KR20170050077A - Mixer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 교반기에 관한 것으로, 특히 크럼 생성을 억제할 수 있는 교반기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 BR(부타디엔 고무) 또는 SSBR(솔루션스티렌부타디엔 고무) 스트리핑(stripping) 공정이라 함은, BR 또는 SSBR 크럼(Crumb)을 생성하고, 스팀(steam)을 통해 크럼에 잔존해있는 헥산(Hexane) 용매를 없애는 공정을 의미한다.In general, BR (butadiene rubber) or SSBR (solution styrene butadiene rubber) stripping process refers to the process of producing a BR or SSBR crumb and removing the hexane remaining in the crumb by steam, Means the process of removing the solvent.
상기 BR 또는 SSBR 스트리핑 공정에서, 반응기 내부에는 BR 또는 SSBR 크럼의 유동성 불량으로 인해 크럼 뭉침 현상(고무 덩어리 발생)이 일어난다. 이러한 뭉침 현상에 의해 반응기의 높이방향에 따른 상부 영역에 고무 덩어리가 발생되고, 이에 따라 스트리핑 효율이 떨어지며, BR 또는 SSBR의 생산량이 감소하는 문제가 발생한다.In the BR or SSBR stripping process, crumb clustering (occurrence of rubber lump) occurs due to poor fluidity of the BR or SSBR crumb in the reactor. This agglomeration causes a rubber lump in the upper region along the height direction of the reactor, which results in a decrease in the stripping efficiency and a problem of a decrease in the production amount of BR or SSBR.
도 1은 종래 교반기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 교반기의 평면도이며, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 교반기를 이용한 시뮬레이션 결과들이다.FIG. 1 is a perspective view showing a conventional stirrer, FIG. 2 is a plan view of the stirrer shown in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are simulation results using the stirrer shown in FIG.
도 1을 참조하면, BR 또는 SSBR 스트리핑 공정에서 사용되는 교반기(10)는 교반조(11)와 임펠러(12) 및 복수 개의 배플(15)을 포함한다. 상기 임펠러(12)는 교반조 내에 직립하도록 마련된 회전축(13) 및 상기 회전축에 장착된 복수 개의 블레이드(14)를 포함한다. 상기 배플(15)은 회전축의 회전방향을 따라, 교반조의 둘레영역에 마련된다. 상기 배플(15)은 판형으로 형성되고, 임펠러(12)의 회전에 따라 교반조 내에서 회전하는 유체와 충돌하는 면(‘전면’이라고도 함)이 평면으로 형성되고, 상기 평면이 교반조(11) 내부에 직립하도록 마련된다. 1, an
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 배플(15)의 후면에서 와류가 발생함에 따라, 점착성 고무의 파울링(fouling)이 발생(고무 덩어리 정체 현상)하고, 특히, 회전축(13)의 상하방향을 기준으로 교반기(10)의 상부 영역에서 고무 덩어리가 생성되는 문제가 발생한다.3 and 4, as the vortex is generated on the rear surface of the
본 발명은 상부 영역에서 고무 덩어리의 생성을 억제할 수 있는 교반기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.An object of the present invention is to provide an agitator capable of suppressing the formation of rubber agglomerates in the upper region.
또한, 본 발명은 배플 후면에서 고무 덩어리가 정체되는 현상을 개선할 수 있는 교반기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a stirrer capable of improving the phenomenon of stagnation of the rubber lump at the rear surface of the baffle.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 교반 공간을 제공하는 교반조와 상기 교반조에 마련된 회전축 및 상기 회전축에 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 임펠러 및 상기 교반조에 마련되며, 임펠러의 회전에 의해 발생한 교반 공간 내의 원료의 흐름을 회전축의 상하방향으로 안내하기 위한 제1 부재 및 상기 원료의 흐름을 회전축의 상하방향 및 회전방향으로 안내하기 위한 제2 부재가 구비된 배플을 포함하는 교반기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an impeller comprising: a stirring tank provided with a stirring space; a rotating shaft provided in the stirring tank; a plurality of blades mounted on the rotating shaft; A baffle including a first member for guiding the flow of the raw material in the stirring space generated by the rotation in the vertical direction of the rotating shaft and a second member for guiding the flow of the raw material in the up- Is provided.
또한, 제2 부재는 제1 부재에 대하여 소정 각도로 기울어지도록 마련될 수 있다. 또한, 제1 부재는 회전축에 평행하도록 마련되고, 제2 부재는 회전축에 대하여 구부러지도록 마련될 수 있다.Further, the second member may be provided to be inclined at a predetermined angle with respect to the first member. Further, the first member may be provided parallel to the rotation axis, and the second member may be provided to be bent relative to the rotation axis.
또한, 제1 부재와 제2 부재는, 회전축의 상하방향을 따라 차례로 위치하도록 마련될 수 있다.Further, the first member and the second member may be arranged so as to be sequentially positioned along the vertical direction of the rotation shaft.
또한, 제1 부재는, 회전축의 하단 영역에 위치하도록 배치되고, 제2 부재는, 회전축의 상단 영역에 위치하도록 배치될 수 있다.Further, the first member may be disposed to be positioned at the lower end region of the rotation shaft, and the second member may be disposed to be located at the upper end region of the rotation shaft.
또한, 제2 부재는 제1 부재로부터 연장 형성될 수 있다. Further, the second member can be extended from the first member.
또한, 제2 부재는 제1 부재로부터 회전축의 축 방향 및 회전방향을 따라 각각 연장될 수 있다.Further, the second member may extend from the first member along the axial direction and the rotational direction of the rotary shaft, respectively.
또한, 제1 부재는 교반 공간 내에 직립하도록 마련될 수 있다. Further, the first member may be provided to stand up in the stirring space.
또한, 회전축의 상하방향에 따른 제1 부재의 높이와 제2 부재의 높이는 동일하게 마련될 수 있다.The height of the first member and the height of the second member along the vertical direction of the rotary shaft may be the same.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 교반 공간을 제공하는 교반조와 상기 교반조에 마련된 회전축 및 상기 회전축에 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 임펠러 및 상기 교반조에 마련되며, 임펠러의 회전에 의해 발생한 교반 공간 내의 원료의 흐름을 회전축의 상하방향으로 안내하기 위한 제1 부재 및 상기 원료의 흐름을 회전축의 상하방향 및 회전방향으로 안내하기 위한 제2 부재를 각각 구비하며, 회전축의 회전방향을 따라 각각 배치된 복수 개의 배플을 포함하는 교반기가 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an impeller comprising: a stirring tank provided with a stirring space; a rotating shaft provided in the stirring tank; and an impeller including a plurality of blades mounted on the rotating shaft; A first member for guiding the flow of the raw material in the space in the vertical direction of the rotary shaft and a second member for guiding the flow of the raw material in the vertical direction and the rotational direction of the rotary shaft, A plurality of baffles is provided.
또한, 제2 부재는 제1 부재에 대하여 소정 각도로 기울어지도록 마련될 수 있다. Further, the second member may be provided to be inclined at a predetermined angle with respect to the first member.
또한, 제1 부재와 제2 부재는, 회전축의 상하방향을 따라 차례로 위치하도록 마련될 수 있다. Further, the first member and the second member may be arranged so as to be sequentially positioned along the vertical direction of the rotation shaft.
또한, 제1 부재는, 회전축의 하단 영역에 위치하도록 배치되고, 제2 부재는, 회전축의 상단 영역에 위치하도록 배치될 수 있다.Further, the first member may be disposed to be positioned at the lower end region of the rotation shaft, and the second member may be disposed to be located at the upper end region of the rotation shaft.
또한, 제2 부재는 제1 부재로부터 연장 형성될 수 있다. Further, the second member can be extended from the first member.
또한, 제2 부재는 제1 부재로부터 회전축의 축 방향 및 회전방향을 따라 각각 연장된 나선형일 수 있다.Further, the second member may be spiral extending from the first member along the axial direction and the rotational direction of the rotary shaft.
또한, 각각의 배플의 제2 부재는, 동일한 회전방향을 따라 연장된 나선형일 수 있다. Further, the second member of each baffle may be helical extending along the same rotational direction.
또한, 제1 부재는 교반 공간 내에 직립하도록 마련될 수 있다. Further, the first member may be provided to stand up in the stirring space.
또한, 각각의 배플의 제1 부재는, 회전축을 기준으로 대칭된 위치에 배치될 수 있다. Further, the first member of each baffle may be disposed at a symmetrical position with respect to the rotational axis.
또한, 회전축의 상하방향에 따른 제1 부재의 높이와 제2 부재의 높이는 동일하게 마련될 수 있다.The height of the first member and the height of the second member along the vertical direction of the rotary shaft may be the same.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 교반기에 따르면, 하이브리드 타입의 배플 구조를 통해 상부 영역에서 고무 덩어리의 생성을 억제할 수 있고, 배플 후면에서 고무 덩어리가 정체되는 현상을 개선할 수 있다.As described above, according to the stirrer related to at least one embodiment of the present invention, the generation of the rubber lump in the upper region can be suppressed through the hybrid type baffle structure, and the rubber lump stagnation at the rear side of the baffle can be improved can do.
도 1은 종래 교반기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 교반기의 평면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 교반기를 이용한 시뮬레이션 결과들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 교반기를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 교반기의 평면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 배플의 측면도이다.
도 8 및 도 9는 도 5에 도시된 교반기를 이용한 시뮬레이션 결과들이다.1 is a perspective view showing a conventional stirrer.
2 is a plan view of the stirrer shown in Fig.
3 and 4 are simulation results using the stirrer shown in FIG.
5 is a perspective view showing an agitator according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view of the stirrer shown in Fig.
Figure 7 is a side view of the baffle shown in Figure 4;
8 and 9 are simulation results using the stirrer shown in Fig.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 교반기를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an agitator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, the same or corresponding reference numerals are given to the same or corresponding reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. For convenience of explanation, the size and shape of each constituent member shown in the drawings are exaggerated or reduced .
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 교반기(100)를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 교반기의 평면도이며, 도 7은 도 4에 도시된 배플의 측면도이다.FIG. 5 is a perspective view showing an
또한, 도 8 및 도 9는 도 5에 도시된 교반기를 이용한 시뮬레이션 결과들이다.8 and 9 are simulation results using the agitator shown in FIG.
본 문서에 개시된 교반기(100)는 BR 또는 SSBR 스트리핑(stripping) 공정에 사용될 수 있다. 상기 교반기(100)의 교반조(110)로는 BR 또는 SSBR 슬러리(이하, ‘원료’라고도 함)가 유입될 수 있다. 여기서 상기 교반기(100)의 교반조(110) 내부에서는 BR 또는 SSBR 크럼이 생성될 수 있다. 또한, 상기 교반조(110) 내부에서는 BR 또는 SSBR 크럼에 잔존한 헥산 용매가 제거될 수 있다. 아울러, 상기 교반기(100)는 스트리핑 장치로 지칭될 수도 있다.The
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 교반기(100)는 교반조(110)와 임펠러(120) 및 배플(130)(baffle)을 포함한다.Referring to FIG. 5, an
상기 교반조(110)는 교반 공간(111)을 제공한다.The
또한, 임펠러(120)는 상기 교반조(110)에 마련된 회전축(121) 및 상기 회전축(121)에 장착된 복수 개의 블레이드(122)를 포함한다. 상기 회전축(121)은 교반 공간(111)의 중앙영역에 직립하도록 마련될 수 있다. 본 문서에서 회전축(121)의 상하방향(V)은 회전축의 축 방향을 의미하고, 교반조(110)의 높이방향일 수 있다. The
또한, 배플(130)은 상기 교반조(110)에 마련된다. 상기 배플(130)은 회전하는 원료와 충돌하도록 배치될 수 있고, 예를 들어, 교반조(110)의 가장자리 측에 배치될 수 있다. 또한, 임펠러(120)의 회전 시, 임펠러(120)의 블레이드(122)와 간섭이 발생하지 않도록 상기 블레이드(122)와 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.Further, the
상기 배플(130)은 임펠러(120)의 회전에 의해 발생한 교반 공간(111) 내의 원료의 흐름을 회전축(121)의 상하방향(V)으로 안내하기 위한 제1 부재(131) 및 상기 원료의 흐름을 회전축(121)의 상하방향(V) 및 회전방향(R)으로 안내하기 위한 제2 부재(132)를 포함한다. 1The
여기서 제2 부재(132)는 제1 부재(131)에 대하여 소정 각도로 기울어지도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 부재(131)는 회전축(121)에 평행하도록 마련되고, 제2 부재(132)는 회전축(121)에 대하여 구부러지도록 마련될 수 있다.Here, the
또한, 제1 부재(131)와 제2 부재(132)는, 회전축(121)의 상하방향을(V) 따라 차례로 위치하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 제1 부재(131)는, 회전축(121)의 하단 영역에 위치하도록 배치되고, 제2 부재(132)는, 회전축(121)의 상단 영역에 위치하도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 부재(132)는 제1 부재(131)로부터 연장 형성될 수 있다. The
또한, 제2 부재(132)는 제1 부재(131)로부터 회전축(121)의 축 방향(V) 및 회전방향(R)을 따라 각각 연장될 수 있다. 구체적으로, 제2 부재(132)는 제1 부재(131)로부터 회전축(121)의 축 방향(V) 및 회전방향(R)을 따라 각각 연장된 나선형(helical)일 수 있다. The
또한, 제1 부재(131)는 회전축(121)의 축 방향(V)을 따라 연장될 수 있다. 또한, 제1 부재(131)는 교반 공간(111) 내에 직립하도록 마련될 수 있다. Further, the
또한, 회전축(121)의 상하방향에 따른 제1 부재(131)의 높이와 제2 부재(132)의 높이는 동일하게 마련될 수 있다.The height of the
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 부재(131)를 통해 교반기(100)의 중간 높이까지는 종래 판형 배플의 효과, 즉 원료의 회전방향 유동 패턴을 상하 방향 유동패턴으로 변경해줄 수 있다. 또한, 교반기(100)의 상부 높이까지는 나선형 배플인 제2 부재(132)를 통해 원료의 회전방향 유동 패턴에 상하 유동 패턴을 부여함과 동시에 회전 방향 유동 패턴을 강하게 만들어 교반기(100)의 상부 영역에서의 속도 감소 영역을 최소화시킬 수 있다. 특히, 도 9를 참조하면, 나선형으로 마련된 제2 부재(132)의 후면에는 와류 현상이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 8 and 9, the effect of the conventional plate-type baffle, that is, the rotational direction flow pattern of the raw material up to the middle height of the
또한, 상기 교반기(100)는 복수 개의 배플(130, 140)을 포함할 수 있다. 복수 개의 배플(130, 140)은 교반조(110)에 각각 마련되며, 회전축(121)의 회전방향(R)을 따라 각각 배치된다. 각각의 배플(130, 140)은 동일한 구조를 가지며, 구체적으로, 임펠러(120)의 회전에 의해 발생한 교반 공간(111) 내의 원료의 흐름을 회전축(121)의 상하방향(V)으로 안내하기 위한 제1 부재(131, 141) 및 상기 원료의 흐름을 회전축(121)의 상하방향(V) 및 회전방향(R)으로 안내하기 위한 제2 부재(132, 142)를 각각 구비한다.In addition, the
전술한 바와 같이, 제2 부재(132, 142)는 제1 부재(131, 141)에 대하여 소정 각도로 기울어지도록 마련될 수 있다. 또한, 각각의 배플에서, 제1 부재(131, 141)와 제2 부재(132, 142)는, 회전축(121)의 상하방향을 따라 차례로 위치하도록 마련될 수 있다. 또한, 제1 부재(131, 141)는, 회전축의 하단 영역에 위치하도록 배치되고, 제2 부재(132, 142)는, 회전축의 상단 영역에 위치하도록 배치될 수 있다.As described above, the
또한, 제2 부재(132, 142)는 제1 부재(131, 141)로부터 연장 형성될 수 있다. 여기서 제2 부재(132, 142)는 제1 부재(131, 141)로부터 회전축의 축 방향 및 회전방향을 따라 각각 연장된 나선형일 수 있다. 또한, 도 5를 참조하면, 각각의 배플(130, 140)의 제2 부재(132, 142)는, 동일한 회전방향(R)을 따라 연장된 나선형일 수 있다. Further, the
또한, 제1 부재(131, 141)는 교반 공간 내에 직립하도록 마련될 수 있다. 또한, 각각의 배플(130, 140)의 제1 부재(131, 141)는, 회전축(121)을 기준으로 대칭된 위치에 배치될 수 있다. 또한, 각각의 배플(130, 140)에서, 회전축(121)의 상하방향(V)에 따른 제1 부재의 높이와 제2 부재의 높이는 동일하게 마련될 수 있다. Further, the
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the following claims.
100: 교반기
110: 교반조
120: 임펠러
130, 140: 배플100: stirrer
110: stirring tank
120: Impeller
130, 140: Baffle
Claims (18)
상기 교반조에 마련된 회전축 및 상기 회전축에 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 임펠러; 및
상기 교반조에 마련되며, 임펠러의 회전에 의해 발생한 교반 공간 내의 원료의 흐름을 회전축의 상하방향으로 안내하기 위한 제1 부재 및 상기 원료의 흐름을 회전축의 상하방향 및 회전방향으로 안내하기 위한 제2 부재가 구비된 배플을 포함하는 교반기.A stirring tank provided with a stirring space;
An impeller including a rotating shaft provided in the stirring tank and a plurality of blades mounted on the rotating shaft; And
A first member provided in the stirring tank for guiding the flow of the raw material in the stirring space generated by the rotation of the impeller in the vertical direction of the rotating shaft and a second member for guiding the flow of the raw material in the up- And a baffle provided with the baffle.
제2 부재는 제1 부재에 대하여 소정 각도로 기울어지도록 마련된 교반기.The method according to claim 1,
And the second member is provided so as to be inclined at an angle with respect to the first member.
제1 부재와 제2 부재는, 회전축의 상하방향을 따라 차례로 위치하도록 마련된 교반기.3. The method of claim 2,
Wherein the first member and the second member are disposed so as to be sequentially positioned along the vertical direction of the rotating shaft.
제1 부재는, 회전축의 하단 영역에 위치하도록 배치되고,
제2 부재는, 회전축의 상단 영역에 위치하도록 배치된 교반기.The method of claim 3,
The first member is disposed so as to be positioned in the lower end region of the rotation shaft,
And the second member is disposed so as to be positioned in the upper region of the rotating shaft.
제2 부재는 제1 부재로부터 연장 형성된 교반기.3. The method of claim 2,
And the second member extends from the first member.
제2 부재는 제1 부재로부터 회전축의 축 방향 및 회전방향을 따라 각각 연장된 나선형인 교반기.The method according to claim 1,
And the second member is spirally extended from the first member along the axial direction and the rotational direction of the rotary shaft.
제1 부재는 교반 공간 내에 직립하도록 마련된 교반기.3. The method of claim 2,
The first member is provided so as to stand up in the stirring space.
회전축의 상하방향에 따른 제1 부재의 높이와 제2 부재의 높이는 동일하게 마련된 교반기.The method according to claim 1,
The height of the first member and the height of the second member are the same in the vertical direction of the rotating shaft.
상기 교반조에 마련된 회전축 및 상기 회전축에 장착된 복수 개의 블레이드를 포함하는 임펠러; 및
상기 교반조에 마련되며, 임펠러의 회전에 의해 발생한 교반 공간 내의 원료의 흐름을 회전축의 상하방향으로 안내하기 위한 제1 부재 및 상기 원료의 흐름을 회전축의 상하방향 및 회전방향으로 안내하기 위한 제2 부재를 각각 구비하며, 회전축의 회전방향을 따라 각각 배치된 복수 개의 배플을 포함하는 교반기.A stirring tank provided with a stirring space;
An impeller including a rotating shaft provided in the stirring tank and a plurality of blades mounted on the rotating shaft; And
A first member provided in the stirring tank for guiding the flow of the raw material in the stirring space generated by the rotation of the impeller in the vertical direction of the rotating shaft and a second member for guiding the flow of the raw material in the up- And a plurality of baffles respectively disposed along the rotating direction of the rotating shaft.
제2 부재는 제1 부재에 대하여 소정 각도로 기울어지도록 마련된 교반기.10. The method of claim 9,
And the second member is provided so as to be inclined at an angle with respect to the first member.
제1 부재와 제2 부재는, 회전축의 상하방향을 따라 차례로 위치하도록 마련된 교반기.10. The method of claim 9,
Wherein the first member and the second member are disposed so as to be sequentially positioned along the vertical direction of the rotating shaft.
제1 부재는, 회전축의 하단 영역에 위치하도록 배치되고,
제2 부재는, 회전축의 상단 영역에 위치하도록 배치된 교반기.12. The method of claim 11,
The first member is disposed so as to be positioned in the lower end region of the rotation shaft,
And the second member is disposed so as to be positioned in the upper region of the rotating shaft.
제2 부재는 제1 부재로부터 연장 형성된 교반기.13. The method of claim 12,
And the second member extends from the first member.
제2 부재는 제1 부재로부터 회전축의 축 방향 및 회전방향을 따라 각각 연장된 나선형인 교반기.10. The method of claim 9,
And the second member is spirally extended from the first member along the axial direction and the rotational direction of the rotary shaft.
각각의 배플의 제2 부재는, 동일한 회전방향을 따라 연장된 나선형인 교반기.15. The method of claim 14,
The second member of each baffle is a spiral, extending along the same direction of rotation.
제1 부재는 교반 공간 내에 직립하도록 마련된 교반기.15. The method of claim 14,
The first member is provided so as to stand up in the stirring space.
각각의 배플의 제1 부재는, 회전축을 기준으로 대칭된 위치에 배치된 교반기.17. The method of claim 16,
The first member of each baffle is disposed at a symmetrical position with respect to the rotational axis.
회전축의 상하방향에 따른 제1 부재의 높이와 제2 부재의 높이는 동일하게 마련된 교반기.10. The method of claim 9,
The height of the first member and the height of the second member are the same in the vertical direction of the rotating shaft.
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