DE10103906A1

DE10103906A1 - Schraubkupplung für gewindetragende Laborglasgerätekomponenten

Info

Publication number: DE10103906A1
Application number: DE2001103906
Authority: DE
Inventors: Joerg Redeker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2002-10-31

Abstract

Laboratoriumsschraubkupplung für das Verbinden von Laboratoriumsglasgerätekomponenten mit Außengewinde, die aus ihren Einzelteilen leicht montierbar und leicht demontierbar und damit leicht zu reinigen und zu reparieren ist. DOLLAR A Sie ermöglicht die freie Drehbarkeit der Laborglasgerätekomponenten gegeneinander im Betriebszustand. DOLLAR A Außer ihren selbsttragenden, selbstzusammenhaltenden und selbstdichtenden Eigenschaften kann sie mit weiteren funktionalen Elementen ausgestattet werden. Sie stellt ein Steckgebilde dar, bestehend aus einem PTFE-Verbindungsrohr mit Ringnut, einem mit Ringnut versehenen PTFE-Klemmring, zwei in die Ringnuten einzulegenden kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsringen und zwei hitzestabilen Lochschraubklappen, die durch die Komponenten des Steckgebildes zusammengehalten werden.

Description

Gegenstand der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind selbsttragende, zwei Lochschraubkappen enthaltende Labo ratoriumsschraubkupplungen zum Verbinden von Außengewinde-tragenden Laborglasgerä tekomponenten, die aus wenigen Bestandteilen leicht montierbar und leicht wieder demon tierbar und dadurch leicht zu reinigen sind und die selbst bei fester Verschraubung der La borglasgerätekomponenten mit den beiden Lochschraubkappen eine freie Drehbarkeit der selben gegeneinander gewährleisten.

Stand der Technik und Verbesserungsbedürftigkeit

Der Zwang zur Rationalisierung der präparativen Laborarbeit in Bezug auf die Erzielung von mehr Laborinformationen pro Arbeitszeit und Arbeitsplatz führt zwangsläufig zu immer klei neren aus einzelnen Laborglasgerätekomponenten zusammengesetzten Laboratoriumsglas geräten, die sich in kumulierter Anordnung in sehr viel höherer Installationsdichte betreiben lassen als konventionelle Laborapparaturen.

Da bei dieser kumulierten Anordnung in hoher Apparatedichte, Stative, Kreuzmuffen und Halteklammern als Installationshilfen stören, müssen diese zukunftsorientierten Laborglas apparaturen, im Gegensatz zu den konventionellen Schliffglasapparaturen, selbsttragend, selbstzusammenhaltend und selbstdichtend sein. Solche selbsttragenden, selbstzusammen haltenden und selbstdichtenden Laborglasapparaturen liegen vor bei Verwendung von mit Außengewinde ausgestatteten Laborglasgerätekomponenten, welche durch chemikalieni nerte Schraubkupplungen zusammengehalten werden. Bekannt sind hierfür einfache Schraubmuffen mit einliegendem elastischem chemikalieninertem Dichtring (vgl. Fig. 1) oder die Schraubkupplungen der Firma Schott (vgl. Fig. 2).

Die einfache Schraubmuffe (Fig. 1) ist relativ billig, aber in vielen Fällen ungeeignet, weil durch Abschrauben einer der Laborglasgerätekomponenten der dichtende Paßsitz der Ge genkomponente gelockert und aufgehoben wird. Außerdem verfügt diese Kupplung im zu sammengeschraubten Zustand nicht über eine freie Drehbarkeit wodurch die Richtung der Seitenhälse der verbundenen Glasgerätekomponenten nicht mehr drehjustierend geändert werden können, was für die meisten Betriebsarten im Labor erforderlich wäre.

Eine solche freie Drehbarkeit wird durch die Schraubkupplung der Firma Schott gemäß Fig. 2 ermöglicht. Sie wurde konzipiert für komplexe Technikumsanlagen, in denen eine gewisse mechanische Flexibilität bei der Montage und der Demontage erwünscht ist. Beim Zusam mensetzen selbsttragender, selbstzusammenhaltender Laboreinzelapparaturen ist diese Flexibilität eher von Nachteil. Der größte Nachteil der Schraubkupplung der Firma Schott für den Betrieb von Einzelapparaturen ist jedoch der Mangel an Demontierbarkeit und Remon tierbarkeit. Da die Kupplung bei Verwendung im Laborbetrieb in täglichem Wechsel in ande ren Apparaturen und mit unterschiedlichen chemischen Materialien verwendet werden soll, ist ein Reinigen der schwer zugänglichen Zwischenräume in der Schraubkupplung erforder lich. Solche Reinigungsoperationen gestattet diese Kupplung nicht weil sie nicht demontier bar und remontierbar ist. Außerdem ist ihre Herstellung aufwendig und dementsprechend ihr Preis relativ hoch. Nachteilig ist weiterhin daß diese Kupplung außer der Funktion des Zu sammenhaltens und Dichthaltens keine zusätzlichen Funktionen ermöglicht, die im Laborato riumsbetrieb oft erwünscht sind.

Es war daher die Aufgabe der Erfindung, einfache, leicht herstellbare selbsttragende, selbst zusammenhaltende und selbstdichtende Schraubkupplungen für Außengewinde-tragende Laborglasgerätekomponenten zu entwickeln, die leicht demontierbar und remontierbar und dadurch leicht zu reinigen sind, die auch bei fester Verschraubung der Laborglasgerätekom ponenten mit den Lochschraubkappen eine freie Drehbarkeit der Laborglasgerätekompo nenten gegeneinander zulassen und die möglichst auch zusätzliche Funktionen außer der des Zusammenhaltens und Dichtens ermöglichen.

Die Aufgabe wurde gelöst durch die Entwicklung von sehr leicht demontierbaren und remon tierbaren Schraubkupplungen, welche auch weitere Funktionen übernehmen können und die nachfolgend beschrieben werden.

Es wurde nämlich gefunden, daß das in Fig. 3 und 4 schematisch dargestellten Steckgebil de, bestehend aus einem Verbindungsrohr (a) aus hitzestabilem chemikalieninertem Kunst stoff, welches an seinem durch einen aufsitzenden Hohlzylinderring erweiterten Ende mit einer Ringnut (b) mit einliegendem hitzestabilem kautschukelastischem Anpreßdruckvertei lungsring (c) ausgestattet ist, und dem auf das andere Ende des Verbindungsrohres (a) auf gesteckten hitzestabilen, chemikalieninerten Klemmrings (d) mit einliegendem hitzestabilem, kautschukelastischem Anpreßdruckverteilungsring (c), welche zwei gegeneinander orien tierte hitzestabile Lochschraubkappen (e) gleichen oder auch unterschiedlichen Formates zusammenhalten, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfüllt.

Gegenstand der Erfindung sind dementsprechend Laboratoriumsschraubkupplungen zum Verbinden von Außengewinde-tragenden Laborglasgerätekomponenten gemäß Fig. 3 und 4, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie

a) aus einem Verbindungsrohr (a) aus hitzestabilem und chemikalieninertem Kunst stoff, das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzen den Hohlzylinderring verbreitert ist gemäß Fig. 4;
b) aus einem mit einer Ringnut (b) ausgestatteten Klemmring(d) aus chemikalieni nertem Kunststoff gemäß Fig. 4;
c) aus zwei jeweils in die Ringnute (b) passenden und einzubringenden hitzestabilen kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsringen (c) gemäß Fig. 3 und 4
d) aus zwei gegeneinander angeordneten hitzestabilen Lochschraubkappen (e) ge mäß Fig. 3 und 4 besteht, welche mit Hilfe des eine Ringnut (b) enthaltenden verbreiterten Verbindungsrohres (a) gemäß Fig. 3 und 4, dem mit einer Ringnut (b) ausgestatteten Klemmring (d) gemäß Fig. 3 und 4 und den jeweils in die Ringnuten eingebrachten hitzestabilen kautschukelastischen Anpreßdruckvertei lungsringen (c) gemäß Fig. 3 und 4 zusammengehalten werden.

Unter dem Verbindungsrohr (a) aus einem hitzestabilen und chemikalieninerten Kunststoff ist erfindungsgemäß ein Rohr mit einer an einem Ende rechtwinklig durch einen aufsitzenden Hohlzylinderring aufgekanteten Erweiterung zu verstehen, welches im erweiterten Teil eine Ringnut (b) enthält, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Unter einem hitzestabilen und chemika lieninerten Kunststoff kann jeder Kunststoff verstanden werden, der die notwendige Hit zestabilität, Chemikalienresistenz sowie die notwendige Härte aufweist. Bevorzugt wird zur Herstellung der Verbindungsrohre (a) Poly(tetrafluorethylen) oder Poly(fluoralkoxyethylen) verwendet. Die Abmessungen der Verbindungsrohre müssen so sein, daß der schlankere Teil des Rohres durch das Loch der verwendeten Lochschraubkappe paßt und der verbrei terte Rand des Verbindungsrohres auf dem inneren Rand um das Loch der einen Loch schraubkappe aufliegen kann. Mit besonderem Vorteil verwendet man ein Verbindungsrohr gemäß Fig. 4, dessen äußerer Durchmesser des schlanken Teils annähernd dem inneren Durchmesser des Loches der jeweiligen Lochschraubkappe entspricht.

Unter der Ringnut (b) ist erfindungsgemäß eine im erweiterten Teil des Verbindungsrohres (a) bzw. im Klemmring (d) befindliche ringförmige Rille (Nut) (b) zur Aufnahme der Anpress druckverteilungsringe (c) mit bevorzugt rechteckigem Querschnitt zu verstehen.

Unter einem Klemmring (d) gemäß Fig. 4 versteht man erfindungsgemäß einen im Schnitt profil bevorzugt rechteckig geformten Ring aus hitzestabilem chemikalienresistentem Kunststoff, der eine Ringnut (b) zum äußeren Rand hin enthält, dessen innerer Durchmesser annähernd dem äußeren Durchmesser des schlanken Teils des für die Herstellung der La borschraubkupplung verwendeten Verbindungsrohres (a) entspricht und dessen äußerer Durchmesser etwa dem Innendurchmesser der jeweils verwendeten Lochschraubkappe (e) entspricht.

Als Lochschraubkappen werden erfindungsgemäß mit einem Innengewinde ausgestattete Schraubverschlußkappen verstanden, die aus hitzestabilem Kunststoff, vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Polybutylenterephthalat oder anderen hitzestabilen glasfaserverstärk ten Kunststoffen hergestellt worden sind, und deren verschließender Boden ein zentralsym metrisches Loch aufweist. Es können in einer Laborschraubkupplung Lochschraubkappen mit gleichem oder unterschiedlichem Lochdurchmesser, und/oder mit unterschiedlicher Ge windeart (z. B Grobgewinde oder Feingewinde) und/oder mit unterschiedlicher Gewindeweite und/oder aus unterschiedlichen Materialien (z. B. Kunststoff, oder Edelstahl) verwendet wer den. Bei Verwendung von Lochschraubkappen mit unterschiedlicher Gewindeweite ist der Klemmring günstigerweise in der Lochschraubkappe mit der kleineren Gewindeweite. Die erfindungsgemäßen Laborschraubkupplungen enthalten bevorzugt zwei Lochschraubkappen mit gleichem Lochdurchmesser. Wenn die Lochdurchmesser unterschiedlich sind, wie in Fig. 6 dargestellt, dann ist der Schaftdurchmesser des Verbindungsrohres stufenförmig ab gesetzt an seinem Ende verkleinert. Verzichtet man auf die durch Schraubung herbeige führte Kompressionsklemmung dann kann auch der schlanke Schaft eines kleinen Verbin dungsrohres einer kleinen Lochschraubkappe durch das etwas kleinere Lumen des Klemm ringäquvalents einer größeren Lochschraubkappe gesteckt werden. Die Halte- und Dich tungsfunktion kommt dann nur zustande durch die Deformation beider Komponenten. Mit besonderem Vorteil verwendet man erfindungsgemäße Laboratoriumsschraubkupplun gen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen und durch einen aufsitzenden Hohlzylinderring verbreiterten Verbindungsroh re (a) gemäß Fig. 4 und die Klemmringe (d) gemäß Fig. 4 aus Poly(tetrafluorethylen) oder Poly(fluoralkoxyethylen) als hitzestabilem chemikalieninertem Kunststoff bestehen. Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, wenn erfindungsgemäße Laboratoriumsschraub kupplungen verwendet werden, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die in die Ringnute (b) des Verbindungsrohres (a) und des Klemmrings (d) einzubringenden hitzestabilen kautschu kelastischen Druckverteilungsringe (c) aus Silikon oder aus einem Fluorelastomer als kau tschukelastischem Material bestehen.

Für viele Laboratoriumsreaktionen ist es von Vorteil, wenn man als erfindungsgemäße Labo ratoriumsschraubkupplungen zum Verbinden von Außengewinde-tragenden Laborglasgerä tekomponenten solche verwendet, die dadurch gekennzeichnet sind, daß das an einem En de durch einen mit einer Ringnut (b) versehene und durch einen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) gemäß Fig. 3 und 4 nur so lang ist, daß die beiden gegeneinander angeordneten Lochschraubkappen (e) nach der Montage direkt aneinander stoßen (Fig. 3).

Für den Aufbau anderer Laborglasgeräteapparaturen wiederum sind solche erfindungsge mäßen Laboratoriumsschraubkupplungen zum Verbinden der Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten geeigneter, bei denen das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehene und durch einen aufsitzenden Hohlzylinderring verbreiterte Verbin dungsrohr (a) so lang ist, daß zwischen den beiden gegeneinander angeordneten Loch schraubkappen (e) nach der Montage eine in ihrer Länge vor und während des Betriebes variierbare Lücke besteht, wie sie in Fig. 5a dargestellt ist.

Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Laboratoriumsschraubkupplungen ist, daß man durch Verwendung entsprechender Verbindungsrohre (a) auch solche Laboratoriums schraubkupplungen herstellen kann, die außer der Funktion des Zusammenhaltens und Dichthaltens noch zusätzliche funktionale Elemente in dem Bereich zwischen den beiden gegeneinander angeordneten Lochschraubkappen enthalten.

Genannt seien beispielsweise Laboratoriumsschraubkupplungen zum Verbinden von Au ßengewinde-tragenden Laborglasgerätekomponenten, die dadurch gekennzeichnet sind, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehene und durch einen aufsit zenden Hohlzylinderring verbreiterte Verbindungsrohr (a) in dem Bereich zwischen den bei den gegeneinander angeordneten Lochschraubkappen (e) eine Materialstromverteilungsvor richtung z. B. in Form eines 1-Stückes (vgl. Fig. 5b) oder aber eine Materialstromdosiervor richtung z. B. in Form eines Feindosierungsventils (vgl. Fig. 5c) aufweist.

Eine besonders vielseitige Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Laboratoriumsschraub kupplungen zum Verbinden von Außengewinde-tragenden Laborglasgerätekomponenten ergibt sich auch dadurch, daß man gemäß Fig. 3, 5a, 5b, 5c Lochschraubkappen mit unter schiedlichem Gewinde oder unterschiedlichem Material kombinieren kann. Aber auch Loch schraubkappen mit unterschiedlichem Lochdurchmesser und/oder mit unterschiedlicher Ge windeweite lassen sich gemäß Fig. 6 miteinander kombinieren.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Montieren der Laboratoriums schraubkupplungen zum Verbinden von Außengewinde-tragenden Laborglasgerätekompo nenten gemäß Anspruch 1 aus ihren Bestandteilen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

A) die hitzestabilen kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsringe (c) gemäß Fig. 4 in die Ringnut (b) des verbreiterten Verbindungsrohres (a) gemäß Fig. 4 sowie in die Ringnut (b) des Klemmrings (d) gemäß Fig. 4 einbringt,
B) das Verbindungsrohr (a) aus chemikalieninertem Kunststoff gemäß Fig. 4 gewinde kammerseitig so in eine der beiden Lochschraubkappen (e) hinein schiebt, daß das schlankere Ende durch das Loch der Lochschraubkappe herausragt und das durch einen Hohlzylinderring verbreiterte Ende auf dem inneren Rand um das Loch der Lochschraubkappe zu liegen kommt;
C) Das Verbindungsrohr (a) aus chemikalieninertem Kunststoff gemäß Fig. 4 mittels einer Außengewinde-tragenden Glasgerätekomponente durch Einschrauben dersel ben gegen die Basis der Lochschraubkappe (e) drückt;
D) Den mit dem hitzestabilen kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsring (c) aus gerüsteten Klemmring (d) gemäß Fig. 4 durch Einschrauben mit Hilfe einer zweiten Außengewinde-tragenden Glasgerätekomponente gewindekammerseitig beginnend in die zweite Lochschraubkappe (e) hineindrückt und anschließend wieder geringfü gig entspannt,
E) Bei Anwesenheit der beiden Außengewinde-tragenden Glasgerätekomponenten den schlanken Teil des Verbindungsrohres (a) gemäß Fig. 3 und 4 durch das Loch der zweiten Lochschraubkappe (e) und den Klemmring (d) gemäß Fig. 3 und 4 drückt, wobei sich der durch den Kraftaufwand (eicht deformierte Klemmring (d) an dem Schaft des Verbindungsrohres (a) festklemmt, dort dichtet und die Schraubkupplung mitsamt ihren angeschraubten Glaskomponenten zusammenhält und
F) Ggf. die als Montagehilfe verwendeten gewindetragenden Glasgerätekomponenten entfernt.

Die mit der erfindungsgemäßen Laborschraubkupplung vertikal orientierten Laborglasappa raturen werden nach Möglichkeit so installiert, daß sich der Klemmring im unteren Teil der Kupplung befindet. Aber auch die umgekehrter Anordnung ist möglich. Auch nichtvertikal orientierte Laborglasapparaturen können mit den erfindungsgemäßen Laborschraubkupp lungen zu komplexen Apparaturen oder Anlagen zusammengesetzt werden. Wählt man das Verbindungsrohr gemäß Fig. 5a in verlängerter Ausführung, dann kann die Kupplung auch in längsverschiebbarer bzw. längsjustierbarer Variante realisiert werden wie sie beim Aufbau komplexer Anlagen notwendig werden kann, um mechanische Spannungen in diesen zu vermeiden. Die Justierung kann sowohl vor als auch während des Betriebes der Geräte oder der Anlage vorgenommen werden.

Die mittels dieser Schraubkupplungen aus Laborglasgerätekomponenten zusammenge setzten Einzelapparaturen besitzen große Steifigkeit und lassen sich an jeder beliebigen Stelle manuell oder durch Roboter ergreifen und beliebig handhaben. Die Lochschraubkap pen lassen sich durch mit Drehmomentsensoren ausgestattete und von diesen Sensoren gesteuerte Roboterschraubvorrichtungen schraubend bewegen, was prinzipiell eine Montage und Demontage der Laborglasapparaturen durch Laborroboter möglich macht. Diese Hand habung durch Laborroboter ist besonders einfach, wenn die Außenprofilierung der Loch schraubkappen Zahnradprofil besitzen.

Die mit den erfindungsgemäßen Laboratoriumsschraubkupplungen aufgebauten Laborappa raturen sind selbsttragend, selbstzusammenhaltend, selbstdichtend und ihre Komponenten gegeneinander frei drehbar und lassen sich außerdem durch Roboter in jede beliebige Posi tion bringen. So ist es ein Leichtes, beispielsweise Apparaturen mit einem zylindrisch ge formten Basisgefäß in die Bohrungen von Metalltemperierblöcken einzustellen oder aus die sen zu entnehmen. Die leichte Montage und Demontage ermöglicht eine einfache reinigende Pflege und ein leichtes Auswechseln reparaturbedürftiger Einzelteile.

In den folgenden Beispielen werden Anwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäßen Laborschraubkupplungen beschrieben.

Beispiel 1 a) Montage einer erfindungsgemäßen Schraubkupplung aus den Einzelteilen

Gemäß Fig. 3 und 4 werden in die Ringnuten (b) von Verbindungsrohr (a) und Klemmring (d) die Silikonringe (c) eingebracht. Danach wird das Verbindungsrohr (a) mit dem schlanke ren Ende gewindekammerseitig beginnend durch das Loch einer der beiden Lochschraub kappen (e) hindurchgeschoben, so daß der durch den mit einer Ringnut (b) versehene ver breiterte Teil des Verbindungsrohres auf dem inneren Rand um das Loch der Lochschraub kappe zu liegen kommt. Durch Einschrauben einer Außengewinde-tragenden Laborglasge rätekomponente wird der verbreiterte Rand des Verbindungsrohres gegen die Basis der Lochschraubkappe (e) gedrückt, wodurch das Verbindungsrohr in der Lochschraubkappe fixiert wird. In die andere Lochschraubkappe (e) wird der mit einem Silikonring ausgerüstete Klemmring (d) geschoben und dann durch Einschrauben einer weiteren Außengewinde tragenden Laborglasgerätekomponente (im einfachsten Falle durch ein Gewinderohr) gegen die Basis der zweiten Lochschraubkappe (e) gedrückt und anschließend wieder ein wenig entspannt. Beide Glasgerätekomponenten verbleiben in den Lochschraubkappen während der schlanke Teil des Verbindungsrohres (a) durch den Klemmring (d) gedrückt wird bis die beiden Lochschraubkappen (e) Rücken an Rücken zur Berührung kommen. Der durch den deformierenden Schub leicht geweitete Klemmring (d) klemmt sich am Schaft des Verbin dungsrohres (a) fest, dichtet dort und hält die Kupplung mitsamt ihren angeschraubten Glas gerätekomponenten zusammen. Die Klemmung und Dichtung kann dadurch erhöht werden, daß man die den Klemmring berührende Gewindeglaskomponente gegen diesen Klemmring anpressend einschraubt und dadurch den Klemmring zur weiteren Dichtung und Klemmung deformiert. Durch diese Anordnung der Lochschraubkappen werden mit der Schraubkupp lung so zusammengesetzte Apparaturen selbsttragend und durch die Art der Klemmung selbstzusammenhaltend und selbstdichtend. Die einzelnen Glasgerätekomponenten sind, mit den Lochschraubkappen fest verschraubt, mit diesen zusammen gegeneinander frei drehbar. Dabei bewegen sich die beiden Lochschraubkappen an ihren äußeren Lochrändern gegeneinander und die Innenwand des Klemmringes gegen die äußere Mantelfläche des Verbindungsrohrschaftes. Die als Montagehilfe verwendeten Glasgerätekomponenten (wie z. B. zwei Gewindeglasrohre) werden durch Herausschrauben entfernt und die Schraub kupplung ist für die Montage der gewünschten Laborglasgeräteapparatur aus den Einzel komponenten einsatzbereit.

b) Demontage einer erfindungsgemäßen Schraubkupplung

Der den Klemmring (d) enthaltende Teil der Schraubkupplung wird durch Abschrauben der darin befindlichen Laborglaskomponente entspannt und das Verbindungsrohr (a) durch ach siale Zugkräfte unter Zuhilfenahme eines einfachen Gewindeglasrohres aus dem Klemmring (d) herausgezogen. Jetzt kann der Klemmring (d) aus der einen Lochschraubkappe (e) und das Verbindungsrohr (a) aus der anderen Lochschraubkappe herausgeschoben werden. Die elastischen Silikonringe (c) können mit einem flachen Gegenstand aus den Ringnuten des Verbindungsrohres (a) und des Klemmrings (d) herausgehoben und alle Komponenten der Kupplung mit geeigneten Reinigungsmitteln gesäubert werden.

Weitere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes:

Beispiel 2 Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schraubkupplung mit der zusätzlichen Funktion eines Materialstomverteilers in Form eines T-Stückes gemäß Fig. 5b

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Laborschraubkupplung mit einer zusätzlichen Funktion als T-Stück-Verteiler gemäß Fig. 5b verwendet man ein Verbindungsrohr (a), in einer verlängerten Ausführungsform, welches außer seiner achsialen Bohrung (p) in seinem Mittelteil zwischen den beiden Lochschraubkappen (e) eine in den Verbindungsrohrschaft eingefräste Segmentlücke (I) und hierin eine mittig angeordnete radiale Bohrung (m) auf weist, und der Teil zwischen den Lochschraubkappen von einem dickwandigen Hüllrohr (n) umgeben ist, welches eine radiale Gewindebohrung (o) enthält. In diese radiale Gewinde bohrung wird dann ein achsial gebohrter (r) Gewindestutzen (p) so eingeschraubt, daß er mit seinem ebenen Ende im ebenen Bereich (Segmentbasis) der ausgefrästen Segmentlücke (I) dichtend anliegt und seine achsiale Bohrung (r) mit der radialen Bohrung (m) fluchtet. Das wird möglich, durch die freie Drehbarkeit und achsiale Verschiebbarkeit des Hüllrohres (n). Jetzt hat die Kupplung die zusätzliche Funktion als Materialstromverteiler (auch T-Stück ge nannt).

Beispiel 3 Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schraubkupplung mit der Funktion einer Material stromdosiervorrichtung in Form eines Feinregulierventils gemäß Fig. 5c

In dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schraubkupplung verwendet man ein Ver bindungsrohr (a), welches in dem Bereich zwischen den beiden Lochschraubkappen außer seiner achsialen Längsbohrung (r) eine radial orientierte Querbohrung (h) enthält, in welche ein zylindrisch stramm eingepaßtes und mit einem Querkanal (j)ausgestattetes Absperrkü ken (i) frei drehbar angeordnet ist. Hierdurch wird aus der erfindungsgemäßen Labor schraubkupplung eine solche, die zusätzlich die Funktion einer Absperrvorrichtung enthält. Befinden sich in dem Absperrküken (i) außerdem zwei rotationssymmetrisch angeordnete in die Querbohrung (j) einmündende eingefräste Keilrinnen (k), dann wird aus dem Absperrsy stem ein Flüssigkeits- oder Gasstrom-Feinregulierventil gemäß Fig. 5c.

Beim Zusammenbau von zwei Laborglasgerätekomponenten mit zwei Lochschraubkappen entsteht in diesem Falle eine Laboratoriumsapparatur, deren Gerätekomponenten durch eine Schraubkupplung zusammengehalten werden, die zusätzlich zwischen den beiden Kompo nenten einen Absperrhahn bzw. ein Feinregulierungsventil enthält.

Beispiel 4 Herstellung einer erfindungsgemäßen Schraubkupplung, bei der die Lochschraubkappen unterschiedliches Gewinde haben

Benötigt man eine Schraubkupplung, die zwei ungleich große Gewinde enthält, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, dann verwendet man mit Vorteil jeweils die großformatige Loch schraubkappe für die Fixierung des Verbindungsrohres (a) und die kleine Lochschraubkappe für die Fixierung des Klemmrings (d). Verzichtet man auf den Vorteil der Schraubdeformation und begnügt sich mit der einfachen durch unterschiedliche Durchmesser bedingten Klem mung von ineinandergeschobenen Kupplungsbestandteilen dann kann auch die große Loch schraubkappe den großen klemmenden Dichtring enthalten.

Beispiel 5

Verwendet man anstelle des beanspruchten Verbindungsrohres (a) aus hitzestabilem chemi kalieninertem Kunststoff ein glattes Rohr (f) aus Glas, Quarzglas, Edelstahl oder chemika lieninertem Kunststoff in Kombination mit einem zweiten Klemmring (d) (vgl. Fig. 7), dann erhält man ein längsjustierbares Kupplungselement zum Aufbau von Laborglasapparaturen in welchem das glatte Verbindungsrohr (f) noch weitere andere Funktionen übernehmen kann wie beispielsweise die eines Dampfkondensationsrohres innerhalb eines modular strukturierten Liebigkühlers.

Die dargestellten Beispiele zeigen die Gestaltungs- und Anwendungsvielfalt des Erfindungs gegenstandes. Seine Vorteile liegen in der leichten Herstellbarkeit, der leichten Montierbar keit und Demontierbarkeit der Einzelteile und der damit verbundenen leichten Reinigungs möglichkeit, der Reparatur und der Möglichkeit des Austausches von verschiedenen Be standteilen je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck der mit Hilfe der erfindungsge mäßen Schraubkupplung herzustellenden Laborglasapparaturen.

Claims

1. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Fig. 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie

a) aus einem Verbindungsrohr (a) aus hitzestabilem chemikalieninertem Kunststoff, das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinderring verbreitert ist;
b) aus einem mit einer Ringnut (b) ausgestatteten Klemmring (d) aus hitzestabilem chemikalieninertem Kunststoff;
c) aus zwei in die Ringnute passenden und einzubringenden hitzestabilen kautschu kelastischen Anpreßdruckverteilungsringen (c) und
d) aus zwei gegeneinander angeordneten hitzestabilen Lochschraubkappen (e) be steht, welche mit Hilfe des verbreiterten Verbindungsrohrs (a), dem mit einer Ringnut ausgestatteten Klemmring (d) und den jeweils in die Ringnuten einge brachten kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsringen (c) zusammenge halten werden.

2. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) gemäß Fig. 4 und der Klemmring (d) gemäß Fig. 4 aus Poly(tetrafluorethylen) oder Poly(fluoralkoxyethylen) als hitzestabilem chemikalieninertem Kunststoff bestehen.

3. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Ringnut (b) des Verbindungsrohres (a) und die Ringnut (b) des Klemmrings (d) einzubringenden hitzestabilen kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsringe (c) aus Silikon oder aus einem Fluorelastomer als hitzestabilem kautschukelastischem Material bestehen.

4. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) gemäß Fig. 3 so lang ist, daß die beiden ge geneinander angeordneten Lochschraubkappen (e) direkt aneinanderstoßen.

5. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) so lang ist, daß zwischen den beiden gegenein ander angeordneten Lochschraubkappen (e) eine in ihrer Länge vor und während des Betriebes variierbare Lücke besteht, wie es in Fig. 5a dargestellt ist.

6. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) in dem Bereich zwischen den beiden gegenein ander angeordneten Lochschraubkappen (e) beliebige andere funktionale Elemente enthält.

7. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) in dem Bereich zwischen den beiden gegenein ander angeordneten Lochschraubkappen (e) eine Materialstromverteilungsvorrich tung gemäß Fig. 5b oder eine Materialstromdosiervorrichtung gemäß Fig. 5c auf weist.

8. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) zwei unterschiedlich große, mit unterschiedli chem Gewinde ausgestattete oder aus unterschiedlichem Material bestehende Loch schraubkappen verbindet (vgl. Fig. 6).

9. Laboratoriumsschraubkupplung zum Verbinden von Außengewinde-tragenden La borglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende durch einen mit einer Ringnut (b) versehenen aufsitzenden Hohlzylinder ring verbreiterte Verbindungsrohr (a) gemäß Fig. 7 durch ein entsprechendes nicht verbreitertes (f) aus dünnwandigem gut wärmeleitendem Metall (Cu) oder hitzestabilem chemikalieninertem Material zusammen mit einem zusätzlichen mit einer Ringnut (b) ausgestatteten Klemmring (d) aus hitzestabilem chemikalieninertem Kunststoff er setzt wird.

10. Verfahren zum Montieren der Laboratoriumsschraubkupplungen zum Verbinden von Außengewinde-tragenden Laborglasgerätekomponenten gemäß Anspruch 1 aus ih ren Bestandteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man

A) die hitzestabilen kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsringe (c) gemäß Fig. 3 und 4 in die Ringnut (b) des verbreiterten Verbindungsrohres (a) sowie in die Ring nut (b) des Klemmrings (d) einbringt,
B) das Verbindungsrohr (a) aus chemikalieninertem Kunststoff gemäß Fig. 3 und 4 gewindekammerseitig so in eine der beiden Lochschraubkappen (e) hineinschiebt, daß das schlankere Ende durch das Loch der Lochschraubkappe herausragt und das durch einen Hohlzylinderring verbreiterte Ende auf dem Rand um das Loch der Loch schraubkappe (e) zu liegen kommt;
C) Das Verbindungsrohr (a) aus chemikalieninertem Kunststoff gemäß Fig. 3 und 4 mittels einer Außengewinde-tragenden Glasgerätekomponente durch Einschrauben derselben gegen die Basis der Lochschraubkappe (e) drückt;
D) Den mit dem hitzestabilen kautschukelastischen Anpreßdruckverteilungsring (c) aus gerüsteten Klemmring (d) gemäß Fig. 3 und 4 durch Einschrauben mit Hilfe einer zweiten Außengewinde-tragenden Glasgerätekomponente gewindekammerseitig be ginnend in die zweite Lochschraubkappe (e) hinein drückt und anschließend wieder geringfügig entspannt;
E) Bei Anwesenheit der beiden Außengewinde-tragenden Glasgerätekomponenten den schlanken Teil des Verbindungsrohres (a) gemäß Fig. 3 und 4 durch das Loch der zweiten Lochschraubkappe (e) und den Klemmring (d) drückt, wobei sich der durch den Kraftaufwand leicht deformierte Klemmring (d) an dem Schaft des Verbindungs rohres (a) fest klemmt, dort dichtet und die Schraubkupplung mitsamt ihren ange schraubten Glaskomponenten zusammenhält und
F) Ggf. die als Montagehilfen verwendeten Glasgerätekomponenten durch Heraus schrauben entfernt.