DE7433523U - Vorrichtung zur verfluessigung und/oder zur erniedrigung der zaehigkeit hochviskoser oder kristalliner stoffe - Google Patents

Description

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Firma Will &. Hahnenstein GmbH, 59OC Siegen ^

G 74 33 523.2
(G-7622)

Vorrichtung zur Verflüssigung und/oder zur Erniedrigung der Zähigkeit hochviskoser oder kristalliner Stoffe '""—>

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Verflüssigen und/oder zur Erniedrigung der Zähigkeit hochviskoser oder kristalliner Stoffe durch Wärmezufuhr und Bewsgung des Behälterinhaltes.

Zahlreiche Ausgangsstoffe der chemischen Verfahrenstechnik, der Pharma- und Lebensmitteltechnik, wie z.B. Kunstharze, Fette, Öl, Honig und dgl., werden nach ihrer Erzeugung in Fäsgsr oder ähnliche Behälter abgefüllt und darin bis zu ihrer Weiterverarbeitung auf Lager gehalten. Sofern jene Produkte gegen Luftfeuchtigkeit und sonstige Einflüsse empfindlich sind, müssen sie in den Fässern stets gut verschlossen aufbewahrt werden.

Die Beheizung der Lagerräume, häufig sind dies nur überdachte Lagerplätze, wäre wirtschaftlich nicht vertretbar. Die gelagerten, ursprünglich flüssigen Stoffe nehmen daher eine zähflüssige Konsistenz an, vielfach kommt es auch zum Erstarren und Erhärten oder sogar zur Kristallisation. Das unter dem Handelsnamen Desmodur T bekannte Isomerengemisch von Diisocyanaten z.B. kristallisiert nach Unterschreitung einer Temperatur von +8⁰C, und es kann dabei sogar zu einer Entmischung kommen. Diese Pro-

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dukte müssen daher zwecks Weiterverarbeitung wieder aufgetaut bzw. verflüssigt oder in eine dünnflüssige Konsistenz übergeführt und zwecks Homogenisierung gut durchgerührt werden. Die Verflüssigung erfolgt bekanntermaßen durch Wärmezufuhr, bei Einzelfässern mittels Heizmanschette oder Heizmantel und bei größeren Stückzahlen in Wärmekammern.

Abgesehen davon, daß lange Heizzeiten generell die Wärmewirtschaftlichkeit solcher Vorrichtungen bzw. Einrichtungen herabsetzen, vertragen viele Stoffe keine hohen Temperaturen und andere wiederum keine langen Aufheizzeiten. Hier knüpft die vorliegende Neuerung an, deren Aufgabe darin besteht, diesen Prozeß mit geringstem Energieverbrauch unter Vermeidung steiler Temperaturgradienten zwischen Behälterwand und zu verflüssigendem Stoff und geringster Aufheizdauer durchführbar zu machen.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß gelöst durch eine den oder die Behälter, der oder die den zu verflüssigenden Stoff enthält bzw. enthalten, aufnehmende Tragplatte, an deren Unterseite mindestens ein Vibrator angebracht ist, und die &af einem drehbar gelagerten Sockel elastisch abgestützt ist, an dem ein Gerät zur Erzeugung von Drehimpulsen angreift.

Weitere Einzelheiten und Wirkungen der Neuerung werden im folgenden anhand graphischer bzw. schematischer Darstellungen erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 den Temperaturverlauf in der Behälterwand und im Füllgut zu Beginn des Prozesses,

Fig. 2 den Temperaturverlauf während der Dauer des gesamten Prozesses,

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Fig. 3 eine Verflüssigungsvorrichtung für ein Einzelfaß, Fig.3a das Detail A der Fig. 3 in der Draufsicht und

Fig. 4 den Querschnitt durch eine Wärmekammer mit einer Vorrichtung nach der Erfindung für die gleichzeitige Verflüssigung mehrerer Behälterinhalte.

In Fig. 1 bezeichnet 1 die Wand eines Behälters mit der Mittelachse m + m und dem Radius r. Der Kurvenzug t gibt den momentanen Temperaturverlauf wieder, t bezeichnet die Temperatur des Heizmediums, für das im allgemeinen Luft verwendet wird. Infolge Wärmeüberganges an und Leitung durch die Wand 1 wird die Temperatur auf der Innenseite auf t . abgesenkt. Im wandnahen punktierten Bereich ^r liegen die Temperaturen durchwegs über der Verflüssigungstemperatur t ; hier ist das Behältergut bereits flüssig, wogegen es im übrigen Bereich (kreuzschraffiert) noch fest bzw. hochviskos ist. Infolge intensiveren Wärmeaustausches in der flüssigen Phase tritt ix Bereich Δ. r ein steiler Temperaturgradient auf, wogegen weiter nach innen die Temperatur nur leicht bis auf t in der Mittelachse abfällt.

Ziel der Neuerung ist es, den Verflüssigungsprozeß mit gegenüber t nur wenig höheren Temperaturen t durchzuführen, um den steilen Temperaturgradienten abzubauen und überhitzungsgefahr zu vermeiden.

In Fig. 2 sind die Temperaturen t_&, t_wi und t_m in Abhängigkeit von der Behandlungszeit *f(Abßisse) wiedergegeben. Die Diagramme veranschaulichen, daß durch Erniedrigung der Temperatur t_& und Verkürzung der Dauer T^die Wärmewirtschaftlichkeit des Verflüssigungsvorganges verbessert wird.

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..ie nejerjr^ojen.ä^er. Trehimpuloe bewirken heftige Relativbewe^un,;en zwischen der A'and 1 und dem Verflüssigungbgut in der Randzone «-* r. Dadurch wird der Wärmeübergang bedeutend besser. b\e ochwin^un^en verbessern nicht nur die schnellere Temperat .rnivelJ. lerung innerhalb dieser Zone, sie bewirken darüber hinaus einen wesentlich besseren Wärmeübergang in der Grenzscnicnt zwischen flüssiger und fester Zone.

Bei Stoffen, die verfahrenstechnisch eine besondere Behandlung erfordern, Können die Drehiinpulse und die Schwingungen alternierend zur Einwirkung;

Die (V'äraew: rtschaf tlichkeit kann auch noch durch gesteuerte 'Wärmezufuhr verbessert werden, wenn beispielsweise das Füllgut aus Stoffen mit geringem Wärmeleitvermögen besteht. Auf diese Weise werden größere .värmestauungen vermieden.

Um bezüglich Art und Dauer zu einer optimalen Behandlung zu gelangen, können schließlich für jeden Stoff die günstigsten Werte ermittelt und in einem Programm festgelegt werden, nach dem dann der ganze Prozeß automatisch abläuft.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 ist das von dem Heizmantel 3 umgebene Faß 2 auf der Tragplatte 4 befestigt, an deren Unter seite der Vibrator 5 angebracht ist, und die unter Zwischenschaltung elastischer Koppelglieder (Schraubenfedern 6 ode/ Gummifedern 7) auf dem Sockel 8 elastisch abgestützt ist. Dieser ist mittels eines Axial-Schräg-Kugellagers 9 auf dem feststehenden Achsstummel 10 drehbar gelagert. Am Sockel 8 ist ein kleiner Mi-cnehmerarm ΛΛ angebracht, an dem der als Vorrichtung zur Erzeugung der Drehimpulse dienende, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch arbeitende Pulsator 12 angreift.

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t Vorteilhafterweise wird der Vibrator 5 auf einer horizontalen I Achse 13 dreh- und verstellbar gelagert, damit die Richtung T der Schwingungsebene variiert werden kann. '!

Um eine günstigere Durchmischung der verflüssigten Teilmenge zu erreichen, kann der Pulsator 12 für unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten beim Vor- und Rücklauf einstellbar sein, beispielsweise bei pneumatischen Pulsatoren durch Anordnung einstellbarer Drosseln.

Pig. 4- zeigt eine im Prinzip gleichartige Anordnung in einer Wärmekammer. Im Unterschied zu Fig. 3 ist hier die Tragplatte 14 für die Aufnahme von vier Fässern 22 ausgelegt und der drehbare Sockel 18 kräftiger ausgebildet und auf einem besonderen Spurlager 19 gelagert. Mit dem Regelventil 25 wird aie Wärmezufuhr zu den Rippenheizrohren 26 und damit an den Wärmeträger Luft geregelt, die von dem Gebläse 27 im Kreislauf gehalten wird.

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Claims (8)

Firma Will & Hahnenstein GmbH, Arnsbacher Weg 7/9, 59 Siegen 1 G 74 33 523.2 (G-7622) Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zum Verflüssigen und/oder zur Erniedrigung der Zähigkeit hochviskoser oder kristalliner Stoffe durch Wärmezufuhr und Bewegung des Behälterinhaltes, gekennzeichnet durch eine den Behälter (2), der den zu verflüssigenden Stoff enthält, aufnehmende Tragplatte (4-), an deren Unterseite mindestens ein Vibrator (5) angebracht ist, und die auf einem drehbar gelagerten Sockel· (8) elastisch abgestützt ist, an dem ein Gerät zur Erzeugung von Drehimpulsen (Pulsator 12) angreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur elastischen Abstützung der Tragplatte (4) auf dem Sockel (8) Schraubenfedern (6) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur elastischen Abstützung der Tragplatte (4) auf dem Sockel (8) Gummifedern (7) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (8) mittels eines Axial-Schrägkugellagers (9) auf dem feststehenden Achsstummel (10)drehbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (5) um seine Achse (13) drehbar und verstellbar gelagert ist.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Sockel (8) ein Mitnehmerarm (11) angebracht ist, der mit dem Pulsator (12) verbunden ist.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine sie umschließende, beheizbare Wärmekammer, auf deren Boden der drehbare Sockel (18) mittels eines Spurlagers (19) gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7^ dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Sockel (18) eine Tragplatte (14-) zur Aufnahme von mehr als einem Behälter (?2) sich elastische abstüüzt.

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