linie B-B der Fig. 3 und
Fig. 5 einen Schnitt durch den Wischerteil des Flügels nach der Linie C-C der Fig. 3.
Fig. I zeigt den Heiz- bzw. Kühlmantel 1 mit dem Apparatekörper 2, in welchem die Rührwelle 3 angeordnet ist. An den starr an der Welle befestigten Armen 4 sind die nach der Fig. 2 der Krümmung der Apparatinnenwandung angepassten und auf diese drückenden Flügel 5, z. B. durch Teleskopfederung, an den Armen beweglich im Abstand der Höhe eines Wischerteils 5" untereinander und in Drehrichtung voreinander versetzt angeordnet. Das z.
B. durch einen Zulauf 6 über einen Verteilerraum 7 mit dem ringförmigen Spalt 8 unmittelbar auf der Innenwandung des Apparatkörpers verteilte Gut wird durch die Drehung der Rührwelle und damit der Flügel zunächst von dem Schaberteil 5' von der Wandung abgehoben (und durch seine nach Fig. 3 und 4 nach abwärts eingezogene schräge Kante dem nach Fig. 3 verkürzten Wischerteil 5" zugeleitet, durch welche das Gut mittels der nach Fig. 5 in Drehrichtung von der Apparatinnenwandung abgebogenen schrägen Fläche an der Wandung filmartig verteilt wird. Nach etwa einer Umdrehung der Rührwelle wird das Gut durch den in gleicher Höhe des Wischerteils umlaufenden Schaberteil des nächstfolgenden darunter liegenden Flügels wieder von der Wandung abgelöst und so in stetigem Wechsel gleichzeitig nach unten transportiert.
Zur beschleunigten Austragung des Gutes ist es zweckmässig, am unteren Ende der Rührwelle einen Flügel, der nur als Schaber ausgebildet ist, für sich allein anzuordnen.
Diese Vorrichtung hat den Vorteil, dass das zu behandelnde Gut durch die wechselweise Wirkung der Schaber- und Wischerteile in stetiger Umwälzung bzw.
Bewegung gehalten und automatisch in absteigender Richtung verteilt wird. Dadurch wird die gesamte Fläche des Dünnschichtapparates gleichmässig für den Wärmeaustausch ausgenutzt und damit auch die Heizflächenleistung wesentlich erhöht. Hinzu kommt, dass durch die gleichmässige Wärmeübertragung ein Anbakken und Verkrusten insbesondere hochviskoser Stoffe an der Wandung infolge örtlicher Überhitzung vermieden wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass in Dünnschichtapparaten, welche mit als Schaber und Wischer ausgebildeten Flügeln ausgerüstet sind, selbst temperaturempfindliche Produkte, wie z. B. auch in der Chemiefaserindustrie verwendete hochviskose Spinnlösungen, ohne Beeinträchtigung ihrer Qualität behandelt werden können.