DE2830874C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dünnschichtbehandlungsapparat, insbesondere einen Dünnschichtverdampfer, mit einer Rotorwelle und einer um diese ange­ ordneten rotationssymmetrischen Wandung, wobei die Rotorwelle mit nahe bis zur Wandung reichenden, radialen, elastisch federnden, blattförmig ausgebildeten Abstreifelementen ausgestattet ist.

Die bekannten Dünnschichtbehandlungsapparate weisen ein be­ heiztes oder gekühltes rotationssymmetrisches Gehäuse auf z. B. in Form eines Kegels oder eines Zylinders, in dem ein mittels eines Motors angetriebenen Rotor angeordnet ist. Dieser Rotor weist Abstreif- oder Verteilungselemente auf, welche die von oben aufgebrachte Flüssigkeit an der Innen­ wandung gleichmäßig verteilen und gleichzeitig dafür Sorge tragen, daß die aus der Flüssigkeit verfestigten und an der Wandung abgelagerten Feststoffe abgetragen werden.

Die Rotoren können Abstreifelemente unterschiedlichster Kon­ struktion aufweisen. So sind Abstreifelemente bekannt, die im Rotor gelagert sind und durch die Fliehkraft gegen die Ge­ häuseinnenwandung gedrückt werden können, so daß eine gleich­ mäßige Verteilung der Flüssigkeit und ein Abstreifen der Fest­ stoffe erreicht werden kann. Nachteilig bei dieser Ausführungs­ form ist, daß die Abstreifelemente einem starken Abrieb unterliegen wodurch das getrocknete Gut verunreinigt wird. Weiter kann sich der abzuscheidende Feststoff in den Lagern der Abstreif­ elemente am Rotor festsetzen, so daß die Abstreifelemente nun­ mehr nicht oder nur schwer beweglich sind, wodurch diese durch die Zentrifugalkraft nicht mehr gegen die Wandung gerichtet werden können.

Es sind auch bereits Dünnschichtbehandlungsapparate bekannt­ geworden, die einen Rotor mit Drahtbürsten aufweisen, wobei diese aus radial verlaufenden Drähten bestehen. Bei dieser Ausführungsform ist zwar nur ein geringer Abrieb gegeben und die Abstreif­ elemente sind elastisch federnd, jedoch werden auch hier die Feststoffe auf der Rotoroberfläche, insbesondere in den Drahtbürsten, abgelagert, wodurch die Beweglichkeit der Abstreifelemente verringert bzw. verhindert wird und eine oftmalige Reinigung des Rotors erforderlich ist, um Betriebsstörungen zu ver­ meiden.

Aus der DE-OS 14 19 189 ist ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum teilweisen Verdampfen von Flüssigkeiten, ins­ besondere Seewasser, bekannt. Das Verdampfen erfolgt in stehenden, mit rotierenden elastischen Wischern versehenen zylindrischen Behältern. Durch eine rasche Bewegung der Wischer wird die zugeführte Flüssigkeit gleichmäßig auf der Verdampferoberfläche des Behälters ausgebreitet und verteilt. Das zu verdampfende Material wird in kontinuier­ licher und schneller Bewegung gehalten und in Form von Spiralen durch den Verdampfer geführt. Eine feste Rotor­ welle trägt einen oder mehrere Wischer, wobei diese an der Welle mit radialen Streifen oder Halterungen befestigt sind. Die Wischer legen sich nachgiebig an die Innenwandung des Zylinders an, um den zu destillierenden Stoff als dünnen Film über die Verdampferfläche zu verteilen.

Aus der DE-OS 17 69 606 ist eine weitere Verdampfervor­ richtung bekannt. Konzentrisch in einem Verdampferrohr ist ein Rotoraufbau angebracht in Form eines rohrförmigen Tei­ les mit polygonalem Querschnitt, der mehrere ausgedehnte Flächen hat, welche jeweils mit einem Wischerblatt ver­ sehen sind, das nach außen zu der Verdampferfläche des Rotors vorsteht. Jeder ausgedehnten Fläche ist ein Ab­ streif- oder Abstreichelement zugeordnet, welches einen im allgemeinen dreieckförmigen Querschnitt hat. Das Ab­ streifelement weist ein Metallwinkelstück oder eine Metall­ eckschiene, eine diagonal angeordnete Verstärkungsplatte und einen dreieckförmigen Block auf, der aus Kunststoffmaterial mit geringer Reibung besteht, dessen Außenfläche profiliert ist, um sich der Krümmung des Verdampferrohres anzupassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dünnschicht­ behandlungsapparat zu schaffen, der ein zuverlässiges Ver­ dampfen gewährleistet und besonders einfach zu warten ist und daher insbesondere für radioaktive bzw. sonstige biolo­ gisch toxische Substanzen geeignet ist.

Der erfindungsgemäße Dünnschichtbehandlungsapparat, insbe­ sondere Dünnschichtverdampfer, der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Ab­ streifelementen und Rotorwelle in ein elastomeres Material eingebettet ist.

Ist die Verbindung zwischen Abstreifelement und Rotor von dem elatomeren Material umgeben, so kann dadurch eine be­ sonders einfache Konstruktion gewährleistet sein. Die Rück­ stellkräfte für die Abstreifelemente können durch das elasto­ mere Material ausgeübt werden, wobei gleichzeitig durch die Bewegung der Abstreifelemente eine Deformation der Oberflä­ che des elastomeren Materials eintritt, wodurch Ablagerungen auf derselben besonders wirksam vermieden werden.

Ferner wird durch diese Ausbildung eine extreme Ab­ lagerung von den verfestigten Stoffen auf der Innen­ wandung und auf der Rotoroberfläche vermieden, da durch De­ formationen der Oberflächen, wie sie durch die Abstreif­ elemente oder durch Vibrationen u. dgl. gegeben sind, die Fest­ stoffe auf der Oberfläche nicht mehr haften, so daß Ablage­ rungen von Krusten und somit auch die Bildung von den Arbeits­ ablauf störenden Trockengutbrocken verhindert wird.

Vorzugsweise wird auch die Rotorwelle von dem elasto­ meren Material umgeben.

Besteht das elastomere Material aus Silikonkautschuk oder Fluorelastomeren, so wird dadurch einerseits eine Oberfläche geschaffen, die besonders haftungsunfreundlich, temperatur- und korrosionsbeständig ist und gleichzeitig auch Vibrationen u. dgl. auf besonders geeignete Art und Weise weiterleitet.

Besteht das elastomere Material aus Gummi, so kann durch die geeignete Wahl der Zusammensetzung, z. B. Füllstoffe, verschie­ dene Polymere u. dgl. eine besonders gute Anpassung an die erwünschten elastischen Eigenschaften erreicht werden, wobei gleichzeitig auch ein bestimmter Dämpfungswert einge­ stellt werden kann.

Sind die Abstreifelemente mit dem Rotor beweglich verbunden, so wird einerseits eine Beschädigung der Abstreifelemente besonders vorteilhaft vermieden und andererseits bleibt die radiale Ausstellung durch die elastomere Beschichtung und durch die Zentrifugalkraft weiterhin gewährleistet. Besonders vorteilhaft werden diese Ziele dann erreicht, wenn die Ab­ streifelemente im Rotor gelagert sind.

Sind die Abstreifelemente über eine Halterung mit der Rotor­ welle verbunden, dann kann ein besonders wartungsarmer Rotor erhalten werden, welcher auch konstruktiv besonders einfach ausgestaltet werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß aus Ab­ streifelementen und elastomerem Material eine auf die Rotor­ welle aufschiebbare Einheit gebildet ist. Durch diese Ausge­ staltung ist eine besonders einfache und pflegeleichte Kon­ struktion gewährleistet, die durch einfaches Aufschieben mon­ tiert bzw. demontiert werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den

Fig. 1, 2, 3, 5 und 6 sind Abstreifelemente dargestellt, die über Halterungen mit der Welle verbunden sind, wohingegen in

Fig. 4 ein Abstreifelement dargestellt ist, das teilweise in der Welle angeordnet ist.

In Fig. 1a und b (teilweise im Schnitt dargestellt) sind zwei gegenüberliegende Abstreifelemente (1) vorzugsweise aus ver­ schleißfestem Material, wie z. B. Hartmetall, über eine Halte­ rung (2) mit einer Stahlbandmanschette (3) mit dem Rotor be­ weglich verbunden. Diese Einheit ist in einem aus Fluorelasto­ meren bestehendem schlauchartigen Übersetzung (4) integriert, der einfach über die Rotorwelle (5) geschoben und dort befestigt werden kann. Diese Einheit kann mit weiteren Einheiten kombi­ niert werden, wobei sie aufeinanderfolgend montiert und im Be­ darfsfall demontiert werden können.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 (teilweise im Schnitt dar­ gestellt) werden zwei oder mehrere symmetrisch radial ange­ ordnete Abstreifelemente (1) aus verschleißfestem Material, wie z. B. Hartmetall auf je einem federnden Stahlblatt (6) montiert (Montagebügel (2)), das seinerseits auf einer Halterung, und zwar einem Stahlrohr (7) befestigt ist. Diese Anordnung ist mit einem elastischen Überzug (4) versehen und wird nach Aufschieben auf der Rotorwelle (5) montiert. Diese Einheit kann gleichfalls mit weiteren Einheiten entsprechend der Rotor­ dimension kombiniert werden.

In Fig. 3a und b wird eine weitere Ausführungsform (teilweise im Schnitt) gezeigt, bei der drei Abstreifelemente (1) über ein Lager (8) mit einer Halterung (2) verbunden sind, deren Teile durch ein Rohr (7) zueinander fixiert sind. Auch hier ist die Anordnung mit einem elastischen Überzug (4) aus Gummi versehen und wird nach dem Aufbringen auf der Rotorwelle (5) fixiert. Diese Ausführung kann natürlich statt der drei auch mit zwei gegenüberliegenden Abstreifelementen versehen werden.

Die Ausführung in Fig. 4 besteht aus zwei oder mehreren radial angeordneten Abstreifelementen (1), die durch eine rohrförmige Halterung (2) gesteckt werden. Das verdickte Ende (9) der Ab­ streifelemente verhindert, daß sie bei Rotation aus der Hal­ terung durch Fliehkräfte hinausgetrieben werden. Bei der Mon­ tage auf der Rotorwelle (5) sitzen diese verdickten Enden in einer Nut (10). Die Anordnung ist mit einer elastomeren Be­ schichtung aus Silikonkautschuk (4) versehen, und kann mit weiteren Elementen kombiniert werden.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung mit beweglichen Abstreifelementen (1), deren Enden über eine mit einer Schmierung versehene La­ gerung (8) mit einer rohrförmigen Halterung (2) verbunden sind. Diese Anordnung ist mit einer elastomeren Beschichtung (4) versehen und wird so auf der Rotorwelle (5) montiert, daß die Gelenke über einen zentralen Schmierkanal (11) versorgt werden können.

Eine weitere mögliche Ausführung in Fig. 6 soll die Anwendung einer Torsionsfeder an dem Abstreifelement (1) zeigen. Die Rückstellkraft der Torsionsfeder (12) wird mit dem Zahn­ segment (13) auf das verzahnte Abstreifelement (1) übertragen. Der Mechanismus ist auf einer rohrförmigen Halterung (2) be­ festigt und mit einer elastischen Beschichtung (4) versehen. Diese Einheiten werden wieder entsprechend den Rotordimensionen miteinander kombiniert auf der Rotorwelle (5) aufgebracht und befestigt.

Die Abstreifelemente reichen jeweils bis zur Wandung der Dünn­ schichtverdampfer. Eine Berührung der Wand erfolgt nicht. Andere Ausführungsformen für mit Über-, Unter- und Normaldruck arbei­ tende Apparate mit zumindest teilweise beweglichen Abstreif­ organen können ebenfalls eine krustenfreie Trocknung gewähr­ leisten, da die auftretenden Vibrationen auf die elastomere Oberfläche des Rotors übertragen werden. Von besonderem Vorteil für die erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann es sein, wenn die Ausrüstung des Rotors nicht nur aus gleich­ artigen vorjustierten Anordnungen, sondern auch mit solchen von unterschiedlichen Ausführungsformen erfolgt. Zur sicheren Fi­ xierung der aufgeschobenen Einheiten auf der Rotorwelle ist es vorteilhaft, wenn diese eine von einer der zylindrischen Form abweichende Ausführung besitzt, wie gefräste Flächen, Nuten od. dgl.

Claims (7)

1. Dünnschichtbehandlungsapparat, insbesondere Dünnschicht­ verdampfer, mit einer Rotorwelle und einer um diese angeordneten rotationssymmetrischen Wandung, wobei die Rotorwelle mit nahe bis zur Wandung reichenden, radialen, elastisch federnden, blattförmig ausge­ bildeten Abstreifelementen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Abstreifelementen (1) und Rotorwelle (5) in ein elastomeres Material (4) eingebettet ist.

2. Dünnschichtbehandlungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Rotorwelle (5) von dem elastomeren Material (4) umgeben ist.

3. Dünnschichtbehandlungsapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material (4) aus Silikonkautschuk, einem Fluorelastomeren oder aus Gummi besteht.

4. Dünnschichtbehandlungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreif­ elemente (1) mit der Rotorwelle (5) beweglich verbunden sind.

5. Dünnschichtbehandlungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreif­ elemente (1) in der Rotorwelle (5) gelagert sind.

6. Dünnschichtbehandlungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreif­ elemente (1) über eine Halterung (2) mit der Rotorwelle (5) verbunden sind.

7. Dünnschichtbehandlungsapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreif­ elemente (1) und das elastomere Material (4) eine auf die Motorwelle (5) aufschiebbare Einheit bildet.