JP3427846B2 - 完全自浄性で大使用容量の反応器／混合器 - Google Patents
完全自浄性で大使用容量の反応器／混合器Info
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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- B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
- B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
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- B01F27/702—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers with intermeshing paddles
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
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- B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、動的に自浄する大自由使用容積
の円板反応器に関し、周囲にスクレーパを配した歯付き
円板を有する２つ以上の平行逆回転シャフトと、周囲ハ
ウジングとから成る。歯付き円板は、互いに噛合するよ
うに、一方を他方の背後にして段状にされた諸平面にお
いて、回転軸に垂直に配置される。 【０００２】本発明は、化学工学分野において流体と凝
縮性ばら物を処理するための装置に集約される。装置
は、完全に動的に自浄性であり、そして大自由容積を有
する。 【０００３】 【先行技術】中でもプラスチックの生産及び処理中、高
粘性液体は、プロセス工学によって処理されなければな
らない。装置は、特に混合と蒸発のために必要である。
これらは、良好な混合作用を有し、蒸発の場合には、自
由表面の迅速な更新をもたらさなければならない。 【０００４】そのような混合器の壁における生成物のた
い積は、プロセスの干渉につながる。たい積において、
相当に増大した滞留時間のために、非所望の副反応が生
ずる。これは、生成物の汚染につながる。壁における生
成物のたい積は、混合器の動的自浄によって避けられ
る。自浄の目的は、例えば、同一及び反対方向に回転す
る公知の二軸押出機により、そしてまた、軸方向の振動
動作による単一軸捏和機により達せられる。それらの構
造形式は、一般に小自由使用容積を有する。そのような
押出機の全容積の小部分のみが、生成物のために利用で
きる。 【０００５】しかし、大自由容積は、装置費用の最小化
のために求められる。 【０００６】大自由容積は、いわゆる円板反応器によっ
て達せられる。単一軸モデルにおいて、円板反応器のロ
ーターは、ケーシング壁の最大部分を清浄する周囲にス
クレーパ要素を有する軸方向に互い違いにされた円板が
配置されたシャフトから成る。一般に、定置スクレーパ
は、ケーシング壁において配置され、シャフトと円板を
清浄することを意図される。 【０００７】公知の形式の円板反応器は、通常７０％よ
り小さい清浄度（動的清浄表面／装置の全産物接触表
面）を一般に有する。これは、単一軸の場合に、スクレ
ーパ要素が完全には清浄されず、そして二軸の場合に、
円板はまた限定的にしか清浄されないという事実によっ
て生ずる。 【０００８】進歩は、独国特許出願第Ｐ ４ ０１８
０６９．７において記載された反応器によって達成され
た。この場合、清浄度は、非常に改良された。しかし、
円板はこの文書において記載された反応器において互い
違いにされるために、未清浄条痕が、対向ハウジング壁
において残される。さらに、蒸発プロセスのために特に
必要な軸方向透過性は低い。 【０００９】本発明の目的は、完全自浄性の大自由容積
を有する反応器を提供することである。 【００１０】この目的は、多重軸混合器が、各シャフト
において互いに係合する歯付き円板を軸方向に段状にさ
れた平面において保持し、円板は、スクレーパを保持す
ることにおいて解決される。歯付き円板は、周囲領域で
互いに清浄し合い、そしてそれらの範囲内でハウジング
を清浄する如く形成される。スクレーパは、周囲で互い
に清浄し合い、そしてハウジングを清浄する。スクレー
パの端面と歯付き円板はまた、互いに清浄する。ハウジ
ングの端面は、歯付き円板によって清浄される。 【００１１】周囲で完全に互いに清浄する引っかき部材
の配置は、特許出願第Ｐ ４ ０１８ ０６９．７にお
いて記載されている。これは、軸方向に互い違いにされ
た円板を保持する円板反応器のために適用される。 【００１２】逆回転システムの場合に、一方のローター
の点が、放射状断面における他方のローターの参照シス
テムにおいてサイクロイド曲線を描くことが公知であ
る。 【００１３】このことから、円板反応器のスクレーパ並
びに歯付き円板は、その周囲が、他方のローターのスク
レーパ要素の周囲点が描くサイクロイド曲線によって境
界付けされる時、動的に完全に清浄されることになる。 【００１４】サイクロイド曲線の形状に対応して、外側
を向くすべての表面は、凸状であるが、回転軸の方に法
線成分を有する表面は、凹状である。 【００１５】スクレーパの適切な配置は、すべてのスク
レーパが、それらの主要範囲が半径方向と角度を為す如
く配置され、かつ放射状断面において、一方のローター
のすべてのスクレーパが外方へ搬送され、他方のロータ
ーのすべてのスクレーパが内方へ搬送されるならば、可
能である。 【００１６】こうして、他方のローターの係合ゾーンに
侵入することにより、一方のスクレーパ要素の狭側部
は、他方のローターの２つのスクレーパ要素の長側部を
清浄するが、退去することにより、一方のローターの２
つのスクレーパ要素の長側部は、他方のローターの２つ
のスクレーパ要素の狭側部を清浄する。スクレーパの先
端は、反対側のシャフトとハウジング周囲を清浄する。 【００１７】一方のローターに外方に送出される要素の
みが配置され、そして他方のローターに内方に送出され
る要素のみが配置されるならば、トルクと、結果として
シャフトのねじれ角度が、軸長で異なり、そして種々の
間げきが障害を発生させる程度にまで長さにわたって発
生することが期待される。 【００１８】これは、各シャフトにおいて、外方に送出
される要素と内方に送出される要素が軸方向において交
互に配置されるならば防止される。 【００１９】広く使用される内旋歯付き歯車は、広域自
浄歯付き円板の例である。しかし、これらは、歯側にお
いて死点を有する。２つの相互に清浄する歯がこの点に
おいて接触する時、相対速度は存在しない。結果とし
て、自浄は死点において発生しない。死点の近くでは産
物が壁に接近して集積しやすい。 【００２０】解決は、死点のすぐ上の歯元において実質
的なアンダーカットによって達せられる。歯先は、それ
から歯間げきを清浄する。ローターの歯の横かどは、係
合したローターの他の表面を清浄する。 【００２１】スクレーパは、放射状断面における各第２
スクレーパを区分平面の前方にある歯付き円板の歯に連
結することにより、歯付き円板に装着される。間にある
スクレーパは、区分平面の背後にある歯付き円板の歯と
連結される。 【００２２】軸方向搬送作用は、軸方向範囲においてロ
ーター軸の回りにら旋状にねじられる如く、スクレーパ
又は歯付き円板又は両方を形成することにより達せられ
る。改良された混合は、外径よりも小さな半径において
置かれた付加スクレーパによって達せられる。 【００２３】このため、発明の目的は、周囲にスクレー
パを配した互いに係合して軸方向に段状にされた歯付き
円板が配設された２つ以上の逆回転平行シャフトと、周
囲ハウジングとから成る円板反応器において、放射状断
面において、スクレーパのすべての制限領域が、係合シ
ャフトのスクレーパ又は周囲ハウジングと接触し、放射
状断面において、スクレーパの主要範囲が円板の半径方
向と角度を為し、放射状断面において、一方のシャフト
のすべてのスクレーパが外方に搬送されるが、係合した
逆回転シャフトのスクレーパがすべて内方に搬送され、
放射状断面において、その法線ベクトルが回転軸から遠
ざかる方を指す成分ベクトルを有するスクレーパの制限
領域のすべてが凸状であるが、その法線ベクトルが回転
軸の方を指す成分ベクトルを有するスクレーパの領域の
すべてが凹状であり、各第２スクレーパが、軸方向で先
行している歯付き円板に連結され、そして残りのスクレ
ーパが、軸方向で後続して取付られた歯付き円板に連結
されることを特徴とする円板反応器である。 【００２４】円板反応器の好ましい実施態様は、歯が歯
元においてアンダーカットされ、歯先が、係合円板の歯
元に接触するが、歯の横かどが他の係合歯領域に接触
し、歯先とハウジング壁が互いに接触することを特徴と
する。 【００２５】用語接触は、製造公差に関して達せられる
反応器の上記の部分が、シャフトの回転を妨害すること
なしに相互に滑動する如く、最小可能な接近を意味す
る。 【００２６】ｎ回回転対称であるローターを備えた円板
反応器の実施態様が好ましい。 【００２７】大自由容積を達するために、ローターの軸
直径は、外径に比して小さくなければならない。ロータ
ーが回転対称である時、中心距離の３／４よりも大きな
外側半径が、 ― 回転速度が同一であり、各歯付き円板が２〜８歯を
有する時、 ― 低速回転ローターの歯付き円板において３歯と、高
速回転ローターの歯付き円板において２歯を備えた２対
３の速度比がある時、 ― 低速回転ローターの歯付き円板において４歯と、高
速回転ローターの歯付き円板において３歯を備えた３対
４の速度比がある時、可能である。 【００２８】特定実施態様において、反応器の軸に沿っ
た搬送作用は、軸方向範囲においてら旋状にねじられる
如く、スクレーパを形成することにより達せられる。 【００２９】円板反応器の好ましい実施態様において、
外方及び内方に搬送されるスクレーパは、ローターにお
いて軸方向に交互になっている。 【００３０】スクレーパは、駆動トルクを等化するため
に、軸方向において見た時、円板において角度を為して
互い違いにされる。 【００３１】発明の説明は、添付の図面を参照して次に
詳細に説明される。 【００３２】 【実施例】図６は、多重軸円板反応器の基本構造を示
す。 【００３３】スクレーパ４と４′又は歯付き円板３と
３′による放射状断面は、運動学の理解のために重要で
ある。このため、図６からの断面Ａ−Ｂに対応する断面
と図６からの断面Ｃ−Ｄに対応する断面は、それぞれ、
図４〜５と図３において示される。 【００３４】実施例１ 図１は、発明による円板反応器の一部の構造を示し、こ
の場合一方のローターのすべてのスクレーパ１２′は、
外方に搬送し、そして他方のローターのすべてのスクレ
ーパは内方に搬送する。 【００３５】ローターは、トルクを等化するために回転
対称である。駆動トルクは、スクレーパをできる限り狭
幅にすることにより最小にされる。 【００３６】図４は、図１からの反応器の歯付き円板１
１、１１′の断面である。 【００３７】領域６２−６１は、歯縁６２′によって清
浄され、領域６２−６４は、歯先６１′によって清浄さ
れ、そして領域６４−６１は、歯縁６４′によって清浄
される。同様に、領域６２′−６１′は、歯縁６２によ
って清浄され、領域６２’−６４′は、歯先６１によっ
て清浄され、そして領域６４′−６１′は、歯先６１に
よって清浄される。ハウジング壁は、歯先６１と６１′
によって清浄される。 【００３８】実施例２ 図２は、発明による円板反応器の一部の構造を示し、こ
の場合外方及び内方に搬送するスクレーパは、ローター
の軸方向において交互になっている。これは、二軸にお
いて等しいねじれ移動と、こうして、軸範囲で変化のな
い間げきを生ずる。 【００３９】ローターは、トルクを等化するために回転
対称である。駆動トルクは、スクレーパをできる限り狭
幅にすることにより最小にされる。 【００４０】図５は、図２からの反応器の歯付き円板２
１、２１′の断面である。 【００４１】領域８１−８２は、縁８２’によって清浄
され、領域８４、８７は縁８５′によって清浄され、領
域８２−８６は、縁８１’によって清浄され、領域８６
−８７は、領域８１′−８５′によって清浄され、そし
て領域８４−８５は、縁８４′によって清浄される。 【００４２】８１−８５、８１′−８５′とハウジング
は、互いに清浄する。 【００４３】図３は、図１からの反応器のスクレーパ１
２、１２′の断面である。 【００４４】領域３１−３２は、縁３２′によって清浄
され、領域３２−３３、３３−３４と３５−３５は、縁
３１′によって清浄され、そして領域３４−３１は、縁
３４′によって清浄される。 【００４５】縁３１、３１′は、ハウジング壁を清浄す
る。 【００４６】図１からの歯付き円板１１、１１′と図２
からの２１、２１′の端面は、完全に清浄されることは
明らかである。 【００４７】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。 【００４８】１．周囲にスクレーパを配し、軸方向に段
状にされた平面において回転軸に垂直に配設された歯付
き円板を有する２つ以上の平行な逆回転シャフトと、周
囲ハウジングとから成る円板反応器において、放射状断
面において、スクレーパのすべての制限領域が、係合ロ
ーターのスクレーパ又は周囲ハウジングと接触し、放射
状断面において、スクレーパの主要範囲が円板の半径方
向と角度を為し、放射状断面において、一方のローター
のすべてのスクレーパは外方に搬送するが、係合した逆
回転ローターのスクレーパはすべて内方に搬送し、放射
状断面において、その法線ベクトルが回転軸から遠ざか
る方を指す成分ベクトルを有するスクレーパの制限領域
が凸状であるが、その法線ベクトルが回転軸の方を指す
成分ベクトルを有するスクレーパの領域のすべてが凹状
であり、放射状断面における各第２スクレーパが、区分
平面の前方にある歯付き円板に連結され、そして残りの
スクレーパが、区分平面の背後にある歯付き円板に連結
され、放射状断面において、歯付き円板の制限領域のす
べてが係合歯付き円板又はハウジングと接触することを
特徴とする円板反応器。 【００４９】２．放射状断面において、歯付き円板の歯
が、少なくともピッチ直径の内側の領域において歯元で
アンダーカットされ、歯先が、係合円板の歯元に接触
し、歯先とハウジング壁が互いに接触し、 歯の横かどが他の係合歯領域に接触することを特徴とす
る上記１に記載の装置。３．外方及び内方に搬送される
スクレーパが、ローターにおいて軸方向に交互になって
いることを特徴とする上記１と２のいずれか一方に記載
の装置。 【００５０】４．ローターが、ｎ回回転対称であること
を特徴とする上記１〜３のいずれか一つに記載の装置。 【００５１】５．２つのローターの絶対角速度が、２対
３の比率であり、そして歯付き円板が、それぞれ、３又
は２の歯を有することを特徴とする上記１〜４のいずれ
か一つに記載の装置。 【００５２】６．２つのローターの絶対角速度が、３対
４の比率であり、そして歯付き円板が、それぞれ、４又
は３の歯を有することを特徴とする上記１〜４のいずれ
か一つに記載の装置。 【００５３】７．ローターが、同一絶対角速度において
回転し、歯付き円板が２〜８の歯を有する上記１〜４の
いずれか一つに記載の装置。 【００５４】８．歯付き円板が３〜５の歯を有する上記
７に記載の装置。 【００５５】９．スクレーパ又は歯付き円板又は両方
が、軸範囲においてローター軸の回りにら旋状にねじら
れることを特徴とする上記１〜８のいずれか一つに記載
の装置。 【００５６】１０．スクレーパが、軸方向において見た
時、円板において角度を為して互い違いに配置されるこ
とを特徴とする上記１〜９のいずれか一つに記載の装
置。 １１．付加スクレーパが、外側半径よりも小さい半径に
おいて配設されることを特徴とする上記１〜１０のいず
れか一つに記載の装置。
の円板反応器に関し、周囲にスクレーパを配した歯付き
円板を有する２つ以上の平行逆回転シャフトと、周囲ハ
ウジングとから成る。歯付き円板は、互いに噛合するよ
うに、一方を他方の背後にして段状にされた諸平面にお
いて、回転軸に垂直に配置される。 【０００２】本発明は、化学工学分野において流体と凝
縮性ばら物を処理するための装置に集約される。装置
は、完全に動的に自浄性であり、そして大自由容積を有
する。 【０００３】 【先行技術】中でもプラスチックの生産及び処理中、高
粘性液体は、プロセス工学によって処理されなければな
らない。装置は、特に混合と蒸発のために必要である。
これらは、良好な混合作用を有し、蒸発の場合には、自
由表面の迅速な更新をもたらさなければならない。 【０００４】そのような混合器の壁における生成物のた
い積は、プロセスの干渉につながる。たい積において、
相当に増大した滞留時間のために、非所望の副反応が生
ずる。これは、生成物の汚染につながる。壁における生
成物のたい積は、混合器の動的自浄によって避けられ
る。自浄の目的は、例えば、同一及び反対方向に回転す
る公知の二軸押出機により、そしてまた、軸方向の振動
動作による単一軸捏和機により達せられる。それらの構
造形式は、一般に小自由使用容積を有する。そのような
押出機の全容積の小部分のみが、生成物のために利用で
きる。 【０００５】しかし、大自由容積は、装置費用の最小化
のために求められる。 【０００６】大自由容積は、いわゆる円板反応器によっ
て達せられる。単一軸モデルにおいて、円板反応器のロ
ーターは、ケーシング壁の最大部分を清浄する周囲にス
クレーパ要素を有する軸方向に互い違いにされた円板が
配置されたシャフトから成る。一般に、定置スクレーパ
は、ケーシング壁において配置され、シャフトと円板を
清浄することを意図される。 【０００７】公知の形式の円板反応器は、通常７０％よ
り小さい清浄度（動的清浄表面／装置の全産物接触表
面）を一般に有する。これは、単一軸の場合に、スクレ
ーパ要素が完全には清浄されず、そして二軸の場合に、
円板はまた限定的にしか清浄されないという事実によっ
て生ずる。 【０００８】進歩は、独国特許出願第Ｐ ４ ０１８
０６９．７において記載された反応器によって達成され
た。この場合、清浄度は、非常に改良された。しかし、
円板はこの文書において記載された反応器において互い
違いにされるために、未清浄条痕が、対向ハウジング壁
において残される。さらに、蒸発プロセスのために特に
必要な軸方向透過性は低い。 【０００９】本発明の目的は、完全自浄性の大自由容積
を有する反応器を提供することである。 【００１０】この目的は、多重軸混合器が、各シャフト
において互いに係合する歯付き円板を軸方向に段状にさ
れた平面において保持し、円板は、スクレーパを保持す
ることにおいて解決される。歯付き円板は、周囲領域で
互いに清浄し合い、そしてそれらの範囲内でハウジング
を清浄する如く形成される。スクレーパは、周囲で互い
に清浄し合い、そしてハウジングを清浄する。スクレー
パの端面と歯付き円板はまた、互いに清浄する。ハウジ
ングの端面は、歯付き円板によって清浄される。 【００１１】周囲で完全に互いに清浄する引っかき部材
の配置は、特許出願第Ｐ ４ ０１８ ０６９．７にお
いて記載されている。これは、軸方向に互い違いにされ
た円板を保持する円板反応器のために適用される。 【００１２】逆回転システムの場合に、一方のローター
の点が、放射状断面における他方のローターの参照シス
テムにおいてサイクロイド曲線を描くことが公知であ
る。 【００１３】このことから、円板反応器のスクレーパ並
びに歯付き円板は、その周囲が、他方のローターのスク
レーパ要素の周囲点が描くサイクロイド曲線によって境
界付けされる時、動的に完全に清浄されることになる。 【００１４】サイクロイド曲線の形状に対応して、外側
を向くすべての表面は、凸状であるが、回転軸の方に法
線成分を有する表面は、凹状である。 【００１５】スクレーパの適切な配置は、すべてのスク
レーパが、それらの主要範囲が半径方向と角度を為す如
く配置され、かつ放射状断面において、一方のローター
のすべてのスクレーパが外方へ搬送され、他方のロータ
ーのすべてのスクレーパが内方へ搬送されるならば、可
能である。 【００１６】こうして、他方のローターの係合ゾーンに
侵入することにより、一方のスクレーパ要素の狭側部
は、他方のローターの２つのスクレーパ要素の長側部を
清浄するが、退去することにより、一方のローターの２
つのスクレーパ要素の長側部は、他方のローターの２つ
のスクレーパ要素の狭側部を清浄する。スクレーパの先
端は、反対側のシャフトとハウジング周囲を清浄する。 【００１７】一方のローターに外方に送出される要素の
みが配置され、そして他方のローターに内方に送出され
る要素のみが配置されるならば、トルクと、結果として
シャフトのねじれ角度が、軸長で異なり、そして種々の
間げきが障害を発生させる程度にまで長さにわたって発
生することが期待される。 【００１８】これは、各シャフトにおいて、外方に送出
される要素と内方に送出される要素が軸方向において交
互に配置されるならば防止される。 【００１９】広く使用される内旋歯付き歯車は、広域自
浄歯付き円板の例である。しかし、これらは、歯側にお
いて死点を有する。２つの相互に清浄する歯がこの点に
おいて接触する時、相対速度は存在しない。結果とし
て、自浄は死点において発生しない。死点の近くでは産
物が壁に接近して集積しやすい。 【００２０】解決は、死点のすぐ上の歯元において実質
的なアンダーカットによって達せられる。歯先は、それ
から歯間げきを清浄する。ローターの歯の横かどは、係
合したローターの他の表面を清浄する。 【００２１】スクレーパは、放射状断面における各第２
スクレーパを区分平面の前方にある歯付き円板の歯に連
結することにより、歯付き円板に装着される。間にある
スクレーパは、区分平面の背後にある歯付き円板の歯と
連結される。 【００２２】軸方向搬送作用は、軸方向範囲においてロ
ーター軸の回りにら旋状にねじられる如く、スクレーパ
又は歯付き円板又は両方を形成することにより達せられ
る。改良された混合は、外径よりも小さな半径において
置かれた付加スクレーパによって達せられる。 【００２３】このため、発明の目的は、周囲にスクレー
パを配した互いに係合して軸方向に段状にされた歯付き
円板が配設された２つ以上の逆回転平行シャフトと、周
囲ハウジングとから成る円板反応器において、放射状断
面において、スクレーパのすべての制限領域が、係合シ
ャフトのスクレーパ又は周囲ハウジングと接触し、放射
状断面において、スクレーパの主要範囲が円板の半径方
向と角度を為し、放射状断面において、一方のシャフト
のすべてのスクレーパが外方に搬送されるが、係合した
逆回転シャフトのスクレーパがすべて内方に搬送され、
放射状断面において、その法線ベクトルが回転軸から遠
ざかる方を指す成分ベクトルを有するスクレーパの制限
領域のすべてが凸状であるが、その法線ベクトルが回転
軸の方を指す成分ベクトルを有するスクレーパの領域の
すべてが凹状であり、各第２スクレーパが、軸方向で先
行している歯付き円板に連結され、そして残りのスクレ
ーパが、軸方向で後続して取付られた歯付き円板に連結
されることを特徴とする円板反応器である。 【００２４】円板反応器の好ましい実施態様は、歯が歯
元においてアンダーカットされ、歯先が、係合円板の歯
元に接触するが、歯の横かどが他の係合歯領域に接触
し、歯先とハウジング壁が互いに接触することを特徴と
する。 【００２５】用語接触は、製造公差に関して達せられる
反応器の上記の部分が、シャフトの回転を妨害すること
なしに相互に滑動する如く、最小可能な接近を意味す
る。 【００２６】ｎ回回転対称であるローターを備えた円板
反応器の実施態様が好ましい。 【００２７】大自由容積を達するために、ローターの軸
直径は、外径に比して小さくなければならない。ロータ
ーが回転対称である時、中心距離の３／４よりも大きな
外側半径が、 ― 回転速度が同一であり、各歯付き円板が２〜８歯を
有する時、 ― 低速回転ローターの歯付き円板において３歯と、高
速回転ローターの歯付き円板において２歯を備えた２対
３の速度比がある時、 ― 低速回転ローターの歯付き円板において４歯と、高
速回転ローターの歯付き円板において３歯を備えた３対
４の速度比がある時、可能である。 【００２８】特定実施態様において、反応器の軸に沿っ
た搬送作用は、軸方向範囲においてら旋状にねじられる
如く、スクレーパを形成することにより達せられる。 【００２９】円板反応器の好ましい実施態様において、
外方及び内方に搬送されるスクレーパは、ローターにお
いて軸方向に交互になっている。 【００３０】スクレーパは、駆動トルクを等化するため
に、軸方向において見た時、円板において角度を為して
互い違いにされる。 【００３１】発明の説明は、添付の図面を参照して次に
詳細に説明される。 【００３２】 【実施例】図６は、多重軸円板反応器の基本構造を示
す。 【００３３】スクレーパ４と４′又は歯付き円板３と
３′による放射状断面は、運動学の理解のために重要で
ある。このため、図６からの断面Ａ−Ｂに対応する断面
と図６からの断面Ｃ−Ｄに対応する断面は、それぞれ、
図４〜５と図３において示される。 【００３４】実施例１ 図１は、発明による円板反応器の一部の構造を示し、こ
の場合一方のローターのすべてのスクレーパ１２′は、
外方に搬送し、そして他方のローターのすべてのスクレ
ーパは内方に搬送する。 【００３５】ローターは、トルクを等化するために回転
対称である。駆動トルクは、スクレーパをできる限り狭
幅にすることにより最小にされる。 【００３６】図４は、図１からの反応器の歯付き円板１
１、１１′の断面である。 【００３７】領域６２−６１は、歯縁６２′によって清
浄され、領域６２−６４は、歯先６１′によって清浄さ
れ、そして領域６４−６１は、歯縁６４′によって清浄
される。同様に、領域６２′−６１′は、歯縁６２によ
って清浄され、領域６２’−６４′は、歯先６１によっ
て清浄され、そして領域６４′−６１′は、歯先６１に
よって清浄される。ハウジング壁は、歯先６１と６１′
によって清浄される。 【００３８】実施例２ 図２は、発明による円板反応器の一部の構造を示し、こ
の場合外方及び内方に搬送するスクレーパは、ローター
の軸方向において交互になっている。これは、二軸にお
いて等しいねじれ移動と、こうして、軸範囲で変化のな
い間げきを生ずる。 【００３９】ローターは、トルクを等化するために回転
対称である。駆動トルクは、スクレーパをできる限り狭
幅にすることにより最小にされる。 【００４０】図５は、図２からの反応器の歯付き円板２
１、２１′の断面である。 【００４１】領域８１−８２は、縁８２’によって清浄
され、領域８４、８７は縁８５′によって清浄され、領
域８２−８６は、縁８１’によって清浄され、領域８６
−８７は、領域８１′−８５′によって清浄され、そし
て領域８４−８５は、縁８４′によって清浄される。 【００４２】８１−８５、８１′−８５′とハウジング
は、互いに清浄する。 【００４３】図３は、図１からの反応器のスクレーパ１
２、１２′の断面である。 【００４４】領域３１−３２は、縁３２′によって清浄
され、領域３２−３３、３３−３４と３５−３５は、縁
３１′によって清浄され、そして領域３４−３１は、縁
３４′によって清浄される。 【００４５】縁３１、３１′は、ハウジング壁を清浄す
る。 【００４６】図１からの歯付き円板１１、１１′と図２
からの２１、２１′の端面は、完全に清浄されることは
明らかである。 【００４７】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。 【００４８】１．周囲にスクレーパを配し、軸方向に段
状にされた平面において回転軸に垂直に配設された歯付
き円板を有する２つ以上の平行な逆回転シャフトと、周
囲ハウジングとから成る円板反応器において、放射状断
面において、スクレーパのすべての制限領域が、係合ロ
ーターのスクレーパ又は周囲ハウジングと接触し、放射
状断面において、スクレーパの主要範囲が円板の半径方
向と角度を為し、放射状断面において、一方のローター
のすべてのスクレーパは外方に搬送するが、係合した逆
回転ローターのスクレーパはすべて内方に搬送し、放射
状断面において、その法線ベクトルが回転軸から遠ざか
る方を指す成分ベクトルを有するスクレーパの制限領域
が凸状であるが、その法線ベクトルが回転軸の方を指す
成分ベクトルを有するスクレーパの領域のすべてが凹状
であり、放射状断面における各第２スクレーパが、区分
平面の前方にある歯付き円板に連結され、そして残りの
スクレーパが、区分平面の背後にある歯付き円板に連結
され、放射状断面において、歯付き円板の制限領域のす
べてが係合歯付き円板又はハウジングと接触することを
特徴とする円板反応器。 【００４９】２．放射状断面において、歯付き円板の歯
が、少なくともピッチ直径の内側の領域において歯元で
アンダーカットされ、歯先が、係合円板の歯元に接触
し、歯先とハウジング壁が互いに接触し、 歯の横かどが他の係合歯領域に接触することを特徴とす
る上記１に記載の装置。３．外方及び内方に搬送される
スクレーパが、ローターにおいて軸方向に交互になって
いることを特徴とする上記１と２のいずれか一方に記載
の装置。 【００５０】４．ローターが、ｎ回回転対称であること
を特徴とする上記１〜３のいずれか一つに記載の装置。 【００５１】５．２つのローターの絶対角速度が、２対
３の比率であり、そして歯付き円板が、それぞれ、３又
は２の歯を有することを特徴とする上記１〜４のいずれ
か一つに記載の装置。 【００５２】６．２つのローターの絶対角速度が、３対
４の比率であり、そして歯付き円板が、それぞれ、４又
は３の歯を有することを特徴とする上記１〜４のいずれ
か一つに記載の装置。 【００５３】７．ローターが、同一絶対角速度において
回転し、歯付き円板が２〜８の歯を有する上記１〜４の
いずれか一つに記載の装置。 【００５４】８．歯付き円板が３〜５の歯を有する上記
７に記載の装置。 【００５５】９．スクレーパ又は歯付き円板又は両方
が、軸範囲においてローター軸の回りにら旋状にねじら
れることを特徴とする上記１〜８のいずれか一つに記載
の装置。 【００５６】１０．スクレーパが、軸方向において見た
時、円板において角度を為して互い違いに配置されるこ
とを特徴とする上記１〜９のいずれか一つに記載の装
置。 １１．付加スクレーパが、外側半径よりも小さい半径に
おいて配設されることを特徴とする上記１〜１０のいず
れか一つに記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】ローターのすべてのスクレーパが同一方向にお
いて搬送される、発明による円板反応器の断面を示す。 【図２】ローターの軸方向の連続スクレーパが異なる方
向において搬送される、発明による円板反応器の断面を
示す。 【図３】図１と図２からの円板反応器のスクレーパの放
射状断面である。 【図４】図１による円板反応器の歯付き円板の放射状断
面である。 【図５】図２による円板反応器の歯付き円板の放射状断
面である。 【図６】発明による円板反応器の基本構造を示す。
いて搬送される、発明による円板反応器の断面を示す。 【図２】ローターの軸方向の連続スクレーパが異なる方
向において搬送される、発明による円板反応器の断面を
示す。 【図３】図１と図２からの円板反応器のスクレーパの放
射状断面である。 【図４】図１による円板反応器の歯付き円板の放射状断
面である。 【図５】図２による円板反応器の歯付き円板の放射状断
面である。 【図６】発明による円板反応器の基本構造を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 マルテイン・ウルリヒ
ドイツ連邦共和国デー5090レーフエルク
ーゼン１・メンデルゾーンシユトラーセ
32
(56)参考文献 特開 平４−232018（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−52030（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−139325（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−239211（ＪＰ，Ａ)
特公 昭48−23255（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B29B 7/00 - 7/94
B01F 7/00 - 7/32
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 周囲にスクレーパを配し、軸方向に段状
にされた平面において回転軸に垂直に配設された歯付き
円板を有する２つ以上の平行な逆回転シャフトと、周囲
ハウジングとから成る円板反応器において、 放射状断面において、スクレーパのすべての制限領域
が、係合シャフトのスクレーパ又は周囲ハウジングと接
触し、 放射状断面において、スクレーパの主要範囲が円板の半
径方向と角度を為し、 放射状断面において、一方のシャフトのすべてのスクレ
ーパは外方に搬送するが、係合した逆回転シャフトのス
クレーパはすべて内方に搬送し、 放射状断面において、その法線ベクトルが回転軸から遠
ざかる方を指す成分ベクトルを有するスクレーパの制限
領域が凸状であるが、その法線ベクトルが回転軸の方を
指す成分ベクトルを有するスクレーパの領域のすべてが
凹状であり、 放射状断面における各第２スクレーパが、軸方向で先行
している歯付き円板に連結され、そして残りのスクレー
パが、軸方向で後続して取付けられた歯付き円板に連結
され、 放射状断面において、歯付き円板の制限領域のすべてが
係合歯付き円板又はハウジングと接触することを特徴と
する円板反応器。
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