DE1044764B - Vorrichtung zur Verteilung fliessfaehiger sowie zaeher, klebriger oder pastoeser Substanzen an der Innenwand von Duennschichtverdampfern - Google Patents

Description

Die bisher üblichen Verteiler in Dünnschichtverdampfern bestehen aus Bürsten, Wischerblättern, Streichmessern oder Schabern, die an einer im Verdampferkörper rotierenden Welle angebracht sind und auf der Innenwand des Verdampferkörpers schleifen oder dicht an derselben vorbeistreichen. Der bei schleifenden Verteilerelementen auftretende Abrieb gelangt in die zu verarbeitende Substanz und verunreinigt 'dieselbe, was in vielen Fällen unerwünscht ist. Werden hochviskose, zähe oder pastöse Massen in den Dünnschichtverdampfer aufgegeben, so sind die vorstehend angeführten, bisher verwendeten Verteilvorrichtungen nur bedingt brauchbar, da mit ihnen eine gleichmäßige Verteilung dieser zähen Massen an der Verdampferraumwand häufig nicht möglich ist.

Es wurde nun gefunden, daß die genannten Nachteile behoben sind, wenn die Verteilvorrichtung erfindungsgemäß aus mindestens einer Rolle besteht, die in mit der Welle verbundenen Traversen drehbar gelagert und außerdem vorzugsweise in Schlitzen der Traversen radial beweglich ist, so daß sie bei Drehung der Welle infolge der Zentrifugalkraft auf der Verdampferrauminnenwand abrollt und dabei das zu verarbeitende Produkt verteilt. Da die Rolle rotiert, wird der Abrieb vernachlässigbar klein, so daß eine Verunreinigung des zu behandelnden Stoffes praktisch vermieden ist. Schließlich kann die Rolle auch etwa durch Anschlagsbegrenzung so angeordnet sein, daß sie in gewissem Abstand an der Innenwand vorbeigeführt wird.

Derartige Rollen sind imstande, leichtflüssige, insbesondere aber auch sehr zähe Massen einwandfrei auf der Innenwand zu einem dünnen Film auszuwalzen. Ihre Verwendung -bringt ferner eine Vergrößerung der Verdampferfläche und damit eine Erhöhung der Verdampferleistung mit sich, da die Rollen bei der Rotation Teile des zu behandelnden Stoffes auch auf ihrer eigenen Oberfläche mit sich nehmen. Um diese Leistungssteigerung voll auszunutzen, werden die Rollen mit einer Innenheizung versehen. Um gegebenenfalls einen positiven oder negativen Schlupf ihrer Oberfläche an der Innenwand zu erreichen, werden die Rollen mit einem eigenen Antrieb versehen. Um die Rollen mit einem die Zentrifugalkraft übersteigenden Druck an der Behälterwand abrollen zu lassen, sind sie mit einer zusätzlichen, z. B. federnden Andruckvorrichtung versehen.

Die Ausbildung der Verteilvorrichtung kann nach Anzahl und Durchmesser der Rollen sowie deren Anordnung und Form vielseitig variiert werden, z. B. können die Rollen in derselben Länge wie die zu bestreichende Verdampferlänge ausgeführt werden.

Die Rollen ■—■ insbesondere wenn sie von geringem Durchmesser sind — können nicht nur oben und unten, Vorrichtung zur Verteilung

fließfähiger sowie zäher, klebriger

oder pastöser Substanzen an der

Innenwand von Dünnschichtverdampfen!

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkus en-B ay erwerk

Konrad Brunk, Leverkusen,
ist als Erfinder genannt worden

sondern ein- oder mehrmal auf ihrer Länge gelagert werden.

Es können mehrere Einzelrollen von geringerer Länge hinter- und nebeneinander angeordnet werden.

Außer der zylindrischen Form können die Rollen eine konische Form haben.

Die Rollen können profiliert sein, z. B. mit Schnekkengängen versehen sein.

Die Rollen können, um eine Schubwirkung auf das zu verarbeitende Produkt zu erzeugen, mit ihrer Mittelachse schräg zur Verdampfermittelachse angeordnet werden, sie erhalten dann eine z. B. ellipsoide Form.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Verdampferkörper mit Verteilerrollen für leichtflüssige und schwerflüssige Stoffe,

Abb. 2 einen Querschnitt durch diese Vorrichtung,

Abb. 3 einen Längsschnitt durch einen Verdampfer mit Verteilervorrichtung, der speziell für hochviskose pastöse Stoffe geeignet ist; in

Abb. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für eine innen beheizte Rolle, in

Abb. 5 für eine Rolle mit eigenem Antrieb, in

Abb. 6 für eine Rolle mit Federandruck und in

Abb. 7 und 8 für eine Verteilvorrichtung mit schräg zur Verdampferachse angeordneten Rollen dargestellt.

Bei den in Abb. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungen bedeutet 1 den Verdampferkörper mit dem Heizmantel 2. In dem Verdampferkörper 1 ist die Antriebswelle 3 angeordnet mit den daran befestigten Traversen 4, in deren Schlitzen 5 die Rollen 6 mit ihren Zapfen 7 drehbar gelagert sind. Mit 8 ist das Eintrittsrohr für das zu behandelnde Material bezeichnet. Beim Drehen der Welle 3 und damit der Traver-

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sen 4 werden die drehbar gelagerten Verteilerrollen 6 durch die Zentrifugalkraft an die Innenwand des Verdampferkörpers 1 bzw. an die daran herabfließende, durch das Rohr 8 zugeführte Substanz gedrückt, rollen auf dieser ab und verteilen sie dabei gleichmäßig auf der Wandfläche, indem sie dieselbe in dünner Schicht auf der Wand auswalzen. Die in Abb. 3 gezeigte Vorrichtung, die insbesondere für Verteilung zäher Stoffe, die infolge ihrer Haftfähigkeit der Schwerkraft nicht mehr folgen, geeignet ist, besteht ebenfalls aus dem Verdampferkörper 1 mit Heizmantel 2, aus den Traversen 4 der Welle 3, drehbar angeordneten Walzen 6 und hat ein Materialzufuhrrohr 8. An der Welle 3 ist aber noch zusätzlich ein aus einer zweigängigen Schnecke aus Flachblech gebildetes Zufuhrorgan 9 angeordnet, derart, daß etwa zwei Drittel der Schneckenlänge oberhalb und ein Drittel unterhalb des Materialzufuhrrohres 8 liegt und daß die unteren Enden der Schneckengänge bis zwischen die oberen Enden der Verteilerrollen 6 reichen. Dieses Zufuhrorgan 9 för- ao dert das Material auf die Verdampferfläche und verhindert, daß das in den Apparat gedrückte teigartigej zähe Produkt sich im Raum oberhalb der Rollen staut. Der Verdampferkörper 1 ist mit einem Auslaßstutzen 10 für die Destillatdämpfe und einem Auslaß stutzen 11 as für den Rückstand ausgestattet. Die Welle 3 ist durch den Deckel 12 des Verdampferkörpers 1 geführt und trägt an ihrem Ende eine Antriebsrolle 13. Der Durchtritt der Welle durch den Deckel 12 wird mittels einer Stopfbüchse 14 abgedichtet. Gemäß Abb. 4 ist die Rolle hohl ausgebildet und ist am hohlen Winkelstück 16 der hohlen Traverse 17 drehbar gelagert. Am Zapfen des Winkelstücks 16 ist ein Heizkörper 18 befestigt, der zur Innenbeheizung der Rolle 15 dient. Die Leitungen 19 zur Zuführung des Heizstromes sind durch den hohlen Teil der Welle 20 nach außen zu Schleifringen geführt.

Abb. 5 zeigt eine Verteilerrolle mit eigenem Antrieb. Hierin bedeutet 21 die Verdampferraumwandung, 22 die Eingabeöffnung für das zu verarbeitende Produkt, 23 das Abführungsrohr der Destillatdämpfe, 24 die Hauptantriebswelle, 25 einen innenverzahnten Zahnkranz, der an dem Bund 26 befestigt ist, 27 eine mit der Welle 24 fest verbundene Büchse, die oben mit einer Scheibe 27 α versehen ist, unten mit einer an ihren Enden gegabelten Traverse 27 b; 28 ist ein in der Scheibe 27 a gelagertes Zahnrad mit Ritzel 28 α, welch letzteres mit Zahnkranz 25 kämmt; 29 ist ein in der Scheibe 27 a gelagertes Zwischenritzel, 30 das in 27 α gelagerte Rollenantriebsritzel, 31 die Rolle mit ihren Lagerzapfen 31 a, 33 die in den Traversegabelungen gleitenden Blöcke mit den Lagern für die Lagerzapfen der Rollen 31; 34, 35, 36 sind Gelenkwellenverbindungen zwischen Ritzel 30 und Rollenzapfen 31 a.

Bei Drehung der Hauptantriebswelle 24 rollt an dem Zahnkranz 25 das Ritzel 28 a ab, von wo über das Zahnrad 28, die Ritzel 29 und 30 die Drehbewegung mittels Gelenkweflenverfoindungen 34, 35, 36 zu den Rollen 31 weitergeleitet wird. Je nach der Wahl des Übersetzungsverhältnisses im Zahnradgetriebe ist dann die Umfangsgeschwindigkeit am Mantel der Rolle gleich, größer oder kleiner als die Umlaufgeschwindigkeit eines Punktes um die Welle 24 im Abstand des halben Verdampferraumdurchmessers, d. h., der Mantel der Rolle hat entweder keinen oder einen positiven oder einen negativen Schlupf gegenüber der Verdampferraumwandung. Ein Ausweichen der Rollen, wie es beim Verteilen des zu verarbeitenden Produktes erforderlich ist, wird durch die Lagerung der Rollen in den Gabeln ihrer Traversen gleitenden Blöcken erreicht.

Gemäß Abb. 6 werden die auf der Behälterwand 37 rollenden Walzen 38, deren Enden in Gleitstücken 39 gelagert sind, mittels der Blattfedern 40 über die in den Traversen 41 verschiebbaren Gleitstücke 39 gegen die Wand 37 gedrückt.

Eine Verteilervorrichtung mit schräg zur Mittelachse 'angeordneten Rollen zeigen Abb. 7 und 8.

Hierin bedeutet 42 die Antriebswelle, 43 die obere, mit der Welle 42 fest verbundene Traverse, 45 die bauchigen, schräg stehenden, in den Gabelenden der Traversen beweglich gelagerten Rollen, 46 die Verdampferrauminnenwand, 47 das Produktzuführungsrohr.

Bei Drehung der Welle in angegebenem Sinne erfährt das zu verarbeitende Produkt durch die umlaufenden Schrägrollen einen die Wirkung der Schwerkraft unterstützenden Schub nach unten.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Verteilung fließfähiger sowie zäher, klebriger pastöser oder ähnlich konsistenter Substanzen an der Innenwand von Dünnschichtverdampfern, gekennzeichnet durch mindestens eine Rolle (6,15, 31, 38 bzw. 45), die in mit der Welle (3, 20,24 bzw. 42) verbundenen Traversen (4,17,27 b, 41 bzw. 43) drehbar gelagert ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (6) in den Traversen (4) in Schlitzen (5) radial beweglich gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (15) mit Innenheizung (18) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (38) in Traversen (41) mit einer federnden Andruckvorrichtung (40) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (31) mit Eigenantrieb versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (45) schräg zur Verdampfermittelachse (42) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen