CH669335A5

CH669335A5 -

Info

Publication number: CH669335A5
Application number: CH3521/85A
Authority: CH
Inventors: Istvan Dr Gresz; Gyoergy Dipl-Ing Molnar; Ferencne Csupa
Original assignee: Chemimas Vegyigep Tervezoe Es
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1985-08-15
Publication date: 1989-03-15
Also published as: HUT38058A; DE3531841A1; DE3531841C2; HU192436B; DD237478A5

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Rotor in einer Rotations-dünnschichtmaschine, die einen geheizten Mantel und eine darin koaxial gelagerte Welle aufweist.

Rotationsdünnschichtmaschinen werden in der chemischen Industrie vielfach verwendet. Die grundsätzlichen Eigenschaften solcher Maschinen zeigen sich in der ausgezeichneten Wärmeübertragung, einwandfreier Vermischung und schonender Materialbehandlung. In der Funktion der Dünnschichtmaschine spielt der im geheizten zylindrischen Mantel angeordnete Rotor eine wichtige Rolle, in dem dieser das eingeführte Material an der Innenwandung des geheizten Mantels in Form einer Dünnschicht bzw. Film auszubreiten bestimmt ist. Die im Rotor angeordneten Wischer bewirken im wesentlichen die Dünnschichtbildung. Bei gewissen Rotationsdünnschichtmaschinen sind die Wischer an der sich drehenden Welle starr befestigt, sodass zwischen dem Wischer und der Innenfläche des geheizten Mantels ein konstanter Spalt entsteht. Diese Lösung ist zwar verhältnismässig einfach, ist aber nachteilig, da das Anwendungsgebiet eines der-weise ausgestalteten Rotors ziemlich beschränkt bleibt. Zur Erweiterung des Anwendungsgebietes wurden Lösungen entwickelt, bei denen die Wischer so befestigt sind, dass sie bezüglich zur Drehachse, in ihrem Lager gekippt werden können. Die zentrifugale Kraft ist bestrebt, den Wischer gegen den Mantel zu drücken, während der Stoff, aus dem die Dünnschicht gebildet werden sollte, eine entgegengesetzte Kraft ausübt. In dieser Weise besteht die Möglichkeit, durch die richtige Wahl der Betriebsverhältnisse, insbesondere der Umdrehungszahl der Welle, die erforderliche Spaltweite und Dünnschichtdicke einstellen zu können.

Der Nachteil der letzterwähnten Lösung liegt in der hochgradigen Empfindlichkeit der Lagerung der Wischer. Die Lagerung bildet eine äusserst komplizierte Konstruktion, wodurch der Kostaufwand weitgehend erhöht wird. Gleichzeitig wird infolge der Wischergestaltung der Bedarf an Wartung zu gross.

Der Erfindung wurde das Ziel gesetzt, die erwähnten Mängel zu eliminieren und einen universellen Rotor zu entwickeln, welcher zur Lösung von verschiedenen Aufgaben verwendet werden kann, der eine einfache Gestaltung aufweist und wirtschaftlich im Betrieb ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das gesetzte Ziel erreicht werden kann, wenn ein Rotor zur Verfügung steht, bei welchem Wischer in zweckdienlich ausgestalteten Bahnen unter Einfluss der zentrifugalen Kraft sich in Richtung des Mantels frei bewegen können. In dieser Weise sollte es möglich sein, die Position des Wischers, bzw. die Spaltenweite zwischen der Innenwandung des Mantels und dem Wischer und so die Dünnschichtdicke durch eine entsprechende Wahl der Betriebsverhältnisse, d.h. der Umdrehungszahl und der zugeführten Materialmenge auf das gewünschte Mass einzustellen.

Demnach bezieht sich die Erfindung auf einen Rotor in einer Rotationsdünnschichtmaschine mit heizbarem Mantel und einer darin koaxial gelagerten Welle. Ein solcher Rotor weist erfindungsgemäss die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale auf.

In gewissen Fällen besteht die einfachste Lösung darin, dass die Rillen radial verlaufend ausgestaltet sind.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass die Rillen schräg zur radialen Richtung der Welle verlaufen, wobei die Schrägneigung der Drehrichtung der Ringe entgegengesetzt gerichtet ist.

Um eventuelle Einklemmung der Wischer beseitigen zu können, wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der die Rillen eine gewölbte Wandung aufweisen, die ein Kippen der Wischorgane gestatten.

Sollte es beabsichtigt sein, die Wirkung der zentrifugalen Kraft zu erhöhen, so werden die Wischorgane zweckmässig mit Zusatzgewichten versehen.

Zur Dünnschichtausbreitung kann es vorteilhaft sein, wenn die Enden der Wischorgane der Drehrichtung entgegengesetzt gebogen sind.

Die Erfindung wird anhand einiger vorteilhaften Ausführungsbeispiele, mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Schnitt des Rotors,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil des Rotors in ver-grössertem Massstab dargestellt,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A—A der Fig. 2,

Fig. 4a, 4b, 4c verschiedene Versionen der in den Ringen des Rotors ausgestalteten und die Wischorgane leitenden Spalten, die

Fig. 5a, 5b zwei Ansichten eines mit Gewichten belasteten Wischorgans, und die

Fig. 6a, 6b zwei Ansichten eines Wischorgans mit umgebogenem Ende.

Wie es aus der Figur 1 ersichtlich ist, sind an einer Welle 7 eines Rotors 1 auf eine später ausführlich beschriebene Weise senkrecht angeordnete Ringe befestigt. Der Rotor 1 ist im doppelwandigen Mantel 2 konzentrisch angeordnet bzw. gelagert. Für die Zufuhr des zu behandelnden Materials ist an dem Oberteil des Mantels ein Stutzen 3 angeordnet, während das Konzentrat unten, über einen Stutzen 6 austritt. Das zur Heizung des Mantels dienende Medium, zweckmässig Dampf, wird über einen Stutzen 4 zugeführt, während das Heizmedium bzw. dessen Kondensat über den unten angeordneten Stutzen 5 abgelassen wird.

Der erfindungsgemässe Rotor ist folgenderweise ausgestaltet:

An der Welle 7 sind Segmente 8 angeschweisst, an welchen Zentrierringe 9 mit Schrauben 11 befestigt sind. Mit Hilfe von Rippen 13 schliessen sich Ringe 12 den Zentrierringen 9 an. In den Ringen 12 sind zur Aufnahme von Wischorganen 10 Rillen 14 angeordnet. Die die eigentliche Dünnschichtbildung gewährleistenden Wischorgane 10 sind in den einander zugewandten Rillen 14 zweier benachbarten Ringe angeordnet. Wie es aus den Figuren 2 und 3 weiter er2

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sichtlich ist, weist jedes Wischorgan 10 sowohl entlang der inneren, wie auch der äusseren Kante Vorsprünge auf. Die äusseren Vorsprünge vergrössern die wirksame Arbeitskante des Wischorganes, während die inneren Vorsprünge verhindern, dass während des Zusammenbaus des Rotors die Wischorgane aus dem Rotor herausfallen.

Die während der Drehung der Welle entstehende zentrifugale Kraft presst die Wischorgane 10 gegen die Innenwand des geheizten Mantels 2, so dass die Wischorgane 10 das vor ihnen fliessende Material an der Wandung ausbreiten.

Selbstverständlich hängt die Anzahl der Wischorgane von der Rotorlänge, den technologischen Forderungen und dem Maschinendurchmesser ab.

Figur 4a zeigt die im teilweise gezeichneten Ring 12 vorgesehene radiale Rille 14. In gewissen Fällen kann es zweckmässig sein, wenn die Rillen 14 (siehe Figur 4b) in einem der Drehrichtung der Ringe 12 entgegengesetzten Sinn schräg verlaufen.

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Bei einer weiteren möglichen Ausführung, wie z.B. nach Figur 4c, sind die Wandungen der Rillen 14 gewölbt. Dies bewirkt, dass die Wischorgane in den Rillen 14 nicht nur nach aussen oder nach innen gleiten, sondern sie sind fähig, bezüglich der Rillenachse eine Kippbewegung auszuführen.

In den Figuren 5a und 5b sind die Wischorgane 10 mit Gewichten 16 belastet. Eine derartige Anordnung dient zur Erhöhung der Wirkung der zentrifugalen Kraft.

Fig. 6a und 6b veranschaulichen eine weitere mögliche Ausführung der Wischorgane. Das äussere Ende eines solchen Wischorgans ist der Drehrichtung entgegengesetzt gebogen ausgeführt.

Wie aus den Ausführungsbeispielen eindeutig hervorgeht, ist der beschriebene Rotor äusserst einfach aufgebaut. Komplizierte, zum Schadhaftwerden neigende, besondere Wartung beanspruchende Bestandteile sind nicht vorhanden. Durch die richtige Wahl der Betriebsverhältnisse kann die gewünschte Dünnschichtdicke einfach eingestellt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

669 335 PATENTANSPRÜCHE

1. Rotor in einer Rotationsdünnschichtmaschine mit heizbarem Mantel (2) und einer koaxial gelagerten Welle (7), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle (7) senkrecht zur Achsrichtung verlaufende Ringe (12) mit darin angeordneten Rillen (14) vorhanden sind, in welchen Wischorgane (10) gelagert sind, die sich unter Wirkung der Zentrifugalkraft an der Innenwand des Mantels gleitend bewegen.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (14) radial verlaufen.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (14) schräg zur radialen Richtung der Welle verlaufen, wobei die Schrägneigung der Drehrichtung der Ringe (12) entgegengesetzt gerichtet ist.

4. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (14) eine gewölbte Wandung (15) aufweisen, die ein Kippen der Wischorgane gestatten.

5. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Wirkung der zentrifugalen Kraft die Wischorgane (10) mit Zusatzgewichten (16) versehen sind.

6. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Wischorgane (10) der Drehrichtung entgegengesetzt gebogen sind.