DE1023411B

DE1023411B - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung des Trocknungsendes bei der Gefriertrocknung

Info

Publication number: DE1023411B
Application number: DER14489A
Authority: DE
Inventors: Louis Marie Antoine Rieutord
Original assignee: LOUIS MARIE ANTOINE RIEUTORD
Current assignee: LOUIS MARIE ANTOINE RIEUTORD
Priority date: 1953-07-31
Filing date: 1954-06-24
Publication date: 1958-01-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung des Trocknungsendes bei der Gefriertrocknung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung des Trocknungsendes bei der Gefriertrocknung durch Sublimation des im zu trocknenden Gut enthaltenen Wassers und durch Kondensation des Dampfes an einer tiefer als das Gut gekühlten Fläche im Innern eines unter Vakuum gehaltenen Gefäßes.
Zur Feststellung des Trocknungsendes wurde bisher der Kondensatanfall aus den Brüden gemessen, um von diesem auf den Trocknungsvorgang rückzuschließen. Eine solche indirekte Messung arbeitet trotz des relativ großen Aufwandes ungenau und kann häufig den genauen Zeitpunkt nicht schnell genug bestimmen. Die Erfindung bezweckt, das Trocknungsende schneller, genauer und unmittelbar festzustellen.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird vorgeschlagen, daß zur Feststellung des Trocknungsendes der Stillstand eines in den Weg der Dampfströmung zwischen Gut und Kondensationsfläche gesetzten Flügelrades beobachtet wird, welches von der Dampfströmung leicht in Drehung versetzt und gehalten werden kann und dessen Drehachse von der Dampfströmung leicht in die jeweilige Strömungsrichtung geschwenkt werden kann.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens wird das Flügelrad, welches wenigstens eine schraubenförmig angestellte Schaufel aufweist, drehbar und pendelnd in einem einzigen, über dem Schwerpunkt des Flügelrades gelegenen Punkt gelagert, so daß das Flügelrad sich fortgesetzt itn Gleichgewichtszustand um eine durch den Aufhängepunkt gehende Achse drehen kann. Das Flügelrad besteht hierbei vorzugsweise aus einem auf seinem oberen Ende mit einer nach unten konkaven, vorzugsweise aus Uhrwerkstein bestehenden Schale versehenen Rohr, auf dessen unterem Teil die am Umfang vorzugsweise verwundenen Schaufeln angebracht sind, die ebenso wie das Rohr aus leichtem Werkstoff bestehen, und durch einen lotrechten, in dem Rohr befindlichen, auf einem Tragteil befestigten Drehzapfen, auf dessen einziger, oberen Spitze die Schale mit kleinstmöglicher Reibung aufsitzt, wobei der Innendurchmesser des Rohres so groß ist, daß es um den einzigen Berührungs- und Aufhängepunkt eine begrenzte Pendelbewegung ausführen kann.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können zur Beobachtung des Flügelrades oder der Flügelräder elektrische und/oder elektronische Vorrichtungen so angeordnet sein, daß die Drehung wenigstens eines Flügelrades im Innern des Gefäßes einen Lichtstrahl verändert und diese Veränderung zur Überwachung der Bewegung des Flügelrades nach außen übertragen wird, wobei durch Anzeige oder Aufzeichnung der Stillstand des Flügelrades aufgefaßt und dann der Trocknungsvorgang abgebrochen wird.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung an einem Vakuumtrockner, in dem das zu trocknende Gut in lotrechten Flaschen angeordnet ist; Fig.2 zeigt die Vorrichtung an einem Vakuumtrockner, in dem das zu trocknende Gut in waagerechten Flaschen oder einer waagerechten Schicht angeordnet ist; Fig. 3 zeigt die Vorrichtung in größerem Maßstab. 1 ist der Boden der Kammer, in welcher ein Vakuum über dem Gut 2 herrscht, welches die Wände von lotrechten Flaschen 3 bekleidet, die in Zellen 4 angeordnet und von einer Platte 5 überdeckt sind, welche den Hälsen 7 der Flaschen 3 entsprechende Löcher 6 aufweist.
An der Stelle eines jeden Lochs 6 ist auf einer Traverse 8 eine lotrechte, einen Schwenkzapfen bildende Nadel 9 angeordnet, auf deren Spitze das Spurlager 11 ruht, welches z. B. durch einen Uhrwerkstein, einen synthetischen Rubin oder einen beliebigen anderen harten Körper gebildet wird. Dieses Spurlager 11 befindet sich an dem oberen Teil eines dünnen leichten Rohres 12, welches als Nabe für um seinen Fußteil herum verteilte Schraubenflügel 13 dient.
Da der Schwerpunkt des so gebildeten Flügelrades unterhalb des Spurlagers 11 liegt, bleibt es nach Art einer Kompaßrose zentriert und ausgewuchtet und wird mit Leichtigkeit durch den Sublimierungsdampfstrom in Umdrehung versetzt, welcher durch das Loch G geführt wird und schematisch durch die Pfeile 14 angegeben ist.
Die deutlich sichtbare Drehung der Flügel 13 ist um so schneller, je weniger weit die Trocknung fortgeschritten ist, während, wenn die Trocknung praktisch beendet ist, der Dampfstrom aufhört und die Flügel 13 stehenbleiben.
Die Beobachtung der Flügel 13 durch ein Schauloch in der Vakuumkammer oder auf beliebige andere, nicht dargestellte Weise gestattet somit die leichte Verfolgung des Verlaufs der Trocknung.
In der Praxis ist bei Flügeln 13 mit großer Ganghöhe und sehr geringem Gewicht die Empfindlichkeit ausgezeichnet, und das Aufhören der Bewegung gibt genau den Zeitpunkt an, an welchem eine praktisch vollständige Trocknung erreicht ist.
Bei waagerechten Flaschen 30 oder bei breiten Kristallisierungsschalen 31 oder zahlreichen kleinen Flaschen 20 oder Ampullen, welche das zu trocknende Gut enthalten (Fig. 2), werden in derVakuumkammer diese Behälter mit wenigstens einer Glocke 32 überdeckt, welche an ihrem oberen Teil wenigstens einen Trichter 33 aufweist.
Diese Glocke ruht auf dem Boden 1 der Vakuumkammer, und jeder Trichter 33 leitet z. B. einen Dampfstromfaden auf eine Anzeigevorrichtung der beschriebenen Bauart, welche das Vorhandensein und die Stärke jedes Dampfstromfadens anzeigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Feststellung des Trocknungsendes bei der Gefriertrocknung durch. Sublimation des im zu trocknenden Gut enthaltenen Wassers und durch Kondensation des Dampfes an einer tiefer als das Gut gekühlten Fläche im Innern eines unter Vakuum gehaltenen Gefäßes, dadurch gekennzeichnet, @daß der Stillstand eines in den Weg der Dampfströmung zwischen Gut und Kondensationsfläche gesetzten Flügelrades, das von der Dampfströmung leicht in Drehung versetzt und gehalten werden kann und dessen Drehachse von der Dampfströmung leicht in die jeweilige Strörnnngsrichtung geschwenkt werden kann, 'dasEnde der Trocknung anzeigt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad, welches wenigstens eine schraubenförmig angestellte Schaufel aufweist, drehbar und pendelnd in einem einzigen, über dem Schwerpunkt 4es Flügelrades gelegenen Punkt gelagert ist, so daß das Flügelrad sich fortgesetzt im Gleichgewichtszustand um eine durch den Aufhängepunkt gehende Achse drehen kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. gekennzeichnet durch ein Flügelrad, bestehend aus einem auf seinem oberen Ende mit einer nach unten konkaven:, vorzugsweise aus U'hrwerkstein bestehenden Schale (11) versehenen Rohr (12), auf °dessen unterem Teil die am Umfang vorzugsweise verwundenen Schaufeln (13) angebracht sind, die ebenso wie das Rohr (12) aus leichtem Werkstoff bestehen, und durch einen lotrechten. in dem Rohr (12) befindlichen, auf einem Tragteil (8) befestigten Drehzapfen (9), auf dessen einziger, oberen Spitze die Schale (11) mit kleinstmöglicher Reibung aufsitzt, wobei der Innendurchmesser des Rohres (12) so groß ist, daß es um den einzigen Berührungs- und Aufhängungspunkt eine begrenzte Pendelbewegung ausführen kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den das Gut enthaltenden Aufnahmegefäßen und der Kondensationsfläche eine Scheidewand vorgesehen ist, in oder vor deren die Dampfströmung zusammenfassenden Mündungsöffnungen je ein Flügelrad angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß in der Wand des Gefäßes optische Mittel so angeordnet sind, daß sie die Beobachtung der Drehung und des Stillstandes des oder der Flügelräder möglich machen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 his 5 oder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß elektrische und/oder elektronische Vorrichtungen so angeordnet sind, daß dieDrehung wenigstens eines Flügelrades im Innern des Gefäßes einen Lichtstrahl verändert und -diese Veränderung zur überwachung der Bewegung des Flügelrades nach außen übertragen wird, wobei durch Anzeige oder Aufzeichnung der Stillstand des Flügelrades aufgefaßt und dann der Trockn.ungsvorgang abgebrochen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 466 256, 525 689, 629 515, 725 859, 819 226, 850 878; Ringbuch der Luftfahrttechnik, VE 5, RLM-Verlag, 1940.