DE29701888U1

DE29701888U1 - Sterilisierbare, platzsparende Laborpumpe mit Rührkern als Rotor

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Publication number: DE29701888U1
Application number: DE29701888U
Authority: DE
Original assignee: WOLTERS RALF DIPL ING
Current assignee: WOLTERS RALF DIPL ING
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2007-02-05

Description

Beschreibung

Sterilisierbare, platzsparende Laborpumpe mit Rührkern als Rotor

Bei Versuchsauf bauten im Labormaßstab stellt sich häufig das Problem, eine Pumpe zur Förderung von Flüssigkeiten auf engem Raum unterbringen zu müssen. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere dann, wenn sich toxische Inhaltsstoffe in der Anlage befinden, bei denen ein Austreten in die Umgebung unbedingt verhindert werden muß, oder wenn die Apparatur unter sterilen Bedingungen betrieben werden muß. Im letztgenannten Fall muß in der Regel die gesamte Apparatur zuvor sterilisiert werden. Häufig wird in dieser Situation auf Schlauchpumpen zurückgegriffen. Derartige Pumpen arbeiten als Verdrängerpumpen nach dem Peristaltikpiinzip. Hauptbestandteil dieser Pumpen ist ein Schlauch, der in einen Pumpenkopf eingelegt wird. Mittels Walzen auf dem sich drehenden Rotor des Pumpenkopfes wird der Schlauch punktuell gequetscht, so daß die Flüssigkeit im Inneren des Schlauches in Drehrichtung des Rotors gefördert wird. Dieses System hat den Vorteil, daß bei sterilem Betrieb lediglich der Schlauch als integraler Bestandteil der Apparatur mit der Apparatur zusammen sterilisiert werden muß. Alle weiteren Komponenten, wie der Pumpenkopf, Getriebe und Antriebsmotoren der Pumpe werden nicht sterilisiert. Die Verwendung von Schlauchpumpen hat jedoch auch wesentliche Nachteile. Dadurch daß die Pumpenköpfe zusammen mit der Antriebseinheit in der Regel verhältnismäßig groß sind, ist ein Einbau oft nicht an der gewünschten Stelle möglich. Für den Förderschlauch können lediglich solche Werkstoffe verwendet werden, die eine genügende Elastizität aufweisen und der Beanspruchung durch den rotierenden Pumpenkopf standhalten. Insbesondere im Dauerbetrieb kann es zur Zerstörung des Schlauches kommen. Als letzter Nachteil von Schlauchpumpen soll noch der nicht unerhebliche Anschaffungspreis genannt werden.

Der im Schutzanspruch 1 gegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine einfache, platzsparende und kostengünstige Pumpe zu schaffen, die sich in eine Laborapparatur in der Art integrieren läßt, daß sich ein hermetisch dichtes Gesamtsystem bildet, das - falls erforderlich - komplett sterilisiert werden kann.

Die Erfindung besteht entweder aus einem geschlossenen Gehäuse, wie in den Fig. 1 und la bzw. Fig. 2 und 2a sowie in Fig. 7 und 8 dargestellt ist, oder aber aus einem geteilten Gehäuse, entsprechend den Fig. 5 und 6. Die Pumpe arbeitet dabei immer als Kreiselpumpe. Die Stutzen können in der Art angeordnet sein, daß der Saugstutzen (1) mittig, parallel zur Mittelachse angebracht und der Druckstutzen (2) tangential aus dem Gehäuse austritt (siehe Fig. 1 und Fig. 2). Eine weitere Variante ist in Fig. la und Fig. 2a dargestellt, nämlich ein Gehäuse mit zwei tangentialen Stutzen. Für die eingezeichnete Rotationsrichtung (5) des Rührkemes (4) ergibt sich der linke Stutzen als Saugstutzen (1) und der rechte als Druckstutzen (2). Ih Fig. 7 und Fig. 8 ist eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, jedoch mit einem radialen Druckstutzen (2).

Der Rührkem (4) wird im Falle eines ungeteilten Gehäuses durch einen der Stutzen (1), (2) in die Pumpe gegeben. In die Stutzen können nachträglich schraub- oder steckbare Einsätze eingebracht werden, die die Strömung in den Stutzen nicht (oder nur unwesentlich) stören, aber ein Herausrutschen des Rührkemes (4) aus der Pumpe verhindern.

Bei einem geteilten Gehäuse kann der Rührkem (4) zunächst in eine der beiden Gehäuseteile eingelegt werden. Anschließend werden beide Gehäuseteile zusammengebaut. Hier sind beispielsweise Schraub- oder Klammerverbindungen denkbar. Die Gehäuseteile sollten mittels einer O - Ringdichtung gegeneinander abgedichtet werden. Um ein nachträgliches Herausrutschen des Rührkemes (4) aus dem Gehäuse zu verhindern können in diesem Fall die Stutzen (1) und (2) kleiner als der Durchmesser des Rührkemes (4) ausgeführt werden. Auch sind Einbauten in den Stutzen denkbar, die jedoch möglichst klein ausgeführt werden sollten, um die Strömung nicht zu behindern.

Wenn der Rührkem (4) in das Gehäuse eingebaut ist kann die Pumpe über die Stutzen (1), (2) an das Gesamtsystem angeschlossen werden. Die Pumpe kann jetzt z.B. mittels Klammem auf einen Magnetrührer montiert und betrieben werden.

Die Vorteile der Erfindung sollen im Folgenden aufgeführt werden:

1. Der Antrieb des Rührkemes erfolgt ohne Antriebswelle durch ein äußeres Magnetfeld. Eine Wellenabdichtung mittels Stopfbuchsen oder Gleitringdichtungen ist nicht erforderlich. Die Gefahr von Undichtigkeiten über Wellenabdichtungen ist nicht gegeben.

2. Das Funktionsprinzip ist praktisch verschleißfrei. Mechanisch hoch beanspruchte Teile, wie beispielsweise der Förderschlauch von Schlauchpumpen, existieren nicht. Hierdurch wird auch im Dauerbetrieb eine große Sicherheit gegen Leckagen gewährleistet.

3. Die Pumpe ist hermetisch dicht Dies trifft insbesondere bei der einteiligen Gehäuseausführung zu.

4. Es werden Gegenstände zum Einsatz gebracht, die üblicherweise in chemischen Laboratorien Verwendung finden, nämlich Rührkeme und Magnetrührer. Lediglich das Pumpengehäuse ist zusätzlich erforderlich.

5. Die Konstruktion des Pumpengehäuses ist sehr einfach und damit preisgünstig realisierbar.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert. Es handelt sich um eine einteilige Ausführung mit zentrischem Saugstutzen (1) und tangentialem Druckstutzen (2). Es zeigen:

Fig. 1 Das Gehäuse in der Draufsicht, ohne eingelegten Rührkern. Fig. 2 Das Gehäuse im Längsschnitt ohne eingelegten Rührkem. Fig. 3 Das Gehäuse in der Draufsicht mit eingelegtem Rührkem. Fig. 4 Das Gehäuse im Längsschnitt mit eingelegtem Rührkem.

Ih Fig. 4 ist erkennbar, daß der Rührkem (4) auf einem konkav gewölbten Boden (3) lagert. Die konkave Wölbung ist für die Funktion der Pumpe nicht zwingend erforderlich, sie verbessert jedoch während des Betriebes die Zentrierung des Rührkernes. Zur Vereinfachung der Fertigung kann die Pumpe auch mit einem ebenen Boden ausgestattet werden. Die Anschlußleitungen der Laborapparatur werden mit dem Saugstutzen (1) und dem Druckstutzen (2) der Pumpe verbunden. Die Pumpe wird mit der Bodenfläche auf einen Magnetrührer montiert. Der Magnetrührer läßt den Rührkem (4) im Inneren des Gehäuses rotieren. Auf diese Weise entsteht eine Kreiselpumpe, bei der Flüssigkeit durch den Saugstutzen (1) angesaugt und den Druckstutzen (2) aus der Pumpe herausgefordert wird.

Erläuterungen zu den Zeichnungen

Fig. 1 Einteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und tangeniialem Druckstutzen (2) in der Draufsicht, ohne Rührkern

Fig. 2 Einteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und tangentialem Druckstutzen (2) im !Längsschnitt, ohne Rührkern

Fig. 3 Einteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und tangentialem Druckstutzen (2) in der Draufsicht, mit Rührkern (4)

Fig. 4 Einteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und tangentialem Druckstutzen (2) im Längsschnitt, mit Rührkem (4)

Fig. la Einteiliges Gehäuse mit zwei tangentialen Stutzen in der Draufsicht, ohne Rührkern Fig. 2a Einteiliges Gehäuse mit zwei tangentialen Stutzen im Längsschnitt, ohne Rührkem Fig. 3a Einteiliges Gehäuse mit zwei tangentialen Stutzen in der Draufsicht, mit Rührkem (4) Fig. 4a Einteiliges Gehäuse mit zwei tangentialen Stutzen im Längsschnitt, mit Rührkem (4) Fig. 5 Zweiteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und tangentialem

Druckstutzen (2) in der Draufsicht.
Fig. 6 Zweiteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und tangentialem Druckstutzen (2) im Längsschnitt, Darstellung von Ober- und Unterteil

Fig. 7 Einteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und radialem Druckstutzen (2) in der Draufsicht

Fig. 8 Einteiliges Gehäuse mit zentrischem Saugstutzen (1) und radialem Druckstutzen (2) im Längsschnitt

Pos 1 Saugstutzen

Pos 2 Druckstutzen

Pos 3 Gewölbter Boden

Pos. 4 Rührkem

Pos. 5 Drehrichtung des Rührkernes

Claims

Schutzansprüche

1. Sterilisierbare, platzsparende Laborpumpe mit Rührkem als Rotor,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Rotor der Pumpe von einem in chemischen Laboratorien üblicherweise

verwendeten, meist mit Teflon ummantelten, Rührkem (4) gebildet wird.

2. Laborpumpe nach Anspruch

dadurch gekennzeichnet,

daß der Rührkem (4) durch ein außerhalb des Pumpengehäuses erzeugtes, rotierendes

Magnetfeld angetrieben wird.

3. Laborpumpe nach Anspruch 1 und Anspruch

dadurch gekennzeichnet,

daß der Rührkem (4) mittels eines laborüblichen Magnetrührers angetrieben wird.

4. Laborpumpe nach Anspruch 1 und Anspruch

dadurch gekennzeichnet,

daß die Innenseite des Bodens (3) des Pumpengehäuses eine konkave Wölbung aufweist, die

der Zentrierung des Rührkernes dient.

5. Laborpumpe nach Anspruch 1 und Anspruch

dadurch gekennzeichnet,

daß der Rührkem (4) durch die Stutzen (1), (2) in das hermetisch dichte Pumpengehäuse

eingebracht werden kann.

6. Laborpumpe nach Anspruch 1 und Anspruch

dadurch gekennzeichnet,

daß das Pumpengehäuse, vorzugsweise senkrecht zu seiner Längsachse, in zwei Hälften

demontiert werden kann.