DE19526654A1 - Self-cleaning reactor / mixer for highly viscous and solids-containing mix - Google Patents

Self-cleaning reactor / mixer for highly viscous and solids-containing mix

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DE19526654A1
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shaft
reactor
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Klaus Dipl Ing Schebesta
Heinrich Dipl Ing Schuchardt
Martin Dipl Ing Ullrich
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Description

Die Erfindung betrifft einen selbstreinigenden Reaktor/Mischer, insbesondere Scheibenreaktor, mit großem freien nutzbaren Volumen, der sich kinematisch selbst reinigt, bestehend wenigstens aus zwei oder mehreren parallelen gleichsinnig rotierenden Wellen, auf denen sich axial versetzte, nicht notwendigerweise kreisförmige Scheiben mit auf ihrem Umfang verteilten Abstreifern befinden, und einem umschließenden Gehäuse.The invention relates to a self-cleaning reactor / mixer, in particular Disc reactor, with large free usable volume, which is kinematically itself cleans, consisting of at least two or more parallel in the same direction rotating shafts on which are axially offset, not necessarily circular discs with scrapers distributed around their circumference, and an enclosing housing.

Der Mischer dient zur verfahrenstechnischen Behandlung von Fluiden und kohä­ siven Schüttgütern. Der Mischer ist weitgehend kinematisch selbstreinigend und weist ein großes freies Nutzvolumen auf.The mixer is used for the process engineering treatment of fluids and kohä bulk solids. The mixer is largely kinematically self-cleaning and has a large free useful volume.

Unter anderem bei der Erzeugung und Verarbeitung von Kunststoffen und Kautschuk müssen hochviskose Flüssigkeiten verfahrenstechnisch behandelt werden. Insbesondere werden Apparate zum Mischen, Ausdampfen und Reagieren benötigt. Diese müssen eine gute Mischwirkung und im Falle der Ausdampfung auch eine schnelle Erneuerung der freien Oberflächen ermöglichen.Among other things, in the production and processing of plastics and Rubber has to be treated by high-viscosity liquids become. In particular, apparatuses for mixing, evaporating and reacting needed. These must have a good mixing action and in case of evaporation also allow a quick renewal of the free surfaces.

Produktablagerungen an den Wänden solcher Mischer z. B. bei Polymerisations­ reaktionen können zu Verfahrensbeeinträchtigungen führen. In den Ablagerungen werden unerwünschte Nebenreaktionen aufgrund der wesentlich verlängerten Verweilzeit begünstigt. Dies führt zur Verunreinigung des Produktes. Produktablagerungen an den Wänden können durch kinematische Selbstreinigung des Mischers vermieden werden.Product deposits on the walls of such mixers z. B. in polymerization Reactions can lead to procedural impairments. In the deposits are undesirable side reactions due to the much prolonged Dwell time favors. This leads to contamination of the product. Product deposits on the walls can be achieved by kinematic self-cleaning of the mixer can be avoided.

Im Hinblick auf die Minimierung der Apparatekosten ist dabei ein möglichst großes freies Volumen für das Mischgut anzustreben. In terms of minimizing the equipment costs is as possible large free volume for the mix to go for.  

Eine bekannte Lösung des geschilderten Problems ist mit Hilfe von mehrachsigen Scheibenreaktoren möglich. Der prinzipielle Aufbau eines solchen Reaktors wird u. a. beschrieben in der Schrift FR-A-1 197 720.A known solution of the problem described is with the help of multi-axis Disc reactors possible. The basic structure of such a reactor is u. a. described in document FR-A-1 197 720.

In der Europäischen Anmeldeschrift EP 0 460 466 A1 wird beschrieben, wie die Abstreifer eines Scheibenreaktors bei gegen- oder gleichsinniger Rotation gestaltet werden können, um eine kinematische Reinigung der Abstreifer und eine weitgehende Reinigung des kompletten Reaktors zu erreichen.The European application EP 0 460 466 A1 describes how the Scraper of a disk reactor designed in counter-or in-line rotation can be a kinematic cleaning of the scraper and a to achieve extensive cleaning of the entire reactor.

In der Deutschen Offenlegungsschrift DE 41 26 425 A1 wird ein Reaktor mit gegensinnig rotierenden Wellen beschrieben, der vollständig kinematisch selbst­ reinigend ist.In the German patent application DE 41 26 425 A1 discloses a reactor with described in opposite directions rotating waves, which is completely kinematic itself is cleansing.

In der Schrift JP-A-63 232 828 wird ein gleichsinnig rotierender Reaktor als Beispiel dargestellt, der vollständig selbstreinigend ist, jedoch auf ein freies nutzbares Füllvolumen von kleiner 62% begrenzt ist.In the document JP-A-63 232 828 is a co-rotating reactor as Example, which is completely self-cleaning, but on a free usable filling volume of less than 62% is limited.

Allen drei letztgenannten Mischern ist gemeinsam, daß beim Abstreifen der Gehäusewand ein produktseitiger Winkel (siehe auch Fig. 8) kleiner als 60° zwischen Gehäusewand und Abstreiferoberfläche besteht. Für die Behandlung fest­ stoffhaltiger bzw. extrem hochviskoser Mischgüter sind solche Mischer jedoch schlecht bzw. gar nicht geeignet, da es rasch zu einer Verdichtung und Verpressung des Mischgutes bzw. Feststoffes zwischen Gehäusewand und Abstreifer mit nachfolgendem Blockieren des Rotors kommt.All three latter mixers have in common that when stripping the housing wall a product-side angle (see also Fig. 8) is less than 60 ° between the housing wall and stripper surface. However, such mixers are poorly or not at all suitable for the treatment of solid-containing or extremely high-viscosity blended products since there is a rapid compaction and compression of the mixed material or solid between the housing wall and the stripper with subsequent blocking of the rotor.

Aufgabe der Erfindung war es einen Reaktor/Mischer zu finden, der die Vorteile der bekannten Mischer - einen möglichst hohen Grad an Selbstreinigung und ein möglichst hohes nutzbares Volumen für das Mischgut - aufweist und zugleich geeignet ist, feststoffhaltiges Mischgut ohne Schwierigkeiten zu mischen.The object of the invention was to find a reactor / mixer, which has the advantages the well-known mixer - a high degree of self-cleaning and a highest possible usable volume for the mix - and at the same time is suitable to mix solids containing mix without difficulty.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Reaktor/Mischer bestehend aus zwei oder mehr parallelen gleichsinnig rotierenden Wellen, auf denen sich axial versetzte Scheiben mit nicht notwendigerweise kreisförmigem Umfang befinden, mit auf ihrem Umfang verteilten Abstreifern und einem umschließenden Gehäuse. Dieser Reaktor/Mischer ist dadurch gekennzeichnet,
daß alle Oberflächen der Abstreifer kinematisch gereinigt werden,
daß insbesondere bei gleichschnell rotierenden Wellen in einem beliebigen Radialschnitt durch den Mischer alle nach außen weisenden Flächen der Abstreifer eine Welle, falls sie vom Gehäuse gereinigt werden, konzentrisch zum Rotationsmittelpunkt sind, anderenfalls jedoch in etwa den Achsabstand als Krüm­ mungsradius aufweisen und konvex sind und von einer benachbarten Welle oder deren Abstreifern gereinigt werden,
daß insbesondere bei gleichschnell rotierenden Rotoren alle nach innen weisenden Flächen der Abstreifer einer Welle in einem beliebigen Radialschnitt durch den Mischer in etwa den Achsabstand als Krümmungsradius aufweisen und konkav sind und von Abstreifern einer anderen benachbarten Welle gereinigt werden,
daß bei der Reinigung des Gehäuses durch die Abstreifer zwischen Gehäusewand und der reinigenden Fläche des Abstreifers nur produktseitige Winkel größer als 90° auftreten,
daß bei der gegenseitigen Reinigung der Abstreifer untereinander zwischen der gereinigten und der reinigenden Fläche der einander berührenden Abstreifer nur produktseitige Winkel größer als 60°, bevorzugt größer gleich 90°, auftreten.The object is achieved by a reactor / mixer consisting of two or more parallel co-rotating shafts on which axially offset discs are not necessarily circular circumference, with distributed on its circumference strippers and an enclosing housing. This reactor / mixer is characterized
that all surfaces of the scrapers are kinematically cleaned,
that in particular at equally fast rotating waves in any radial section through the mixer, all outwardly facing surfaces of the scrapers are a shaft, if they are cleaned from the housing, concentric to the center of rotation, but otherwise approximately center distance as Krüm tion radius have and are convex and of an adjacent shaft or its scrapers are cleaned,
in particular in the case of corotating rotating rotors all inwardly facing surfaces of the scrapers of a shaft in any radial section through the mixer have approximately the center distance as the radius of curvature and are concave and are cleaned by scrapers of another adjacent shaft,
that when cleaning the housing by the wiper between the housing wall and the cleaning surface of the scraper only product side angle greater than 90 ° occur,
that in the mutual cleaning of the wiper with each other between the cleaned and the cleaning surface of the touching wiper only product side angle greater than 60 °, preferably greater than or equal to 90 ° occur.

Unter Reinigung wird hier die kleinstmögliche Annäherung der genannten Teile des Reaktors bei der Drehung der Rotoren verstanden, die bei Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen erreicht werden kann, so daß die genannten Teile ohne Blockierung der Rotation der Achsen aneinander vorbeigleiten können.Under cleaning here is the smallest possible approximation of the said parts the reactor understood in the rotation of the rotors, taking into account the manufacturing tolerances can be achieved, so that the parts mentioned without Blocking the rotation of the axes can slide past each other.

Unter Rotor wird hier die jeweils zusammenhängende Einheit aus Welle, Scheiben und Abstreifern verstanden.Under rotor here is the coherent unit of shaft, discs and scrapers understood.

Gehäuse sowie Rotoren der erfindungsgemäßen Mischer können mit grundsätzlich bekannten Kühl- oder Heizeinrichtungen versehen werden um z. B. den Reaktionsablauf innerhalb des Reaktors/Mischers beeinflussen zu können. Am Gehäuse können Stutzen für Ausgasungsableitungen bzw. Mischgutzu- und -ableitungen sowie für Meßgeräteankopplung vorgesehen sein.Housing and rotors of the mixer according to the invention can in principle known cooling or heating means are provided for. B. the Reaction process within the reactor / mixer can influence. At the Housing can nozzle for Ausgasungsableitungen or Mischgutzu- and Derivatives and be provided for Meßgeräteankopplung.

Die erfindungsgemäßen hier beschriebenen Mischereinbauten (Rotoren) können in beliebiger Kombination mit an sich bekannten Misch-, Knet- bzw. Schnecken­ elementen und anderen Förderelementen kombiniert werden. The mixer assemblies according to the invention (rotors) described in US Pat any combination with known mixing, kneading or screws elements and other conveying elements.  

Eine geeignete Auswahl der Anordnung der Abstreifer ist nicht trivial. Vielmehr sind je nach Drehzahlverhältnis, dem Verhältnis von Durchmesser zu Achsabstand oder der Anzahl der Abstreifer bevorzugte Lösungen möglich.A suitable choice of the arrangement of the scraper is not trivial. Much more are depending on the speed ratio, the ratio of diameter to center distance or the number of scrapers preferred solutions possible.

Im weiteren werden bevorzugte erfindungsgemäße zweiachsige Mischer beschrieben, in denen alle Abstreifer in einem Radialschnitt kongruent sind und deren Rotoren gleichschnell, gleichsinnig rotieren.In addition, preferred biaxial mixers according to the invention described in which all scrapers are congruent in a radial section and their rotors rotate at the same speed, in the same direction.

Ausgehend von dieser Beschreibung ist die Erweiterung auf drei und mehrachsige Mischer durch Hinzufügung weiterer Wellen möglich. Bei zweiachsigen Mischern gibt es zwei grundsätzlich mögliche bevorzugte geometrische Anordnungen:Based on this description, the extension is on three and multi-axis Mixer possible by adding more waves. For biaxial mixers There are two basically possible preferred geometric arrangements:

  • 1. Die Abstreifer des einen Rotors lassen sich geometrisch auf die des anderen Rotors durch eine Verschiebung kongruent abbilden.1. The scrapers of a rotor can be geometrically on the of the other rotor by a shift congruent map.
  • 2. Die Abstreifer des einen Rotors lassen sich geometrisch auf die des anderen Rotors durch eine Verschiebung zuzüglich einer Drehung um den halben Teilwinkel kongruent abbilden.2. The scrapers of a rotor can be geometrically on the of the other rotor by a shift plus a rotation around the half-angle congruent image.

In Abhängigkeit von der Anzahl der Abstreifer sind bei einem bestimmten Verhältnis von Gehäuseradius zu Achsabstand geeignete erfindungsgemäße Lösungen möglich. In der nachstehenden Tabelle sind nur die Lösungen mit einem Verhältnis zwischen Gehäuseradius und Achsabstand größer als 0,7 behandelt, da Reaktoren/Mischer mit einem möglichst großen freien Volumen bevorzugter Erfindungsgegenstand sind. Bei den durch Fettdruck hervorgehobenen Wertebereichen für das Verhältnis von Gehäuseradius zu Achsabstand treten bis auf die Reinigung einer Fläche (z. B. 31 bis 34 in Fig. 3) des Abstreifers durch die Welle nur stumpfe produktseitige Winkel α (größer 90°) bei der gegenseitigen Reinigung der Abstreifer auf. Bei den in Klammern gesetzten Wertebereichen ist die Reinigung der Scheibenstirnflächen unter Umständen unvollständig.Depending on the number of scrapers suitable solutions of the invention are possible with a certain ratio of housing radius to center distance. In the table below, only the solutions are treated with a ratio between housing radius and center distance greater than 0.7, since reactors / mixers with the largest possible free volume are preferred subject of the invention. With the ranges of values for the ratio of housing radius to center distance, which are highlighted in bold type, except for the cleaning of a surface (eg 31 to 34 in FIG mutual cleaning of the scraper on. For the value ranges in parentheses, the cleaning of the disc faces may be incomplete.

Die nicht in Klammern stehenden Wertebereiche sind diesen gegenüber bevorzugt.The non-parent value ranges are preferred over these.

Unter produktseitigem Winkel α wird hier der Winkel zwischen Mischerflächen verstanden, der sich an der Abstreiferkante zwischen Abstreiferfläche und zu reinigender Fläche in Bewegungsrichtung des Abstreifers öffnet (siehe Fig. 8). By product-side angle α is here understood the angle between mixer surfaces which opens at the wiper edge between the wiper surface and the surface to be cleaned in the direction of movement of the wiper (see FIG. 8).

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Reaktor/Mischers sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further preferred embodiments of the reactor / mixer according to the invention are to be taken from the subclaims.

Die Tabellen 1 und 2 zeigen Vorzugsbereiche des Verhältnis von Gehäuseinnen­ radius zum Achsabstand der Rotationsachsen. Tables 1 and 2 show preferred ranges of the ratio of housing interior radius to the center distance of the rotation axes.  

Tabelle 1 Table 1

Die Abstreifer einer Welle sind auf die der anderen durch eine Verschiebung kongruent abbildbar. The wipers of one shaft can be mapped congruently to those of the other by a displacement.

Tabelle 2 Table 2

Die Abstreifer einer Welle sind auf die des anderen durch eine Verschiebung und anschließend die Drehung um den halben Teilwinkel kongruent abbildbar. The wipers of one shaft can be mapped congruently to those of the other by a displacement and then the rotation by half the partial angle.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert.The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Prinzipieller Aufbau eines bekannten zweiwelligen Scheibenreaktors als Schnitt in Seitenansicht (Fig. 1a), im Aufsicht (Fig. 1b) und Querschnitt (Fig. 1c) Fig. 1 Basic structure of a prior art two-shaft disc reactor as a section in side view (Fig. 1a), in plan view (Fig. 1b) and cross section (Fig. 1c)

Fig. 2 Perspektivische Ansicht zweier Rotoren einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenreaktors ohne Darstellung des Gehäuse Fig. 2 Perspective view of two rotors of an embodiment of a disc reactor according to the invention without representation of the housing

Fig. 3 Radialschnitt entsprechend einem Schnitt A-B aus Fig. 1 durch einen Scheibenreaktor mit den in Fig. 2 dargestellten Rotoren Fig. 3 radial section corresponding to a section AB of Fig. 1 by a disk reactor with the rotors shown in Fig. 2

Fig. 4 Darstellung der Relativbewegung eines Abstreifers 41-42-43-44 des einen Rotors eines Scheibenreaktors wie in Fig. 3 bezüglich eines anderen Rotors in Momentaufnahmen Fig. 4 shows the relative movement of a scraper 41-42-43-44 of a rotor of a disk reactor as in Fig. 3 with respect to another rotor in snapshots

Fig. 5 Darstellung der Relativbewegung aller Abstreifer eines Rotors bezüglich eines anderen Rotors eines Scheibenreaktors wie in Fig. 3 in Momentaufnahmen Fig. 5 showing the relative movement of all scrapers of a rotor with respect to another rotor of a disk reactor as in Fig. 3 in snapshots

Fig. 6 Perspektivische Ansicht zweier Rotoren einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheibenreaktors ohne Darstellung des Gehäuses Fig. 6 Perspective view of two rotors of another embodiment of a disc reactor according to the invention without representation of the housing

Fig. 7 Radialschnitt entsprechend einen Schnitt A-B aus Fig. 1 durch einen erfindungsgemäßen Scheibenreaktor mit den in Fig. 6 dargestellten Rotoren Fig. 7 radial section corresponding to a section AB of Fig. 1 by a disc reactor according to the invention with the rotors shown in Fig. 6

Fig. 8 dient zur Erläuterung des Begriffes des produktseitigen Winkels α. Fig. 8 serves to explain the concept of the product-side angle α.

BeispieleExamples

In Fig. 1 ist der Grundaufbau eines bekannten mehrwelligen Scheibenreaktors gezeigt (vgl. z. B. Patentschrift FR-A-1 197 720).In Fig. 1 the basic structure of a known multi-shaft disc reactor is shown (see FIG. Z. B. Patent Specification FR-A-1197720).

Für das Verständnis der Kinematik sind Radialschnitte durch die Abstreifelemente des erfindungsgemäßen Mischers ausschlaggebend. Entsprechend ist in den Fig. 3-5 und 7 jeweils ein Schnitt vergleichbar einem Schnitt A-B aus Fig. 1 dar­ gestellt.For the understanding of kinematics radial cuts are crucial by the stripping of the mixer according to the invention. Accordingly, in Figs. 3-5 and 7 are each a section comparable to a section AB of Fig. 1 is provided.

Beispiel 1example 1

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Wellen (2, 2′), Scheiben (3, 3′), Abstreifer (4, 4′) eines erfindungsgemäßen Scheibenreaktors. Dieser weist ein Verhältnis vom Gehäuseinnenradius zum Achsabstand (Rotationsachsen) von 0,75 auf. Die Anordnung der Abstreifer (4, 4′) ist 8fach rotationssymmetrisch. Entspre­ chend der obenstehenden Tabelle ist eine weitgehende Abreinigung der Stirnseiten der Scheiben 3, 3′ nur möglich, wenn die Abstreifer 4 der einen Welle 2 durch geometrisches Verschieben der Abstreifer 4′ der anderen Welle 2′ zuzüglich einer Drehung um den halben Teilwinkel (hier 22,5°) entstehen. Fig. 2 shows a perspective view of the shafts (2, 2 '), wheels (3, 3'), strippers (4, 4 ') of a disk reactor of the invention. This has a ratio of the housing inner radius to the center distance (axes of rotation) of 0.75. The arrangement of the scrapers ( 4 , 4 ') is 8-fold rotationally symmetrical. Corresponding to the above table, a substantial cleaning of the end faces of the discs 3 , 3 'only possible when the scrapers 4 of a shaft 2 by geometrically moving the scrapers 4 ' of the other shaft 2 'plus a rotation by half the angle (here 22 , 5 °).

Fig. 3 zeigt einen Radialschnitt entsprechend einem Schnitt A-B aus Fig. 1 durch den erfindungsgemäßen Scheibenreaktor mit den in Fig. 2 dargestellten Wellen (2, 2′) und Abstreifer (4, 4′). Die Wellen 2, 2′ drehen sich in Richtung der Kanten 31, 31′ der Abstreifer 4 bzw. 4′. FIG. 3 shows a radial section corresponding to a section AB from FIG. 1 through the disk reactor according to the invention with the shafts ( 2 , 2 ') and scrapers ( 4 , 4 ') shown in FIG. 2. The shafts 2 , 2 'rotate in the direction of the edges 31 , 31 ' of the scrapers 4 and 4 '.

Bei der gegenseitigen Reinigung der Abstreifer untereinander und des Gehäuses durch die Abstreifer treten folgende produktseitige Winkel auf.For the mutual cleaning of the scrapers with each other and the housing The following product-side angles occur due to the wipers.

Bei der Reinigung der Abstreiferflächen 31-34 durch die Welle tritt ein spitzer produktseitiger Winkel auf. Bei der Reinigung der Flächen 31-32 tritt ein Winkel größer 60° auf. Alle anderen produktseitigen Winkel bei der Reinigung sind größer gleich 90°.When cleaning the Abstreiferflächen 31-34 through the shaft occurs on a sharp product side angle. When cleaning the surfaces 31-32 , an angle greater than 60 ° occurs. All other product-side angles during cleaning are greater than or equal to 90 °.

Fig. 4 zeigt die Relativbewegung eines Abstreifers 41-42-43-44 des einen Rotors eines Scheibenreaktors wie in Fig. 3 in einem Radialschnitt bezüglich eines ande­ ren Rotors in Momentaufnahmen. Hierbei wird das Vorbeigleiten der Abstreifer­ kanten an zu reinigenden Flächen deutlich. Fig. 4 shows the relative movement of a scraper 41-42-43-44 of a rotor of a disk reactor as in Fig. 3 in a radial section with respect to a walls ren rotor in snapshots. Here, the passing of the scraper edges on surfaces to be cleaned clearly.

In Fig. 5 wird ersichtlich, daß die Stirnflächen der Scheiben 2 (bzw. 2′) weitgehend abgereinigt werden, da die Relativbewegung aller Abstreifer eines Rotors über eine Scheibenstirnfläche wiedergegeben ist.In Fig. 5 it is seen that the end faces of the discs 2 (or 2 ') are largely cleaned, since the relative movement of all scrapers of a rotor is reproduced on a disc face.

Beispiel 2Example 2

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Wellen (62, 62′), Scheiben (63, 63′), Abstreifer (64, 64′) einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheibenreaktors. Dieser weist ein Verhältnis von Gehäuseinnenradius zum Achsabstand (der Rotationsachsen) von 0,824 auf. Jeder Rotor ist 12fach rotationssymmetrisch. Entsprechend der obenstehenden Tabelle ist eine weitgehende Reinigung der Stirnseiten der Scheiben 63 möglich, wenn die Abstreifer 64 der einen Welle 2 durch Verschieben der Abstreifer 64′ der anderen Welle 2′ geometrisch entstehen. Fig. 6 shows a perspective view of the shafts (62, 62 '), washers (63, 63'), strippers (64, 64 ') to a further embodiment of the disc reactor according to the invention. This has a ratio of housing internal radius to the center distance (the axes of rotation) of 0.824. Each rotor is 12-fold rotationally symmetric. According to the above table, a substantial cleaning of the end faces of the discs 63 is possible when the scrapers 64 of a shaft 2 by moving the scrapers 64 'of the other shaft 2 ' geometrically arise.

Fig. 7 zeigt einen Radialschnitt vergleichbar einem Schnitt A-B aus Fig. 1 durch einen Scheibenreaktor mit den in Fig. 6 dargestellten Wellen (62, 62′) und Abstreifern (64, 64′). FIG. 7 shows a radial section comparable to a section AB from FIG. 1 through a disk reactor with the shafts ( 62 , 62 ') and scrapers ( 64 , 64 ') shown in FIG. 6.

Bei der gegenseitigen Reinigung der Abstreifer untereinander und des Gehäuses durch die Abstreifer treten folgende produktseitige Winkel auf.For the mutual cleaning of the scrapers with each other and the housing The following product-side angles occur due to the wipers.

Bei der Reinigung der Abstreiferflächen 71-73 durch die Welle tritt ein spitzer produktseitiger Winkel auf. Alle anderen produktseitigen Winkel bei der Reini­ gung sind größer gleich 90°.When cleaning the wiper surfaces 71-73 through the shaft, a sharp product-side angle occurs. All other product-side angles during cleaning are greater than or equal to 90 °.

Claims (13)

1. Reaktor/Mischer bestehend aus zwei oder mehr parallelen gleichsinnig rotierenden Wellen (2, 2′), auf denen sich axial versetzte Scheiben (3, 3′) mit nicht notwendigerweise kreisförmigem Umfang mit auf ihrem Umfang verteilten Abstreifern (4, 4′) befinden und einem umschließenden Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet,
daß alle Oberflächen der Abstreifer (4, 4′) kinematisch gereinigt werden,
daß alle nach außen weisenden Flächen der Abstreifer (4) einer Welle (2) in einem beliebigen Radialschnitt durch den Mischer konvex sind und von einer benachbarten Welle (2′) oder deren Abstreifern (4′) oder vom Gehäuse (1) gereinigt werden,
daß alle nach innen weisenden Flächen der Abstreifer (4) einer Welle (2) in einem beliebigen Radialschnitt durch den Mischer konkav sind und von Abstreifern (4′) einer benachbarten Welle (2′) gereinigt werden,
daß bei der Reinigung des Gehäuses (1) durch die Abstreifer (4, 4′) zwischen Gehäusewand und der reinigenden Fläche des Abstreifers (4, 4′) nur produktseitige Winkel größer als 90° auftreten,
daß bei der gegenseitigen Reinigung der Abstreifer (4, 4′) untereinander zwischen der gereinigten und der reinigenden Flächen der einander berührenden Abstreifer (4, 4′) nur produktseitige Winkel größer als 60°, bevorzugt größer gleich 90°, auftreten.1. Reactor / mixer consisting of two or more parallel corotating shafts ( 2 , 2 ') on which axially offset discs ( 3 , 3 ') with not necessarily circular circumference with distributed on its circumference scrapers ( 4 , 4 ') located and an enclosing housing ( 1 ), characterized
that all surfaces of the scrapers ( 4 , 4 ') are kinematically cleaned,
that all outwardly facing surfaces of the scrapers ( 4 ) of a shaft ( 2 ) in any radial section through the mixer are convex and are cleaned by an adjacent shaft ( 2 ') or its scrapers ( 4 ') or by the housing ( 1 ),
that all inwardly facing surfaces of the scrapers ( 4 ) of a shaft ( 2 ) in any radial section through the mixer are concave and are cleaned by scrapers ( 4 ') of an adjacent shaft ( 2 '),
that during cleaning of the housing ( 1 ) by the scrapers ( 4 , 4 ') between the housing wall and the cleaning surface of the scraper ( 4 , 4 ') only product side angle greater than 90 ° occur,
that in the mutual cleaning of the scraper ( 4 , 4 ') with each other between the cleaned and the cleaning surfaces of the touching scrapers ( 4 , 4 ') only product side angle greater than 60 °, preferably greater than or equal to 90 ° occur. 2. Reaktor/Mischer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifer einer jeden Welle (2, 2′) rotationssymmetrisch angeordnet sind, und daß bei der langsamer oder gleichschnell rotierenden Welle die Abstreifer n-fach rotationssymmetrisch angeordnet sind, wobei n eine Zahl größer als 3 bedeutet.2. Reactor / mixer according to claim 1, characterized in that the scrapers of each shaft ( 2 , 2 ') are arranged rotationally symmetrical, and that in the slower or equally fast rotating shaft, the scrapers are arranged n-fold rotationally symmetric, where n is a number greater than 3 means. 3. Reaktor/Mischer gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ streifer der langsamer oder gleichschnell rotierenden Welle n-fach rota­ tionssymmetrisch angeordnet sind, wobei n eine Zahl größer als 5 bedeutet. 3. Reactor / mixer according to claim 2, characterized in that the Ab wiper of the slower or equally fast rotating shaft n-fold rota are arranged symmetrically symmetrical, where n is a number greater than 5 means.   4. Reaktor/Mischer gemäß den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellen (2, 2′) gleichschnell rotieren,
daß in einem beliebigen Radialschnitt durch den Mischer alle nach außen weisenden Flächen der Abstreifer (4) einer Welle (2), falls sie vom Gehäuse (1) gereinigt werden, konzentrisch zum Rotationsmittelpunkt sind, anderenfalls jedoch den Achsabstand als Krümmungsradius aufweisen und konvex sind und von einer benachbarten Welle (2′) oder deren Abstreifern gereinigt werden,
daß in einem beliebigen Radialschnitt alle nach innen weisenden Flächen der Abstreifer (4) eines Rotors (5) den Achsabstand (der Rotationsachsen) als Krümmungsradius aufweisen und konkav sind und von Abstreifern (4′) eine benachbarten Welle (2′) gereinigt werden.4. Reactor / mixer according to claims 1 to 2, characterized
that the shafts ( 2 , 2 ') rotate at the same speed,
that in any radial section through the mixer all outwardly facing surfaces of the scrapers ( 4 ) of a shaft ( 2 ), if they are cleaned from the housing ( 1 ) are concentric to the center of rotation, but otherwise have the center distance as the radius of curvature and are convex and be cleaned by an adjacent shaft ( 2 ') or its scrapers,
that in any radial section all inwardly facing surfaces of the scrapers ( 4 ) of a rotor ( 5 ) have the axial spacing (the axes of rotation) as the radius of curvature and are concave and scrapers ( 4 ') an adjacent shaft ( 2 ') to be cleaned. 5. Reaktor/Mischer gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Radialschnitt durch den Mischer alle Abstreifer (4, 4′) kongruente, d. h. deckungsgleich aufeinander abbildbare Querschnitte aufweisen und daß in jedem Radialschnitt die Anzahl der Abstreifer (4 bzw. 4′) einer Welle (2, 2′) gleich dem Grad der Rotationssymmetrie ihrer Anordnung ist.5. reactor / mixer according to claim 4, characterized in that in a radial section through the mixer all scrapers ( 4 , 4 ') have congruent, ie congruent one another imitable cross-sections and that in each radial section, the number of scrapers ( 4 or 4 ' ) of a shaft ( 2 , 2 ') is equal to the degree of rotational symmetry of its arrangement. 6. Reaktor/Mischer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Radialschnitt die Abstreifer (4) einer Welle (2) auf die Abstreifer (4′) einer benachbarten Welle (2′) durch eine Verschiebung geometrisch abbildbar sind.6. Reactor / mixer according to claim 5, characterized in that in a radial section the scrapers ( 4 ) of a shaft ( 2 ) on the scraper ( 4 ') of an adjacent shaft ( 2 ') are geometrically reproducible by a displacement. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Radialschnitt die Abstreifer (4) einer Welle (2) auf die Abstreifer (4′) einer benachbarten Welle (2′) durch eine Verschiebung mit anschließender Drehung um den halben Teilwinkel geometrisch abbildbar sind, wobei n den Grad der Rotationssymmetrie bedeutet.7. The device according to claim 5, characterized in that in a radial section the scraper ( 4 ) of a shaft ( 2 ) on the scraper ( 4 ') of an adjacent shaft ( 2 ') by a displacement with subsequent rotation by half the partial angle are geometrically mapped, where n means the degree of rotational symmetry. 8. Reaktor/Mischer gemäß den Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand der Rotationsachsen in Abhängigkeit von der Anzahl der Abstreifer (4 bzw. 4′) einer Welle (2 bzw. 2′) in einem Radialschnitt wie folgt gewählt wird. Anzahl der Abstreifer Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand 4 0,708-1,000, 5 0,700-0,703 oder 0,851-1,000, 6 0,700-0,816, 7 0,700-0,924, 8 0,708-1,000, 9 0,700-0,722 oder 0,778-1,000, 10 0,700-0,786 oder 0,851-1,000, 11 0,700-0,849 oder, 0,925-1,000, 12 0,708-0,913, 13 0,700-0,724 oder 0,755-0,976, 14 0,700-0,768 oder 0,802-1,000, 15 0,700-0,813 oder 0,851-1,000, 16 0,708-0,858 oder 0,900-1,000, 17 0,700-0,723 oder 0,743-0,900 oder 0,950-1,000, 18 0,700-0,757 oder 0,778-0,948, 19 0,700-0,791 oder 0,815-0,993, 20 0,708-0,826 oder 0,851-1,000.
8. Reactor / mixer according to claim 6, characterized in that the ratio of housing inner radius to center distance of the axes of rotation in dependence on the number of scrapers ( 4 or 4 ') of a shaft ( 2 or 2 ') in a radial section as follows is selected. Number of scrapers Ratio of housing internal radius to center distance 4 0.708 to 1.000, 5 0,700-0,703 or 0,851-1,000, 6 0.700 to 0.816, 7 0.700 to 0.924, 8th 0.708 to 1.000, 9 0.700-0.722 or 0.778-1.000, 10 0,700-0,786 or 0,851-1,000, 11 0.700-0.849 or, 0.925-1.000, 12 from 0.708 to 0.913, 13 0.700-0.724 or 0.755-0.976, 14 0.700-0.768 or 0.802-1.000, 15 0.700-0.813 or 0.851-1.000, 16 0.708-0.858 or 0.900-1.000, 17 0.700-0.723 or 0.743-0.900 or 0.950-1.000, 18 0,700-0,757 or 0,778-0,948, 19 0.700-0.771 or 0.815-0.993, 20 0.708-0.826 or 0.851-1.000.
9. Reaktor/Mischer gemäß den Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand der Rotationsachsen in Abhängigkeit von der Zahl der Abstreifer (4 bzw 4′) einer Welle (2 bzw. 2′) in einem Radialschnitt wie folgt gewählt wird: Anzahl der Abstreifer Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand 5 0,700-0,703, 6 0,722-0,816, 7 0,811-0,924, 8 0,904-1,000, 9 0,700-0,722, 10 0,713-0,786, 11 0,768-0,849, 12 0,824-0,913, 13 0,700-0,724 oder 0,882-0,976, 14 0,710-0,768 oder 0,941-1,000, 15 0,750-0,813, 16 0,790-0,858, 17 0,700-0,723 oder 0,831-0,903, 18 0,709-0,757 oder 0,873-0,948, 19 0,740-0,791 oder 0,915-0,993, 20 0,771-0,826 oder 0,958-1,000.
9. Reactor / mixer according to claim 6, characterized in that the ratio of housing inner radius to center distance of the axes of rotation in dependence on the number of scrapers ( 4 or 4 ') of a shaft ( 2 or 2 ') selected in a radial section as follows becomes: Number of scrapers Ratio of housing internal radius to center distance 5 0.700 to 0.703, 6 0.722 to 0.816, 7 0.811 to 0.924, 8th 0.904 to 1.000, 9 0.700 to 0.722, 10 0.713 to 0.786, 11 0.768 to 0.849, 12 from 0.824 to 0.913, 13 0.700-0.724 or 0.882-0.976, 14 0.710-0.768 or 0.941-1.000, 15 from 0.750 to 0.813, 16 0.790 to 0.858, 17 0.700-0.723 or 0.831-0.903, 18 0.709-0.757 or 0.873-0.948, 19 0.740-0.791 or 0.915-0.993, 20 0.771-0.826 or 0.958-1.000.
10. Reaktor/Mischer gemäß den Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand der Rotationsachsen in Abhängigkeit von der Anzahl der Abstreifer (4 bzw. 4′) einer Welle (2 bzw. 2′) in einem Radialschnitt wie folgt gewählt wird: Anzahl der Abstreifer Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand 8 0,904-1,000, 12 0,824-0,913, 13 0,882-0,976, 14 0,941-1,000, 16 0,790-0,858, 17 0,831-0,903, 18 0,873-0,948, 19 0,915-0,993, 20 0,771-0,826 oder 0,958-1,000.
10. Reactor / mixer according to claim 6, characterized in that the ratio of housing inner radius to axial spacing of the axes of rotation in dependence on the number of scrapers ( 4 or 4 ') of a shaft ( 2 or 2 ') in a radial section as follows is chosen: Number of scrapers Ratio of housing internal radius to center distance 8th 0.904 to 1.000, 12 from 0.824 to 0.913, 13 0.882 to 0.976, 14 0.941 to 1.000, 16 0.790 to 0.858, 17 0.831 to 0.903, 18 0.873 to 0.948, 19 0.915 to 0.993, 20 0.771-0.826 or 0.958-1.000.
11. Reaktor/Mischer gemäß den Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand der Rotationsachsen in Abhängigkeit von der Anzahl der Abstreifer (4 bzw. 4′) einer Welle (2 bzw. 2′) in einem Radialschnitt wie folgt gewählt wird: Anzahl der Abstreifer Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand 4 0,700-0,840, 5 0,700-1,000, 6 0,708-1,000, 7 0,700-0,717 oder 0,802-1,000, 8 0,700-0,798 oder 0,900-1,000, 9 0,700-0,879, 10 0,708-0,958, 11 0,700-0,724 oder 0,764-1,000, 12 0,700-0,776 oder 0,822-1,000, 13 0,700-0,829 oder 0,881-1,000, 14 0,708-0,881 oder 0,940-1,000, 15 0,700-0,724 oder 0,748-0,934, 16 0,700-0,762 oder 0,789-0,987, 17 0,700-0,801 oder 0,830-1,000, 18 0,708-0,840 oder 0,872-1,000, 19 0,700-0,723 oder 0,739-0,879 oder 0,915-1,000, 20 0,700-0,753 oder 0,770-0,918 oder 0,957-1,000.
11. Reactor / mixer according to claim 7, characterized in that the ratio of housing inner radius to center distance of the axes of rotation in dependence on the number of scrapers ( 4 or 4 ') of a shaft ( 2 or 2 ') in a radial section as follows is chosen: Number of scrapers Ratio of housing internal radius to center distance 4 0.700 to 0.840, 5 0.700 to 1.000, 6 0.708 to 1.000, 7 0.700-0.717 or 0.802-1.000, 8th 0.700-0.798 or 0.900-1.000, 9 0.700 to 0.879, 10 0.708 to 0.958, 11 0.700-0.724 or 0.764-1.000, 12 0,700-0,776 or 0,822-1,000, 13 0.700-0.829 or 0.881-1.000, 14 0.708-0.881 or 0.940-1.000, 15 0.700-0.724 or 0.748-0.934, 16 0.700-0.762 or 0.789-0.987, 17 0.700-0.801 or 0.830-1.000, 18 0.708-0.840 or 0.872-1.000, 19 0.700-0.723 or 0.739-0.879 or 0.915-1.000, 20 0.700-0.753 or 0.770-0.918 or 0.957-1.000.
12. Reaktor/Mischer gemäß den Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gehäuseinnenradius zum Achsabstand der Rotationsachsen in Abhängigkeit von der Anzahl der Abstreifer (4 bzw. 4′) einer Welle (2 bzw. 2′) in einem Radialschnitt wie folgt gewählt wird: Anzahl der Abstreifer Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand 4 0,741-0,840, 5 0,864-1,000, 7 0,700-0,717, 8 0,716-0,798, 9 0,784-0,879, 10 0,854-0,958, 11 0,700-0,724 oder 0,927-1,000, 12 0,711-0,776, 13 0,757-0,829, 14 0,804-0,881, 15 0,700-0,724 oder 0,853-0,934, 16 0,710-0,762 oder 0,901-0,987, 17 0,744-0,802 oder 0,951-1,000, 18 0,780-0,840, 19 0,700-0,723 oder 0,816-0,879, 20 0,709-0,753 oder 0,852-0,918.
12. Reactor / mixer according to the claim 7, characterized in that the ratio of housing inner radius to the axial spacing of the axes of rotation in dependence on the number of scrapers ( 4 or 4 ') of a shaft ( 2 or 2 ') in a radial section as follows is chosen: Number of scrapers Ratio of housing internal radius to center distance 4 0.741 to 0.840, 5 0.864 to 1.000, 7 0.700 to 0.717, 8th 0.716 to 0.798, 9 0.784 to 0.879, 10 0.854 to 0.958, 11 0.700-0.724 or 0.927-1.000, 12 0.711 to 0.776, 13 0.757 to 0.829, 14 0.804 to 0.881, 15 0.700-0.724 or 0.853-0.934, 16 0.710-0.762 or 0.901-0.987, 17 0.744-0.802 or 0.951-1.000, 18 0.780 to 0.840, 19 0.700-0.723 or 0.816-0.879, 20 0.709-0.753 or 0.852-0.918.
13. Reaktor/Mischer gemäß den Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Gehäuseinnenradius zum Achsabstand der Rotationsachsen in Abhängigkeit von der Anzahl der Abstreifer (4 bzw. 4′) einer Welle (2 bzw. 2′) in einem Radialschnitt wie folgt gewählt wird: Anzahl der Abstreifer Verhältnis von Gehäuseinnenradius zu Achsabstand 10 0,854-0,958, 11 0,927-1,000, 14 0,804-0,881, 15 0,853-0,934, 16 0,901-0,987, 17 0,951-1,000, 18 0,780-0,840, 19 0,816-0,879, 20 0,852-0,918.
13. Reactor / mixer according to the claim 7, characterized in that the ratio of housing inner radius to the axial spacing of the axes of rotation as a function of the number of scrapers ( 4 or 4 ') of a shaft ( 2 or 2 ') in a radial section as follows is chosen: Number of scrapers Ratio of housing internal radius to center distance 10 0.854 to 0.958, 11 0.927 to 1.000, 14 0.804 to 0.881, 15 0.853 to 0.934, 16 .901 to .987, 17 0.951 to 1.000, 18 0.780 to 0.840, 19 0.816 to 0.879, 20 0.852 to 0.918.
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