DE1209548B

DE1209548B - Rotor zum Verteilen fliessfaehiger und Entfernen anhaftender Stoffe in Duennschichtverdampfern

Info

Publication number: DE1209548B
Application number: DEC30533A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bernd Thier
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1963-07-25
Filing date: 1963-07-25
Publication date: 1966-01-27
Also published as: NL301532A; CH418304A; BE650863A; US3250311A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 a-2

Nummer: 1209 548

Aktenzeichen:

Anmeldetag: 25. Juli 1963

Auslegetag: 27. Januar 1966

Es sind schon verschiedene Typen von Dünnschichtverdampfern vorgeschlagen worden, die sich hauptsächlich durch die Art der mechanischen Filmerzeugung auf der Innenwand des Verdampferkörpers unterscheiden. So werden in Chemie-Ingenieur-Technik, 25, S. 573 und 574 (1953), und 27, S. 257 bis 261 (1955) sowie in der deutschen Patentschrift 915 450 Dünnschichtverdampfer beschrieben, in denen der Film beispielsweise durch rotierende Wischer, Flügel od. dgl. erzeugt wird. Die in geringem Abstand von der Wand laufenden, eine Art Ventilationswirkung ausübenden Flügel haben aber keine Wandberührung und können hochviskose oder feste, an der Wand verkrustete Stoffe nicht entfernen. Auch schleifende, pendelnd aufgehängte Wischerorgane können zum Anbacken bzw. Verkrusten neigende Stoffe nicht genügend entfernen, da die im Fliehkraftfeld- pendelnden Wischerblätter nach innen ausweichen können.

In der deutschen Patentschrift 1044 764 werden rollenförmige Verteilerelemente vorgeschlagen, die zwar einen nur geringen Abrieb an der Verdampferwand verursachen, jedoch keine ausreichende Schubwirkung ausüben, um zähe oder feste Stoffe von der Wand zu entfernen.

Bei der Verarbeitung von hochviskosen, zu Verkrustungen neigenden Stoffen ist es notwendig, im Augenblick des Produktansetzens an der Verdampferwand für eine wirksame Entfernung zu sorgen. Diese Forderung erfüllt in einfacher und vollkommener Weise ein Rotor zum Veiteilen fließfähiger und Entfernen anhaftender Stoffe, der an seinem Umfang radial elastisch beweglich und drehfähig gelagerte undrunde Gleitkörper trägt, deren Oberflächen Schneidkanten enthalten.

Unter unrunden Gleitkörpern, deren Oberflächen Schneidkanten enthalten, werden Gebilde mit mehreckigem Querschnitt verstanden, deren in Schneidkanten aufeinanderstoßende Flächen eben, konkav oder konvex gewölbt, geschweift, gestuft usw. sein können.

Die unrunden Gleitkörper sind drehfähig gelagert, beispielsweise in Zapfen; besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Rollen als Hülsen, die über eine Achse od. dgl. geschoben werden.

Da die unrunden Gleitkörper keinen einheitlichen Radius besitzen, aber mit ihrer Oberfläche stets an der Wand beispielsweise eines Dünnschichtverdampfers anliegen sollen, ist es erforderlich, sie radial beweglich zu lagern; bevorzugt ist eine elastische Lagerung. Eine solche kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man die unrunden Gleitkörper als Rotor zum Verteilen fließfähiger
und Entfernen anhaftender Stoffe
in Dünnschichtverdampfern

Anmelder:

Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft,
Mari

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Bernd Thier, Mari

Hülsen ausbildet und über in sich schwingungsfähige gespannte Bänder schiebt, wie sie in der deutschen

, Patentschrift 1136 982 beschrieben sind; als Jespannte Bänder können Drähte und bevorzugt Spiralfedern verwendet werden.

: A b b. 1 zeigt einen solchen Dünnschichtverdampfer im Schnitt. Er besteht aus dem Verdampferrohr 1, das von einem Dampfmantel 2 umgeben ist.

Der Rotor ist in besonders vorteilhafter Weise als schwingender Korb ausgebildet durch eine elastische Federverbindung 3, die den Rotorzapfen 4 mit der Antriebswelle 5 verbindet. Der Rotor selbst besteht aus Halteringen 6, die mit Zugstäben 7 über Distanzringe 8 verbunden sind. In die Halteringe 6 sind die Haltestifte 9 eingeschraubt, die die gespannten Federn 10 aufnehmen. Über die Federn 10 sind die Gleitkörperhülsen 11 geschoben.

In der A b b. 2 ist die Draufsicht des Dünnschicht-Verdampfers aus A b b. 1 dargestellt, in der das dreieckförmige Profil der Gleitkörperhülsen 11 ersichtlich ist. Die elastisch gelagerten, bei der Rotordrehung zusätzlich durch Fliehkraft nach außen gedrückten Gleitkörperhülsen bewirken im normalen Verdampferbetrieb bei Verarbeitung dünnflüssiger oder gut schmierender Stoffe eine vollkommene Dünnschichterzeugung; dabei liegen die Gleitkörperhülsen mit ihrer Fläche auf der Verdampferwand, so daß keine Rotation erfolgt. Bei großen Widerständen, wie sie bei hochviskosen oder schlecht schmierenden Stoffen oder Verkrastungen usw. auftreten, werden die Gleitkörperhülsen gezwungen, sich zu drehen, d. h. sie rollen über die scharf ausgebildete Schneidkante auf die nächste Fläche ab. Dabei wird eine plötzliche Kerbwirkung auf das an der Wand haftende Gut ausgeübt, welches auf diese Weise verformt und gelockert wird. Durch das Ab-

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rollen wird gleichzeitig die Gleitrolle zu einer Schwingbewegung veranlaßt, die sich insbesondere bei der Lagerung vieler Rollen auf gespannten Bändern auf das gesamte Band auswirkt. Neben der Rotationsschwingung werden hier also Seitenschwingungen wirksam, die neben einer guten Verteilung des Produktes einen zusätzlichen.: Reinigungseffekt bewirken.

Man kann die normalen Gleitkörper auch als Hülsen ausbilden und auf radial beweglichen Wellen lagern, die unter elastischer Federspannung stehen.

In Abb. 3a ist der Schnitt dieser Ausführungsform zu sehen, während Abb. 3b die Draufsicht darstellt.

In einem Verdampferrohr 1 rotiert eine Welle 12, an der Büchsen 13 mit angesetzten Hülsen 14 befestigt sind. In den Hülsen 14 sitzen Federn 15, die von den Haltebolzen 16 auf Druck beansprucht werden. Die Haltebolzen 16 sind durch einen Keil 17 gegen Verdrehen gesichert. Eine Überwurfmutter 18 mit Dichtscheibe 19 hält der Keil 17 und schützt den Federraum. Die Haltebolzen 16 nehmen die Welle 20 mit den aufgeschobenen Gleitkörpern 11 auf. Die Verbindung zwischen der Welle 20 und der Bohrung des Haltebolzens 16 kann sowohl als Festsitz als auch als lockere Passung mit Rotationsmöglichkeit für die Welle 20 ausgebildet werden.

Besonders vorteilhaft ist es, die unrunden Gleitkörper aus verhältnismäßig kurzen, übereinander aufgereihten Einzelstücken aufzubauen.

Die bevorzugte Ausführungsform der Gleitkörperhülsen besitzt drei Schneidkanten.

In Abb. 4 besitzen die dreieckförmigen Gleitkörperhülsen 11 nach innen gewölbte Flächen mit abgerundeter Schneidkante, während in Abb. 5 die Flächen, leicht nach außen gewölbt sind und eine scharfe Schneidkante aufweisen.

In Abb. 6 enthält die Gleitkörperhülse 11 drei Flügel, von denen zwei auf der Verdampferwand laufen."

Zur Verarbeitung besonders hochviskoser,, fast

kautschukartiger Stoffe sind die dreieckförmigen Gleitkörperhülsen in Abb. 7 und 8 mit Profilnuten versehen, um eine stark knetende Wirkung auf das

ίο Produkt ausüben zu können.

Durch Wahl der Krümmung der gewölbten Flächen oder der Profilierung und der Schärfe der Schneidkanten einerseits und der elastischen Verspannung bei der Lagerung andererseits kann man sich auf das zu verarbeitende Gut einstellen.

Gerade die Eindampfung hochviskoser, zu Verkrustungen neigender Stoffe kann mit den verschiedenartig geformten, neuen Gleitkörperhülsen unter Anwendung von Schwingungen beherrscht werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Rotor zum Verteilen fließfähiger und Entfernen anhaftender Stoffe in Dünnschichtverdampfern, gekennzeichnet durch an seinem Umfang radial elastisch beweglich und drehfähig gelagerte unrunde Gleitkörper (11) deren Oberflächen Schneidkanten aufweisen.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unrunden Gleitkörper (11), als Hülsen auf radial elastisch beweglichen Achsen (20) gelagert sind.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unrunden Gleitkörper (11) als Hülsen auf in sich schwingungsfähigen, gespannten Bändern (10) gelagert sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

509 780/375 1.66 O Bundesdruckerei Berlin