DE19519809A1 - Laborthermostat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Laborthermostat mit einer Umwälzpumpe für eine in einem Badgefäß befindliche Temperier­ flüssigkeit, wobei die Umwälzpumpe einen in das Badgefäß münden­ den Druckstutzen mit einem Förderstrom-Auslaß aufweist und einen Förderstrom-Anschluß für eine Verbindung zu einem externen Bad­ gefäß hat.

Bei solchen Laborthermostaten ist es zur Regulierung der Flüs­ sigkeits-Umwälzung einerseits in dem direkt zugeordneten Badge­ fäß und andererseits in einem externen Badgefäß bekannt, bei dem Druckstutzen und/oder dem Förderstrom-Auslaß für das Extern-Bad­ gefäß durch Einschraubstopfen mit unterschiedlichen Durch­ trittskanälen, eine Anpassung der Umwälzung an den jeweiligen Anwendungsfall vorzunehmen. Zusätzlich ist es bekannt, einen Absperrhahn in der zu dem externen Badgefäß führenden Druck­ leitung vorzusehen.

Das Um- und Einstellen der Umwälzung durch Auswechseln der Ein­ schraubstopfen oder dergleichen ist jedoch umständlich und genau dosiert nur mit großem Aufwand realisierbar.

Aufgabe der vorliegender Erfindung ist es, einen Laborthermostat mit einer Umwälzpumpe zu schaffen, wobei die Umwälzung der Tem­ perierflüssigkeit im internen und/oder im externen Badgefäß wahlweise und auf einfache Weise umgestellt und/oder dosiert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere vorgeschlagen, daß beim Druckstutzen der Umwälzpumpe ein Dreiwe­ gehahn zum wahlweisen, dosierten Umstellen des Förderstromes zwischen dem Förderstrom-Auslaß in das direkt zugeordnete Badge­ fäß einerseits und dem Förderstrom-Anschluß für das externe Badgefäß andererseits vorgesehen ist.

Mit Hilfe dieses Dreiwegehahnes kann auf einfache Weise der Förderstrom zwischen internem und externem Badgefäß umgeschaltet werden und darüber hinaus kann die jeweilige Förderstrommenge wahlweise für das interne und das externe sowie für beide Badge­ fäße zusammen exakt eingestellt werden. Damit ist eine genaue Anpassung an den jeweiligen Umwälzbedarf ohne Austausch von Teilen und praktisch mit einem "Handgriff" möglich.

Zweckmäßigerweise weist der Druckstutzen der Umwälzpumpe, be­ abstandet zur Mündung des Förderstrom-Auslasses, einen den För­ derstrom-Anschluß bildenden Abzweig auf, wobei in dem Druck­ stutzen integriert, bei diesem abzweigenden Förderstrom-Anschluß das um seine Längsachse drehbare Hahnküken des Dreiwegehahnes vorgesehen ist.

Durch den in den Druckstutzen integrierten Dreiwegehahn ergibt sich eine kompakte Bauform und es sind somit weder im Eintauch­ bereich noch außerhalb zusätzliche, separate Teile erforderlich. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Hahnküken einen Fortsatz und einen vorzugsweise über die Mündung des För­ derstrom-Auslasses überstehenden Dreh-Betätigungsvorsprung auf­ weist.

An diesem Betätigungsvorsprung können alle Einstellungen für eine Umwälzung im internen und im externen Badgefäß durch eine einfache Drehverstellung vorgenommen werden. Der Betätigungsvor­ sprung kann sowohl für eine Handbetätigung als auch für eine Betätigung mit einem einfachen Werkzeug ausgebildet sein.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Eintauch-Laborthermostaten,

Fig. 2 bis 11 unterschiedliche Ansichten einer Umwälzpumpe mit teil­ weise geschnitten dargestelltem Druckstutzen und darin befindlichem Dreiwegehahn in unterschiedlichen Stel­ lungen,

Fig. 12 bis 15 das Hahnküken des Dreiwegehahnes in unterschiedlichen Ansichten,

Fig. 16 den in Fig. 1 gezeigten Laborthermostat in einer um 90° gedrehten Seitenansicht,

Fig. 17 einen Laborthermostaten in Verbindung mit einem ge­ schlossenen Badgefäß mit Anschlüssen für einen externen Temperierkreislauf und

Fig. 18 einen Laborthermostaten in Verbindung mit einem offe­ nen Badgefäß und Pumpenanschlüssen für einen externen Temperierkreislauf.

Ein in Fig. 1 gezeigter Laborthermostat 1 weist ein Thermostat-Ge­ häuse 10 mit darin befindlichen Steuer- und Anzeigeeinrichtun­ gen sowie einen Eintauchteil 2 zum Eintauchen in eine Temperier­ flüssigkeit auf. Bei dem Eintauchteil 2 erkennt man unter ande­ rem eine Umwälzpumpe 11, die zentral Temperierflüssigkeit an­ saugt und über einen Druckstutzen 12 wieder in ein Badgefäß abgibt. Bei dem Druckstutzen 12 ist einerseits ein Förderstrom-Aus­ laß 13 für ein direkt zugeordnetes Badgefäß 14 (vgl. 17 und 18) sowie ein Förderstromanschluß 15 für eine Verbindung zu einem externen Badgefäß vorgesehen.

Um ein dosiertes Umstellen des Förderstromes vom internen Badge­ fäß 14 auf ein externes Badgefäß vornehmen zu können und auch um den jeweiligen Strömungsauslaß regulieren zu können, ist in den Druckstutzen 12 ein Dreiwegehahn 16 integriert, über den sowohl eine Umstellung von interner Bad-Umwälzung auf externe Bad-Um­ wälzung umgeschaltet werden kann und der andererseits auch ein Einstellen des jeweiligen Förderstromes ermöglicht. Darüber hinaus sind auch Einstellungen möglich, bei denen der Förder­ strom sowohl in das interne als auch das externe Badgefäß gelei­ tet wird und jeweils auch dann einstellbar ist. Dies wird durch einen Dreiwegehahn 16 mit einem um seine Längsachse drehbaren Hahnküken 17 erreicht, wobei das Hahnküken 17 um 360° verstell­ bar ist.

In den Fig. 2 bis 11 ist die Umwälzpumpe 11 mit bei ihrem Druckstutzen 12 integriertem Dreiwegehahn 16 dargestellt.

Wie zum Beispiel in Fig. 2 erkennbar, weist der Druckstutzen an seinem freien Ende den in das interne, zugeordnete Badgefäß 14 mündenden Förderstrom-Auslaß 13 auf und beabstandet zu dessen Mündung ist ein Abzweig mit einem Förderstrom-Anschluß 15 für ein externes Badgefäß vorgesehen.

Der Dreiwegehahn 16 weist ein um seine Längsachse drehbares Hahnküken 17 auf, wobei dessen Kükenkörper 18 bei dem abzweigen­ den Förderstrom-Anschluß 15 angeordnet ist.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen das Hahnküken 17 in unterschiedli­ chen Ansichten, wobei gut erkennbar ist, daß der Kükenkörper etwa schaufelförmig ausgebildet ist und quer zur Längsachse L einen etwa U-förmigen Querschnitt hat. Am zuströmseitigen Ende 19 ist der Kükenkörper 18 in Zuströmrichtung offen ausgebildet und erstreckt sich bis zu einer quer zur Längsrichtung verlau­ fenden Umlenkwand 20, die etwa hinter dem Förderstrom-Anschluß 15 angeordnet ist und eine Strömungsumlenkung bildet (Fig. 2). An den Kükenkörper 18 schließt sich in Strömungsrichtung ein Fortsatz 21 an, an dessen freiem Ende sich ein Betätigungsvor­ sprung 22 befindet. Wie zum Beispiel in Fig. 2 erkennbar, steht dieser Betätigungsvorsprung 22 etwas über die Mündung des För­ derstrom-Auslasses 13 vor. Dadurch ist dieser gut zugänglich beispielsweise für ein Betätigungswerkzeug, wobei bei entspre­ chender Ausbildung dieses Betätigungsvorsprunges auch die Mög­ lichkeit der Handbetätigung besteht.

Das Einstellen des Dreiwegehahnes 16 erfolgt durch Verdrehen des Hahnkükens 17, wobei sich dieses um 360° verdrehen läßt.

Wie in Fig. 2 erkennbar, befindet sich der schaufelförmige Kükenkörper 18 beim Übergang des Druckstutzens zum Förderstrom-An­ schluß 15, wobei das zuströmseitige Ende 19 eine erste Lager­ stelle bildet. An dem Fortsatz 21 befindet sich innerhalb des Förderstrom-Auslasses 13 eine weitere Lagerstelle, wobei hier ein offener Führungsring 23 vorgesehen ist, der sich über den gleichen Umfangsabschnitt erstreckt, wie die Wände des U-förmi­ gen Kükenkörpers 18. Der offenen Bereich des Führungsringes dient als Strömungsdurchlaß, wenn sich das Hahnküken in einer Stellung befindet, in der der Förderstrom durch den Auslaß 13 geleitet wird.

Der Führungsring 23 ist in einer Führungsnut 24 (Fig. 2) gela­ gert. Auch die Umlenkwand 20 bildet bereichsweise eine Lager­ stelle.

Etwa in Höhe des Förderstromanschlusses 15 ist bei dem in den Förderstrom-Auslaß 13 übergehenden Teil des Druckstutzens eine Querschnittserweitung 25 vorgesehen, die sich auf der dem För­ derstrom-Anschluß 15 abgewandten Seite befindet. Die Quer­ schnittserweitung 25 ist durch eine ovale Querschnittform des Förderstrom-Auslasses 13 gebildet. Der Kükenkörper 18 ist dabei in dem dem Förderstrom-Anschluß 15 zugewandten Querschnitts­ bereich drehgelagert.

In den Fig. 12 und 15 ist noch gut erkennbar, daß die beiden gegenüberliegenden Seitenwände 26, 27 des U-förmigen Kükenkör­ pers 18 ungleich lang und auch ungleich dick sind.

Die Fig. 2 bis 6 zeigen die Umwälzpumpe 11 mit bereichsweise aufgebrochen dargestelltem Druckstutzen 12, in dem sich der Dreiwegehahn 16 befindet. Das Hahnküken 17 ist dabei in unter­ schiedlichen Arbeitsstellungen eingezeichnet. Den Fig. 2 bis 6 sind jeweils die Fig. 7 bis 11 mit Stirnansichten auf das Austrittsende des Förderstrom-Auslasses 13 zugeordnet.

Die Fig. 2 und 7 zeigen die Stellung des Kükenkörpers 18 bei dem der Förderstrom-Anschluß 15 für das externe Bad geschlossen und der Förderstrom-Auslaß 13 für das interne Bad maximal geöff­ net ist.

Wird der Kükenkörper 18 um 180° gedreht, so ist der Förderstrom-An­ schluß 15 maximal geöffnet und der Förderstrom-Auslaß 13 ge­ schlossen, wie dies in Fig. 3 und 8 erkennbar ist.

In der in Fig. 4 und 9 gezeigten Stellung, in der sich das Hahnküken 17 in einer 90°-Zwischenstellung zwischen der in Fig. 2 und 3 gezeigten befindet, ist sowohl der Förderstrom-Anschluß 15 als auch der Förderstrom-Auslaß 13 geschlossen.

Zwischen den in Fig. 2 und 4 gezeigten Drehstellungen kann die Fördermenge aus dem Förderstrom-Auslaß 13 für das Intern-Bad zwischen Maximum und geschlossen eingestellt werden. In Fig. 5 und 10 ist in diesem Drehbereich eine 45° Zwischenstellung ge­ zeigt.

In Zwischenstellungen zwischen der in Fig. 3 und 8 gezeigten Drehstellung des Hahnkükens 17 und der in Fig. 4 und 9 gezeig­ ten Stellung kann die beim Förderstrom-Anschluß 15 aus tretende Förderstrommenge zwischen Maximum und Null eingestellt werden. In Fig. 6 und 11 ist eine 45-Grad-Zwischenstellung gezeigt.

Durch die unsymmetrische Ausbildung der Seitenwände 26 und 27 des Kükenkörpers 18 besteht weiterhin noch zusätzlich die Mög­ lichkeit, durch Verdrehen Kükenkörpers 18 aus der in Fig. 2 und 7 gezeigten Stellung nach rechts um 180° eine kontinuierliche Umschaltung von Ausströmung aus dem Förderstrom-Auslaß 13 auf den Förderstrom-Anschluß 15 umzuschalten, wobei in Zwischenstel­ lungen auch bei beiden Auslässe Teilförderströme austreten kön­ nen.

Unabhängig von der Stellung des Dreiwegehahnes 16 wird ein in das Intern-Badgefäß 14 eintauchender Temperaturfühler 3 (Fig. 1) permanent einem Flüssigkeitsstrom ausgesetzt und es ist dazu beim Umwälzpumpen-Druckstutzen ein Bypass-Auslaß 4 vorgesehen.

In der Seitenansicht gemäß Fig. 6 ist eine Badklammer 6 erkenn­ bar, mittels der der Laborthermostat 1 an einem Badgefäß be­ festigt werden kann. Über Distanzrollen 5 kann die Gesamt-Ein­ tauchtiefe des Laborthermostaten 1 verstellt werden.

Soll der Laborthermostat als Umwälzthermostat mit einem ge­ schlossenen Badgefäß eingesetzt werden, so kann dieser Ausbau gemäß Fig. 7 mit einem Anschlußkasten 7 vorzugsweise aus Edel­ stahl erfolgen, in dem sich die Pumpenanschlüsse 9 für den ex­ ternen Temperierkreislauf unterhalb des Thermostatgehäuses 10 befinden.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, den Laborthermostat zu einem Bad-/Umwälzthermostaten mit offenem Badgefäß 28 umzubauen, wobei dies über eine Edelstahlbrücke 8 erfolgt, an der sich dann auch die Pumpenanschlüsse 9 befinden.

Erwähnt sei noch, daß das Thermostatgehäuse 10 weitgehend vor Tropf- und Spritzwasser geschützt ist und an drei Seiten ge­ schlossen ist, so daß Baddämpfe nicht in das Innere eindringen können. Öffnungen zur Belüftung des Pumpenmotors befinden sich lediglich an der geschützten Rückseite des Gehäuses. Durch die vielfältigen Einstellmöglichkeiten der Einstellung des Umwälzförderstromes mit Hilfe des Dreiwegehahnes 16 läßt sich der erfindungsgemäße Laborthermostat für vielseitige Temperier­ aufgaben in Wissenschaft, Forschung und Qualitätssicherung, zum Beispiel als Einhängethermostat (Fig. 1 und 6), als Umwälz­ thermostat für den Wärme- und Kältebereich (Fig. 7) sowie als Bad-/Umwälzthermostat mit Edelstahlbrücke und offenem Badgefäß (Fig. 8) einsetzen.

Claims (9)

1. Laborthermostat mit einer Umwälzpumpe für eine in einem Badgefäß befindliche Temperierflüssigkeit, wobei die Um­ wälzpumpe einen in das Badgefäß mündenden Druckstutzen mit einem Förderstrom-Auslaß aufweist und einen Förderstrom-An­ schluß für eine Verbindung zu einem externen Badgefäß hat, dadurch gekennzeichnet, daß beim Druckstutzen (12) der Umwälzpumpe (11) ein Dreiwegehahn (16) zum wahlweisen, dosierten Umstellen des Förderstromes zwischen dem Förder­ strom-Auslaß (13) in das direkt zugeordnete Badgefäß (14) einerseits und dem Förderstrom-Anschluß (15) für das exter­ ne Badgefäß andererseits vorgesehen ist.

2. Laborthermostat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umwälzpumpen-Druckstutzen (12) ein Bypass-Auslaß (4) für die Temperierflüssigkeit vorgesehen ist, der ins­ besondere auf einen Temperaturfühler (3) gerichtet ist.

3. Laborthermostat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druckstutzen (12) beabstandet zur Mündung des Förderstrom-Auslasses (13) einen den Förderstrom-An­ schluß (15) bildenden Abzweig aufweist und daß in dem Druckstutzen integriert bei diesem abzweigenden Förderstrom-Anschluß (15) das um seine Längsachse drehbares Hahnküken (17) des Dreiwegehahnes (16) vorgesehen ist.

4. Laborthermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hahnküken (17) einen Fortsatz (21) und einen vorzugsweise über die Mündung des Förderstrom-Aus­ lasses (13) überstehenden Dreh-Betätigungsvorsprung (22) aufweist.

5. Laborthermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kükenkörper (18) des Hahnkükens (17) etwa schaufelförmig ausgebildet ist und quer zur Längsachse (L) einen etwa U-förmigen Querschnitt mit einem offenen und einem geschlossenen Schaufelende aufweist und daß dieser Kükenkörper (18) bei dem Förderstrom-Anschluß (15) angeordnet ist.

6. Laborthermostat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der schaufelförmige Kükenkörper (18) des Hahnkükens (17) mit seinem offenen Ende (19) stromaufwärts weist und an diesem Ende sowie dazu beabstandet, stromabwärts hinter dem Förderstrom-Anschluß (15) drehgelagert ist.

7. Laborthermostat nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Kükenkörper (18) mit seinem ge­ schlossenen Ende bis etwa hinter den Förderstrom-Anschluß erstreckt und daß der zum Förderstrom-Auslaß (13) führende Teil des Druckstutzens nach der zuströmseitigen Lagerstelle des Kükenkörpers (18), insbesondere auf der dem Förder­ strom-Anschluß abgewandten Seite eine Querschnittserweite­ rung (25) gegenüber dem Querschnitt des Kükenkörpers (18) aufweist.

8. Laborthermostat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterung (25) des zum Förderstrom-Aus­ laß (13) führenden Druckstutzen-Abschnittes durch eine ovale Querschnittsform dieses Abschnittes gebildet ist und daß der Kükenkörper (18) in dem dem Förderstrom-Anschluß (15) zugewandten Querschnittsbereich gelagert ist.

9. Laborthermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der stromabwärts hinter dem Förder­ strom-Anschluß (15) befindlichen Lagerstelle des Hahnkükens ein offener Führungsring (23) an dem zum Betätigungsvor­ sprung (22) führenden Fortsatz (21) vorgesehen ist, der sich über den gleichen Umfangsabschnitt erstreckt, wie die Wände des im Querschnitt U-förmigen Kükenkörpers (18) und der in eine Führungsnut (24) gelagert ist.