DE3005770A1 - Wirbelschichtapparatur - Google Patents

Description

Zusatz zu Patentanmeldung P 28 05 397.6-41

Die Erfindung betrifft eine Wirbelschichtapparatur mit einem Wirbelschichtbehälter/ in dem eine im wesentlichen horizontale Rotorscheibe über einer Windkammer angeordnet, um eine ^umi annähernd vertikale Achse drehantreibbar und längs dieser Achje verstellbar ist.

Eine Wirbelschichtapparatur dieser Gattung mit einem Wirbel-' schichtbehälter, der in seinem die Rotorscheibe umgebenden un*· teren Teil konisch ist, ist Gegenstand der Hauptanmeldung P 28 05 397.6-41. Mit der Höhenverstellbarkeit der Rotors,cheib.e wird gemäß Hauptanmeldung die Möglichkeit geschaffen, die StrSj«- mungsverhältnisse im Wirbelschichtbehälter unabhängig von der .zirkulierenden Luftmenge in einfacher Weise an verschiedenartige Granuliermaterialien und die sich daraus ergebenden unterschiedlichen Arbeitsbedingungen anzupassen. Bei den Aus führ un σε--beispielen der Hauptanmeldung ist der Wirbelschichtbehälter vqn der Windkammer durch einen Siebboden getrennt, der unabhängig von der Höhenstellung der Rotorscheibe verhindert, daß Granu-, liermaterialen oder fertiges Granulat aus dem Wirbelschichtbe-

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hälter in die Windkanuner fällt/ wenn der zum Erzeugen des Wirbelbettes erforderliche Luft- oder sonstige Gasstrom aus der Windkammer in den Wirbelschichtbehälter unterbrochen wird, was beispielsweise zum Reinigen von über dem Wirbelschichtbehälter angeordneten Abluftfiltern erforderlich sein kann. Der Siebboden erschwert jedoch seinerseits die vorallem in pharmazeutischen Betrieben häufig erforderliche Reinigung der gesamten Wirbelschichtapparatur/ zumal der Raum zwischen Rotorscheibe und Siebboden nicht ohne weiteres zugänglich ist. Außerdem können sich bei zum Reinigen der Filter erforderlichen Betriebsunterbrechungen Granuliermaterialien im Zwischenraum zwischen Rotorscheibe und Siebboden ansammeln und beim Wiederingangsetzen des Wirbelbetteis unkontrollierbare Strömungsverhältnisse hervorrufen, möglicherweise sogar derart an der Wand des Wirbelschichtbehälters festbacken/ daß die Höhenverstellbarkeit der Rotorscheibe beeinträchtigt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelschichtapparatur der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß sie sich nach Betriebsunterbrechungen leichter wieder in betriebsbereiten Zustand bringen läßt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst/ daß im Bereich des unteren Endes des Wirbelschichtbehälters ein ringförmiger Sitz für die Rotorscheibe ausgebildet ist, an dem diese in der einen Endstellung ihrer axialen Verstellung in der Art eines die Windkammer nach oben abschließenden Ventilkörpers anliegt.

Damit wird die Möglichkeit geschaffen, den Wirbelschichtbehälter nach unten hin vollständig dicht abzuschließen, sei es beim Füllen des Wirbelschichtbehälters oder für eine kurze Betriebsunterbrechung zum Reinigen von Filtern, beispielsweise durch Abrütteln, oder zum Entleeren des Wirbelschichtbehälters nach Vollendung eines Granuliervorganges. Ehe bei erneuter Betriebsaufnahme wieder ein ringförmiger Spalt zwischen dem

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Sitz land der Rotorscheibe geöffnet wird, kann in der Wind·· kammer ein Überdruck hergestellt werden. Somit läßt sich φη jedem beliebigen Betriebszustand mit Sicherheit verhindern,, daß Granuliermaterial oder fertiges Granulat aus dem Wirbglschichtbehälter in die Windkammer fällt.

Bei besonders zweckmäßigen Ausfuhrungsformen der Erfindung weist die Rotorscheibe eine an ihrem Rand befestigte Dichtungsschnur oder -leiste auf.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig.1 einen senkrechten axialen Schnitt einer Wirbelschichtapparatur mit einem Wirbelschichtbehälter„ der sich in seinem unteren Bereich kegelstumpfföujnig verjüngt und sich in seinem oberen Bereich kegel-' stumpfförmig erweitert;
Fig. 2 einen ebenfalls senkrechten axialen Schnitt dürct} eine Wirbelschichtapparatur mit einem Wirbelschiqhtbehälter, der sich in seinem unteren Bereich nach oben kegelstumpfförmig erweitert und sich in seinem ofaprqn Bereich kegelstumpfförmig verengt.

Beide dargestellten Wirbelschichtapparaturen haben eine ■ kammer 12, die gemäß Fig. 1 von einer zylindrischen Wand 14, gemäß Fig.2 dagegen von einer sich konisch nach oben erweiternden Wand 14" umschlossen ist.

An der Wand 14 bzw. 14' sind in Winkelabständen von 120° d,rei radiale Arme 16 befestigt, die ein Lagergehäuse 18 tragen.

20 Im Lagergehäuse 18 ist mittels zweier Wälzlager eine Büchse 22 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert. An der Büchse 22 ist gemäß Fig. 1 ein Kettenrad 24, gemäß Fig. 2 dar· gegen ein Kegelrad 24' befestigt. Das Kettenrad 24 läßt sich über eine Kette 26 von einem nicht dargestellten, an der W.pid 14 befestigten Elektromotor mit vorzugsweise stufenloser Drehzahl antreiben. Das Kegelrad 24" gemäß Fig.2 läßt sich in

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entsprechender Weise über ein Kegelritzel 28 und eine in Wälzlagern 30 gelagerte, in bezug auf die Wand 14' radial angeordnete Welle 32 von einem ebenfalls nicht dargestellten Elektromotor antreiben.

In der Büchse 22 ist bei beiden Ausführungsformen gemäß Fig.1 und 2 eine Rotorwelle 34 axial/ also in der Senkrechten, verschiebbar geführt. Damit sich Büchse 22 und Rotorwelle 34 nur gemeinsam drehen können, ist als drehmomentübertragendes Bauteil zwischen beiden eine Paßfeder 35 angeordnet. Die Rotorwelle 34 ist an ihrem unteren Ende mit einem weiteren, axial belastbaren Wälzlager oder Wälzlagerpaar 36 in einem Gehäuse gelagert, das sich mit einer an ihm befestigten waagerechten Platte 40 an der Umfangsfläche einer Exzenterscheibe 42 abstützt, die mittels einer Spannhülse 44 an einer waagerechten Verstellwelle 46 befestigt ist. An der Platte 40 ist ein Paar Zapfen 48 befestigt, welche die Verstellwelle 46 gabelartig umgreifen und dadurch die Platte 40 samt Gehäuse 38 daran hindern, sich mit der Rotorwelle 34 zu drehen. Die waagerechte Verstellwelle 46 ist ihrerseits axial unverschiebbar in Lagerbüchsen 50 und 52 gelagert, die einander diametral gegenüber an der Wand 14 bzw. 14' befestigt sind.

Bei der in Fig.1 dargestellten Wirbelschichtapparatur läßt sich die Verstellwelle 46 mit einem Verstellknebel 54 drehen, der axial verschiebbar an ihrem einen, aus der Lagerbüchse 52 herausragendenEnde angeordnet ist und sich über eine Reibscheibe 56 an der äußeren Stirnfläche dieser Lagerbüchse 52 abstützt. Zum Festspannen der Verstellwelle 46 in einer gewählten Drehwinkelstellung ist ein Spannknebel 58 vorgesehen, der mit dem Ende der Verstellwelle in Gewindeverbindung steht und sich über eine zweite Reibscheibe 60 an der von der ersten Reibscheibe 56 abgewandten Stirnfläche des Verstellknebels 54 abstützt. ..Durch Drehen und anschließendes Festspannen der Verstellwelle 46 läßt sich die Rotorwelle 34 in der Senkrechten verstellen und anschließend in der gewünschten Höhe festhalten.

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Entsprechendes läßt sich bei der Wirbelschichtapparatur gemäß Fig.2 dadurch bewirken, daß an der Verstellwelle 46 ein Zahn·" rad 62 befestigt ist, das mit einem Ritzel 64 auf einer Vorgelegewelle 66 kämmt, welche ihrerseits in einer an der Wand 14' befestigten Büchse 68 gelagert ist. Mit der Vorgelegewelle 66 ist ein Handrad 70 zu gemeinsamer Drehung verbunden. Die Vorgelegewelle 66 läßt sich mittels einer auf sie aufgeschraubten Mutter 72, die sich über Tellerfedern 74 am Handrad 70 abstützt, in einer gewählten Drehwinkelstellung festspannen. Dadurch läßt sich auch bei der Wxrbelschichtapparatur gemäß Fig.2 die Rotorwelle 34 in einer gewählten Höhenstellung festhalten.

Bei beiden Wirbelschichtapparaturen gemäß Fig.1 und 2 ist am oberen Ende der Rotorwelle 34 ein Gewindezapfen 76 ausgebildet, auf dem eine Rotorscheibe 78 aufgesteckt und mit einer Mutter 80 festgespannt ist. Auf den Gewindezapfen 7 6 ist ferner ein Kegel aufgeschraubt, der mit seiner Basisfläche auf die Rotorscheibe drückt.

Gemäß Fig.,1 ist am äußeren Rand der Rotorscheibe 78 eine ring-» förmige Dichtungsschnur 84 befestigt, die mit etwa der Hälfte ihres kreisförmigen Querschnittes in einen ringförmigen Kragen der Rotorscheibe eingebettet ist. Anstelle der Dichtungsschnur ist gemäß Fig.2 eine flache, ringförmige Dichtungsleiste 84' am äußeren Rand der Rotorscheibe 78 befestigt, beispielsweise festgeklebt.

Bei beiden Ausführungsformen gemäß Fig.1 und 2 ist rings um die Rotorscheibe 78 ein ringförmiger Sitz 88 vorgesehen, der gemäß, Fig. 1 an einem selbständigen, mit der Wand 14 verschraubten, rotationssymmetrischen Bauteil 90 ausgebildet ist und sich naci) oben hin kegelstumpfförmig verjüngt, bei der.Ausführungsform gemäß Fig.2 dagegen an der Wand 14' selbst ausgebildet ist und sich nach oben hin kegelstumpfförmig erweitert.

Über dem ringförmigen Sitz 88 ist bei beiden Ausführungsformen ein kegelstumpfförmiges Unterteil 92 eines Wirbelschichtbehältars 92,94 einstückig ausgebildet

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bzw. angeflanscht. Dieses Unterteil verjüngt sich bei der Ausführungsform gemäß Fig.1 nach oben, während es sich bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 nach oben erweitert. An das Unterteil ist ein ebenfalls kegelstumpfförmiges Oberteil 94 des Wirbelschichtbehälters 92,94 angeflanscht, welches sich gemäß Fig.1 nach oben erweitert, gemäß Fig.2 dagegen nach oben verjüngt.

Die in Fig.1 dargestellte Wirbelschichtapparatur weist unterhalb der Rotorscheibe 78 als obere Begrenzung der Windkammer 12 einen Siebboden 96 auf, der zwischen einer ringförmigen oberen Stirnfläche der Wand 14 und dem ringförmigen Bauteil 90 eingespannt ist. Bei der Wirbelschichtapparatur gemäß Fig.2 ist ein solcher Siebboden nicht vorgesehen, so daß sich die Windkammer 12 nach oben hin nur mit der Rotorscheibe 78 abschließen läßt.

Die Rotorscheibe 78 ist in Fig.1 in ihrer oberen Endstellung dargestellt, in der sie mit ihrer Dichtungsschnur· 84 abdichtend am Sitz 88 anliegt. Aus dieser oberen Endstellung läßt sich die Rotorscheibe 78 durch Drehen der Verstellwelle 46 mehr oder weniger tief bis in die Nähe des Siebbodens 9.8 absenken, so daß sich zwischen dem äußeren Rand der -Rotorscheibe 78 jund dem Sitz 78 ein mehr oder weniger breiter Ringspalt öffnet.

Bei der in Fig.2 dargestellten Wirbelschichtapparatur ist es umgekehrt: Die Rotorscheibe 78 läßt in ihrer oberen Endstellung, in der sie mit vollen Linien gezeichnet ist, einen ringförmigen Spalt 98 zwischen sich und dem Unterteil 92 des Wirbelschichtbehälters 92,94 frei. Aus dieser oberen Endstellung läßt sich die Rotorscheibe bis in eine untere Endstellung absenken, in der sie im linken Teil der Fig.2 mit gestrichelten Linien angedeutet ist und mit ihrem äußeren Rand dicht am Sitz 88 anliegt. Gemäß Fig.2 kann die ringförmige Dichtleiste 84' aus derart nachgiebigem und reibungsarmem Werkstoff wie Polytetrafluoräthylen hergestellt und so bemessen sein, daß sie auch in der oberen Endstellung der Rotorscheibe 78 am Unterteil 92 des Wirbelschichtbehälters 92,94 anliegt, jedoch nur mit derart geringem Druck, daß sie wie ein Klappenventil eine Luft- oder sonstige

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Gasströmung aus der Windkammer 12 in den Wirbelschichtbehälter 92,94 zuläßt ohne im Wirbelschichtbehälter enthaltenem Dijagiergut die Möglichkeit zu geben, in die Windkammer 12 zu fallen. Beim Absenken der Rotorscheibe 78 verstärkt sich der prupk, mit dem die Dichtungsleiste 84' am Unterteil 92 des Wirbql·- schichtbehälters anliegt, bis schließlich die Rotorscheib,p 78 fest auf dem Sitz 88 aufruht und dadurch jegliche Strömung von der Luftkaituner 12 in den Wirbelschichtbehälter 92,94 unterbindet.

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Claims (2)

... - - . - - * * ; DK.-ING. PKANZ WUESTHOFF PATENTANWALT* :„._/- ; ."--/V. ; DR.PHIL.PREDA VÜESTHOpp (19*7-195*) WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEKRENS GOETZ "' PIPU-CHSM1DX-Z-FKEIHIiRR VON PECHMANN PKOPBSSIONAL KEPKESENTATIVES BEPOKE THB EUROPEAN PATENT OPFICE DK.-ING. DIITEK BEHRENS MANDATAIKES AGREES PXES l'OPPICB BUROPSBN DBS BXEVBTS DIPL.-ING.; DIPL.-VIRTSCH.-ING. RUPERT GOET 1A-53 350 3005770 D-8000 MÜNCHEN 90 SCHVEIGERSTRASSE 2 telefon: (089) 66zo ji T(LEGKAUM: FKOTECTPATENT tblbx: j 24070 15.Februar 1980 Patentansprüche

1. Wirbelschichtapparatur mit einem Wirbelschichtbehälter, in dem eine im wesentlichen horizontale Rotorscheibe über einer Windkammer angeordnet, um eine zumindest annähernd vertikale Achse drehantreibbar und längs dieser Achse verstellbar ist, insbesondere mit einem Wirbelschichtbehälter, der in seinem die Rotorscheibe umgebenden unteren Teil konisch ist, nach Patentanmeldung P 28 05 397.6-41, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich des. unteren Endes des Wirbelschichtbehälters (92,94) ein ringförmiger Sitz (88) für die Rotorscheibe (78) ausgebildet ist, an dem diese in der einen Endstellung ihrer axialen Verstellung in der Art eines die Windkammer (12) nach oben abschließenden Ventilkörpers anliegt.

2. Wirbelschichtapparatur nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Rotorscheibe (78) eine an ihrem Rand befestigte Dichtungsschnur (84) oder -leiste (84¹) aufweist.

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