DE2011493A1 - Thin film treatment apparatus - Google Patents
Thin film treatment apparatusInfo
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- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1887—Stationary reactors having moving elements inside forming a thin film
Description
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Luwa AG, Zürich Luwa AG , Zurich
(Schweiz)(Switzerland)
DünnschichtbehandlungsapparatThin film treatment apparatus
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dünnschichtbehandlungs-Apparat ,zum Behandeln von viekosem Gut.The present invention relates to a thin film treatment apparatus , for treating viscous goods.
Es. j sind schon verschiedene Dünnschichtbehandlungs-Apparate mit einer rotationssymmetrischen Behandlungslcammer und einem in dieser angeordneten Rotor bekannt geworden. Am Rotor solcher Apparate sind Mittel vorgesehen, welche das in die Behandlungskammer eingeführte, zu behandelnde Gut auf die Innenwand der Behandlungskammer in dünner Schicht verteilen und diesem gleichzeitig eine gegen den Austrittsstutzen gerichtete Bev/egungskomponente erteilen. It. Various thin-film treatment apparatuses with a rotationally symmetrical treatment chamber and a rotor arranged in this have already become known. Means are provided on the rotor of such apparatuses which distribute the material to be treated introduced into the treatment chamber in a thin layer on the inner wall of the treatment chamber and at the same time give it a movement component directed towards the outlet connection.
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Bei einem bekannten Dünnschichtverdampfer dieser Art weist der Rotor im wesentlichen eine zentrale Welle auf, auf der eine Wendel mit grosser Steigung angeordnet ist. Zwischen der Wendel sind auf der Welle in Drehrichtung, um 180° versetzt, sich in Achsrichtung gegenseitig überlappende Flügelstummel befestigt die achsial verlaufen. Sowohl die P Wendel wie auch die Flügelstummel reichen bis in die Nähe der Innenwand der Behändlungskammer. Im Betrib dieses Dünnschichtverdampfers wird das in die Behandlungskammer eingeführte Gut von der Wendel erfasst und auf die Behandlungswand zu einer dünnen Schicht verstrich.m. Dor dar Wendel folgende Flügelstummel hat auf die Oberfläche des dünnen Films nur eine glättende Wirkung.In a known thin-film evaporator of this type, the rotor essentially has a central shaft on which a helix with a large pitch is arranged. Between the helix, axially overlapping wing stubs are attached to the shaft in the direction of rotation, offset by 180 °. Both the P helix and the wing stubs extend into the vicinity of the inner wall of the treatment chamber. When this thin-film evaporator is in operation, the material introduced into the treatment chamber is captured by the coil and spread onto the treatment wall to form a thin layer. The wing stub following Dor dar Wendel only has a smoothing effect on the surface of the thin film.
Diese Vorrichtung hnl- Jen hauptsächlichen Nachteil, dass . sobald die Behandlungswand mit einer dünnen Schicht des zu behandelnden Materials bedeckt ist, das überschüssige Material von der Wendel praktisch in einem Schub durch die Behandlungskammer gefördert wird. Es ist offensichtlich, dass solches überschüssiges Gut eine ki .%zere Behandlungszeit hat und damit eine weniger intensive Wärmebehandlung erfährt, als dasjenige Gut, das auf die Behandlungswand gelangt. Das aua der Behandlungskammer austretende Gut hat deshalb keine einheitlichen Eigenschaften.This device hn l - Jen main disadvantage that. as soon as the treatment wall is covered with a thin layer of the material to be treated, the excess material is conveyed through the treatment chamber by the helix practically in one push. It is evident that such surplus goods are a ki. % less treatment time and thus experiences less intensive heat treatment than the material that reaches the treatment wall. The ouch the treatment chamber escaping Good therefore has no uniform properties.
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Ein weiter wesentlicher Nachteil dieses Dünnschichtverdampfers liegt darin, dass die Durchlaufgeschwinäigkeit des durch die Wendel erfassten Gutes in direkter Abhängigkeit zu der Tourenzahl des. Rotors steht.Another major disadvantage of this thin film evaporator lies in the fact that the throughput speed of the goods grasped by the helix is directly dependent to the number of revolutions of the rotor.
Da für ein bestimmtes Gut die Behandlungstemperatur wie auch die Behandlungsdauer gegeben und in der Regel in engen Grenzen einzuhalten ist, muss die Tourenzahl nach dieser bestimmten Behandlungsdauer ausgerichtet werden. Es ist deshalb nicht möglich, die Tourenzahl nach anderen Gegebenheiten auszurichten, die z.B. die Behandlungsintensiifiät oder die Gleichmässigkeit des Produktes beeinflussen.As for a certain good the treatment temperature like the duration of the treatment is also given and must usually be adhered to within narrow limits, the number of tours must be based on this specific duration of treatment. It is therefore not possible to change the number of tours according to other conditions that influence e.g. the treatment intensity or the evenness of the product.
Es ist bekannt, dass viskose Flüssigkeiten, die rheologische Eigenschaften aufweisen, in geeigneten Dünnschichtbehandlungsapparaten eine Herabsetzung der Viskosität erfahren, was aus verschiedenen Gründen erwünscht ist. Diese Erscheinung ergibt sich unter der Einwirkung von Schubspannungen, die beim Verstreichen der viskosen Flüssigkeit zwischen der Wand der Behandlungskammer und dem verstreichenden Organ, z.B. dem Flügel oder Wischer entstehen. Die Grosse dieser Schubspannungen und damit auch die Herabsetzung der Viskosität ist unter anderem auch von der Drehgeschwindigkeit des Rotors abhängig. Ist nun die Drehzahl des Rotors schon durch andere Gegebenheiten bestimmt, so ist eine Ausnützung dieser Theologischen Eigenschafton nicht in optimaler WeiseIt is known that viscous liquids, the rheological Have properties, experience a reduction in viscosity in suitable thin-film treatment equipment, which is desirable for various reasons. This phenomenon results from the action of shear stresses, when the viscous liquid spreads between the wall of the treatment chamber and the spreading organ, e.g. the wing or the wiper. The magnitude of these shear stresses and thus also the reduction in viscosity is also dependent on the rotational speed of the rotor, among other things. Is now the speed of the rotor already determined by other circumstances, it is an exploitation this theological property is not in an optimal way
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile der bekannten Dünnschichtbehandlungs-Apparaturen zu beseitigen. Entsprechend dem Erfindungsgedanken werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass die Fördermittel aus einer Mehrzahl von in mindestens einer axialen Reihe angeordneten Flügelstummeln gebildet sind, von denen einander zugekehrte Enden benachbarter Flügelstummel in achslaler Richtung betrachtet voneinander distanziert sind und jeweils eine Lücke bilden, und dass die Wischermittel bezüglich der Reihe der Flügelstummel um weniger als 90° in der Drehrichtung des Rotors nachfolgend versetzt sind und die Lücken zwischen benachbarten Flügelstummeln mindestens teilweise überdecken.The present invention is based on the object of the aforementioned disadvantages of the known thin-film treatment apparatus to eliminate. According to the idea of the invention, these disadvantages are avoided by that the conveying means is formed from a plurality of wing stubs arranged in at least one axial row are, of which mutually facing ends of adjacent wing stubs viewed from each other in the axial direction are distanced and each form a gap, and that the wiper means with respect to the row of the wing stubs around less than 90 ° in the direction of rotation of the rotor are subsequently offset and the gaps between adjacent wing stubs at least partially cover.
Durch die Tatsache, dass die Fördermittel nunmehr statt aus einer zusammenhängenden Wendel, aus einer Mehrzahl von Flügeln gebildet sind, wird verhindert, dass das zu behandelnde Gut praktisch ohne Verweilzeit auf der Behandlungskammerwand durch den Apparat hindurch gefördert wird. Vielmehr erfolgt die Förderung und das Verteilen und Behandeln des Gutes schrittweise und abwechslungsweise. Dies rührt daher, dass von einem Flügel gefördertes Gut nicht in den Einwirkungsbereich eines in Austrittsrichtung nachfolgenden Flügels gelangen kann, bevor dieses Gut nicht von denDue to the fact that the conveying means now consist of a plurality of blades instead of a coherent spiral are formed, it is prevented that the material to be treated with practically no dwell time on the treatment chamber wall is conveyed through the apparatus. Rather, the promotion and the distribution and handling of the Good gradually and alternately. This is due to the fact that goods conveyed by a wing are not in the area of action a subsequent wing in the exit direction can get before this good is not from the
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Wisehermitteln erfasst Und behandelt wurde. Da die Wisciiermittel den Flügeln bei der Drehung des Rotors unmittelbar nachfolgen, wirken die Wischermittel auf die GutanSammlung ein, die sich am Austrittsende jedes Flügels bildet, und zwar bevor diese Ansammlung z.B. unter der Einwirkung der . Schwerkraft sich verlaufen hat. Die Wischerblatter wirken . deshalb ausserordentlich intensiv auf das in, der Ansammlung enthaltene Gut ein. Dadurch wird die Durchmischung des Gutes auf der Behandlungskammerwand verstärkt und die.Verteilung des Gutes auf dieser Wand verbessert.Wisehermittel recorded and treated. Since the Wisciiermittel follow the blades immediately when the rotor rotates, the wiper means act on the accumulation of material that forms at the outlet end of each wing, before this accumulation, for example under the action of. Gravity is lost. The wiper blade he act. therefore extremely intensively on the goods contained in the collection. This increases the mixing of the material on the treatment chamber wall and improves the distribution of the material on this wall.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing explained. Show it:
Fig.. 1 eine schematische" Darstellung des erfindungsgemässenFig. 1 shows a schematic representation of the inventive
Dünnschichtbehandlungs-Apparates im Aufriss, Fig. 2 einen Schnitt entlang der linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 - 5 in vergrösserter Darstellung drei weitere Aus-•;"führurigsbeispiele der erfindungsgemässen Anordnung ■ ■der Wischerblätter, ■Thin-film treatment apparatus in elevation, FIG. 2 a section along the line II-II in FIG. 1, 3 - 5 show, on a larger scale, three further exemplary embodiments the inventive arrangement ■ ■ of the wiper blades, ■
Mit 10 ist in Fig. 1 generell ein Dünnschichtbehandlungs- Apparat bezeichnet. Der Dünnschichtbehandlun'gs-Apparat 10 weist eine im wesentlichen vertika.1 angeordnete, rotEitiönsoymmetriache Behandlungskammer 12 auf, an deren oberem Ende In der Kammerwand 12a ein Eintrittsstutzen 14 und am unterenWith 10 in Fig. 1 is generally a thin-film treatment apparatus designated. The thin-film treatment apparatus 10 has an essentially vertica.1 arranged, rotEitiönsoymmetriache Treatment chamber 12, at the upper end in the chamber wall 12a an inlet connection 14 and at the lower end
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Ende koaxial zur Kammer ein Austrittsstutsen 16 vorgesehen ist, wobei der Austrittsstutzen 16 durch einen zu diesem gehörenden Konus 18 mit der Kammer 12 verbunden ist. Die Behandlungskammer 12 ist durch einen Mantel 20 umschlossen, der mit einem Ein- und Austrittsstutzen 22 bzw. 24 für ein Heiz- oder Kühlmedium versehen ist. Ebenso ist der Konus 18 mit einem Mantel 26 umschlossen, der einen Ein- und Austrittsstutzen 28 bzw. 30 aufweist. Am oberen Ende der Behandlungskammer 12 ist ein im Durchmesser mit dieser übereinstimmender Brüdenraum 32 angeschlossen, der am oberen Ende durch einen Deckel 36 abgeschlossen wird» Tn Mantel des Brüdenraumes 32 ist ein Brüdenaustritts^tutzen 34· vorgesehen . An outlet nozzle 16 is provided at the end coaxial with the chamber is, wherein the outlet connection 16 is connected to the chamber 12 by a cone 18 belonging to this. the Treatment chamber 12 is enclosed by a jacket 20 with an inlet and outlet nozzle 22 and 24 for a heating or cooling medium is provided. Likewise, the cone 18 is enclosed with a jacket 26, which has an inlet and outlet stubs 28 and 30, respectively. At the upper end the treatment chamber 12 is connected to a vapor space 32 of the same diameter, which is at the top The end is closed by a cover 36 »Tn coat of the vapor space 32, a vapor outlet nozzle 34 is provided.
Koaxial i;u der Behai -11 uη^skammer 12 und dem Brüdenraum ist in diesen ein mil, }'■· V-.coichneter Rotor angeordnet, der ) sich im wesentlichen iibor dio gan?.e Länge der Behandlungskammer 12 und d<!S angeschlossenen Brü lenraumes 32 erstreckt. Der Rotor 40 woLnt einen zentralen Rohrkörper 42 auf, dor am oberen Ende mit einem Wollenetummel r*6 verbunden ist und se in.:'roe Π;.·.? Ln einem im Deckel 36 -ungeordneten lager 54 drehbar gola^urt ist. Dar Wollenstummel 56 i..;fc mit einem Antriebsmotor f>P> verbunden. Das dem Ana trittss hutsen 16 zugewarulto EnI. I-.j zuntralen Rohrkörpuro ■[?. Lrt mittoly eines Kränzet! Ί0, der übor einer Mohrt'.'üil von Stegen bl Coaxially in the container 12 and the vapor space, a mil, V-.coichneter rotor is arranged in these, which is essentially the same length as the treatment chamber 12 and d < ! S connected Bru lenraumes 32 extends. The rotor 40 has a central tubular body 42, which is connected at the upper end with a woolen bobbin r * 6 and is in.:'roe Π;. ·.? In a bearing 54 that is disordered in the cover 36, it is rotatable. Dar Wollenstummel 56 i ..; fc connected to a drive motor f>P>. That the Ana kickss hutsen 16 was warulto EnI. I-.j to the central tubular body Euro ■ [?. Lrt mittoly a wreath! Ί0, who over a Moor '.' Üil von Stegen bl
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(Pig. 2) mit dem Rohrkörper 42 in Verbindung steht, auf der Innenwand der Behandlungskammer 12 drehbar gelagert. Am äusseren Umfang des Kranzes 50 sind zur Rotorachse geneigte Rillen 52 vorgesehen, deren Bedeutung später erläutert wird.(Pig. 2) with the tubular body 42 in connection, on the Inner wall of the treatment chamber 12 is rotatably mounted. On the outer circumference of the ring 50 are inclined to the rotor axis Grooves 52 are provided, the meaning of which will be explained later.
Der sich über die Länge der Behandlungskaminer 12 erstreckende Abschnitt des Rohrkörpers 42 ist mit zwei radial um 180° verschobenen, axial verlaufenden Reihen Förderelemente versehen, die aus einer Mehrzahl von Flüge1stummeln 44 zusammengesetzt sind, und zwar derart, dass die Stummel 44 auf einer gedachten Schraubenlinie mittels Stegen 45 (Fig. 2) am Rohrkörper 42 befestigt sind. Die FlügeIstummel 44 sind gegenüber der Rotorachse und in Drehrichtung dos Rotors geneigt. Zwischen den in axialen Reihen angeordneten Flügelelementen sind auf dem Rohrkörper 42 sich axial erstreckende Verstreichorgane 46 "befestigt. Es ist für die Funktionstüchtigkeit des Apparates von Wichtigkeit, dass die Verstreichorgane. 46 in TJm-.fangsrichtung mit den Förderelementen einen Winkel kleiner . als 90 bilden. Im Bereich des Brüdenraumes 32 sind auf dem Rohrkörper 42 eine Mehrzahl von axial verlaufenden Blättern 48 angeordnet. . .The one extending over the length of the treatment chimneys 12 Section of the tubular body 42 is provided with two radially shifted by 180 °, axially extending rows of conveyor elements are provided, which are composed of a plurality of flights 1 stubs 44 are, in such a way that the stub 44 on an imaginary Helical lines are attached to the tubular body 42 by means of webs 45 (FIG. 2). The flights Isstummel 44 are opposite the Rotor axis and inclined in the direction of rotation of the rotors. Between the arranged in axial rows wing elements are on axially extending spreading elements 46 "are attached to the tubular body 42. It is necessary for the functionality of the apparatus of importance that the spreading organs. 46 in the direction of the TJm with the conveyor elements an angle smaller. than 90 form. In the area of the vapor space 32 are on the Tubular body 42 a plurality of axially extending blades 48 arranged. . .
Im Konus 18 ist ein in diesen passende Austragschnecke 60 vorgesehen, die über einen Wellenstummel 62 mit einem Antrieb 66 drehbar verbunden ist. Der Wellenstummel 62 ist In the cone 18 there is provided a discharge screw 60 which fits in this and which is rotatably connected to a drive 66 via a shaft stub 62. The shaft stub 62 is
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in einem im Austragsstutzen 16 angeordneten lager 64 drehbar gelagert.Im Betrieb des Dünnschichtbehandlungs-Apparates 10 wird über dem Stutzen 14 das zu behandelnde viskose Material in die durch den Mantel 20 beheizte und/ oder gekühlte Behandlungskammer 12 eingeführt und durch die in Rotation versetzten Verstreichorgane 46 und Flügelfe stummel 44 erfasst. Während die Verstreichorgane 46 das erfasste Material in dünner Schicht auf die Innenwand der Behandlungskammer 12 verteilen, erteilen die schräg gestellten Flügelstummel 44 dem erfassten Material eine gegen den Austrittsstutzen 16 gerichtete Bewegungskomponente. Sobald die Flügelstummel 44 das Material mit ihren Eintrittskanten 44a erfassen, schieben sie dieses so lange vor sich her bis das Material die Austrittskante 44 der Flügelstummel 44 erreicht und als Wulst 74 (Fig. 5) auf der Innenwand der Behandlungskammer 12 im Bereich der Lücken 43 zwischen benachbarten Stummeln 44 liegen bleibt. Die nachfolgenden Verstreichorgane 46 erfassen nun ihrerseits die Wulst 74, verstreichen das durch die Spaltöffnung hinuurchgelassene Material auf die Innenwand der Behandlungskammer 12 und verteilen den Materialüberschuss der Wulst 74 auf der ganzen Breite der Vertreichorgane 46. Die nächstfolgenden Flügelstummel 44 sowie die Verstreichorgane wiederholen diese Behandlung so lange bis das viskose Material das untere Ende des Rotors erreicht hat. Durchrotatably mounted in a bearing 64 arranged in the discharge nozzle 16. During operation of the thin-film treatment apparatus 10, the viscous material to be treated is introduced into the heated and / or or cooled treatment chamber 12 introduced and set in rotation by spreading elements 46 and Flügelfe stub 44 captured. While the spreading elements 46 apply the captured material in a thin layer to the inner wall of the Distribute treatment chamber 12, give the inclined wing stubs 44 the captured material a counter the outlet nozzle 16 directed movement component. As soon as the wing stub 44 the material with their leading edges 44a, they push it in front of you until the material hits the trailing edge 44 of the wing stub 44 and as a bead 74 (FIG. 5) on the inner wall of the treatment chamber 12 in the area of the gaps 43 remains lying between adjacent stubs 44. The subsequent coating members 46 now in turn capture the Bead 74, that let through the gap opening disappear Material on the inner wall of the treatment chamber 12 and distribute the excess material of the bead 74 over the entire width of the spreading organs 46. The next following wing stubs 44 and the spreading organs repeat this treatment until the viscous material has reached the lower end of the rotor. By
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die im lager 50 angeordneten schrägen Schlitze 52 wird das behandelte Material in die Austragschnecke 60 weitergefördert. Die Austragschnecke 60 presst ihrerseits das behandelte Material unter grossem Druck durch den Austrittsstutzen zur Weiterverarbeitung, z.B. in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Behälter oder Granulator. .the inclined slots 52 arranged in the bearing 50 the treated material is conveyed further into the discharge screw 60. The discharge screw 60 in turn presses the treated material through the under great pressure Outlet nozzle for further processing, e.g. in a container or granulator not shown in the drawing. .
Die beider Wärmebehandlung des viskosen Materials entstan- denen Brüden steigen im Gegenstroiii zu diesem in den Brüdenraum 32 auf, wo sie von den rotierenden Blättern 48 erfasst und von allfällig mitgerissenen Tröpfchen auf bekannte Art getrennt werden. Der gereinigte Brüdenstrom gelangt über den Brüdenaustrittsstutzen 34 z.B. in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kondensator.The vapors produced during the heat treatment of the viscous material rise in the countercurrent to this into the vapor space 32, where they are captured by the rotating blades 48 and separated from any droplets that may be entrained in a known manner. The purified vapor stream reaches via the vapor outlet nozzle 34 e.g. into a condenser not shown in the drawing.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Yertreiehorgane unmittelbar hinter den Flügelstummeln 44 wird gegenüber den bekannten Vorrichtungen zur Behandlung von viskosen Materialien eine wesentlich höhere Ausnutzung der nutzbaren Behandlungsfläche erreicht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das von den Plügelstummeln 44 au einer Wuls-t gesammelte Material von den nachfolgenden Wischerblättern 46 wieder vollständig verteilt und erneut in dünner Schicht auf die Innenwand der Behandlungskammer 12 verstrichenBy the inventive arrangement of the Yertreiehorgane immediately behind the wing stubs 44 is opposite the known devices for the treatment of viscous materials a much higher utilization of the usable Treatment area reached. This is due to the fact that the stub stubs 44 on a bulge-t collected material from the subsequent wiper blades 46 again completely distributed and again in a thin layer passed onto the inner wall of the treatment chamber 12
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wird. Dabei gelangt ein Teil des Materials wieder in aen B--J ro ich von höher gelegenen Flügelsturnm-jln 44, so dass zur V/e Lterförderurig einer bostimmten Materialmengt,- durchschnittlich eint: grössere Anzahl von Bestreichungen der Innenwand der Behandlungskammer 12 durch die Flügelstummel 44 notwendig sind als dies mit den bis anilin bekannten Vor-will. In doing so, some of the material gets back into aen B - J ro I from the higher wing tower 44, so that a certain amount of material is used to convey a certain amount of material - on average: larger number of strokes of the inner wall of the treatment chamber 12 by the wing stub 44 are necessary than this with the precautions known up to aniline
k richtungen der Fall v/ar, Bu;a hat weiterhin zur Folge, dass die Aufenthalt3zeit des zu behandelnden Materials in der Behandlungskammer praktisch nicht mehr von der Tourenzahl des Rotors abhängt, sondern davon, wie stark die Verstreichorgane 46 das zu behandelnde Material auf der Innenwand der Behandlungskammer 12 zu verstreichen vermögen, d.h. je besser daa Material verstrichen wird, je länge wird die Durchlaufzeit, !!überraschenderweise wurde gefunden, dass bei der Verwendung von Flügelstummeln 44 mit unmittelbar darauf folgenden Verstreichorganen 46 rheologische Eigen-k directions the case v / ar, Bu; a also has the consequence that the time the material to be treated remains in the treatment chamber practically no longer depends on the number of revolutions of the rotor, but on how much the spreading elements 46 place the material to be treated on the Able to spread the inner wall of the treatment chamber 12, ie the better the material is spread, the longer the throughput time, !!
" schäften von viskosen Materialien vermehrt ausgenützt werden können. Durch den drchzahlenunabhangigen Betrieb konnte die Drehzahl derart erhöht werden, dass die dadurch erzeugten, groasen Schubspannun^en eine beträchtliche Verminderung der Viskosität des Materials zur Folge haben. Dies konnte nicht vorausgesehen werden,.da bis anhin die Auffassung vorherrschte, dass zur Behandlung von viskosen Stoffen nur solche Apparate verwendet v/erden können, die eine ajtändige starke Förderwirkun.:- auf <l3.u zu behandelnden Stoff ausüben."Shafts of viscous materials are increasingly being exploited can. Thanks to its independent operation, The speed can be increased in such a way that the large shear stresses generated thereby are considerably reduced the viscosity of the material. This could not be foreseen, because up to now the opinion prevailed that used to treat viscous substances only Such apparatus can be used, which is a permanent one strong promotional effect: - exert on <l3.u substance to be treated.
'"- π r\ y * > s ■■ h ρ ^ '"- π r \ y *> s ■■ h ρ ^
Durch die Eigenschaften des erfindungsgemässen Dünnschichtbehandlungs-Apparates ist es erst möglich, mit Erfolg viskoses Material zu behandeln, dessen Viskosität unter Einwirkungj der beschriebenen Schubspannungen gegen 30!000 Poise beträgt.Due to the properties of the thin-film treatment apparatus according to the invention, it is only possible to successfully treat viscous material, the viscosity of which under the action of the described shear stresses approaches 30 ! 000 poise.
In Fig. 3 ist eine abgeänderte Form der Verstreichorgane dargestellt. Der der Innenwand der Behandlungskammer.12 zugekehrte Randteil 72 des Verstreichorganes 70 ist gegen die Drehrichtung des Rotors abgekröpft. Das radial verlaufende Verstreichorgan 70 schliesst zusammen mit dem abgekröpften Randteil 72 einen Winkel«^, zwischen 100° und 170°, mit Vorteil zwischen 130° und 150°, ein. Durch die Abkröpfung 72 des Verstreichorgans 70 wird erreicht, dass das sich vor den Vertreichorgan 70 ansammelnde Material einer Keilwirkung ausgesetzt wird, wodurch dieses zwischen der Kante des abgekröpften Randteiles 12 und der Innenwand der Behandlungskammer 12 hindurchgepresst wird. Diese Form des Verstreichorgans begünstigt die Verarbeitung von hoch viskosem Material, ohne dabei Gefahr zu laufen, die Behandlungskammef 12 zu verstopfen.In Fig. 3, a modified form of the spreading members is shown. That of the inner wall of the treatment chamber. 12 The facing edge part 72 of the spreading element 70 is bent against the direction of rotation of the rotor. The radial one Spreading element 70, together with the cranked edge part 72, forms an angle between 100 ° and 170 °, advantageously between 130 ° and 150 °. As a result of the bend 72 of the spreading element 70, it is achieved that the material accumulating in front of the distributor 70 a wedge effect is exposed, whereby this between the edge of the cranked edge part 12 and the inner wall the treatment chamber 12 is pressed through. This form of the spreading organ favors the processing of highly viscous material without running the risk of clogging the treatment chamber 12.
In Fig. 4 ist eine weitere* Form' der Verstreichorgane dargestellt. Anstelle des Verstreichorgans 46 (s. Fig. 2) ist ein Blattstummel 80 am Rohrkörper 42!befestigt. AnIn Fig. 4, a further 'shape' of the spreading elements is shown. Instead of the spreading element 46 (see FIG. 2), a blade stub 80 is attached to the tubular body 42! At
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diesem Blattstummel 80 wird mittels eines Befestigungielementes 84 ein gegen die Drehrichtung des Rotors 40 abgekröpftes Federblatt 82 befestigt, das bei der Drehung des Rotors 40 im Ieerlauf auf der Innenwand der Behandlungskammer 12 streift. Sobald jedoch das zu behandelnde Material in den Bereich des Federblattes gelangt, wird dieses durch die Keilwirkung des Materials leicht abgehoben, wodurch der zu behandelnde Stoff zwischen dem Federblatt 83 und der Innenwand der Behandlungskammer 12 hindurch gedruckt werden kann. Mit dieser Anordnung kann eine besonders dünne Materialschicht auf die Innenwand der Behandlungskammer 12 gestrichen werden.this stub 80 is by means of a fastening element 84 is attached a spring leaf 82 bent against the direction of rotation of the rotor 40, which upon rotation of the rotor 40 idling on the inner wall of the treatment chamber 12 brushes. However, as soon as the material to be treated gets into the area of the spring leaf, this is slightly lifted by the wedge effect of the material, whereby the material to be treated is between the spring leaf 83 and the inner wall of the treatment chamber 12 can be printed through. With this arrangement, a A particularly thin layer of material can be brushed onto the inner wall of the treatment chamber 12.
Fig. 5 zeigt eine weitere Abart der Verstreichorgane. Auf einem am Rohrkörper 42 befestigten Blattstummel- 90 sind Gelenkglieder 94 vorgesehen, die ein Verstreichorgan 92 mit dem Blattstummcl 90 gelenkig verbinden. Der Abstand zwischen dem Zentrum des Rohrkörpers 42 und der Gelenkachse des Gelenkes 94 ist verstellbar, derart, dass der Spalt zwischen dem Verstreichorgan 92 und der Innenwand der Behandlungskammer 12 genau eingestellt werden kann. Die Anwendung des Verstreichorgans 92 hat sich besonders dann als vorteilhaft erwiesen, wenn das zu behandelnde Material zu Beginn der Behandlung eine niedrige Viskosität aufweist. Durch den regulierbaren Spalt zwischen dem Verstreichorgan 92 und der Innenwand der Behandlungskammer 12 kann nämlichFig. 5 shows a further variant of the spreading elements. on a blade stub 90 fastened to the tubular body 42 is provided with joint members 94 which form a spreading element 92 articulately connect with the blade stub 90. The distance between the center of the tubular body 42 and the hinge axis of the joint 94 is adjustable such that the gap between the spreading element 92 and the inner wall of the treatment chamber 12 can be precisely adjusted. The application of the spreading element 92 has proven to be particularly advantageous when the material to be treated is initially the treatment has a low viscosity. Through the adjustable gap between the spreading element 92 and the inner wall of the treatment chamber 12 can namely
00984A/158800984A / 1588
. 2Ü11493. 2Ü11493
auch niedrig viskoser Stoff erfasst und wirksam in düiner Schicht auf die Innenwand der Behandlungskammer 12 verstrichen werden. Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Verstreichorgane 46 brauchen nicht notwendigerweise ohne Unterbruch über die ganze Behandlungskammerlänge 12 ausgebildet zu werden. Das Verstreichorgan 46 kann auch durch eine Mehrzahl sich axial erstreckender Teilelemente (in der Zeichnung nicht dargestellt) gebildet werden. Wesentlich ist dabei nur, dass rl ie einzelnen Teilelemente die dem Austrittsstutzen 18 zugewandten, radial verlaufenden Kanten der Flügelstummel 44 in axialen Eichtungen beidseitig überragen. Sollten die Eigenschaften des zu behandelnden Materials eine besonders lange Aufenthaltszeit im Dünnschichtapparat erfordern, ist es sogar möglich, die einzelnen Teilelemente in einer gegen die Drehrichtung des Rotors 40 geneigten Anordnung zu befestigen, so dass dem behandelten Material durch die Teilelemente des Verstreichorganes 46 eine gegen den Eintrittsstutzen gerichtete Bewegungskoraponente erteilt wird.Even low-viscosity substances are captured and effective in düiner Layer are spread on the inner wall of the treatment chamber 12. The spreading elements 46 shown in FIGS. 1 and 2 do not necessarily need to be uninterrupted to be formed over the entire treatment chamber length 12. The spreading element 46 can also have a plurality axially extending sub-elements (not shown in the drawing) are formed. It is essential only that rl ie the individual sub-elements are the radially extending edges of the facing the outlet connection 18 The wing stub 44 protrudes on both sides in the axial direction. Should be the properties of the material being treated a particularly long residence time in the thin-film apparatus require, it is even possible to arrange the individual sub-elements in an arrangement inclined against the direction of rotation of the rotor 40 to be attached, so that the treated material by the sub-elements of the spreading element 46 against the Inlet nozzles directed movement coraponents granted will.
Durch die Förderwirkung des Rotors 40 im erfindungsgemässen Dünnschichtbehandlungs-Apparat wird es möglich, diesen in beliebiger Lage.zu betreiben. So kann sich, falls die ITotwendigkeit bestehen sollte, vor allem eine schräge"oder horizontale Lage der Behandlungakammer 12 als zweckmäsai^ erweisen; es ist sogar denkbar, das Material am unterenDue to the conveying effect of the rotor 40 in the inventive Thin-film treatment apparatus makes it possible to operate it in any position. So can if the IT need should exist, especially a slant "or horizontal position of the treatment chamber 12 as expedient prove; it is even conceivable that the material is at the bottom
009844/1588009844/1588
βΑΟ ORJGfNALβΑΟ ORJGfNAL
Ende einer senkrecht angeordneten Bohandlungskiauiaer einzuführen und dieses durch den Rotor 40 gegen das obere Ende der Behandlungskammer 12 fördern zu lassen, wo es durch eine zweckentsprechende Einrichtung aus der Kammer 12 ausgetragen wird.Introduce the end of a vertically arranged trading post and to convey this through the rotor 40 towards the upper end of the treatment chamber 12, where it passes through an appropriate device is discharged from the chamber 12.
^ Weiterhin kann es sich als zweckmässig erweisen, dass die Austragsschnecke- 60 statt, wie oben erwähnt, durch ein unabhängiges Antriebsorgan 58 angetrieben, direkt mit dem Rotor 40 gekuppelt wird. Dabei muss darauf geachtet werden, lass der Antrieb 58 entsprechend verstärkt wird.^ It may also prove useful that the Discharge screw 60 instead, as mentioned above, by an independent one Drive member 58 is driven, is coupled directly to the rotor 40. Care must be taken, let the drive 58 is reinforced accordingly.
Es ist natürlich auch denkbar, den erfindungoguinässen Dünnschichtbehandlungs-Appärat zur Durchführung von Reaktionen zu verwenden. In einem solchen Falle werfen die zu reagierenden Materialien mit Vorteil vor der Einführung in die P Behändlungskammer 12 lurchmJscht. Bei ler Durchführung von Reaktionen mit einem exothermen Verlauf ist en weiterhin denkbar, den Mantel 20 zur Kühlung des reagierenden Materials 'J1U. verwenden. Dazu ist eo notwendig, den Mantel ?.O über die Stutzen 22 bzw> 21 mit einem Medium zu speisen, d Temperatur unterhalb dor Reaktion^ temperatur lu-?;t.It is of course also conceivable to use the thin-film treatment apparatus according to the invention to carry out reactions. In such a case, the materials to be reacted are advantageously searched through before they are introduced into the treatment chamber 12. In carrying out reactions with a ler exotherm en is also conceivable to use jacket 20 for cooling the reacting material 'J 1 U.. For this purpose it is necessary to feed the jacket? .O with a medium via the nozzles 22 or> 21, the temperature below the reaction temperature lu - ?; t.
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