DE1913103B2

DE1913103B2 - Dünnschichtapparat

Info

Publication number: DE1913103B2
Application number: DE1913103A
Authority: DE
Inventors: Arnold Dr. Buchs Muetzenberg; Fritz Dr. Faellanden Widmer
Original assignee: LUWA AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Current assignee: LUWA AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Priority date: 1968-03-25
Filing date: 1969-03-14
Publication date: 1974-07-04
Also published as: CH482161A; SE358302B; DE1913103C3; US3590916A; DE1913103A1; FR2004642A1; GB1263998A

Description

Die Erfindung betrifft einen Dünnschichtapparat zur thermischen Behandlung von fließfähigem Gut mit einer einen Ein- und Auslaß aufweisenden Behandlungskammer, deren Wandung mindestens teilweise für die Wärmezu- und/oder -abfuhr eingerichtet ist, wobei zur Bildung der dünnen Schicht auf der Wandung ein mit einem Antrieb verbundenes Behandlungsorgan, bestehend aus einer Achse und mindestens einem mit dieser verbundenen Verstreichelement vorgesehen ist.

Ein derartiger Dünnschichtapparat ist beispielsweise durch die Zeitschrift »Verfahrenstechnik«, 2. Jahrgang (1968), Nr. 1, Seiten 28 bis 32 bekanntgeworden. Der dort beschriebene Sako-Verdampfer besteht aus einem konischen Verdampferrohr und enthält als Rotor eine Welle mit feststehenden, radial angeschweißten Flügeln. Durch eine axiale Verschiebung des konischen Rotors in dem Verdampferrohr läßt sich dort die Spaltweite variieren, aber keinerlei Verstreichwirkung erzielen, das Verstreichen erfolgt ausschließlich durch eine rotierende Bewegung des ^Rotors um seine Welle.

Bekannt ist weiter ein Dünnschichtapparat, bei

dem das Behandlungsorgan Vibrationen in Richtung seiner Längsachse ausführt, wodurch zwischen den Streichkanten des Behandlungsorganes in der dünnen Schicht Interferenzwellen entstehen sollen, die die Oberfläche und die Turbulenz der dünnen Schicht vergrößern und dadurch den Wärmetransport verbessern. Da durch oiie erwähnten axialen Vibrationen des Behandlungsorganes — abgesehen vom Einfluß der Schwerkraft — kein wesentlicher Vorschub der Dünnschicht stattfindet, wird das Behandlungsorgan, das die Form einer schraubenförmigen Streichkante aufweist, gedreht, um die dünne Schicht schnell und zwangläufig zu bewegen und damit die für die Funktion dieses Dünnschichtapparates notwendigen Voraussetzungen zu schaffen. Der bauliche Aufwand für die Herstellung des Behandlungsorgans, für die Lagerung und exakte Einhaltung der Spiele in einem solchen Apparat sowie die zu installierende Leistung sind erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dünnschichtapparat zu schaffen, bei dem man ohne besondere Genauigkeitsansprüche an die Konstruktion auskommt und der trotzdem einen leistungsfähigen Apparat, insbesondere für den Durchsatz großer Stoffmengen darstellt.

Diese Aufgabe wird mit einem Dünnschichtapparat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verstreichelement zum Verteilen und Fördern des fließfähigen Gutes uxial hin und her bewegbar ist. Die Behandlungskammer kann rotationssymmetrisch sein.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Verstreichelement eine der Behandlungswand zugekehrte Fläche auf, welche mit der Behandlungswand einen gegen den Einlaß offenen spitzen Winkel einschließt.

Zur Erhöhung der Förder- bzw. Verstreich-Wirkunv, können die ringförmigen Verstreichelemente geschlitzt werden, wobei vorzugsweise der Schlitz schräg zur Achse der Behandlungskammer angeordnet wird.

Das Verstreichelement weist zweckmäßig einen zylindrischen Abschlußteil auf. Der Raum zwischen Behandlungswand und Verstreichelement ist vorteilhaft als Auffangraum für das zu behandelnde Gut ausgebildet. Vorzugsweise bildet der dem Scheitel des spitzen Winkels benachbarte Rand des Verstreichelementes eine gewölbte Stoßfläche, wobei die Behandlungswand und ein der Stoßfläche angrenzender Bereich des Verstreichelementes eine ringförmige, im Querschnitt düsenförmige Durchtrittsöffnung begrenzen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung entspricht der Hub der Verstreichelemente mindestens dem größten Abstand zweier benachbarter Verstreichelemente. Vorzugsweise werden die Verstreichelemente untereinander mit Längsbändern verbunden, die mit radialen Stegen an der Antriebswelle befestigt sind. Die Verbindung der Verstreichelemente kann auch gruppenweise und die Befestigung der Gruppen mittels einer mit den Längsbändern durch radiale Stege verbundenen Befestigungsnabe an der Antriebswelle erfolgen.

Weiter können die Verstreichelemente an der Unterseite der der Behandlungswand zugekehrten Fläche ringförmige Verdickungen bzw. Lappen aufweisen, die zusammen mit dem benachbarten Verstreichelement einen Spalt zur Erhöhung der Dampfgeschwindigkeit bilden. An den zylindrischen Abschlußteil jedes Verstreichelementes kenn sich em nach oben konisch verjüngende und eine zylindrisch Flüche anschließen. Die sich nach oben konisch ver jungende Fläche kann in weiterer Ausbildung der Er findung mit einer weiteren, sich ebenfalls koniscl verjüngenden Fläche einen Ringraum bilden. Vor zugweise weisen die zusätzlichen zylindrischen Flä chen an ihren freien Rändern Auffangrillen auf Zwei benachbarte Verstreichelements bilden somi ίο einen Tropfenabschneider. Vorzugsweise bilden dii Rkigräume Rückführkanäle für abgeschiedene Trop fen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist de obere freie Rand des zylindrischen Abschlußteiles je IS des Verstreichelementes nach innen zurückgesetz und weist Durchbrechungen auf, während die siel konisch erweiternde Fläche des Verstreichelemente: einen Auffangrand besitzt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist de ao axialen Hin- und Herbewegung des Verstreichele· mentes eine Rotationsbewegung überlagerbar, die je doch keine zusätzliche Gutförderung bewirkt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergebei sich aus den Unteransprüchen.

as Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in dei Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erster Ausführungsform des Dünnschichtapparates, F i g. 2 eine schematische Darstellung der Fließverhältnisse in der dünnen Schicht auf der Behandlungswand bei der Vorwärtsbewegung des Verstreichelementes,

F i g. 3 eine schematische Darstellung der Fließverhältnisse bei der Aufwärtsbevegung des Verstreichelementes,

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer erster Ausführungsform des Behandlungsorganes, F i g. 4 α eine Draufsicht auf das Behandlungsorgan gemäß F i g. 4,

F i g. 5 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Behandlungsorganes,

F i g. 5 a eine Ansicht des Behandlungsorganes vor oben gemäß F i g. 5,

P⁷ig.6 eine schematische Darstellung einer dritter Ausführungsform des Behandlungsorganes,

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Dünnschichtapparates, Fig. 8 eine vergrößerte Teildarstellung des Dünn-Schichtapparates nach F i g. 7,

Fig.9 eine schematische Darstellung einer dritter Ausführungsform des Dünnschichtapp&rates,

Fig. 10 eine vergrößerte Teildarstellung des Dünnschichtapparates nach F i g. 9. In F^: g. I ist mit 10 generell ein Dünnschichtapparat bezeichnet, dessen rotationssymmelrische Behandlungskammer 13 von einem Heizmantel 14 umschlossen ist. Die durch eine Behandlungswand 12 begrenzte Behandlungskammer 13 ist an einem Ende durch einen Deckel 16, am anderen Ende durch einen Konus 1& abgeschlossen. In der Behandlungskammet 13 ist zu dieser koaxial ein Behandlungsorgan 34 angeordnet, das eine Achse 38 aufweist, auf weichet eine Anzahl von im Abstand voneinander und rechtwinklig zur Achse 38 angeordneter ringförmiger Verstreichelemente 36 befestigt sind, die das zu behandelnde Gut in dünner Schicht auf der Behandlungswand 12 verteilen und fördern. Der wirksame Be-

reich der ringförmigen Verstreichelemente 36 liegt in unmittelbarer Nähe der Behandlungswand 12. Die Achse 38 wird durch ein auf dem Deckel 16 angeordnetes Lager 17 geführt und steht mit einem Antrieb 40 im Eingriff, der seinerseits durch einen auf S dem Deckel 16 abgestützten Antriebsträger 42 gehalten wird.

Ein Einlaßstutzen 20 ist mit einem unterhalb des Deckels 16 angeordneten und die Behandlungswand

12 umschließenden Verteilraum 22 verbunden, der über eine Mehrzahl von öffnungen 24 mit der Behandlungskammer 13 in Verbindung steht. Während der den unteren Abschluß der Behandlungskammer

13 bildende Konus 18 mit dem verjüngten Ende in einen Auslaßstutzen 26 mündet, ist ein Brüdenstutzen 28 in der Nähe des Deckels 16 in der Behandlungswand 12 angeordnet.

Der Antrieb 40 von mechanischer, hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Art ist so ausgebildet, daß er der Achse 38 einen axial gerichteten wechselseitigen Hub erteilen kann, der mindestens dem größten Abstand zweier benachbarter Verstreichelemente 36 entspricht.

In F i g. 2 und 3 ist in vergrößertem Maßstab ein Teilstück eines Verstreichelementes 36 sowie einer Behandlungswand 12 dargestellt. Das ringförmige Verstreichelement 36 weist im wesentlichen einen trapezförmigen Querschnitt auf und bildet zusammen mit der Behandlungswand 12 einen spitzen Winkel, der gegen den Konus 18 gerichtet ist. Der dem Konus 18 zugewandte Rand des Verstreichelementes 36 bildet eine Stoßfläche 44. Die Stoßfläche 44 ist über einen Übergang 46 mit einer den Mittelteil des ringförmigen Verstreichelementes 36 bildenden, sich gegen den Deckel 16 verjüngenden Abschlußwand verbunden. Das der Stoßfläche 44 abgewandte Ende 50 des Verstreichelementes 36 ist zylindrisch ausgebildet. Die Behandlungswand 12 bildet zusammen mit der konischen Abschlußwand 48 einen Auffangraum 52 für das zu behandelnde Gut.

In F i g. 4 und F i g. 4 a ist ein Behandlungsorgan 34 dargestellt, bei welchem die ringförmigen Verstreichelemente 36 mit der Innenseite ihrer zylindrischen Abschlußteile 50 im Abstand voneinander an einer Mehrzahl von sich axial erstreckender Verbindungsbändern 56 befestigt sind. Die ringförmigen Verstreichelemente 36 bestehen aus einem geschlossenem Ring oder sind, wie dies in F i g. 4 bei den beiden untersten Verstreichelementen gestrichelt dargestellt ist, geschlitzt, z.B. schräg zur Achse der Behandlungskammer. Durch diese Maßnahme kann eine bessere Förder- bzw. Verstreichwirkung erzielt werden, indem das Verstreichelement während der Förderbewegung auf der Behandlungswand streichen kann und so als Schaber wirkt, während es sich bei der Verstreichbewegung radial besser zusammenziehen und so eine Verstreichdüse bilden kann. Die Abstände zwischen den einzelnen Verstreichelementen 36 können entweder gleich oder aber je nach der Beschaffenheit des zu behandelnden Gutes verschieden sein. Die Verbindungsbänder 56 sind ihrerseits mit den dem Deckel 16 (Fig. 1) zugewandten Enden über sternförmig angeordnete Stege 58 mit einer zu den Verstreiclielementen 36 zentral angeordneten Achse 38 verbunden. Bei dieser Ausführung erstreckt sich die Antriebswelle durch das Lager 17 bis in unmittelbare Nähe des obersten Verstreichelementes.

Die Ausführung des Behandlungsorganes nach Fig.4 und Fig.4a wird vorteilhaft bei Dünnschichtapparaten mit kurzer Behandlungskammer angewandt, da das ganze Behandlungsorgan eine verhältnismäßig große Steifheit aufweist. Um sich jedoch besonders bei langen Behandlungskammern besser an die Unebenheiten der Behandlungswand anpassen zu können, kann das Behandlungsorgan nach der in F i g. 5 und F i g. 5 a gezeigten, gesamthaft mit 35 bezeichneten Art ausgeführt werden. Bei dieser Ausführungsart werden z. B. jeweils eine Gruppe von drei Verstreichelementen 36, die im Abstand zueinander angeordnet sind, durch eine Mehrzahl von Bändern 60 miteinander verbunden. Die Bänder 60 sind an der Innenseite des zylindrischen Abschlußteiles 50 der Verstreichelemente 36 befestigt. Auf den die Verstreichelemente 36 verbindenden Bändern 60 ist ein Steg 64 angeordnet, der jedes Band 60 in zwei Hälften teilt. Die Stege 64 erstrekken sich radial gegen die Achse 38 und sind auf einer auf Her Achse 38 angeordneten Nabe 62 befestigt. Damit die einzelnen Verstreichelementengruppen 37 (F i g. 5) auf der Achse 38 befestigt werden können, ist es notwendig, daß diese sich durch das Lager 17 bis annähernd über die ganze Länge des Behandlung« !fganes 35 erstreckt. Durch diese Befestigungsart erhält das Behandlungsorgan 35 eine gewisse Flexibilität, welche es erlaubt, Unebenheiten oder Krümmungen in der Behandlungswand 12 leichter nachzugeben.

Im Betrieb des Dünnschichtapparates wird das thermisch zu behandelnde Gut durch den Einlaßstutzen 20 (Fig. 1) in die Verteilkammer 22 eingeführt, wo es sich verteilt und über die Öffnungen 24 gleichmäßig auf die Innenwand 12 der Behandlungskammer 13 gelangt. Während das Behandlungsorgan 34 etwa in der Behandlungskammer 13 mit einem Hub, der mindestens dem größten Abstand zweier benachbarter Verstreichelemente 36 entspricht, axial hin und her bewegt wird, fließt das durch die Öffnungen 24 in den Behandlungsraum 13 eingetretene Gut gegen den Auslaßstutzen 26, trifft jedoch auf diesem Wege auf die Verstreichelemente 36. Bewegt sich das Verstreichelement 36 gegen den Deckel 16 (F i g. 3), so sammelt sich das zu behandelnde Gut in dem Auffangraum 52. Durch die Keilwirkung der konischen Abschlußwand 48 wird das sich im Auffangraum 52 ansammelnde Gut gegen eine ringförmige, durch die Behandlungswand 12 und dem Übergang 46 gebildeten, sich über den ganzen Umfang des Verstreichelementes erstreckende düsenförmige Durchtrittsöffnung 54 gepreßt, wodurch sich das austretende GuI durch die Preßwirkung der Durchtrittsöffnung 54 gleichmäßig auf der Innenwand 12 der Behandlungskammer 13 verteilt. Um das zu behandelnde GuI schon in dem Auffangraum 52 möglichst gut auf dem ganzen Umfang zu verteilen, ist es möglich, dei Axialbewegung des Behandlungsorganes 34 eine Rotationsbewegung zu überlagern. Diese Rotationsbewegung bewirkt keinen zusätzlichen Vorschub de: Gutes, da die Stoßfläche 44 in Richtung der Rotationsbewegung verläuft. Bewegt sich dagegen da! Verstreichelement 36 (Fig.2) gegen den Konus 18 so wird die dünne Schicht des zu behandelnden Gu tes durch die in diese hineinragende Stoßfläche 4 erfaßt, die es vor sich hineinstößt und dadurch maß gebend an der Weiterförderung des zu behandelndei Gutes beteiligt ist. So folgen sich abwechslungsweisi

Förder- und Verstreichoperation während eines vollen Hubes deü Behandlungsorganes.

Bei der Vorwärtsbewegung des Verstreichelementes 36 gegen den Konus 18 entsteht vor der Stoßfläche 44 eine Bugwelle, die beim Einsetzen der R;}?kwärtsbewegung des Behandlungsorganes gegen den Deckel 16 in den Auffangraum 52 des nächstfolgenden Verstreichelementes 36 geworfen, von diesem aufgefangen und während der Rückwärtsbewegung ausgeglättet wird. Durch die doppelte Wirkung der Verstreichelemente, d. h. durch das Fördern einerseits und Verstreichen andererseits, ist es möglich, die dünne Schicht wirkungsvoll zu durchmischen und in Bewegung zu halten, wodurch ein besserer Wärmeübergang erreicht und zudem ein Ansetzen bzw. Anbacken des zu behandelnden Gutes vermieden wird. Diese fortgesetzte Förderung des zu behandelnden Produktes ist besonders dann wichtig, wenn im Dünnschichtapparat zähflüssige, schlecht fließbare Güter behandelt werden.

Die Behandlungswand 12 kann über den Mantel 14 (Fig. 1) geheizt bzw. gekühlt werden, wobei das Heiz- bzw. Kühlmedium über die Anschlüsse 30, 32 zu- bzw. abgeführt wird.

In F i g. 6 ist eine weitere Ausführungsform des Behandlungsorganes 36 dargestellt. Wie schon in Fig. 2, 3 gezeigt, wird die Grundform des Verstieichelementes 36 durch eine Stoßfläche 44, einen Übergang 46 einer den Auffangraum 52 begrenzenden kegelförmigen Abschlußwand 48, sowie durch einen zyindrischen Abschlußteil 50 gebildet. Am zylindrischen Abschlußteil 50 schließt nun nach Fi g. 6 ein doppelwandiger, sich gegen die Achse der Behandlungskammer 13 verjüngender Teil 65 an, wobei die Doppelwand 66, 68 eine Rückführrinne 70 bildet, die den Raum zwischen der Behandlungswand 12 und dem Abschlußteil 50 des einen Verstreichelementes 36 mit dem Raum zwischen dem Abschlußteil 50 des nächsten darüberliegenden Verstreichelementes 36 und einem zusätzlichen zylindrischen Abschlußteil 72 des erstgenannten Verstreichelementes 36 verbindet. Eine Abschlußkante 74 des Abschlußteiles 72 ist so gegen die Behandlungswand 12 gebogen, daß sie eine Auffangrille 76 bildet. Auf der Innenseite der konischen Abschlußwand 48 ist eine Verdickung 84 angeordnet. Die einzelnen Verstreichelemente 36 werden nun durch Bänder derart übereinander gehalten, daß zwischen der Verdickung 84 jedes Verstreichelementes 36 und der dieser zugewandten äußeren Wand 66 des darunterliegenden Verstreichelementes 36 sowie zwischen der Auffangrille 76 und der dieser zugewandten inneren Wand 68 des darüberliegenden Verstreichelementes 36, Spalte 78, 80 gebildet werden. Die bei der thermischen Behandlung des Gutes entstehenden Dämpfe (in Fig.6 durch den Pfeil 82 dargestellt) werden durch den Spalt 78 geleitet, wo die Geschwindigkeit des Dampfes erhöht wird. Beim Austritt aus dem Spalt 78 prallt der Dampfstrom gegen den Abschlußteil 72 und wird von diesem, wie durch einen Pfeil 81 dargestellt, umgelenkt, wobei durch die dabei auftretenden Zentrifugalkräfte die vom Dampfstrom mitgerissenen Tropfen an dem Abschlußteil 72 abgeschieden werden. Während der Dampfstrom durch den Spalt 80 gegen die Mitte der Behandlungskammer 13 strömt, sammeln sich die abgeschiedenen Tropfen in der Auffangrille 76 an and fließen von dort entlang dem Abschlußteil 72 und durch die von der Doppelwand 66, 68 gebildeten Rückführrinne 70 in den Behandlungsbereich des Gutes zurück. Es ist notwendig, die Rückführrinnen 70 für die abgeschiedenen Tropfen zu überdecken, damit die aufsteigenden Dämpfe die abgeschiedenen Tropfen nicht wieder mitreißen. Es ist für die Funktionstüchtigkeit der beschriebenen Dünnschichtapparate von Wichtigkeit, daß bei der Ausführung des Behandlungsorgans 34, sei es mit oder ohne Tropfenabscheider, der Dampf

ίο zwischen den einzelnen Verstreichelementen 36 hindurch in das Zentrum des Behandlungsorgans 34 dringen kann, von wo aus er gegen den Deckel 16 strömen kann, um von dort über den Brüdenstutzen 28 abgezogen zu werden.

»5 Eine weitere Ausführungsform des Dünnschichtapparates ist in F i g. 7 gezeigt. Bei dieser wird das thermisch zu behandelnde Gut über einen Einlaß oder eine Leitung 92 auf die Außenwand 89 eines Zylinders 88 geführt und durch ein in axialer Rich-

ao tung zum Zylinder bewegtes Behandlungsorgan 106 in dünner Schicht verstrichen. Am unteren Ende des Zylinders 88 ist ein Leitkonus 87 angeordnet.

Das Behandlungsorgan 106 weist eine Mehrzahl, den Zylinder 88 annähernd ringförmig umschließender Verstreichelemente 110 (F i g. 8) auf. Der innere Rand des Verstreichelementes 110 ist mit einem vorbestimmten Radius nach außen zurückgebogen, wobei es wichtig ist, daß zwischen dem Zylinder 88 und dem inneren Durchmesser des Verstreichelementes 110 ein bestimmtes Spiel entsteht. Der der Stoßfläche 108 anschließende Mittelteil 111 des Verstreichelementes 110 erweitert sich kegelförmig gegen die Leitung 92. Der äußere Abschluß des konischen Mittelteiles 111 endet in einem zylindrischen Abschlußteil

113. Die Abschlußkante 112 des Verstreichelementes 110 ist derart gegen die Achse der Behandlungskammer 90 hin abgezogen, daß sie eine Auffangrili^ 130 bildet. Diese Auffangrille 130 ist dazu bestimmt, die aus den von der Behandlungswand 89 nach außen abziehenden Dampfströmen abgeschiedenen Tropfen zu sammeln und sie längs der Innenwand des Verstreichelementes 110 in den Behandlungsbereich des Gutes zurückzuführen. Der Zylinder 88 sowie die Behandlungsorgane 106 sind von einer die Behandlungskammer 90 begrenzenden rotationssymmetrischen Wand 91 umschlossen. Die Behandlungskammer 90 ist auf dem der Leitung 92 zugewandten Ende durch einen Deckel 114 mit einem Briidenstutzer 94 abgeschlossen. Die der Abflußseite des behandelten Gutes zugewandte Seite der Behandlungskammer 90 wird durch einen Konus 116 begrenzt, wobei der Konus an seinem verjüngten Ende in einen Austrittsstutzen 96 mündet.

Die am zylindrischen Abschlußteil 113 der Verstreichelemeute 110 befestigten und diese zusammenhaltenden Bänder 115 sind mit dem dem Deckel 114 zugewandten Ende durch eine Anzahl Stege 117 mit einer Antriebswelle 121 verbunden. Die Welle 121 ist durch ein auf dem Deckel 114 befestigten Lager

119 geführt und steht mit einem Antrieb 118 in Eingriff, der die Aufgabe hat, das Behandlungsorgan 106 in einer wechselseitigen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung mit Hüben von mindestens der größten Teilung zwischen zwei benachbarten Verstreichelementen zu betätigen. Der axial gerichteten Bewegung kann auch eine Rotationsibewegung überlagert werden, nur muß dann die Leitung 92 anders verlegt werden, beispielsweise in der Weise, daß die An-

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triebswelle 121 als Hohlwelle ausgeführt und das zu behandelnde Gut über eine feststehende Ringkammer der Hohlwelle zugeführt wird.

Der Zylinder 88 kann über die Zu- bzw. Abführleitung 98,100 geheizt bzw. gekühlt werden.

In F i g. 9 ist eine weitere Ausführungsform des Dünnschichtapparates dargestellt. Zylinder 88, Leitung 92, Antrieb 118 sowie Verstreichelemente 109 sind bis auf geringfügige, an Hand von F i g. 10 erläuterte Abweichungen gleich ausgeführt wie bei der Ausführung nach Fig. 7 und arbeiten auch in gleicher Weise.

An der Innenseite der Begrenzungswand 91 ist eine Kühlschlange 120 angeordnet, deren Kühlmedium über den Stutzen 122 zugeführt und über den Stutzen 124 abgeführt wird. Treuen die Dampfströme 128, wie in Fig. 10 dargestellt, zwischen den Verstreichelementen 109 nach außen, so streichen sie entlang der Kühlschlange 120 und kondensieren, wobei das Kondensat tropfenweise durch den Auffangrand 126 der Verstreichelemente 109 aufgefangen und durch Öffnungen 127 im zylindrischen Abschlußteil 129 wieder zurück in die Behandlungszone geführt werden. Der Dünnschichtapparat kann somit als Rektifikator eingesetzt werden. Ähnlich der in F i g. 6 dargestellten Verdickung 84 zur Erzielung derselben Wirkung bei der Abführung der entsprechenden Dämpfe können in den Ausführungsformen nach F i g. 7 und 9 ringförmige Lappen 93 an der Unterseite de;' konischen Teile der Verstreichelemente 110 (F i g. 7) bzw. 109 (F i g. 9) angeordnet werden.

Es ist auch möglich, der Behandlungswand eine andere !form zu geben als die in den vorangehenden Beispielen beschriebene rotationssymmetrische Form. Die Behandlungswand kann hierbei vier- bzw. rechteckig ausgebildet werden; ja es ist sogar möglich, bei gewissen Anwendungen eine einzelne ebene Behandlungswand zu benutzen, auf welcher ein Verstreichorgan das zu behandelnde Gut wie in den vorangehenden Beispielen beschrieben, abwechselungsweise in dünner Schicht verstreicht und fördert.

Auch eine Vertauschung der festen und beweglichen Elemente des Dünnschichtapparates ist mög-Hch, indem die axiale und eventuelle Drehbewegung der Behandlungswand zugeordnet und das Behandlungsorgan ortsfest gehalten ist. Durch diese kinematische Umkehrung wird die Funktion des Dünnschichtapparates, insbesondere seine Förder- und

ao Verstreichwirkung, nicht verändert.

Je nach der Verwendung des erfindungsgemäßer Dünnschichtapparates kann der Heizmantel duret einen Kühlmantel ersetzt werden oder aber als kombinierter Heiz-Kühlmantel ausgebildet werden. Ein«

as solche Kombination wird dann benötigt, wenn dei Dünnschichtapparat als Reaktor verwendet wird, be welchem bis zur Reaktionseinleitung Wärme zugeführt, nach Beginn der Reaktion jedoch Wärme ab geführt werden muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Dünnschichtapparat zur thermischen Behandlung von fließfähigem Gut mit einer einen Ein- und Auslaß aufweisenden Behandlungskammer, deren Wandung mindestens teilweise für die Wärmezu- und/oder -abfuhr eingerichtet ist, wobei zur Bildung der dünnen Schicht auf der Wandung ein mit einem Antrieb verbundenes Behandlungsorgan, bestehend aus einer Achse und mindestens einem mit dieser verbundenen Verstreichelement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreichelement (36, 109, 110) zum Verteilen und Fördern des fließfähigen Gutes axial hin und her bewegbar ist.

2. Dünnschichtapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreichelement (36, 189, 110) eine der Behandlungswand (12) zugekehrte Fläche (48, 111) aufweist, welche mit. ao der Behandlungswand einen gegen den Einlaß (20, 92) offenen spitzen Winkel einschließt.

3. Dünnschichtapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreichelement (36) Durchgänge für den Brüdenabzug freiläßt.

4. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreichelement (36, 109, 110) aus einem von einem Schlitz unterbrochenen Ring gebildet ist.

5. Dünnschichtaoparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ^.',kennzeichnet, daß das Verstreichelement (36, 109, 110) einen zylindrischen Abschlußteil (50,113,129) aufweist.

6. Dünnschichtapparat nach einem der Anspräche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstreichelement (36, 109, 110) rechtwinklig zur Achse der Behandlungskammer (13, 90) angeordnet ist.

7. Dünnschichtapparat nach einem der An-Sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Behandlungswand (12, 89) und Verstreichelement als Auffangraum (52) für das zu behandelnde Gut ausgebildet ist.

8. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Scheitel des spitzen Winkels benachbarte Rand des Verstreichelements (36, 109, 110) als gewölbte Stoßfläche (44) ausgebildet ist.

9. Dünnschichtapparat nach Anspnich 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungswand (12, 89) und ein der Stoßfläche (44) angrenzender Bereich (46) des Verstreichelementes (36, 109, 110) eine ringförmige, im Querschnitt düsenförmige Durchtrittsöffnung (54) begrenzen.

10. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Verstreichelemente (36, 109, 110) mindestens dem größten Abstand zweier benachbarter Verstreichelemente entspricht.

11. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreichelemente (36, 109, 110) untereinander mit Längsbändern (56, 115) verbunden sind, die mit radialen Stegen (58, 117) an einer Antriebswelle (38,121) befestigt sind.

12. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreichelemento (36) mit Längsbändern (60) gruppenweise verbunden und mittels einer mit den Längsbändern (60) durch radiale Stege (64) verbundenen Befestigungsnabe (62) an einer Antriebswelle (38) befestigt sind.

13. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreichelemente (36,109, Wi) an der Unterseite der der Behandlungswand (12, 89) zugekehrten Fläche (48, 111) ringförmige Verdickungen bzw. Lappen (84, 93) aufweisen.

14. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den zylindrischen Abschlußteil (50) jedes Verstreichelements (36) eine sich nach oben konisch verjüngende und eine zylindrische Fläche (68, 72) anschließen.

15. Dünnschichtapparat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach oben konisch verjüngende Fläche (68) zusammen mit einer weiteren sich ebenfalls konisch verjüngenden Fläche (66) einen Ringraum (70) bildet.

16. Dünnschichtapparat nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen zylindrischen Flächen (72) an ihren freien Rändern Auffangrillen (76) aufweisen.

17. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der obere freie Rand des zylindrischen Abschlußteils (129) jedes Verstreichelementes (109) nach innen zurückgesetzt ist und Durchbrechungen (127) aufweist, während die gegen den Einlaß (92) sich konisch erweiternde Fläche des Verstreichelementes einen Auffangrand (126) besitzt.

18. Dünnschichtapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der axialen Hin- und Herbewegung des Verstreichelementes (36, 109, 110) eine Rotationsbewegung überlagerbar ist.