Claims (2)
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Erfindungsanspruch.·Invention claim. ·
Dünnschichtverdampfer zur Eindickung viskoser Medien, insbesondere zur Entmonomerisierung von Polymerschmelzen, gekennzeichnet dadurch, daß der Rotor (1) axialsymmetrisch angeordnete wandgängige Flügel in Form von schrägverzahnten Zahnstangen (3) besitzt, deren Zähne (4) sich in Umfangsrichtung des Rotors von Zahnstange zu Zahnstange überlappen, die Zahnstangen einen trapezähnlichen Querschnitt besitzen, ihre im Vergleich zur gezahnten Stirnseite breitere glatte Rückseite zur Rotorwelle zeigt, sich an den Rotor eine mehrgängige konische Austragsschnecke (2) mit einem Kern konstanter Dicke (5) und in Förderrichtung abnehmender Ganghöhe (6) unmittelbar dergestalt anschließt, daß sich jeweils eine Zahnstange und der in Drehrichtung gesehen vor ihr befindliche Raum bis zur nächsten Zahnstange über jeweils einem Gang der Austragsschnecke befinden.Thin-film evaporator for thickening viscous media, in particular for the demonomerization of polymer melts, characterized in that the rotor (1) has axially symmetrical wall-mounted vanes in the form of helical racks (3) whose teeth (4) overlap in the circumferential direction of the rotor from rack to rack , The racks have a trapezoidal cross-section, compared to the toothed end broader smooth back to the rotor shaft, to the rotor a mehrgängige conical discharge screw (2) with a core of constant thickness (5) and in the conveying direction decreasing pitch (6) directly dergestalt connects that are each a rack and seen in the direction of rotation in front of her room until the next rack on each case a gear of the discharge screw.
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen Dünnschichtverdampfer zur Eindickung viskoser Medien, insbesondere zur Entmonomerisierung von Polymeren unter Vakuum bei erhöhter Temperatur.The invention relates to a thin film evaporator for thickening viscous media, in particular for the demonomerization of polymers under vacuum at elevated temperature.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist bekannt, daß sich konventionelle Dünnschichtverdampfer wegen der hohen Produktviskosität nicht zur Eindickung zäher Medien eignen. Dafür kommen in der Regel Sonderkonstruktionen mit speziellen Rotoren zum Einsatz. In DE-OS 2 615 540 wird ein Rotor zur Behandlung viskoser Stoffe, der zahlreiche schmale Flügel besitzt, die sich von der Rotorwelle bis zur Wand des Dünnschichtverdampfers erstrecken, beschrieben. Diese Flügel sind in mehreren parallelen Reihen über die gesamte Rotorlänge verteilt und dabei so gegen Wand und Rotorachse geneigt, daß sie das Produkt gleichzeitig zur Wand hin und an ihr entlang abwärts fördern. Mit dieser Konstruktion ist es nur bedingt möglich, ein für eine schonende Eindickung notwendiges, sehr enges Verweilzeitspektrum zu erreichen, da Produkt auf den zahlreichen Rückseiten dieser Flügel haftet und deshalb den Dünnschichtverdampfer verzögert passiert. Weiterhin fehlen hier die bei axial durchgängigen Flügeln bekannten Bugwellen aus Produkt vor den Flügeln, die entscheidend zur Verringerung der Verweilzeit im Dünnschichtverdampfer beitragen. Eine niedrige Verweilzeit ist jedoch bei zahlreichen Stoffen Voraussetzung für eine gute Produktqualität.It is known that conventional thin-film evaporators are not suitable for thickening viscous media because of the high product viscosity. For this, special constructions with special rotors are usually used. DE-OS 2 615 540 describes a rotor for the treatment of viscous substances which has numerous narrow wings which extend from the rotor shaft to the wall of the thin-film evaporator. These wings are distributed over the entire length of the rotor in several parallel rows and inclined against the wall and rotor axis in such a way that they simultaneously convey the product down to and along the wall. With this construction, it is only partially possible to achieve a very narrow residence time spectrum necessary for a gentle thickening, since product adheres to the numerous rear sides of these wings and therefore delays the passage of the thin-film evaporator. In addition, the bow waves of product in front of the wings, which are known for axially continuous wings, are missing here, which contribute decisively to reducing the residence time in the thin-film evaporator. However, a low residence time is a prerequisite for good product quality in the case of numerous substances.
In US-PS 801 284 wird ein Rotor mit axial durchgängigen, außen gezähnten Flügeln beschrieben. Die Zähne sind so an den Flügeln angeordnet, daß sie das Produkt von der Wand abkratzen und gleichzeitig abwärts fördern. Nachteilig ist hierbei, daß die Flügel kein Produkt aus dem Inneren des Dünnschichtverdampfers, wohin es insbesondere durch spontane Expansion beim Eintritt in den unter Vakuum stehenden Apparat gelangt, erfassen und zur Wand transportieren.In US-PS 801 284 a rotor is described with axially continuous, externally toothed blades. The teeth are arranged on the wings so that they scrape the product off the wall and at the same time promote downward. The disadvantage here is that the wings no product from the interior of the thin-film evaporator, where it reaches in particular by spontaneous expansion when entering the apparatus under vacuum, detect and transport to the wall.
Bekannt ist weiterhin ein Rotor, bestehend aus zahlreichen Flügeln und einer dazwischenliegenden, wandgängigen Schnecke, die den Abwärtstransport der viskosen Stoffe unterstützt (DE-OS 1 245 315). Zu den beschriebenen Nachteilen vieler einzelner Flügel kommt hier noch die schwierige Fertigung des relativ komplizierten Rotors.Also known is a rotor consisting of numerous wings and an intermediate, wall-mounted screw, which supports the downward transport of the viscous substances (DE-OS 1,245,315). The described disadvantages of many individual wings comes here even the difficult production of relatively complicated rotor.
Eine Austragsschnecke für Dünnschichtverdampfer mit separatem Antrieb wird in DE-OS 1 542 151 beschrieben. Nachteilig ist hierbei, daß Rotor und Austragsschnecke in ihrem Förderverhalten nicht aufeinander abgestimmt sind und der Produktstau im Obergangsbereich zwischen Rotor und Austragsschnecke zu einer Verweilzeiterhöhung und damit zu einer zusätzlichen thermischen Belastung der Produkte führen kann.A discharge screw for thin film evaporator with separate drive is described in DE-OS 1 542 151. The disadvantage here is that the rotor and discharge screw are not matched in their conveying behavior and the product accumulation in the transition region between the rotor and discharge screw can lead to a retention time increase and thus to an additional thermal load of the products.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die thermische Schädigung von viskosen Medien beim Aufkonzentrieren in Dünnschichtverdampfern zu vermeiden und damit die Produktqualität zu verbessern.The aim of the invention is to avoid the thermal damage of viscous media when concentrated in thin film evaporators and thus to improve product quality.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die technische AufgabeThe technical task
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rotor und Austragsorgan eines Dünnschichtverdampfers zum Eindicken viskoser Medien so zu gestalten, daß bei kurzen Verweilzeiten und engem Verweilzeitspektrum eine schonende Aufkonzentrierung der viskosen Medien erreicht wird.The invention has for its object to make the rotor and discharge of a thin-film evaporator for thickening viscous media so that a gentle concentration of the viscous media is achieved with short residence times and narrow residence time spectrum.
Merkmale der ErfindungFeatures of the invention
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor axialsymmetrisch angeordnete, wandgängige Flügel in Form von schrägverzahnten, in Drehrichtung abwärts fördernden Zahnstangen besitzt, deren Zähne sich in Umfangsrichtung des Rotors gesehen überlappen. Die Zahnstangen besitzen einen trapezähnlichen Querschnitt, dessen Schmalseite mit den Zähnen versehen ist und zur Wand weist, während die breitere glatte Rückseite zur Rotorwelle zeigt. An den Rotor schließt sich in Förderrichtung unmittelbar eine mehrgängige konische Austragsschnecke mit einem Kern konstanter Dicke und in Förderrichtung abnehmender Ganghöhe dergestalt an, daß sich jeweils eine Zahnstange und der in Drehrichtung vor ihr befindliche freie Raum bis zur nächsten Zahnstange über jeweils einem Gang der Austragsschr ecke befinden.The object is achieved in that the rotor axially symmetrically arranged, wall-mounted wings in the form of helical, in the direction of rotation down promoting racks has their teeth overlap seen in the circumferential direction of the rotor. The racks have a trapezoidal cross-section, the narrow side is provided with the teeth and facing the wall, while the broader smooth back faces the rotor shaft. To the rotor closes in the conveying direction directly a multi-stage conical discharge screw with a core of constant thickness and decreasing in the direction of travel pitch such that in each case a rack and the direction of rotation in front of her free space to the next rack via a respective corridor of Austragsschr corner are located.
Das in den Dünnschichtverdampfer eingespeiste Produkt wird von den zahnstangenförmigen Rotorflügeln erfaßt, in die Keilspalte zwischen Zahnstangen und Behälterwand gequetscht und von den schräg stehenden Zähnen abwärts gefördert. Dabei kommt es zu einer ständigen Produktumwälzung und Oberflächenerneuerung, was die Entmonomerisierung vorteilhaft beeinflußt.The product fed into the thin-film evaporator is gripped by the rack-shaped rotor blades, squeezed into the wedge gaps between the racks and the container wall, and conveyed downwardly by the slanted teeth. This leads to a constant product recirculation and surface renewal, which favorably influences the demonomerization.
Jede Zahnstange fördert das Produkt unmittelbar in den darunter befindlichen Gang der Austragsschnecke. Diese erfaßt das übergebene Produkt, komprimiert dieses und trägt es aus. Durch die gewählte Verfahrensweise liegt der Produktsumpf tiefer und die Verweilzeit ist klein.Each rack feeds the product directly into the underlying passage of the discharge screw. This records the delivered product, compresses it and carries it out. Due to the chosen procedure, the product sump is deeper and the residence time is small.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt die Vorderansicht des Rotors 1 und der Austragsschnecke 2. Fig.The invention will be explained in more detail below by way of example. Fig. 1 shows the front view of the rotor 1 and the discharge screw 2. Fig.
2 zeigt die Draufsicht des Rotors. Die Rotorflügel besitzen die Form von Zahnstangen 3 mit schräg stehenden Zähnen 4 und trapezähnlichem Querschnitt. Jeweils eine Zahnstange trifft axial auf einen Gang der mehrgängigen Austragsschnecke. Diese ist konisch, besitzt einen Kern konstanter Dicke 5 und damit eine in Förderrichtung abnehmende Ganghöhe 6.2 shows the top view of the rotor. The rotor blades are in the form of racks 3 with inclined teeth 4 and trapezoidal cross-section. In each case a rack axially meets a passage of the multi-course discharge screw. This is conical, has a core of constant thickness 5 and thus a decreasing in the conveying direction pitch. 6