DE3531841C2

DE3531841C2 -

Info

Publication number: DE3531841C2
Application number: DE3531841A
Authority: DE
Inventors: Istvan Dr. Geresz; Gyoergy Molnar; Ferencne Budapest Hu Csupa
Original assignee: CHEMIMAS VEGYIGEP TERVEZOE ES FOEVALLALKOZO VALLALAT BUDAPEST HU
Current assignee: CHEMIMAS VEGYIGEP TERVEZOE ES FOEVALLALKOZO VALLALAT BUDAPEST HU
Priority date: 1984-09-07
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1989-11-09
Also published as: DE3531841A1; HU192436B; DD237478A5; CH669335A5; HUT38058A

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Rotations- Dünnschichtapparat, der mit mehreren koaxial zueinander angeordneten Wischern ausgerüstet ist, die mittels Halterungen vom Rotor getragen werden und die zur Innenwand des Mantels ausgerichtet sind und unter Wirkung der Zentrifugalkraft selbsttätig zur Innenwand des Mantels einstellbar sind.The invention relates to a rotor for a rotary Thin-film apparatus with several coaxial to each other arranged wipers is equipped by means of Brackets are carried by the rotor and to the inner wall of the jacket are aligned and under the effect of Centrifugal force automatically to the inner wall of the jacket are adjustable.

Dünnschichtapparate werden in der chemischen Industrie in größerem Umfang verwendet. Die grundsätzlichen Eigenschaften dieser Apparate zeigen sich in der ausgezeichneten Wärmeübertragung , einwandfreier Vermischung der in ihnen behandelten Massen und schonender Materialbehandlung. Die Funktion eines Dünnschichtapparates wird durch einen im beheizten zylindrischen Mantel angeordneten Rotor bestimmt, dem die Aufgabe zufällt, das eingeführte Material an der Innenwandung des beheizten Mantels in Form einer Dünnschicht bzw. eines Films auszubreiten. Dies geschieht mittels Wischern, die an einem Rotor im Inneren des Mantels angebracht sind.Thin film apparatus are used in the chemical industry used to a larger extent. The basic properties of these devices show up in the excellent Heat transfer, perfect mixing of them treated masses and gentle material treatment. The The function of a thin-film apparatus is determined by an im heated cylindrical jacket arranged rotor determines to which the task falls, the imported material at the Inner wall of the heated jacket in the form of a thin layer or spread a film. This is done using Wipers on a rotor inside the jacket are attached.

Bei einem bekannten Rotations-Dünnschichtapparat nach der CH- PS 4 63 868 sind die Wischer, die mit ihren Wischerkanten schräg zu den Mantellinien des Mantels angestellt sind, an radialen Streben schwenkbar angelenkt, entgegen der Drehrichtung des Rotors gebogen und mit Fliehkraftgewichten belastet, um den Spalt zwischen den Wischern und dem Mantel bei zunehmender Drehzahl zunehmend zu verkleinern.In a known rotary thin-film apparatus according to the CH PS 4 63 868 are the wipers with their wiper edges are positioned at an angle to the jacket lines of the jacket radial struts articulated against the Direction of rotation of the rotor bent and with centrifugal weights strained to the gap between the wipers and the mantle to decrease with increasing speed.

Bei einem anderen bekannten Rotations-Dünnschichtverdampfer nach der DE-AS 12 63 693 sind an einer in Längsrichtung des Apparates liegenden Welle koaxial zu dieser mehrere Flügelteile mit daran an Ringen pendelnd aufgehängten Wischern angeordnet, so daß diese bei der Drehung des Rotors nachgeschleppt werden, derart, daß von den Wischern praktisch kein Radialdruck auf die von diesen an der Innenwand des Behälters ausgebreitete Flüssigkeit ausgeübt wird, dadurch aber die Dicke der ausgebreiteten Flüssigkeitsschicht von der Rotordrehzahl weitgehend unabhängig ist.In another known rotary thin film evaporator according to DE-AS 12 63 693 are in the longitudinal direction of the Apparatus lying shaft coaxial to this several Wing parts with pendulums suspended on rings Wipers arranged so that when the rotor rotates be dragged in such a way that the wipers are practical no radial pressure on those of these on the inside wall of the Container spread liquid is exercised, thereby but the thickness of the spread liquid layer from the Rotor speed is largely independent.

Um insbesondere der unterschiedlichen Stärke der auf der Innenwand des Behälters auszubreitenden Masse bei wechselnden Rotationsgeschwindigkeiten der Welle entgegenzuwirken, ist es gem. der DE-AS 11 97 056 bekannt, die Wischer an radialen Rotorarmen schwenkbar anzulenken, so daß sie im Winkel zu diesen nachgeschleppt werden, und ihre mit der Behälterwand zur Ausbreitung der Flüssigkeit zusammenwirkenden Stirnflächen im spitzen Winkel zu der Behälterwand anzustellen, um bei gegebener Zähigkeit der Flüssigkeit eine vorbestimmte Schichtdicke in Abhängigkeit von der Rotordrehzahl einstellen zu können.In particular, the different strengths of the Inner wall of the container spreading mass with changing To counter rotation speeds of the shaft, it is acc. known from DE-AS 11 97 056, the wiper on radial To pivot the rotor arms so that they are at an angle these are dragged and their with the container wall cooperating to spread the liquid End faces at an acute angle to the container wall to make a for a given viscosity of the liquid predetermined layer thickness depending on the To be able to adjust the rotor speed.

Eine weitere Ausführungsform eines Dünnschichtapparates ist aus der DE-OS 31 00 290 bekannt. Bei dieser Ausführungsform sind um eine rotierende Welle mehrere koaxial zu dieser angeordnete und über radiale Arme an der Welle befestigte Ringe vorgesehen, an denen die Wischer schwenkbar angeschlossen sind. Entsprechend der Drehgeschwindigkeit der Welle werden die Wischer durch die Fliehkraft mehr oder weniger weit gegen die Innenwand geschleudert und regeln auf diese Weise die Spaltweite zwischen ihnen und der Innenwand und demzufolge auch die Stärke der auf der Innenwand aufgetragenen Masse. Derartige Schwenkgelenke können jedoch verschmutzen, wodurch das Einhalten einer vorbestimmten Schichtdicke beeinträchtigt ist.Another embodiment of a thin film apparatus is known from DE-OS 31 00 290. In this embodiment are several coaxial to a rotating shaft to this arranged and attached to the shaft via radial arms Rings provided on which the wiper can be pivoted are connected. According to the speed of rotation of the The wipers become more or less by centrifugal force thrown less far against the inner wall and regulate this way the gap between them and the inner wall and consequently the thickness of the one on the inner wall applied mass. Such swivel joints can, however pollute, thereby adhering to a predetermined Layer thickness is affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs erwähnten Art zu schaffen und so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau des Rotors eine störunanfällige Einstellung der Wischer zur Innenwand des Mantels zur Erzielung einer vorbestimmten Schichtdicke in Abhängigkeit von der Zähigkeit der Flüssigkeit und der Rotordrehzahl erreicht wird. The invention has for its object a rotor to create the type mentioned at the outset and to train so that with a simple construction of the rotor, it is not susceptible to faults Adjustment of the wipers to the inner wall of the jacket Achieving a predetermined layer thickness depending on the viscosity of the liquid and the rotor speed becomes.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Rotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Halterungen durch um den Rotor befindliche konzentrische Ringe, die senkrecht zur Welle des Rotors an diesem befestigt sind, mit darin ausgestalteten Rillen gebildet werden, in denen die Wischer frei beweglich gelagert sind.According to the invention, this object is achieved with a rotor type mentioned solved in that the brackets by concentric rings around the rotor are attached to the rotor perpendicular to the shaft, with grooves formed therein are formed, in which the Wipers are freely movable.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe vorteilhaft gelöst, sondern es werden weitere Vorteile erzielt. So ist es beispielsweise möglich, auf feste oder gelenkige Verbindungen für das Halten der Wischer am jeweiligen Ring bzw. Rotor zu verzichten und diese dennoch an die gewünschte Spaltweite heranzuführen. Hinzu kommt, daß keine wartungsbedürftigen Teile, z. B. Gelenke, innerhalb des Behälters vorgesehen sind, wodurch sich der Instandhaltungsaufwand wesentlich verringert. Ein weiterer Vorteil diese Maßnahmen besteht darin, daß die Wischer lediglich in die Rillen an den Ringen eingeschoben zu werden brauchen und daß sie sich selbsttätig an die geforderte Spaltweite anpassen. Dies führt zu einer Vereinfachung der Montage und ihrer äußerst einfachen Einstellung selbst bei unterschiedlichen Produkten mit voneinander abweichenden Viskositäten. Durch die zuverlässige und genaue Anpassung der Wischer an die jeweilige Spaltweite kann die Schichtstärke der Masse über eine lange Betriebsdauer optimal gehalten werden, wodurch auch der Verdampfungseffekt begünstigt und der Prozeßablauf bei gleichmäßiger Produktqualität durchgeführt werden kann. Ferner wird durch die freie Beweglichkeit der Wischer in den Rillen erreicht, daß sie sich sehr einfach an die jeweilige Schichtstärke anpassen können, so daß der Rotor anders als bei Gelenkverbindungen der Wischer vielfach auch mit geringeren Drehgeschwindigkeiten betätigt werden kann, um die geforderte Schichtstärke beizubehalten. Dies besonders deshalb, weil der jeweilige Wischer keine Klemmkräfte, z. B. an verkrusteten Gelenken, zu überwinden braucht. These measures not only the invention underlying task solved advantageously, but it further advantages are achieved. For example, it is possible on firm or articulated connections for holding to dispense with the wiper on the respective ring or rotor and to bring them to the desired gap width. In addition, no parts requiring maintenance, e.g. B. Joints are provided inside the container, thereby the maintenance effort is significantly reduced. A Another advantage of these measures is that the Wipers just inserted into the grooves on the rings will need and that they automatically address the Adjust the required gap width. This leads to a Simplification of assembly and its extremely simple Setting even with different products different viscosities. Through the reliable and precise adjustment of the wipers to the respective gap width can the layer thickness of the mass over a long Operating time can be kept optimal, which also the Evaporation favors and the process flow uniform product quality can be carried out. Furthermore, the free movement of the wipers in the Grooves achieved that they adhere very easily to the respective Layer thickness can adjust so that the rotor is different than in the case of articulated connections of the wipers often also lower rotational speeds can be operated to the maintain the required layer thickness. This especially because the respective wiper has no clamping forces, e.g. B. on crusty joints that need to be overcome.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Rillen schräg zur Radialrichtung der Welle verlaufen und daß diese Schräge gegen die Drehrichtung der Welle gerichtet ist.An advantageous development of the invention is distinguished characterized in that the grooves obliquely to the radial direction of the Wave run and that this slant against the direction of rotation the wave is directed.

Die Maßnahme ist besonders bei kleineren Durchmessern von Rotoren wesentlich, da bei diesen durch die Schräglage ein leichteres Austreten der Wischer bei entsprechender Fliehkraft erreicht wird.The measure is particularly of smaller diameters The rotors are essential because they are inclined easier wiping of the wipers with appropriate Centrifugal force is reached.

Zur Erhöhung der Zentrifugalkraft können die Wischer mit Gewichten belastet sein. Auch können die der Innenwand des Mantels zugewandten freien Enden der Wischer entgegen der Drehrichtung der Rotorwelle abgebogen sein.To increase the centrifugal force, the wipers can be used Weights. Also, the inner wall of the Jacket facing free ends of the wiper against the The direction of rotation of the rotor shaft must be bent.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Rotors schematisch dargestellt. Es zeigtIn the drawing, some embodiments of the rotor according to the invention shown schematically. It shows

Fig. 1 einen Längsmittelschnitt durch einen Dünnschichtapparat, Fig. 1 is a longitudinal central section through a thin film apparatus,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Apparat in der Ebene II-II in Fig. 1, Fig. 2 is an enlarged partial section through the apparatus in the plane II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch den Apparat in der Ebene III-III in Fig. 1, Fig. 3 is an enlarged section through the apparatus in the plane III-III in Fig. 1,

Fig. 4a, 4b und 4c verschiedene Versionen von Rillen, wie sie in den Ringen eingearbeitet sein können, Fig. 4a, 4b and 4c show various versions of grooves as they may be incorporated in the rings,

Fig. 5a, 5b Seiten- und Draufsicht eines mit Gewichten belasteten Wischers, und Fig. 5a, 5b side and top views of a loaded with weights wiper, and

Fig. 6a, 6b Seiten- und Draufsicht eines Wischers mit abgebogenem freien Ende. Fig. 6a, 6b side and top view of a wiper with a bent free end.

An einem Rotor 1 eines Rotations-Dünnschichtapparates sind entlang dessen Welle 7 koaxial und senkrecht zu dieser, entlang deren Längsmittelachse X, Ringe 12 befestigt. Der Rotor 1 ist in einem doppelwandigen Mantel 2 konzentrisch angeordnet bzw. gelagert.Rings 12 are attached to a rotor 1 of a rotary thin-film apparatus along its shaft 7 coaxially and perpendicularly to it, along its longitudinal central axis X. The rotor 1 is arranged or mounted concentrically in a double-walled jacket 2 .

Für die Zufuhr des zu behandelnden Materials ist an dem Oberteil des Mantels 2 ein Stutzen 3 angeordnet, während das Konzentrat unten über einen Stutzen 6 austritt. Ein zum Heizen des Mantels 2 dienendes Medium, zweckmäßig ein Dampf, wird über einen Stutzen 4 zugeführt, während das Heizmedium bzw. dessen Kondensat über einen unten angeordneten Stutzen 5 abgelassen wird.For the supply of the material to be treated, a nozzle 3 is arranged on the upper part of the jacket 2 , while the concentrate emerges at the bottom via a nozzle 6 . A medium for heating the jacket 2 , expediently a steam, is supplied via a nozzle 4 , while the heating medium or its condensate is discharged via a nozzle 5 arranged below.

An der Welle 7 sind Segmente 8 angeschweißt, an denen Zentrierringe 9 mit Schrauben 11 befestigt sind. Mit Hilfe von Rippen 13 schließen Ringe 12 an die Zentrierringe 9 an. In den Ringen 12 sind zur Aufnahme der Wischer 10 Rillen 14 eingearbeitet. Die Wischer 10, die die eigentliche Dünnschichtbildung an der Innenwand des Mantels 2 gewährleisten, sind in die einander zugewandten Rillen 14 zweier benachbarter Ringe 12 eingelegt. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist jeder Wischer 10 sowohl entlang der inneren als auch der äußeren Kante Vorsprünge auf. Den äußeren Vorsprüngen fällt die Aufgabe zu, die wirksame Arbeitskante des Wischers zu vergrößern, während die inneren Vorsprünge verhindern sollen, daß während des Zusammenbauens des Rotors 1 der Wischer 10 aus dem Rotor 1 herausfällt, noch bevor der Rotor in den Mantel 2 eingesetzt worden ist.Segments 8 are welded to the shaft 7 , to which centering rings 9 are fastened with screws 11 . With the help of ribs 13 , rings 12 connect to the centering rings 9 . In the rings 12 10 grooves 14 are incorporated to accommodate the wiper. The wipers 10 , which ensure the actual formation of thin layers on the inner wall of the jacket 2 , are inserted into the mutually facing grooves 14 of two adjacent rings 12 . As is apparent from FIGS. 2 and 3, each wiper 10 along both the inner and the outer edge projections. The outer projections has the task of to increase the effective working edge of the wiper, while the internal projections are intended to prevent, during assembly of the rotor 1 of the wiper 10 falling out of the rotor 1 even before the rotor has been inserted into the jacket 2 .

Die während des Drehens der Welle 7 entstehende zentrifugale Kraft preßt die Wischer 10 gegen die Innenwand des geheizten Mantels 2, wo dann die Wischer 10 das vor ihnen abfließende Material an der Innenwand ausbreiten.The centrifugal force generated during the rotation of the shaft 7 presses the wipers 10 against the inner wall of the heated jacket 2 , where the wipers 10 then spread the material flowing away in front of them on the inner wall.

Selbstverständlich hängt die Anzahl der Wischer 10 von der Länge des Rotors 1, den technologischen Forderungen in bezug auf den Prozeßablauf und dem Apparatendurchmesser ab.Of course, the number of wipers 10 depends on the length of the rotor 1 , the technological requirements with regard to the process sequence and the apparatus diameter.

Fig. 4a zeigt eine in den Ring 12 eingearbeitete radiale Rille 14. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn die Rillen 14 (siehe Fig. 4b) in einem der Drehrichtung der Ringe 12 entgegengesetzten Sinn schräg zur radialen Richtung verlaufend ausgestaltet sind. Fig. 4a shows a worked into the ring 12 radial groove 14. In certain cases, it may be expedient if the grooves 14 (see FIG. 4b) are designed to run obliquely to the radial direction in a direction opposite to the direction of rotation of the rings 12 .

Bei einer weiteren, möglichen Ausführungsform nach Fig. 4c sind die Wandungen 15 der Rillen 14 gewölbt geformt. In diesen Rillen 14 können die Wischer nicht nur nach außen oder nach innen gleiten, sondern sie sind fähig, gegenüber der Rillenachse Y zu kippen.In a further possible embodiment according to FIG. 4c, the walls 15 of the grooves 14 are curved. In these grooves 14 , the wipers can not only slide outwards or inwards, but they are able to tilt with respect to the groove axis Y.

Nach den Fig. 5a und 5b sind die Wischer 10 mit Gewichten 16 belastet. Eine solche Belastung der Wischer 10 dient der Erhöhung der Wirkung der Zentrifugalkraft. FIGS. 5a and 5b, the wiper 10 are loaded with weights sixteenth Such a load on the wiper 10 serves to increase the effect of the centrifugal force.

Die Fig. 6a und 6b veranschaulichen eine weitere mögliche Ausführungsform des Wischers 10, bei der dessen äußeres Ende der Drehrichtung des Ringes 12 entgegengesetzt abgebogen ist. Figs. 6a and 6b illustrate a further possible embodiment of the wiper 10 is bent oppositely at the outer end of the direction of rotation of the ring 12.

Bezugszeichen-ListeReference symbol list

1 Rotor
2 Mantel
3 Stutzen
4 Stutzen
5 Stutzen
6 Stutzen
7 Welle
8 Segmente
9 Zentrierringe
10 Wischer
11 Schrauben
12 Ring
13 Rippen
14 Rillen
15 Wandungen 1 rotor
2 coat
3 sockets
4 sockets
5 sockets
6 sockets
7 wave
8 segments
9 centering rings
10 wipers
11 screws
12 ring
13 ribs
14 grooves
15 walls

Y Rillenachse
X Längsmittelachse Y groove axis
X longitudinal central axis

Claims

1.Rotor for a rotary thin-film apparatus which is equipped with a plurality of wipers arranged coaxially to one another, which are carried by brackets from the rotor and which are aligned with the inner wall of the casing and can be adjusted automatically under the action of the centrifugal force to the inner wall of the casing, characterized in that that the brackets are formed by concentric rings ( 12 ) located around the rotor ( 1 ), which are fastened to the rotor perpendicularly to the shaft ( 7 ), with grooves ( 14 ) configured therein, in which the wipers ( 10 ) are freely movable are stored.

2. Rotor according to claim 1, characterized in that the grooves ( 14 ) incorporated in the rings ( 12 ) are arranged radially to the shaft ( 7 ) of the rotor ( 1 ).

3. Rotor according to claim 1, characterized in that the grooves ( 14 ) extend obliquely to the radial direction of the shaft ( 7 ), and that this oblique is directed against the direction of rotation of the shaft.

4. Rotor according to claim 1, characterized in that the wipers ( 10 ) are loaded with weights ( 16 ) to increase the centrifugal force.

5. Rotor according to claim 1, characterized in that the free ends of the wipers ( 10 ) facing the inner wall of the casing ( 2 ) are bent against the direction of rotation of the shaft ( 7 ).