DE2524911C2 - Vorrichtung zur Führung und Lagerung einer Rührerwelle für Labor-Glasgeräte - Google Patents

Vorrichtung zur Führung und Lagerung einer Rührerwelle für Labor-Glasgeräte

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DE2524911C2 DE2524911A DE2524911A DE2524911C2 DE 2524911 C2 DE2524911 C2 DE 2524911C2 DE 2524911 A DE2524911 A DE 2524911A DE 2524911 A DE2524911 A DE 2524911A DE 2524911 C2 DE2524911 C2 DE 2524911C2
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    • B01F2035/3511—Sealings for laboratory mixers

Description

15
20
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kugelförmigen Oberfläche und einer zentralen, axialen Durchbohrung besteht, welche in die kugelförmige Aussparung (4) der Scheibe (3) drehbar eingepaßt ist, wobei die Rührerwelle (7) in der Durchbohrung des Körpers (6) so befestigt ist, daß sie durch die Bohrung (5) in der Scheibe (3) hindurchragt und in dem Widerlager ruht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager aus einer ebenen Scheibe (18) mit einer mittig angeordneten, kugelförmigen Aussparung (20) besteht an deren tiefster Stelle eine die Scheibe (18) durchbrechende konisehe Bohrung (21) angeordnet ist, und einem Körper (22) mit einer kugelförmigen Oberfläche und einer zentralen, axialen Durchbohrung besteht, welcher in die kugelförmige Aussparung (20) der Scheibe (18) drehbar einlaßt ist, wobei die Rührerwelle (7) in der Durchbohrung de« Korpus (22) so befestigt ist, daß sie durch die Bohrung (21) in der Scheibe (18) hindurchragt und in dem Lager -ψιΐ. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
30 für die Wellendurchführung oder aufwendige Gleitringdichtungen.
Diese Arten der Rührerwellenführung und Lagerung haben jedoch den Nachteil, daß bei der Rotation der Rührerweüe bei bis zu 2000 Umdrehungen pro Minute ein hohes Vakuum in dem Reaktionsgefäß, wie es z. B. bei der Verwendung eines Dünnschichtverdampfers notwendig sein kann, nicht gut gehalten werden kann, weil Spalten bei rotierenden Teilen bekanntermaßen schlecht abzudichten sind.
Bei der Verwendung von in Glas gekitteten Kunststoffzylindern kann durch chemische Einflüsse eine Zerstörung der Einkittung erfolgen.
Weiterhin ist es bei der Herstellung von Dünnschichtverdampfern oder anderen Glasapparaturen sehr schwierig, Führung und Lagerung von doppelt gelagerten Rührerwellen in absolut zentrischer Form auszuführen. Bei der maschinellen Fertigung ist ein manuelles Zentrieren unumgänglich, wodurch die erforderliche Genauigkeit nicht immer erreicht werden kann.
Eine ungenaue Zentrierung der Rührerwelle z. B, bei einem bis zu 2000 mm langem Dünnschicht-Verdampfer, macht bei einer starren Befestigung der Rührerwel-
3 vorrichtung naen Ansprucn ι uuei α uau»iui ,^..,...«>.. ,:.,„, 7. ,, , Λ o~u
gekennzeichnet daß die Rührerwelle (7) in dem Kör- 35 Ie mittels einer Schhffhulse die Verwendung d« Ruh-
oer (61 mit kugelförmiger Oberfläche mittels Fest- rers unmöglich, weil eine Verkantung der Ruhrerwelle
F v ' - · .·..·_. deren Rotation verhindert.
steilschrauben (8) axial verstellbar befestigt ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (6) mit kugelförmiger Oberfläche ein Zylinder mit einer seinem Radius entsprechenden aufgesetzten Halbkugel ist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Führung und Lagerung einer Rührerwelle für Labor-Glasgeräte, welche aus Lager und Widerlager besteht und eine Veränderung des Neigungswinkels der Rührerwellenachse in dem Gerät ermöglicht.
Bei chemischen Umsetzungen in Labor- bzw.Technikumsgefäßen ist es oft notwendig, das Reaktionsgut mechanisch zu bewegen. Dies geschieht u. a. dadurch, daß man Rührer verwendet, an deren mit dem Reaktionsgut in Kontakt kommenden Ende ein geeignetes z. B., propellerförmig geformtes Werkstück aus Glas, Stahl u.a. befestigt ist.
Rührer werden aber auch bei physikalischen Prozessen, z. B. bei Destillationen von Flüssigkeitsgemischen verwendet, um z. B. Siedeverzüge zu vermeiden.
Bei der Destillation von temperaturempfindlichen Stoffen werden z. B. Dünnschichtverdampfer, welche einen Rührer, der in geringem Abstand von der Wand des Verdampfers schnell umläuft und dafür sorgt, daß die Flüssigkeit in der Stärke des Spaltes zwischen Wischblatt und Wand an der Wand herunterläuft und dabei ständig in Bewegung gehalten wird, verwendet.
Dünnschichtverdampfer benutzen beispielsweise be-
Aufgabe der Erfindung ist es, ehe Vorrichtung zur Führung und Halterung eine Rührerwelle zu entwikkeln, welche eine vakuumdichte Durchführung der Rührerwelle gestattet und eine Veränderung des Neigungswinkels der Rührerwellenachse ermöglicht.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Das Wider'ager kann aus einer ebenen Scheibe mit einer mittig angeordneten, kugelförmigen Aussparung bestehen, an deren tiefster Stelle ein die Scheibe durchbrechende konische Bohrung angeordnet ist, und einem Körper mit einer kugelförmigen Oberfläche und einer zentralen, axialen Durchbohrung bestehen, welcher in die kugelförmige Aussparung der Scheibe drehbar eingepaßt ist, wobei die Rührerwelle in der Durchbohrung des Körpers so befestigt ist, daß sie durch die Bohrung 55 in der Scheibe hindurchragt und in dem Lager ruht.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Rührerwelle in dem Körper mit kugelförmiger Oberfäche mittels Feststellschrauben axial verstellbar befestigt sein.
In einer besonderen Ausführungsform kann der Körper mit kugelförmiger Oberfläche ein Zylinder mit einer seinem Radius entsprechenden aufgesetzten Halbkugel sein.
Die einzelnen Geräteteile können aus Glas, Edelstahl und Kunststoff, bestehen. Auch edelmetallüberzogeiie Materialien können verwendet werden.
So wird bei der Vorrichtung der Körper mit kugelförmiger Oberfläche, ebenso wie die Scheibe, zweckmäßi-
gerweise aus Polytetrafluorethylen gefertigt. Bei der Verwendung dieses Kunststoffes für die Scheibe kann .der Körper mit kugelförmiger Oberfläche auch aus Stahl gefertigt sein. Wesentlich ist hierbei die Verwendung von Materialien, die eine reibungsarme, eventuell selbstschmierende schnelle Bewegung an der Grenzfläche zwischen Scheibe und Körper mit kugelförmiger Oberfläche erfeuben. Die Rührerwelle kann aus Glas oder Stahl hergestellt sein.
Die rotierende Rührerweile befindet sich, wenn eine Permanent-Magnet-Kupplung verwendet werden kann, vollständig innerhalb des geschlossenen Gerätes. Dies hat den Vorteil, daß keine Abdichtungsprobleme bei Hochvakuumdestillationen, z. B. mit einem Dünnschichtverdampfer auftreten.
Die erfindungsgemäße Vonichtung hat weiterhin den Vorteil, daß auch bei einer ungenauen zentrierten Rührerwellenanordnung in den Laborgeräten, z. B. in einem Dünnschichtverdampfer die Verwendung eines Rührers möglich ist, weil eine Verkantung der Rührerwelle und somit ein Stillstand des Rührers nicht eintreten kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wild in den folgenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Widerlager nach dem Stand der Technik (Pendellager), ausgeführt an einem Dünnschichtverdampfer,
Fig.2 und 3 schematische Darstellungen anderer Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Gemäß F i g. 1 ist auf dem plangeschiiffenen Rand 1 des sich zum Ende hin verdickenden Halses 2 eines gläsernen Dünnschichtverdampfers eine Scheibe 3 aus Kunststoff aufgelegt Diese Scheibe 3 hat in der Mitte die kugelförmige Aussparung 4, an deren tiefster Stelle sich die konische Bohrung 5 befindet In der Aussparung 4 ist der aus V2A-Stahl gefertigte Körper 6, mit kugelförmiger Oberfläche, bestehend aus einem Zylinder mit einer seinem Radius entsprechenden, aufgesetzten Halbkugel drehbar eingepaßt. Durch den Körper 6 ist zentral die aus Edel-Stahl gefertigte Rührerwelle 7 so hindurchgeschoben, daß sie durch die Bohrung 5 der Scheibe 3 hindurchragt und in dem Widerlager Ta drehbar angeordnet befestigt ist. In dem Körper 6 ist die Rührerwelle 7 mittels der Feststellschrauben 8 befestigt Am oberen Ende der Rührerwelle 7 ist ein Teil 9 einer Permanent-Magnet-Kupplung mittels der Feststellschrauben 10 befestigt. (Der andere nicht dargestellte Teil der Kupplung ist an dem Antriebsaggregat befestigt.) Über den Teil 9 der Permanent-Magnet-Kupplung ist eine Kappe 11 aus Glas gestülpt, wobei die Beweglichkeit der Rührerwelle 7 nicht beeinträchtigt ist. Diese Kappe 11 liegt mit ihrem plangeschliffenen Rand auf der oberen Fläche der Scheibe 3 auf. Sie ist außen so geformt, daß sich ihr Umfang zum Rand hin erweitert Mittels der mit den Gummiringen 12 und 13 gepolsterten Schellenringe 14 und 15, welche mittels der Schrauben 16 und 17 zusammengehalten werden, wird sie fest auf die Scheibe 3 und diese auf den plangeschiiffenen Rand 1 des Halses 2 gepreßt.
Gemäß Fig.2 ist auf dem plangeschliffenen Rand 1 des sich zu den Enden hin verdickenden Glas-Stutzens 2 eine Scheibe 3 aus Kunststoff aufgelegt. Die Scheibe 3 hat in der Mitte die kugelförmige Aussparung 4, an deren tiefster Stelle sich die konische Bohrung 5 befindet. In die Ausspai ung 4 ist der aus Edel-Stahl gefertigte Körper 6 mit kugelförmiger Oberfläche, bestehend aus einem Zylinder mit einer seinem Radius entsprechenden, aufgesetzten Halbkugel, drehbar eingepaßt. Durch den Körper 6 ist zentral die aus Edel-Stahl gefertigte Rührerwelle 7 so hindurchgeschoben, daß sie durch die Bohrung 5 der Scheibe 3 hindurchragt. In dem Körper 6 ist die Rührerwelie 7 mittels der Feststellschrauben 8 befestigt. Am oberen Ende der Rührerwelle 7 ist der Teil 9 einer Permanent-Magnet-Kupplung mittels der Feststellschrauben 10 befestigt. Der andere, nicht dargestellte Teil der Kupplung ist an dem Antriebsaggregai befestigt Über den Teil 9 der Permanent-Magnet-Kupplung ist eine Kappe 11 aus Glas gestülpt, wobei die Rührerwelle 7 beweglich ist Diese Kappe 11 liegt mit ihrem plangeschliffenen Rand auf der oberen Fläche der Scheibe 3 auf. Sie ist außen so geformt, daß sich ihr Umfang zum Rand hin erweitert. Mittels der mit den Gummiringen 12 und 13 gepolsterten Schellenringe 14 und 15, welche mittels der Schrauben 16 und 17 zusammengehalten werden, wird die Kappe 11 fest auf die Scheibe 3 und diese auf den plangeschiiffenen Rand 1 des Giarstutzens 2 gepreßt Über die Rührerwelle 7 ist eine weitere Scheibe 18 aus Kuns Vioff, welche auf dem plangeschliffenen Rand 19 des Stutzens 2 aufliegt, geschoben. Die Scheibe 18 hat in der Mitte eine kugelförmige Aussparung 20, an deren tiefster Stelle sich die konische Bohrung 21 befindet In die Aussparung 20 ist der rtAs Edel-Stahl gefertigte Körper 22 mit kugelförmiger Oberfläche, bestehend aus einem Zylinder mit einer seinem Radius entsprechenden, aufgesetzten Halbkugel, eingepaßt Durch den Körper 22 ist zentral die Rührerwelle 7 hindurchgeschoben und mitteis der Feststell-
jo schrauben 23 befestigt
Das freie Ende der Rührerwelle 7. welches den Propeller 24 zum Bewegen des Reaktionsgutes trägt, ist durch den sich zum Ende hin verdickenden Hals 25 in das Reaktionsgefäß 26 eingefügt Die Scheibe 18 liegt mit ihrer unteren Fläche auf dem plangeschliffenen Rand 27 des Halses 25 auf. Der Stutzen 2 wird mittels der mit den Gummiringen 28 und 29 gepolsterten Schellenringe 30 und 31, welche mittels der Schrauben 32 und 33 zusammengehalten werden, auf die Scheibe 18 und diese auf den Rand 27 des Halses 25 gepreßt.
Gemäß F i g. 3 ist auf dem plangeschliffenen Rand 1 des sich zu den Enden hin verdickenden Glas-Stutzens 2 eine Scheibe 3 aus Teflon aufgelegt, wobei zur höheren Abdichtung ein Kunststoff zwischen Rand und Scheibe angebracht ist. Die Scheibe 3 hat in der Mitte die kugelförmige Aussparung 4, an deren tiefster Stelle sich die Bohrung 5 befindet. In die Aussparung 4 ist der aus V2A-Stahl gefertigte Körper 6 mit kugelförmiger Oberfläche, bestehend aus einem Zylinder mit einer seinem Radius entsprechenden, aufgesetzten Halbkugel, drehbar aufliegend eingepaßt Durch den Körper 6 ist zentral die aus V2A-Stahl gefertigte Rührerwelle 7 so hindurchgeschoben, daß sie durch die Bohrung 5 der Scheibe 3 hindurchragt. In dem Körper 6 ist die Rührerwe'le 7 mittels der Feststellschrauben 8 befestigt. Am oberen Ende der Rührerwelle 7 ist der Teil 9 einer Permanent-Magnet-Kupplung 9 mittels der Feststellschrauben 10 befestigt. Der arJere, nicht dargestellte Teil der Kupplung ist an dem Antriebsaggregat befestigt. Über den Teil 9 der Permanent-Magnet-Kupplung ist eine Kappe 11 aus Glas gestülpt, wobei die Rührerw;lle 7 beweglich ist. Die Kappe 11 liegt mit ihrem plangeschliffenen Rand auf der oberen Fläche der Scheibe 3 auf, wobei zur höheren Abdichtung ein Kunststoffring zwischen Rand und Kunststoffscheibe 3 angebracht ist.
Mittels der mit den Gummiringen 12 und 13 gepolsterten Schellenringe 14 und 15, welche mittels der Schrauben 16 und 17 zusammenfrehaltrn u/prHf>n u-irri
die Kappe Il fest auf die Scheibe 3 und diese auf den plangeschliffenen Rand 1 des Glasstutzens 2 gepreßt. Über die Rührerwelle 7 ist der aus V3A-Stahl gefertigte Körper 22 mit kugelförmiger Oberfläche, bestehend aus einem Zylinder mit einer seinem Radius entsprechen· r> den, aufgesetzten Halbkugel, geschoben, welcher in die kugelförmige Aussparung 20, der Scheibe 18 aus Kunststoff eingepaßt ist und mittels der Feststellschrauben 23 befestigt. Die Scheibe 18 liegt auf dem plangeschliffenen Rand 19 des Stutzens 2 auf, wobei zur höheren Abdiehtung ein Kunststoffring zwischen Rand und Kunststoffscheibe 18 angebracht ist. An der tiefsten Stelle der mittig angeordneten Aussparung 20 befindet sich die konische Bohrung 21. durch die die Rührerwelle 7 hindurchgeschoben ist.
Das freie Ende der Rührerwelle 7, welches den Propeller 24 zum Bewegen des Reaktionsgutes trägt, ist durch den sich ^uni Ende hin verdickenden Hals 25 in das Reaktionsgefäß 26 eingefügt. Die Scheibe 18 liegt mit ihrer unteren Fläche auf dem plangeschliffenen Rand 27 des Halses 25 auf, wobei zur höheren Abdichtung ein Kunststoffring zwischen Rand und Scheibe 18 angebracht ist. Der Stutzen 2 wird mittels der mit den Gummiringen 28 und 29 gepolsterten Schellenringe 30 und 31, welche mittels der Schrauben 32 und 33 zusammengehalten werden, auf die Scheibe 18 und diese auf den Rand 27 des Halses 25 gepreßt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
30
40
45
60
65

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Führung und Lagerung einer Rührerwelle für Labor- und Glasgeräte, welche aus Lager und Widerlager besteht und eine Veränderung des Neigungswinkels der Rührerwellenachse in dem Gerät ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager aus einer ebenen Schei- weglich gelagerte Wischer, welche durch die Zentrifugalkraft des rotierenden Rührers an die Wand gedrückt werden und einen sehr dünnen Film von einigen zehntel Millimetern erzeugen (Fortschritt der Verfahrenstechnik 1952/53, Seite 246-248).
Es ist bekannt, das Antriebsende der Rührerwelle durch eine Kapillarhülse, Stopfbüchse, u. a, welche auf dem Zugang zu dem Reaktionsgefäß mittels ein^s eingeschliffenen Verbindungsstückes befestigt werden, zu
zeichnet dab das Lager aus einer eucucn juici- 6wow.....«...„.. . o- ~
be 3) mit einer mittig angeordneten, kugelförmigen ,o führen. Weitere bekannte Ugerungsvornchtungen sind
AusspSng (4)t besteht, fn deren tiefster Stelle eine in Glas eingekittete Kunststoffzylmder nut Bohrungen die Scheibe (3) durchbrechende konische Bohrung
(5) angeordnet ist, und einem Körper (6) mit einer
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