DD279143A3 - Ruehrerfuehrung fuer einen vakuum- und ueberdruckdichten laborruehrer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Ruehrerfuehrung fuer einen vakuum-, gas- und ueberdruckdichten Laborruehrer, der gegenueber dem KPG-Ruehrer-Typ wesentliche Vorteile besitzt. Dieser Laborruehrer genuegt nicht nur den normalen Laboranspruechen, er ist mit seinem einfachen und oekonomischen Aufbau auch fuer solche Arbeiten unter Reinst-Bedingungen geeignet, fuer die der KPG-Ruehrer zum Teil unter Vorbehalt eingesetzt werden kann.

Description

Beibehaltung der Elastizität durch Vernetzung aus. Der Siliconkautschuk nimmt die Spannungen auf Grund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien sowio die auftretenden Schwingungen bei der Anwendung auf. Im Gegensatz zur guten Haftung zu Glas sind die Wechselwirkungen zu den Teflon-Gleitlagerbuchsen gering. Deshalb wurde mittels glasseitiger Aussparung 8 in die Gleitlagerbuchsen 3,6 die mechanische Stabilität gegen ein Abgleiten hergestellt, was zusätzlich zur (Vakuum-)Dichtheit beiträgt. Einen Rundring in die Nut einzulegen, der die Gleitlagerbuchse einen zusätzlichen Halt gibt und zusätzlich zur D^:chtheit beitragen würde, ist nicht erforderlich.

In der oberen Gleitlagerbuchse 3 befindet s'ch die dir lensionierte Buchse zur Aufnahme des Weüendichtringes 2, der bekanntermaßen aus Kautschuk- und vorzugsweise aus Fluorkautschuk oder Toflon-Material besteht. Je nach Einsatzrichtung des Wellendichtringes 2 kann unter Vakuum oder Überdruck gearbeitet werden. Das Einsetzen des Wellendichtringes 2 wird unter Verwendung von wenig Siliconöl oder Vakuumfett als zusätzliches Dicht- und Gleitmittel beim Einsetzen empfohlen. Bei extremen Lösungsmitteln oder Chemikalien kann zum Schutz des Wellendichttf nges 2 (der deshalb auch in der oberen Gleitlagerbuchse 3, die vom Reaktionsmedium am weitesten entfernt ist, eingesetzt wird) unter dei unteren Gleitlagerbuchse 6 eine Silicongummigleitdichtung eingesetzt oder vorzugsweise mit härtbarem oder selbsthärtendsm Siliconkautschuk eingeklebt werden, die als Abstreifdichtung die Dämpfe vom Wellendichtung fernhält. Die Innenflächen der Silicongumrnigleitdichtung sind vorzugsweise mit wenig Siliconöl zu schmieren. Die Gleitlagerbuchsenführungen, in denen die Rührerwelle läuft, werden im Radius zur Rührerwelle 1 etwa 0,1 mm größer gehalten, so daß die Rührerwelle 1 in den Gleitlagerbuchsen 3,6 ohne Spannungen und ohne Widerstand laufen kannl

Als Rührerwellen werden bekanntermaßen gezogene Glasstäbe oder Glasrohre (nicht geschliffen) mit einer geringen Oberflächenrauhigkeit eingesetzt. Geringe Dickenschwankungen, sofern der Rührer in den Gleitlagerbuchsen 3,6 leicht und frei läuft, gleicht der Wellendichtung 2 aus. Vor dem Einsatz ist der Rührer auf Dichtheit zu prüfen. Werden Metallrührerwellen eingesetzt, sollten diese eine sehr glatte, möglichst polierte Oberfläche besitzen. Rauhe oder geschliffene Oberflächen zerstören die Dichtlippe des Wellendichtringes 2. Eine Schmierung ist nur an der Lippe des Wellendichtringes 2 erforderlich mit z. B. wenig Siliconöl, was einer schnellen Abnutzung vorbeugt und zusätzlich noch dichtend wirkt. Die Teflon-Gleitlagerbuchsen 3,6 müssen auf Grund der gleitenden oder selbstschmierenden Wirkung des Teflons nicht mit Schmiermittel versehen werden. Der vorgeschlagene Rührer weist folgende Vorteile auf:

1. DieVerschleißteile (Wellendichtung) sind leicht austauschbar.

2. Die Rührerwelle ist über die gesamte Länge der Rührerwelle verschiebbar, daraus folgt eine universeil? Einsatzbreite

3. Die Rührerwelle arbeitet nahezu schmiermittelfrei (nur eine leichte Schmierung der Lippe des Wellendichtringes), es gelangt demzufolge kein Schmiermittel in das Reaktionssystem.

4. Die Rührerv/elle kann neben Glas auch aus anderen Materialien mit glatter Oberfläche, wie z. B. Edelstahl etc., bestehen.

5. Je nach Einsetzen des Wellendichtringes kann unter Vakuum oder Überdruck gearbeitet werden.

6. Beim Bruch der Rührerhülse sind die Gleitlagerbuchsen durch Einsetzan in eine neue Hülse wieder verwendbar.

7. Die Fertigung des Laborrührers ist werkstattmäßig einfach.

Ausführungsbeispiel:

Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: einen Schnitt durch den Rührer,

Fig. 2: die Anordnung des Wellendichtringes bei Vakuumanwendung,

Fig.3: die Anordnung dfes Wellendichtringes bei Überdruckanwendung.

Die Rührerwelle 1 wird durch die obere Gleitlagerbuchse 3 und die liniere Gleitlagerbuchse 6 geführt (Fig. 1). Ein Wellendichtung 2 dient sowohl der Abdichtung bei Vakuumanwendung (Fig. 2) als auch bei Überdruckenwendung (Fig. 3). Die Gleitlagerbuchsen 3 und 6 besitzen Aussparungen 8, in die eine Fixier- und Dichtungsmasse 4 eingefügt ist. Diese Fixier- und Dichtungsmasse 4 nimmt die Spannungen auf Grund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien auf sowie die auftretenden Schwingungen bei Anwendung. Die Dichtheit des Rührers ergab ein Rühren im geschlossenen Vakuumsystem mit etwa 250 ml Inhalt über 4 Stunden bei mittleren Rührerdrehzahlen nur einen Druckabfall von < 3 Torr. Beim anschließenden Stehen ohne Rührung über 15 Stunden fiel der Druck nur um < 5 Torr ab.

Claims (3)

1. Rührerführung für einen vakuum- und überdruckdichten Laborrührer, bei dem eine gelagerte Welle mit einem Wellendichtung abgedichtet ist, der Wellendichtung aus Kautschuk oder Teflon und die Gleitlagerbuchsen aus Teflon bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß am vom Normalschliff entgegengesetzten Ende eines Glasrohres (5) mit Normalschliff (7) eine obere Gleitlagerbuchse (3) mit von außen zugänglicher Aussparung für einen Wellendichtung (2) und einer glasrohrseitigen Aussparung (8) für eine Fixier- und Dichtungsmasse (4) und oberhalb des Normalschliffes (7) eint weitere untere Gleitlagprbuchse (6) mit einer glasrohrseitigen Aussparung (8) für eine Fixier- und Dichtungsmasse (4) angeordnet sind.

2. Rührorführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlagerbuchsen (3, 6) mit einer härtbaren oder selbsthärtenden Fixier- und Dichtungsmasse (4) mit vorzugsweise elastischen, chemikalienresistenten Eigenschaften h η Glasrohr (5) fixiert werden.

Hierzu

3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Rührerführung für einen vakuum- und überdruckdichten Laborrührer zum Mischen von Medien sowie bei stoffumwandelnden Reaktionen, der in jedem chemisch-präparativen Laboratorium eingesetzt werden kann. Das Rührerprinzip ist ohne Einschränkung auf kleintechnische Anlagen, wie (Glas-) Hängegefäßsysteme, übertragbar. Der Laborrührer erfüllt alle Laboranforderungen hinsichtlich Vakuum-, Gas- und Überdruckd'Ohtheit und Arbeiten unter Reinst-Bedingungen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In chemisch-präparativen Laboratorien werden Kapillar-Präzisions-Glas-Rührer (im weiteren KPG-Rührer genannt) als der vollkommenste und einfachste Rührverschluß eingesetzt (Organikum, Kap. 15.2., D. Verl. d. Wiss., Berlin, 1976). Andere Rührerarten mit der Abdichtung durch Flüssigkeitsverschluß sind bei anspruchsvollen Reaktionen nur bedingt geeignet, da eine Vakuumdichtheit nicht errsicht wird. Während sich die Rührertypen im Aufbau der direkten Mischeinrichtung, wie Rührerflügel, Schneckenwendel etc., sehr stark unterscheiden und dem jeweiligen Anwendungsgebiet angepaßt sind, ist die KPG-Rührervariante die einzige und soweit universello Rührerführung und Abdichtung eines Laborrührers (Prospekt des VEB Jenaer Glaswerk, Präzisionsglas-Rührwerke, 1982). Beim KPG-Rührer sind Welle und Hülse aus der gleichon Glassorte und besitzen demzufolge denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten. Spannungen, die zum Bruch führen können, treten bei guter Schmierung nicht auf. Der KPG-Rührer besitzt keine austauschbaren Verschleißteile und ist nach Verschleiß nicht regenerierbar. Der gesamte Rührer muß ausgetauscht werden. Infolge des kurzen, präzise eingeschliffenen Wellenstückes ist die Rührerwelle nicht beliebig verschiebbar und damit nicht universell einsetzbar. Der KPG-Rührer muß dem jeweiligen System angepaßt werden. Infolge der Schmierung des Rührers besteht die Gefahr, daß Schmiermittel als Verunreinigung in das Reaktionssystem gelangen kann, was nur durch aufwendige Ölfangglocken vermeidoar ist.

In der DD-PS 203469 wird ein Rührer für den Laboreinsatz beschrieben, der in seiner Fertigung kompliziert ist und nur bei Reaktionen eingesetzt wird, die unter Ausschluß der umgebenden Atmosphäre durchgeführt werden sollen. Bei diesem Rührer wird der unterschiedliche Spannungs- und Ausdehnungskoeffizient der vetwendeten Materialien durch einen Planschliffverschluß ausgeglichen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist ein im Aufbau einfacher und multivalent einsetzbarer Laborrührer, dessen Verschleißteile leicht auswechselbar sind. Dieser Laborrührer soll nicht nur die Vorzüge der KPG-Rührereigenschaften in sic*i vereinen, sondern im Gebrauchswert wesentlich verbessert sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rührerführung auf neuaitige Weise zu lösen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am vom Normalschliff entgegengesetzten Ende eines Glasrohres mit Normalschüff eine obere Gleitlagerbuchse mit von außen zugänglicher Aussparung für einen Wellendichtung und einer glasrohrseitigen Aussparung für eine Fixier- und Dichtungsmasse und oberhalb des Normalschliffes eine weitere untere Gleitlagerbuchse mit einer glasrohrseitigen Aussparung für eine Fixier- und Dichtungsmasse angeordnet sind. Dia bekanntermaßen aus Teflon hergestellten Gleitlagerbuchsen sind mittels eines selbsthärtenden Siliconkautschuks gas- und vakuumdicht eingeklebt. Metall-Gleitlagerbuchsdn werden nicht eingesetzt, da sie keine selbstschmierr.nden Eigenschaften besitzen, an Metallwellen zu „Fraß"-Erscheinungen führen, Glaswellen nach kurzer Zeit zu Bruch gehen und/oder nicht die nötige Korrosionsstabilität besitzen. Der härtbare oder selbsthärtende Siliconkautschuk bleibt elastisch und härtet unter