DD237478A5 - Universeller rotor zu rotationsduennschichtapparaten - Google Patents

Abstract

Aufgabe und Ziel der Erfindung bestehen darin, den Rotor so auszubilden, dass sich Wischer in zweckdienlich ausgestalteten Bahnen durch Wirkung der Zentrifugalkraft in Richtung des Mantels frei bewegen koennen, um eine Anpassung an verschiedene Aufgaben zu ermoeglichen und einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewaehrleisten. Der Rotor, der einen geheizten Mantel und eine darin konzentrisch gelagerte Welle aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle darauf senkrecht angeordnete Ringe befestigt sind und in den in den Ringen ausgestalteten Spalten durch Wirkung der Zentrifugalkraft in Richtung des Mantels sich frei bewegende Wischer gelagert sind. Die Spalte koennen radial oder im Verhaeltnis zur radialen Richtung der Drehrichtung entgegengesetzt schraeg verlaufen. Die Spalte koennen mit einer das Verkippen der Wischer zulassenden gewoelbten Wandung ausgestaltet sein. Die Wischer sind vorteilhaft mit Zusatzgewichten versehen und am Ende im der Drehung entgegengesetzten Sinne umgebogen. Die Erfindung kann in der Chemieindustrie angewendet werden. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen universellen Rotor für Rotationsdünnschichtapparate, der einen geheizten Mantel und eine darin konzentrisch gelagerte Welle aufweist. .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Rotationsdünnschichtapparate werden in der chemischen Industrie in großem Umfang verwendet. Die grundsätzlichen Eigenschaften dieser Apparate zeigen sich in der ausgezeichneten Wärmeübertragung, einwandfreier Vermischung und schonender Materialbehandlung. Die Funktion des Dünnschichtapparats wird durch den in dem geheizten zylindrischen Mantel angeordneten Rotor bestimmt, der die Aufgabe hat, das eingeführte Material an der Innenwandung des geheizten Mantels in Form einer Dünnschicht bzw. eines Films auszubreiten, lh dem Rotor führen die Wischer im wesentlichen die Dünnschichtbildung aus. Bei gewissen Rotationsdünnschichtapparaten sind die Wischer an der sich verdrehenden Welle steif befestigt, wodurch zwischen dem Wischer und der Innenfläche des geheizten Mantels ein konstanter Spalt entsteht. Die Lösung ist verhältnismäßig einfach, leider ist das Anwendungsgebiet eines derart ausgestalteten Rotors ziemlich beschränkt. Um das Anwendungsgebiet erweitern zu können, wurden Lösungen entwickelt, bei denen die Wischer so befestigt sind, daß sie im Verhältnis zu der Drehachse um die Lager verkippbar sind. Nun bestrebt die zentrifugale Kraft den Wischer an den Mantel zu drücken, während der Stoff, aus dem die Dünnschicht auszubilden beabsichtigt ist, eine entgegengesetzte Kraft ausübt. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, durch die richtige Wahl der Betriebsverhältnisse (Umdrehungszahl) die erforderliche Spaltenweite und Dünnschichtdicke einstellen zu können. .

Der Nachteil der letzterwähnten Lösung liegt in der hochgradigen Empfindlichkeit der Lagerung der Wischer, eine äußerst komplizierte Konstruktion wird beansprucht, wodurch der Kostaufwand bei dem Rotor weitgehend erhöht wird. Gleichzeitig wird infolge der Wischergestaltung der Bedarf an Wartung zu groß.

Ziel der Erfindung '

Der Erfindung wurde das Ziel gesetzt, die erwähnten Mangel zu eliminieren und einen universellen Rotor zu entwickeln, unter Zuhilfenahme dessen die Anpassung an verschiedene Aufgaben ermöglicht wird, der eine einfache Gestaltung aufweist und wirtschaftlich betrieben werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rotor so auszubilden, daß sich Wischer in zweckdienlich ausgestalteten Bahnen durch Wirkung der zentrifugalen Kraft in Richtung des Mantels frei bewegen können, so daß die Position der Wischer, bzw. die Spaltweite zwischen der Innenwandung des Mantels und dem Wischer und so die Dünnschichtdicke durch entsprechende Wahl der Betriebsverhältnisse, d. h. der Umdrehungszahl, der zugeführten Materialmenge auf das gewünschte Maß eingestellt werden

kann. .

Demnach bezieht sich die Erfindung auf einen universellen Rotor für Rotationsdünnschichtapparate, der einen geheizten Mantel und eine darin konzentrisch gelagerte Welle aufweist.

Das Wesentliche der Erfindung liegt darin, daß an der Welle darauf senkrecht angeordnete Ringe befestigt sind, und in den in den Ringen ausgestalteten Spalten sich unter Wirkung der zentrifugalen Kraft in Richtung des Mantels frei bewegende Wischer gelagert

sind. '. ' .

In gewissen Fällen kann auch die einfachste Lösung befriedigend sein, bei der die Spalte radial ausgestaltet sind.

Eine Gestaltung kann auch zweckdienlich sein, bei der die Spalte im Verhältnis zu der radialen Richtung, der Drehrichtung entgegengesetzt schräggestellt sind.

Um eventuelle Einklemmung der Wischer beseitigen zu können, wurde eine Lösung entwickelt, bei der die Spalte mit einer auch die Kippüng der Wischer zulassenden gewölbten Wandung ausgestaltet sind.

Sollte es beabsichtigt sein, die Wirkung der zentrifugalen Kraft zu erhöhen, werden die Wischer zweckmäßig mit Zusatzgewichten versehen.

Vom Standpunkt der Dünnschichtausbreitung kann es vorteilhaft sein, wenn die Enden der Wischer der Drehrichtung entgegengesetzt umgebogen sind.

Ausführungsbeispiel

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

den schematisch dargestellten Schnitt des erfindungsgemäßen Rotors. ' den Schnitt eines Teiles des erfindungsgemäßen Rotors in vergrößertem Maßstab dargestellt, den Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2;

die verschiedenen Versionen der in den Ringen des erfindungsgemäßen Rotors ausgestalteten und die Wischer leitenden Spalte.

zwei Ansichten des mit Gewichten belasteten Wischers,

zwei Ansichten eines Wischers mit umgebogenem Ende.

Wie es aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind auf einer Welle 7 eines Rotors 1 auf einer später ausführlich beschriebenen Weise senkrecht angeordnete Ringe befestigt. Der Rotor 1 ist in dem 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 folgendermaßen ausgestaltet:

An der Welle 7 sind Segmente 8 angeschweißt, an denen 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 der Wischer 10 dienende Spalte 14 ausgestaltet. Die die eigentliche Dünnschichtbildüng gewährleistenden Wischer 10 sind in der einander zugewandten Spalten 14 zweier benachbarter Ringe angeordnet. Wie es aus den Fig. 2 und 3 wohl ersichtlich ist, weist der Wischer 10 sowohl entlang der inneren, wie auch der äußeren Kante Vorsprünge auf. Die äußeren Vorsprünge haben die Aufgabe, die wirksame Arbeitskante des Wischers zu vergrößern, während die inneren Vorsprünge verhindern, daß während des Zusammenbaus des Rotors der Wischer aus dem Rotor herausfallen kann, noch bevor der Rotor in den Mantel eingesetzt wird.

Die während der Verdrehung der Welle entstehende zentrifugale Kraft preßt die Wischer 10 an die Innenwand des geheizten Mantels 2; als Erfolg breiten die Wischer 10 das vor ihnen abfließende Material an der Wandung aus.

Selbstverständlich hängt die Anzahl der Wischer von der Rotoriänge, den technologischen Forderungen und dem Apparatedurchmesser ab.

Fig. 4a zeigt den in dem Ring 12 ausgearbeiteten radialen Spalt 14. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn die Spalte 14 (seihe Fig. 4b.) in einem der Drehrichtung der Ringe 12 entgegengesetzten Sinn schräg ausgestaltet sind. Bei einer weiteren möglichen Ausführung, wie z. B. nach Fig. 4c, sind die Wandungen der Spalte 14 gewölbt geformt, als Erfolg können die Wischer in den Rillen nicht nur nach außen oder nach innen gleiten, sondern sie sind fähig, im Verhältnis zu der Rillenachse zu kippen.

In Fig. 5a und 5b sind die Wischer 10 mit den Gewichten 16 beiastet, eine derartige Anordnung dient zur Erhöhung der Wirkung der zentrifugalen Kraft.

Fig. 6a und 6b veranschaulichen eine weitere mögliche Ausführung des Wischers, dessen äußeres Ende der Drehrichtung entgegengesetzt eingebogen ist.

Wie es aus den Ausführungsbeispielen eindeutig hervorgeht, weist der erfindungsgemäße Rotor einen äußerst einfachen Aufbau auf. Ein kompliziertes, zum Schadhaftwerden neigendes, besondere Wartung beanspruchendes Teil ist nicht enthalten. Gleichzeitig kann durch die richtige Wahl der Betf iebsverhältnisse die gewünschte Dünnschichtdicke eingestellt werden.

Claims (6)

1. - 1 - £.01 t/O

   Erfindungsanspruch:

   1. Universeiler Rotor für Rotationsdünnschichtapparate, der einen geheizten Mantel und eine darin konzentrisch gelagerte Welle aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß an der Welle (7) darauf senkrecht angeordnete Ringe (12) befestigt sind und in den in den Ringen ausgestalteten Spalten (14) durch Wirkung der zentrifugalen Kraft in Richtung des Mantels (2) sich frei bewegende Wischer (10) gelagert sind.
2. 2. Universeller Rotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Spalte (14) radial verlaufen.
3. 3. Universeller Rotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Spalte im Verhältnis zu der radialen Richtung, der Drehrichtung entgegengesetzt schräglaufend ausgestaltet sind.
4. 4. Universeller Rotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Spalte (14) mit einer das Verkippen der Wischer (10) zulassenden gewölbten Wandung (15) ausgestaltet sind.
5. 5. Universeller Rotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwecks Erhöhung der zentrifugalen Kraft die Wischer (10) mit Zusatzgewichten (16) versehen sind.
6. 6. Universeller Rotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Enden der Wischer (10) im, der Drehrichtung entgegengesetzten Sinne umgebogen sind.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen