DE1667149A1

DE1667149A1 - Process and thin-film apparatus for treating flowable products

Info

Publication number: DE1667149A1
Application number: DE19671667149
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing List
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-01-28
Filing date: 1967-01-23
Publication date: 1971-06-16
Also published as: GB1182321A; FR1509559A; AT274746B; CH480864A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPUNG. BUSChHOFF _BE -,-, ₃₀₇ DIPING. BUSChHOFF _BE -, -, ₃₀₇ DIPL-ING. HENNlCKE DIPL-ING. HENNlCKE DIPUNG. VOLLBACH 1 KR7 1 / QDIPING. VOLLBACH 1 KR7 1 / Q

5 KÖLN IOD / 14a5 COLOGNE IOD / 14a

5 KÖLN5 COLOGNE

KAISER-WILHEIM-RING 24KAISER-WILHEIM-RING 24

Köln, 19. März 1970 Akz.: P 16 67 149.1-41 u.Z.: Ls 302Cologne, March 19, 1970 acc .: P 16 67 149.1-41 u.z .: Ls 302

Dipl.-Ing. Heinz List, PrattelnDipl.-Ing. Heinz List, Pratteln

(Schweiz )(Switzerland )

Verfahren und Dünnschichtapparat zum Behandeln von fliessfähigen ProduktenProcess and thin-film apparatus for treating flowable products

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln von fliessfähigen Produkten in einem Dünnschichtapparat für verfahrenstechnische Prozesse, z.B. Eindampfen, Reaktionen, Zerkleinern, Dispergieren, Lösen, Mischen, Plastifizieren und Homogenisieren in einer Dünnschicht, und betrifft weiterhin einen Dünnschichtapparat zur Ausführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for treating Flowable products in a thin-film apparatus for process engineering processes, e.g. evaporation, reactions, Crushing, dispersing, dissolving, mixing, plasticizing and homogenizing in a thin layer, and concerns furthermore a thin-film apparatus for carrying out this method.

Es ist eine grosse Anzahl von Dünnschichtapparaten bekannt, bei denen die Produkte in dünnen Schichten verarbeitet werden. Wärmetechnisch sind es besonders die Dünnschichtverdampfer, bei denen ein kurzer Diffusionsweg und eineA large number of thin-film devices are known in which the products are processed in thin layers will. In terms of heat, it is especially the thin-film evaporators, where a short diffusion path and a

1 f % f j f, ζ' fj % €h f, fö1 f% fj f, ζ 'fj% € hf, fö

8 ■■ -.*· <Φ Ci I. ' U h SL) i£ 4Ü -8 ■■ -. * · <Φ Ci I. ' U h SL) i £ 4Ü -

(A;f." i! AL·" 'ΐ ^r<- 5 !.-..-■» ο ■ ·■· -(A; f. "I! AL ·" 'ΐ ^{r <} - 5!.-..- ■ » ο ■ · ■ · -

starke Bewegung des Produktes hohe Wärmeübergangszahlen ergeben. Auch für mechanische Vorgänge, wie z.B. Zerkleinerung und Lösen, wird in vielen Apparaten das Arbeiten in einer dünnen Schicht angestrebt, um einen möglichst guten Zerkleinerungseffekt zu erreichen und gleichzeitig eine gute Beherrschung der bei den meisten Prozessen auftretenden Wärmeentwicklung zu ermöglichen. Eine besondere Rolle spielt letzteres bei der Verarbeitung von hochviskosen Produkten, z.B. von Farbpigmenten, Lacken und Kunststoffen oder von temperaturempfindlichen Stoffen, wie z.B. Lebensmittel. strong movement of the product results in high heat transfer coefficients. Also for mechanical processes such as shredding and dissolving, in many apparatuses the aim is to work in a thin layer in order to achieve as good a layer as possible To achieve the crushing effect and at the same time a good mastery of the occurring in most processes To allow heat generation. The latter plays a special role in the processing of highly viscous ones Products, e.g. from color pigments, lacquers and plastics or of temperature-sensitive substances, such as food.

Bei den bisher bekannten Apparaten wird diese Dünnschicht in gleichbleibenden Spalten zwischen zwei feststehenden oder sich ohne oder mit Relativgeschwindigkeit zueinander bewegenden Werkzeugen erzeugt. Gute Beispiele hierfür sind die bekannten Keilspalteffekte zwischen zwei Walzen, z.B. in Knetmaschinen. Es wird bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, durch das die Behandlung des Produktes in der Dünnschicht schneller und besser, das bedeutet wirkungsvoller, vor sich geht. Das Eindampfen, Zerkleinern usw. des Produktes wird dann intensiviert, wenn gemäss der Erfindung die Dünnschicht einer oszillierenden Bewegung ausgesetzt wird, zum wechselnden Vergrössern und Verkleinern der Dünnschichtdicke.In the previously known apparatus, this thin layer is fixed in constant gaps between two or without tools or tools that move at a relative speed to one another. Good examples of this are the well-known wedge gap effects between two rollers, e.g. in kneading machines. The purpose is a procedure to create, through which the treatment of the product in the thin layer faster and better, that means more effective, going on. The evaporation, crushing, etc. of the product is then intensified if according to the Invention, the thin film is subjected to an oscillating movement, for alternating enlargement and reduction the thin film thickness.

Pur die Verbesserung des Dünnschichtverfahrens sind besonders zwei Effekte wesentlich. Mechanisch kann die Dünnschicht wegen der kurzen Zeitdauer, in der dies geschieht, auf eine minimale Dicke reduziert werden, die bei anderen Apparaten mit mechanisch erzeugter stationärer Dünnschicht wegen der Gefahr des Anfressens der metallischen Werkzeuge nicht eingehalten werden kann. Verfahrenstechnisch werden durch das wechselnde Verkleinern und Vergrössern der Dünnschicht starke zusätzliche Scherkräfte im Produkt erzeugt, die die Leistung des Verfahrens wesentlich erhöhen. Thermisch ergibt die hierdurch erzfeite starke Bewegung im. Produkt verbesserte Wärmeübergänge.Purely the improvement of the thin film process are special two effects are essential. Mechanically, because of the short period of time in which this happens, the thin layer can be reduced to a minimum thickness, which is the case with other devices with a mechanically generated stationary thin film cannot be adhered to due to the risk of the metal tools being corroded. Process engineering the alternating reduction and enlargement of the thin layer generates strong additional shear forces in the product, which significantly increase the performance of the process. In terms of temperature, the strong movement in the ore as a result of this results. Product improved heat transfer.

109825/1929109825/1929

~³~ · 1B67U9~ ³ ~ 1B67U9

Das Verfahren wird vorteilhaft in einer Maschine oder einem Apparat durchgeführt, in der das Produkt durch enge zylindrische Spalten geführt wird, deren Begrenzungswände relativ zueinander rotieren und zusätzlich oszillieren.The method is advantageous in a machine or carried out an apparatus in which the product is passed through narrow cylindrical gaps, the boundary walls of which rotate relative to each other and also oscillate.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Dünnschichtapparates dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the inventive Thin-film apparatus shown. Show it:

Pig. 1 den Längsschnitt eines Apparates, bei dem ein unteres Arbeitselement nur rotiert und ein oberes Arbeitselement linear oszilliert,Pig. 1 shows the longitudinal section of an apparatus in which a lower working element only rotates and an upper one Working element oscillates linearly,

Pig. 2 eine Draufsicht auf den Apparat nach Pig. I, teilweise geschnitten nach der Linie II-II,Pig. Figure 2 is a plan view of the Pig apparatus. I, partially cut along the line II-II,

Pig. 3 einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines Dünnschichtapparates, mit kreisförmig oszillierendem Oberteil,Pig. 3 is a longitudinal section through the upper part of a Thin-film apparatus, with circular oscillating upper part,

Pig. 4 eine Draufsicht auf den Apparat nach Pig. 3,Pig. Figure 4 is a plan view of the Pig apparatus. 3,

Pig. 5 einen Längsschnitt durch einen weiteren Apparat, mit einem feststehenden und einem rotierenden und gleichzeitig oszillierenden Werkzeug,Pig. 5 shows a longitudinal section through a further apparatus, with a stationary and a rotating one simultaneously oscillating tool,

Pig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-TI der Pig. 5, undPig. 6 shows a cross section along the line VI-TI of Pig. 5, and

Pig. 7 einen Längsschnitt durch die Werkzeuge eines als Eindampfer ausgebildeten Dünnschichtapparates.Pig. 7 shows a longitudinal section through the tools of an as Evaporator trained thin-film apparatus.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen der Dünnschichtapparate bestehen die eigentlichen Arbeitselemente 10 und 20 der Maschine je aus einer Reihe von konzentrischen Zylindern 11, 12 bzw. 21, 22, 23. Diese Zylinder sind einseitig geschlossen und so ineinander gesteckt, dass sich zwischen ihnen ringförmige Arbeitsräume bilden, durch die das zuIn all embodiments of the thin-film apparatus the actual working elements 10 and 20 of the machine each consist of a series of concentric cylinders 11, 12 or 21, 22, 23. These cylinders are closed on one side and inserted into one another in such a way that between form them ring-shaped work spaces through which that too

109825/1929109825/1929

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

" ⁴ " 1667K9" ⁴ " 1667K9

verarbeitende Produkt hindurchfliesst. Durch die Rotation mindestens eines der beiden Arbeitselemente 10 und 20 und eine zusätzliche Oszillation dieser Arbeitselemente gegeneinander werden im Produkt starke Seherkräfte erzeugt und damit eine intensive Bearbeitung erzielt. Die Intensität der Bearbeitung wird unterstützt durch den langen Weg und die dünnen Schichten des Produktes zwischen den verhältnismässig grossen Flächen der Arbeitselemente 10 und 20. Diese grossen Flächen der dünnen und stark bewegten Produktschichten erlauben eine sehr gute Heizung und Kühlung mittels bekannter Massnahmen. Die Arbeitselemente 10 und sind hierfür mit Hohlräumen und Kanälen versehe, die der Uebersichtlichkeit wegen nicht dargestellt sind. Die Mittel zum Transport des Produkts durch die Arbeitsräume können je nach Art des Produkts ausgebildet werden. Für niedrig viskose Flüssigkeiten genügt ein einfacher zentraler Trichter 25, nach Fig. 1. Die Flüssigkeit durchläuft dann die Arbeitsräume nach dem Ueberlaufprinzip von innen nach aussen. Für Löseprozesse kann ein solcher Einlauftrichter 25 mit einem zusätzlichen Rührer als Torloser ausgerüstet werden. Höher viskose und plastische Stoffe müssen mit Druck durch die Arbeitsräume hindurchgetrieben werden. In einigen Fällen genügt hierfür eine Pumpe, die das Produkt in einen geschlossenen Einlauftrichter hineinpresst. In anderen Fällen, z.B. bei Kunststoffen, sind Extruderschnecken notwendig. Fig. 3 zeigt eine Ausführung, bei der eine Extruderschnecke 18 direkt mit dem rotierenden Arbeitselement 10 gekuppelt ist. In Fig. 5 werden die Arbeitsräume von einer separat angetriebenen Extruderschnecke 26 gespeist. In vielen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, wie in der Fig. 1 gezeigt, die zylindrischen Arbeitsflächen der Elemente 10 und 20 mit Schneckennuten 14 zu versehen, die das Produkt transportieren. Werden die Nuten keilförmig, und zwar mit einseitig zunehmender Tiefe ausgebildet, so können nach dem bekannten Keilspaltprinzip noch zusätzliche Scherkräfte im Produkt erzeugt werden.processing product flows through it. Through the rotation at least one of the two working elements 10 and 20 and an additional oscillation of these working elements against each other strong visual powers are generated in the product and thus intensive processing is achieved. The intensity The processing is supported by the long way and the thin layers of the product between the relatively large areas of the working elements 10 and 20. These large areas of the thin and strongly moving product layers allow very good heating and cooling by means of known measures. The work items 10 and are provided with cavities and channels, which are not shown for the sake of clarity. The means to transport the product through the work rooms can be designed depending on the type of product. For low For viscous liquids, a simple central funnel 25 is sufficient, according to FIG. 1. The liquid flows through then the work rooms according to the overflow principle from the inside to the outside. Such an inlet funnel can be used for dissolving processes 25 can be equipped with an additional stirrer as a gateless. Highly viscous and plastic substances must be driven through the work rooms with pressure. In some cases a pump is sufficient for this presses the product into a closed inlet funnel. In other cases, e.g. with plastics, are Extruder screws necessary. Fig. 3 shows an embodiment in which an extruder screw 18 directly with the rotating Working element 10 is coupled. In Fig. 5, the working spaces of a separately driven extruder screw 26 fed. In many cases, however, as shown in FIG. 1, it is advantageous to use the cylindrical working surfaces of the elements 10 and 20 to be provided with screw grooves 14 which transport the product. If the grooves are wedge-shaped, namely formed with a depth increasing on one side, additional Shear forces are generated in the product.

109825/1929109825/1929

ORIGINALORIGINAL

f b 6 7 1 4 9f b 6 7 1 4 9

In Fig. 1 und 2 ist das rotierende Arbeitselement 10 mit den Flächen der Zylinder 11 und 12 und einer Antriebswelle 13 in Lagern 2 und 3 eines Supports 1 gelagert. Der Antrieb erfolgt von einem G-etriebemotor 15 aus über ein Kegelradpaar 16 und 17. Im Support 1 sind zwei Säulen 4 mittels Scheiben 5, Schrauben 6, Spannringen 7 und Spannflanschen 8 befestigt. Die Säulen 4 sind als pneumatische oder hydraulische Zylinder ausgebildet mit den Kolben 30, den Kolbenstangen 31, den Lagerbüchsen 32 und den Köpfen 33, in denen Wellenzapfen 41 eines oberen Supportrahmens 40 gelagert sind. Dieser obere Supportrahmen 40 stützt das obere Arbeitselement 20 ab. Dieses Arbeitselement 20 mit den zylindrischen Arbeitsflächen 21, 22 und 23, einem Einlaufrohr 24 und dem Einlauftrichter 25 ist in einem Kreuzkopf 42 gehalten. Dieser Kreuzkopf 42 kann sich zusammen mit einer seitlichen Platte 44 und Flanschen 43 in einem Supportrahmen 40 horizontal hin- und herverschieben, Der Antrieb für diese oszillierende, geradlinige Bewegung erfolgt durch einen Oszillator 45 über Federn 46 und 47. Mit der Stärke dieser Federn kann der Druck der Arbeitsflächen der Elemente 10 und 20 aufeinander reguliert werden.In Figs. 1 and 2, the rotating working element 10 is with the surfaces of the cylinders 11 and 12 and a drive shaft 13 stored in bearings 2 and 3 of a support 1. It is driven by a gear motor 15 via a Bevel gear pair 16 and 17. In the support 1 are two columns 4 by means of washers 5, screws 6, clamping rings 7 and clamping flanges 8 attached. The columns 4 are designed as pneumatic or hydraulic cylinders with the pistons 30, the piston rods 31, the bearing bushes 32 and the heads 33, in which the shaft journals 41 of an upper support frame 40 are stored. This upper support frame 40 supports the upper working element 20. This work item 20 with the cylindrical working surfaces 21, 22 and 23, an inlet pipe 24 and the inlet funnel 25 is in one Cross head 42 held. This cross head 42 can be combined with a side plate 44 and flanges 43 Slide back and forth horizontally in a support frame 40, the drive for this oscillating, straight-line movement takes place by an oscillator 45 via springs 46 and 47. With the strength of these springs, the pressure of the work surfaces of the elements 10 and 20 are regulated to one another.

Das zu verarbeitende Produkt wird dem Einlauftrichter 25 aufgegeben und fliesst durch da3 Sinlaufrohr 24 in den ersten ringförmigen Arbeitsraum, der zwischen dem linear oszillierenden Zylinder 21 und dem rotierenden Zylinder liegt. Von dort aus durchfliesst das Produkt nacheinander die nächsten Arbeitsräume zwischen den Zylindern 11 und wechselweise in steigender und fallender Bewegung. Nach dem letzten Arbeitsraum zwischen dem rotierenden Zylinder 12 und dem linear oszillierenden Zylinder 23 wird das Produkt über eine Ablaufschale 34 abgeführt. Die Ablaufschale ist mittels Rippen 35 und den Büchsen 36 mit einer Feststellschraube 37 an den Säulen 4 befestigt. Eine Stopfbüchse 3Ö dichtet die Ablaufschaie 34 gegen die Antriebswelle 13 ab. Gegen das geradlinig, horizontal oszillierendeThe product to be processed is fed into the inlet funnel 25 and flows through the inlet pipe 24 into the first annular working space between the linearly oscillating cylinder 21 and the rotating cylinder lies. From there, the product flows through the next working spaces between the cylinders 11 and 11 one after the other alternately in rising and falling motion. After the last working space between the rotating cylinder 12 and the product is discharged from the linearly oscillating cylinder 23 via a drain pan 34. The drain pan is by means of ribs 35 and the sleeves 36 with a locking screw 37 attached to the pillars 4. A stuffing box 30 seals the discharge bracket 34 against the drive shaft 13 from. Against the linear, horizontally oscillating

10382S/1S2310382S / 1S23

obere Arbeitselement 20 ist die Auffangschale 34 mit einem Faltenbalg 39 abgedichtet. Dieser Faltenbalg ist mit seinem unteren Flansch an der Ablaufschale 34 befestigt, während sein oberer Flansch mittels der Federwirkung des Faltenbalges ohne Befestigung am Arbeitselement 20 abdichtend anliegt. Hierdurch wird erreicht, dass das obere Arbeitselement 20 nicht nur horizontal oszilliert, sondern auch langsam rotieren kann. Durch diese eventuelle Rotation wird erreicht, dass auch bei Produkten, die nicht der Rotation des Arbeitselementes 10 folgen, jedes Produktteilchen in den Bereich der grössten Amplitude der linearen Oszillation kommt. Diese Rotation des oberen Arbeitselementes 20 erfolgt von einem Getriebemotor 26 über ein Ritzel 27 auf ein Zahnrad 28, das auf dem Einlaufrohr 24 befestigt ist (Fig. 1, 2).upper working element 20 is the drip tray 34 with a bellows 39 sealed. This bellows is attached with its lower flange to the drain pan 34, while its upper flange is sealed by means of the spring action of the bellows without attachment to the working element 20 is present. What is achieved hereby is that the upper working element 20 not only oscillates horizontally, but rather can also rotate slowly. This possible rotation ensures that even with products that do not rotate of the working element 10 follow, each product particle in the region of the greatest amplitude of the linear oscillation comes. This rotation of the upper working element 20 is carried out by a gear motor 26 via a pinion 27 a gear 28 which is mounted on the inlet pipe 24 (Fig. 1, 2).

Für eine leichte Reinigung der Arbeitselemente 10 und 20 wird der gesamte obere Teil der Apparatur durch pneumatisches oder hydraulisches Beaufschlagen der Kolben 30 mit einem Druckmedium angehoben, wobei das obere Arbeitselement 20 voll aus dem unteren Arbeitselement 10 herausgefahren wird. Nach dem Herausfahren kann das obere Arbeitselement 20 durch Schwenken des Supports 40 um die Wellenzapfen 41 noch leichter zugänglich gemacht werden. Ebenso kann die Auffangschale 34 durch Lösen der Feststellschrauben 37 an den Säulen 4 zur besseren Reinigungsmöglichkeit abgesenkt werden.For easy cleaning of the working elements 10 and 20, the entire upper part of the apparatus is pneumatic or hydraulic loading of the piston 30 with a pressure medium is raised, wherein the upper working element 20 is fully moved out of the lower working element 10. After moving out, the upper working element 20 can be pivoted about the shaft journal by pivoting the support 40 41 can be made even more easily accessible. The drip tray 34 can also be removed by loosening the locking screws 37 are lowered on the pillars 4 for better cleaning.

In Fig. 3 und 4 ist das Oberteil eines Apparates gezeigt, der im grundsätzlichen Aufbau dem Apparat nach den Fig. 1 und 2 ähnlich ist, bei dem jedoch das obere Arbeitselement 20 eine kreisförmig oszillierende Bewegung ausführt.In Fig. 3 and 4 the upper part of an apparatus is shown, the basic structure of the apparatus of FIG and FIG. 2 is similar, but in which the upper working element 20 makes a circular oscillating movement.

Zur Ergänzung dieser kreisförmigen Oszillation sind inTo complement this circular oscillation, in

einem Support 50 mit den Drehzapfen 51 drei Exzenterwellena support 50 with the pivot pin 51 three eccentric shafts

52, 53 und 54 in drei lagern 55 abgestützt. Die Wellen 52 -52, 53 and 54 supported in three bearings 55. The waves 52 -

54 werden von einem Getriebemotor 58, einem Kettenritzel 59»54 are driven by a gear motor 58, a chain pinion 59 »

109825/1929 original inspected109825/1929 originally inspected

einer Kette 60 und von Kettenrädern 61, 62, 63 angetrieben. Die Exzenter der Wellen 52, 53 und 54 erteilen über ihre Lager 64 einer Zwischenplatte 67 und dem daran befestigten oberen Arbeitselement 20 eine kreisförmige oszillierende Bewegung. Der Getriebemotor 58 ist auf einer Platte 68 abgestützt, mit der sich die Spannung der Kette 60 nachstellen lässt. Diese kreisförmige Oszillation erfasst alle Produktteilchen in den Arbeitsräumen zwischen den Zylindern 11, 12 und 21-23 gleichmässig, so. dass eine zusätzliche Rotation des oberen Arbeitselementes 20, wie in Pig. 1 und 2, entfallen kann.a chain 60 and driven by sprockets 61, 62, 63. The eccentrics of the shafts 52, 53 and 54 give an intermediate plate 67 and the upper one attached to it via their bearings 64 Working element 20 a circular oscillating movement. Of the Gear motor 58 is supported on a plate 68 with which the tension of the chain 60 can be adjusted. This circular Oscillation covers all product particles in the working spaces between cylinders 11, 12 and 21-23 evenly, see above. that an additional rotation of the upper working element 20, as in Pig. 1 and 2, can be omitted.

Als Besonderheit ist beim Beispiel nach Pig. 3und 4 in einem Einlaufteil 21 noch eine Einlaufschnecke 18 vorhanden, die mit dem unteren Arbeitselement 10 starr verbunden ist und rotiert. φ Ausserdem wird das fertig verarbeitete Produkt durch mehrere Kanäle 19, die am Aussendurchmesser des unteren rotierenden Arbeitselementes 10 in Porm von Strängen vorhanden sind, ausgepresst und von hier durch ein feststehendes elastisch angepresstes Messer 69 zu Granulat abgeschnitten. Das Granulat wird vom Messer 69 pneumatisch durch eine Förderleitung 70 abgesaugt.A special feature of the Pig example. 3 and 4 an inlet screw 18 is also present in an inlet part 21, which with the lower working element 10 is rigidly connected and rotates. φ In addition, the finished product is passed through several channels 19 on the outer diameter of the lower rotating working element 10 are present in the form of strands, squeezed out and pressed from here by a fixed elastic Knife 69 cut into granules. The granulate is pneumatically sucked off by the knife 69 through a conveying line 70.

In den beiden Ausführungen nach den Fig. 1 und 2, sowie 3 und 4 waren die Hauptbewegungen, und zwar Rotation unfl Oszillation, getrennt auf die beiden Arbeitselemente 10 und 20 verteilt. Dies kann zu technischen Schwierigkeiten führen, wenn die Maschine für die Verarbeitung von zähplastischen Massen, z.B. beim Plastifizieren oder bei der Dispergierung oder Homogeni- W sierung von Kunststoffen, direkt an einen Extruder anschliesst. Hierfür werden gemäss Beispiel nach den Pig, 5 und 6 beide Bewegungen im Arbeitselement 10 zusammengefasst. Das Arbeitselement 20 ist dann als Verlängerung direkt am Gehäuse eines Extruders angeflanscht.In the two versions according to FIGS. 1 and 2, and 3 and 4 were the main movements, namely rotation and oscillation, distributed separately to the two working elements 10 and 20. This can lead to technical difficulties if the machine is used for processing viscoplastic masses, e.g. when plasticizing or dispersing or homogenizing plastics, connects directly to an extruder. For this purpose, according to the example after Pig, 5 and 6, both movements summarized in work item 10. The working element 20 is then as an extension directly on the housing of an extruder flanged.

Das Arbeitselement 10 ist mit seiner Antriebswelle 13 in einem Gleitstein 72 mit Lagerhülsen 73 und 74 gelagert. Der Antrieb erfolgt von einem Getriebemotor 75 aus über Keilriemen 76. Der Gleitstein 72 selbst ist in Führungen 77 einer Hohlwelle 76 soThe working element 10 is mounted with its drive shaft 13 in a sliding block 72 with bearing sleeves 73 and 74. The drive takes place from a gear motor 75 via V-belts 76. The sliding block 72 itself is in guides 77 of a hollow shaft 76

109825/1929109825/1929

ORIGIN*»-ORIGIN * »-

- ⁸ - I667U9- ⁸ - I667U9

gelagert, dass er mit Hilfe von Schrauben 79, Federn 80 und Druckbolzen 81 exzentrisch verstellt werden kann. Wird die Hohlwelle 78 von einem Motor 82 über Keilriemen 83 angetrieben, so führt die Welle 13 des Antriebselementes 10 eine zusätzliche kreisförmig oszillierende Bewegung aus, sobald der Gleitstein 72 exzentrisch zur Extruderachse eingestellt ist. Die Hohlwelle 78 ist in Lagern 84 auf dem Support 85 abgestützt. Um eine gute parallele Führung der Welle 13 mit der Achse der Hohlwelle 78 zu gewährleisten, sind zwei Parallelführungen vorgesehen, die aus Stangen 86 und auf die ganze Länge verteilten Druckhebeln 87 bestehen. Die Parallelführung wird dadurch erzielt, dass eventuelle an einem Ende auftretende Differenzen im Achsabstand * durch die Torsionssteifigkeit der Stangen 86 über die Druckhebel 87 ausgeglichen werden.stored so that it can be adjusted eccentrically with the aid of screws 79, springs 80 and pressure bolts 81. Will the hollow shaft 78 is driven by a motor 82 via V-belt 83, so the shaft 13 of the drive element leads 10 an additional circular oscillating movement as soon as the sliding block 72 is eccentric to the extruder axis is set. The hollow shaft 78 is supported in bearings 84 on the support 85. To be a good parallel To ensure guidance of the shaft 13 with the axis of the hollow shaft 78, two parallel guides are provided, which consist of rods 86 and pressure levers 87 distributed over the entire length. The parallel guidance is thereby achieves that any differences in the center distance * occurring at one end due to the torsional rigidity of the Rods 86 are balanced by the pressure lever 87.

Neben der Oszillation in einer rechtwinklig zur Rotationsachse stehenden Ebene ist auch eine Oszillation in Richtung der Rotationsachse möglich. Um .den erwünschten Effekt auf das Produkt durch Verringern und Vergrössern des Arbeitsspaltes zwischen den Zylindern 11, 12 und 21-23 zu erreicher, müssen dann die Arbeitselemente 10 und 20 mit konischen Flächen ausgeführt werden.In addition to the oscillation in a plane perpendicular to the axis of rotation, there is also an oscillation in the direction the axis of rotation possible. In order to achieve the desired effect on the product by reducing and increasing the working gap between cylinders 11, 12 and 21-23, the working elements 10 and 20 must then be carried out with conical surfaces.

Das Arbeitsprinzip des Verfahrens lässt sich selbstverständlich noch in anderen Ausführungsformen realisieren. Beim Arbeitsprozess selbst kann man die Arbeitsintensität mit der Drehzahl, aber auch mit der Frequenz und der Amplitude der oszillierenden Bewegung sowie der Schichtdicken des Produktes weitgehend variieren. Durch entsprechende Gestaltung der Arbeitsräume zwischen den Zylindern 11, 12 und 21-23 kann man beispielsweise eine gleichmässige Aufenthaltszeit des Produktes in allen ringförmigen Arbeitsräumen zwischen den Zylindern 11, 12 und 21-23 dadurch erreichen, dass man die Schichtdicke in den inneren Arbeitsräumen zwischen den Zylindern 11 und 21 grosser wählt als in den äusseren Arbeitsräumen zwischen den Zylindern 12 undThe working principle of the method can of course also be implemented in other embodiments. In the work process itself, you can determine the work intensity with the speed, but also with the frequency and the The amplitude of the oscillating movement and the layer thickness of the product vary widely. Through appropriate Design of the working spaces between the cylinders 11, 12 and 21-23 can be, for example, a uniform Achieve the residence time of the product in all ring-shaped work spaces between cylinders 11, 12 and 21-23 by that the layer thickness in the inner working spaces between the cylinders 11 and 21 is chosen to be greater than in the outer working spaces between the cylinders 12 and

109825/1929109825/1929

ORlGlNM. IH6PECTEDORlGlNM. IH6PECTED

~⁹~ 166/149~ ⁹ ~ 166/149

Fig. 7 zeigt noch eine Variation der Arbeitselemente 10 und 20,wie sie z.B. für Eindampfungs- oder Entgasungsprozesse Verwendung findet. Durch grössere Amplituden der Oszillation sind hier zunächst grössere Querschnitte für die Gase vorgesehen. Ausserdem werden die Gasräume für eine Tropfenabscheidung über dem Arbeitselement 10 höher ausgeführt und das Arbeitselement 20 mit einem ringförmigen Sammelkanal 90 mit einem Gasaustritt 91 für die Gase versehen. Das konzentrierte oder entgaste Produkt wird ähnlich wie beim Beispiel nach Fig. 1 in einer Auffangschale 93 gesammelt und abgeführt. Die Bewegung der Arbeitselemente 10 und 2.0 erfolgt in einer der vorher geschilderten Arten.Fig. 7 shows another variation of the working elements 10 and 20, such as those used, for example, for evaporation or degassing processes Is used. Due to the larger amplitudes of the oscillation, there are initially larger cross-sections for the Gases provided. In addition, the gas spaces for a droplet separation above the working element 10 are made higher and the working element 20 is provided with an annular collecting channel 90 with a gas outlet 91 for the gases. The concentrated or degassed product is similar to the example according to FIG. 1 in a collecting tray 93 collected and discharged. The movement of the working elements 10 and 2.0 takes place in one of the ways described above.

Das Verfahren der Dünnschicht-Oszillation bleibt auch wirkungsvoll, wenn die z.B. zylindrischen Arbeitsflächen eines der Arbeitselemente 10 oder 20 mit lokal vertieften Stellen ausgeführt werden, so dass eine rührerähnliche Konstruktion entsteht.The method of thin-film oscillation remains effective even when, for example, the cylindrical work surfaces one of the working elements 10 or 20 are carried out with locally recessed points, so that a stirrer-like Construction arises.

Für sehr leicht fliessende Produkte kann das vorliegende Verfahrensprinzip auch in einem Apparat verwirklicht werden«, bei dem eines der Arbeitselemente 10 oder 20 feststeht und das andere Arbeitselement nur oszilliert.For very easy-flowing products, the present process principle can also be implemented in one apparatus «, in which one of the working elements 10 or 20 is stationary and the other working element only oscillates.

Beim Beispiel nach Fig. 7 ist ein Faltenbalg 92, ähnlich dem Balg 39 in Fig. 1, vorhanden. Der Balg 92 ist mit einem seiner Enden am Element 20 und mit seinem anderen Ende an der Auffangschale 93 befestigt.In the example according to FIG. 7, a bellows 92, similar to the bellows 39 in FIG. 1, is present. The bellows 92 is with a its ends are attached to the element 20 and at its other end to the drip tray 93.

^{109825/1829109825/1829}

Claims

■ 10 ■ Ibb / U9 patent claims

1. Process for treating flowable products in a thin film apparatus for process engineering processes, characterized in that the thin film is an oscillating Movement is suspended, to alternately increase and decrease the thin film thickness.

2. Thin-film apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by at least two relative mutually rotating tools, which together include working spaces for the product, with at least one the tools perform an oscillating motion in addition to the rotating one, for alternating approach and removal adjacent walls of the tools, for constant changing of the working spaces between these walls.

3. Thin-film apparatus according to claim 2, characterized in that the oscillating movement of at least one tool is perpendicular to the axis of rotation.

4. Thin-film apparatus according to claim 2, characterized in that that the oscillating movement of at least one tool lies in the direction of the axis of rotation.

5. Thin-film apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that that the tools are designed as cylinders which are pushed into one another axially parallel, so that their walls include annular working spaces for the product.

6. Thin-film apparatus according to claim 2, characterized in that the tools are designed as bolts.

ORIGINAL INSPECTED

109825/1929109825/1929

,Ψ ^Ir "^S^erfagflin TArL 7 f1 Abs. 2 Nr. ϊ Satz 3 des ΑηίβηΛ»** * 4.9.196'* , Ψ ^Ir "^ S ^ erfagflin TArL 7 f1 Paragraph 2 No. ϊ Sentence 3 of the ΑηίβηΛ» ** * 4.9. 196 '*

ib6 / H9

7. Dünnachientapparat according to claim 2, characterized in that that the walls of the tools (10, 20) are provided with inclined grooves (14) for the transport of the product.

8. Thin-film apparatus according to claim 2, characterized in that the pressure of the walls of the tools (10, 20) on each other is adjustable with the aid of intermediate elements (45, 46, 52).

9. Thin layer apparatus according to claim 2, characterized in that the surfaces coming into contact with the product are at least partially heatable and / or coolable.

109825/1929109825/1929