CH673406A5 - - Google Patents

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CH673406A5
CH673406A5 CH4523/87A CH452387A CH673406A5 CH 673406 A5 CH673406 A5 CH 673406A5 CH 4523/87 A CH4523/87 A CH 4523/87A CH 452387 A CH452387 A CH 452387A CH 673406 A5 CH673406 A5 CH 673406A5
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Wolfgang Diemer
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Schenk Filterbau Gmbh
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Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft einen Prozessfilter mit einem beheizbaren und in einem Rahmen kippbar gelagerten rotationssymmetrischen Behälter, mit einem flüssigkeitsdurchlässigen Filterboden, mit einer in Behälterlängsrichtung angeordneten, in axialer Richtung über eine Hubeinrichtung verstellbaren und mit einer Antriebseinrichtung versehenen Rührwerkswelle an der ein Rührbalken mit Rührorganen befestigt ist, wobei die Rührwerkswelle über einen nach innen gezogenen Behälterhals in das Behälterinnere eingeführt ist.
Ein Prozessfilter dieser Art ist z. B. in der DE-PS-3 022 644 beschrieben. Mit dieser Vorrichtung können verschiedene Produkte, insbesondere der chemischen und pharmazeutischen Industrie, gemischt, gefiltert, gewaschen und getrocknet werden. Zur Beheizung für den TrocknungsVorgang ist die Behälterwand mit einem Heizmantel versehen. Zur Erhöhung der Heizleistung ist bei dem Prozessfilter nach der DE-PS-3 022 644 auch der Behälterhals doppel-wandig ausgeführt, so dass das Produkt auch durch eine Wärmeabgabe des Behälterhalses beheizt werden kann.
Die Erhöhung der Heizfläche und damit die zusätzliche Heizwirkung ist jedoch aufgrund der relativ kleinen Oberfläche des Behälterhalses beschränkt. In der Praxis hat sich weiterhin herausgestellt, dass bei der Verarbeitung von temperaturempfindlichen Produkten, wie es häufig in der pharmazeutischen Industrie der Fall ist, Probleme bezüglich Überhitzungen auftreten können. Bei der bekannten Heizung besteht die Gefahr von Überhitzungen, worunter das Produkt leiden kann, bzw. sogar verdorben werden kann. Es bildet sich eine Kruste am Behälterhals, welche überhitzt wird und darüberhinaus wärmeisolierend wirkt. Durch die Ausbildung der Kruste als Trennschicht sinkt auch die Heizleistung. Fällt die Kruste in das Produkt, so wird dieses entsprechend verunreinigt. Im Unterschied zur Beheizung der Behälterwand selbst kann somit die Kruste ein Problem darstellen. Dadurch, dass bei einer Beheizung des Behälterhalses die Zentrifugalwirkung im Gegensatz zur Behälterinnenwand negativ auf die Heizfläche wirkt, wird das Produkt, welches im Spalt zwischen Heizfläche und Rührorgan ist, nicht umgeschichtet. Im Behälterhals bildet sich somit eine Kruste auf der Heizfläche, welche auf der übrigen Heizfläche der Behälterinnenwand nicht entstehen kann.
Nachteilig ist auch, dass durch die Aufheizung des Behälterhalses Führungsungenauigkeiten durch Materialdehnungen berücksichtigt werden müssen. Dies bedeutet, mit den Rührorganen müssen grössere Abstände von der Behälterwand eingehalten werden, damit keine Berührungen auftreten. Durch die einzuhaltenden grösseren Abstände wird das Produkt bei der Trocknung nicht vollständig umgeschichtet und beim Entleeren nicht vollständig ausgetragen. Der daraus resultierende Wirkungsgradverlust ist sehr schwerwiegend, weil es sich fast ausschliesslich um sehr teure Produkte handelt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Prozessfilter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der besser beheizbar ist, wobei gleichzeitig auch Überhitzungen und Wirkungsgradverluste weitgehend vermieden werden.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Rührwerkswelle als Hohlwelle ausgebildet ist, mit einer Zuleitung und einer Rückleitung für ein Heizmittel, und dass der Rührbalken und die Rührorgane im Inneren Heizkanäle aufweisen, die mit der Zuleitung und der Ableitung in der Hohlwelle verbunden sind.
Durch die Beheizung des Rührbalkens und der Rührorgane erhält man eine deutlich grössere Heizfläche, wobei hinzukommt, dass diese direkt im Produkt zur Auswirkung kommt. Aufgrund einer ständigen Relativbewegung zwischen den Rührorganen und dem Produkt findet ein deutlich besserer Wärmeaustausch statt.
Dadurch, dass die Rührorgane mit dem Rührbalken durch die heb- und senkbare Rührwerkswelle in ihren Höhenlagen einstellbar sind, kann in das Produkt stufenweise oder kontinuierlich eingefahren werden. Auf diese Weise lässt sich je nach Bedarf die Heiz- bzw. Kontaktfläche ändern, wodurch systematisch ein Kuchen aufschälbar ist. Durch die ständige Bewegung und den Temperaturaus2
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tausch werden deutliche Überhitzungen vermieden. Gleiches gilt für Anbackungen.
Da der Hals nicht mehr so hoch temperaturbelastet ist, stellt sich damit auch das Problem von Führungsungenauig-keiten nicht. Weiterhin werden Wärmeverluste durch den Hals oder zusätzliche Isolierungen vermieden, die bei dessen Beheizung über einen Doppelmantel aufgetreten sind.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zuleitung im Bereich des unteren Endes der Hohlwelle in einen in Längsrichtung des Rührbalkens verlaufenden Heizkanal mündet, der mit Heizkanälen in den Rührorganen verbunden ist, deren Ausgänge mit der Rückleitung verbunden sind.
Durch diese Ausgestaltung wird auf einfache Weise eine Zirkulation des Heizmittels und dessen Rückführung erreicht.
Für die Zuleitung und die Rückleitung in der hohlen Rührwerkswelle sind verschiedene Lösungen möglich. In einfacher Weise kann hierzu die Zuleitung als feststehendes zentrales Innenrohr und die Rückleitung als Ringleitung, die zwischen dem Innenrohr und der Innenwand der Hohlwelle angeordnet ist, ausgebildet sein. Dabei ist lediglich dafür zu sorgen, dass zwischen dem feststehenden Innenrohr und der rotierenden Rührwerkswelle entsprechende Dichtungen angeordnet sind bzw. dass eine Trennung zwischen der Rückleitung und der Zuleitung vorhanden ist.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass das Innenrohr auf der Oberseite mit einem Dichtkopf versehen ist, der die Abdichtung für die Zuleitung und die Rückleitung bildet, wobei der Dichtkopf auf der Rührwerkswelle gelagert sein kann.
Am unteren Ende des Innenrohres kann eine Spaltdichtung, z. B. eine Labyrinthdichtung, vorgesehen sein, um eine Trennung zwischen dem Zulauf des Heizmittels und dem Rücklauf zu erreichen.
Die Rückleitung des Heizmediums von den Rührorganen zu der Rührwerkswelle kann auf beliebige Weise erfolgen. Hierzu kann z. B. in einfacher Weise vorgesehen sein, dass an den Rührorganen an deren von der Zulassseite abgewandten Enden Querrohre angeordnet sind, die in die Rücklaufleitung münden.
Eine andere Möglichkeit, durch die weniger Stör- und Ablagerungsstellen entstehen, kann darin bestehen, dass die Rührorgane mit ihren inneren Enden in eine Befestigungsnabe für den Rührbalken münden und dass die Befestigungsnabe Durchgangsbohrungen aufweist, die in die Rücklaufleitung münden.
Auf diese Weise wird ein zusätzliches Zwischenstück zur Rückleitung vermieden. Vielmehr wird für diesen Zweck die Befestigungsnabe herangezogen, wobei es im Unterschied zu der bekannten Befestigungsart der Enden der Rührwerksorgane auf dem Rührbalken lediglich erforderlich ist, die Enden mit der Befestigungsnabe zu verbinden.
In vorteilhafter Weise können die Rührorgane wendeiförmig gebogene Arme aufweisen, wie an sich bekannt, wodurch das Produkt nicht nur geschoben, sondern regelrecht umgepflügt wird.
Eine einfache und sehr wirksame Form für die Umwälzung und Abschabung des Produktes besteht für den Rührbalken darin, dass er im Querschnitt gesehen wenigstens annähernd eine Dreiecksform besitzt.
Die Rührorgane können als Rohre ausgebildet sein, an die seitlich flache Schaber angesetzt sind, durch die das Produkt von den Wänden des Behälters und dem Behälterhals abgeschabt wird.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmässig beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Prozessfilter in Grundstellung
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Prozessfilter nach der Fig. 1 im geschwenkten Zustand für den Trocknungsvor-5 gang
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den unteren Bereich der Rührwerkswelle mit dem Rührwerksbalken in vergrösserter Darstellung
Fig. 4 einen Längsschnitt, ähnlich dem in der Fig. 3, mit io einer anderen Anschlussart für die Rührorgane
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V—V der Fig. 1
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI—VI der Fig. 1
Fig. 7 einen Längsschnitt durch den oberen Bereich der Rührwerkswelle mit dem Anschluss des Innenrohres 15 Aufbau und Wirkungsweise des Prozessfilters sind grundsätzlich von bekannter Art, weshalb nachfolgend nur auf die für die Erfindung wesentlichen Teile näher eingegangen wird.
In der Position gemäss Fig. 1 wird das zu behandelnde 20 Produkt gefiltert. Der Behälter 1 ist mit einem Heizmantel 2 versehen; d. h. er besitzt einen Doppelmantel. Im Inneren des Behälters befindet sich im unteren Bereich ein flüssigkeitsdurchlässiger Filterboden 3, hinter dem sich eine Abzugsöffnung 4 befindet.
25 Von der dem Filterboden 3 gegenüberliegenden Behälterwand aus ragt eine Rührwerkswelle 5 in das Behälterinnere. Der Behälter ist an dieser Stelle mit einem nach innen gerichteten Behälterhals 6 versehen. Am unteren Ende des Behälterhalses 6 befindet sich ein Führungslager 7 für die Rühr-30 werkswelle 5. Die Rührwerkswelle 5 selbst und die dazugehörigen Antriebseinrichtung, sowie eine nicht dargestellte Hub-Einrichtung sind über einen Flansch 8 direkt auf dem Behälter abgestützt.
Über eine Befestigungsnabe 9 ist ein Rührbalken 10 35 mit dem unteren Ende der Rührwerkswelle verbunden. Von dem Rührbalken 10 aus zweigen Rührörgane in Form von gewendelten oder spiralförmig verwundenen Rührarme 11 ab.
Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, weisen der Rühr-40 balken 10 und die Rührarme 11 Heizungskanäle 12 und 13 auf. Der Rührbalken 10 besitzt hierzu eine Dreiecksform, die aus drei Flacheisen gebildet ist. Die Rührarme 11 weisen hingegen eine Rohrform auf, an die seitlich in der Richtung auf die Innenwand des Behälters 1 und den Behälter-45 hals 6 gerichtete Flachteile 14 als Schaber angeschweisst sind.
Für den TrocknungsVorgang wird der Prozessfilter in die in der Fig. 2 dargestellte Lage geschwenkt, welche im Bedarfsfalle bis 180 Grad im Vergleich zu der in der Fig. 1 dar-50 gestellten Position gehen kann. Gleichzeitig wird die Rührwerkswelle 5 in den Behälterhals 6 eingeschoben. Das Niveau des zu trocknenden Produktes kann beliebig hoch eingestellt werden. In den Fig. 1 und 2 ist es durch die gewellte Linie 15 angedeutet.
55 In den Fig. 3,4 und 7 ist die Zu- und Ableitung des Heizmediums deutlicher dargestellt.
Die als Hohlwelle ausgebildete Rührwerkswelle 5 ist in ihrem Inneren mit einem zentralen Innenrohr 16 versehen, das am oberen Ende in einem Dichtkopf 17 befestigt ist. Von 60 dem Dichtkopf 7 führt ein Rohrkrümmer 18 zu einer nicht dargestellten Heizquelle. Der Dichtkopf 17 ist weiterhin mit einer Auslassöffnung 19 für den Rücklauf des Heizmediums versehen. Zwischen der Innenwand des rotationssymmetrischen Dichtkopfes 17 und der Aussenwand der Rührwerks-65 welle 5 befindet sich ein Lager 20.
Am unteren Ende liegt zwischen dem Innenrohr 16 und der Innenwand der Rührwerkswelle eine Spaltdichtung 21 vor, durch die eine Abdichtung zwischen dem Zulauf des
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Heizmittels und dem Rücklauf geschaffen wird. Der Rücklauf des Heizmittels erfolgt durch eine Ringleitung 22, die durch die Aussen wand des Innenrohres 16 und die auf Abstand davon liegende Innenwand der Rührwerkswelle 5 gebildet ist.
Die Rührwerkswelle besitzt eine untere Öffnung 23 in Verlängerung des Innenrohres 16, das in den Heizungskanal 12 mündet, der im Inneren des Rührbalkens 10 in dessen Längsrichtung, d. h. radial, verläuft und damit praktisch aus zwei Leitungen besteht. Im äusseren Bereich des Rührbalkens 10 sind die Rührarme 11 mit einem Ende angeflanscht, wobei eine Verbindung mit den Heizkanälen 12 des Rührbalkens und den Heizkanälen 13 der Rührarme 11 besteht. Die Zirkulation des Heizmittels erfolgt durch die Rührarme von aussen nach innen. Selbstverständlich ist jedoch auch die umgekehrte Richtung möglich, d. h. dass der Zulauf über die Ringleitung 22 und der Rücklauf über das Innenrohr 16 erfolgt.
Gemäss Fig. 3 sind die inneren Enden der Rührarme 11, welche geschlossen sind, auf den Rührbalken 10 befestigt und ein kurzes Querrohr 24 zweigt im Endbereich in radialer Richtung nach innen ab. Über die Querrohre 24 und damit fluchtende Bohrungen 25 in der Umfangswand der Rührwerkswelle 5 erfolgt die Verbindung zu der Ringleitung 22 und damit zur Abfuhr des Heizmittels und dessen Ableitung über die Auslassöffnung 19 in dem Dichtkopf 17.
Statt einer Verbindung der Heizungskanäle 13 mit der Ringleitung 22 über die Querrohre 24 kann nach der in der Fig. 4 dargestellten Ausgestaltung hierzu auch die Befestigungsnabe 9 verwendet werden. Wie ersichtlich sind dabei die in diesem Falle offenen Enden der Rührarme 11 mit der Befestigungsnabe 9 verbunden, wozu diese eine Schrägfläche für eine gute Anlage aufweist. Über Schrägbohrungen 26 in der Befestigungsnabe 9 und Querbohrunen 27 in der Rührwerkswelle 5 erfolgt wiederum eine Verbindung mit der Ringleitung 22.
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Claims (10)

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1. Prozessfilter mit einem beheizbaren und in einem Rahmen kippbar gelagerten rotationssymmetrischen Behälter, mit einem flüssigkeitsdurchlässigen Filterboden, mit einer in Behälterlängsrichtung angeordneten, in axialer Richtung über eine Hubeinrichtung verstellbaren und mit einer Antriebseinrichtung versehenen Rührwerkswelle an der ein Rührbalken mit Rührorganen befestigt ist, wobei die Rührwerkswelle über einen nach innen gezogenen Behälterhals in das Behälterinnere eingeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerkswelle als Hohlwelle (5) ausgebildet ist, mit einer Zuleitung (16) und einer Rückleitung (22) für ein Heizmittel, und dass der Rührbalken (10) und die Rührorgane (11) im Inneren Heizkanäle (12,13) aufweisen, die mit der Zuleitung und der Ableitung in der Hohlwelle (5) verbunden sind.
2. Prozessfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (16) im Bereich des unteren Endes der Hohlwelle in einen in Längsrichtung des Rührbalkens (10) verlaufenden Heizkanal (12) mündet, der mit Heizkanälen (13) in den Rührorganen (11) verbunden ist, deren Ausgänge mit der Rückleitung (22) verbunden sind.
3. Prozessfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung als feststehendes zentrales Innenrohr (16) und die Rückleitung als Ringleitung (22), die in dem Zwischenraum zwischen dem Innenrohr (16) und der Innenwand der Hohlwelle (5) verläuft, ausgebildet ist.
4. Prozessfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (16) auf der Oberseite mit einem Dichtkopf (17) versehen ist, der die Abdichtung für die Zuleitung und die Rückleitung bildet.
5. Prozessfilter nach einem der Ansprüche 2—4, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Innenrohrs (16) zwischen der Innenwand der Rührwerkswelle (5) und dem Innenrohr eine Spaltdichtung (21) angeordnet ist.
6. Prozessfilter nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rührorganen (11) an deren von der Zulassseite abgewandten Enden Querrohre (24) angeordnet sind, die in die Rücklaufleitung (22) münden.
7. Prozessfilter nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührorgane (11) mit ihren inneren Enden in eine Befestigungsnabe (9) für den Rührbalken (5) münden und dass die Befestigungsnabe Durchgangsbohrungen (26) aufweist, die in die Rücklaufleitung (22) münden.
8. Prozessfilter nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührorgane (11) wendeiförmig ausgebildet sind.
9. Prozessfilter nach einem der Ansprüche 1 — 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührbalken (5) im Querschnitt gesehen wenigstens annähernd eine Dreiecksform aufweist.
10. Prozessfilter nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührorgane (11) rohrförmig ausgebildet sind mit seitlich angesetzten Flachschabern (14).
CH4523/87A 1986-12-09 1987-11-20 CH673406A5 (de)

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