DE3006679C2 - Gerät zum elektrischen Beheizen von Rundkolben aus Glas o.dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum elektrischen Beheizen von Rundkolben aus Glas oder dgl., insbesondere zur Verwendung in chemischen Laboratorien, mit einem Trägerteil für den Rundkolben, das einen kugelkalottenförmigen hohlen Abschnitt zur passenden Aufnahme des zu beheizenden Teils des Rundkolbens aufweist, einem im gleichmäßigen radialen Abstand vom Trägerteil nach außen angeordneten Reflektor für die Wärmestrahlung, einer zwischen dem kugelkalottenförmigen Abschnitt des Trägerteils und dem Reflektor vorgesehenen elektrischen Heizeinrichtung und einem das Trägerteil, die Heizeinrichtung und den Reflektor aufnehmenden Gehäuses

Ein derartiges Gerät ist durch die DE-OS 22 01 604 bekanntgeworden. Bei diesem Heizgerät ist auf der dem Reflektor zugekehrten Seite des kugelkalottenförmigen hohlen Abschnitts des Trägerteils eine Heizschicht aufgetragen, welche beim Anlegen einer elektrischen Spannung Wärme zur Beheizung der im Rundkolben befindlichen Flüssigkeit erzeugt. Das Trägerteil ist dabei zusammen mit den übrigen Komponenten des Geräts fest in dem Gehäuse eingebaut und ferner ist das Trägerteil in der Form dem zu beheizenden Rundkolbenabschnitt eng angepaßt Dies hat zur Folge, daß ein bestimmter Gerätetyp nur jeweils zur Beheizung einer Rundkolben-Größe geeignet ist und für unterschiedlich große Rundkolben demzufolge entsprechend zahlreiche

fs Geräte mit unterschiedlichen Trägerteilen benötigt werden. Dies ist jedoch unwirtschaftlich.

Dies trifft auch auf jene Heizgeräte zu, deren Heizeinrichtung aus elektrischen Widerstandsdrähten besteht, welche mit Glasfäden umsponnen spiralig in eine Schalenform gewickelt sind, die einen Rundkolben bestimmter Größe passend aufnehmen kann. Zwar ist es auch bekannt (DE-GM 74 32 286), die Heizkörper solcher Einrichtungen flexibel zu gestalten, um sie den Formen unterschiedlicher zu beheizender Gegenstände anpassen zu können, das erforderliche Biegen der Heizkörper von Hand ist jedoch umständlich und kann leicht zu Ungenauigkeiten führen, die eine ungleichmäßige Erwärmung des jeweiligen Gegenstandes zur Folge haben.

Wenngleich man das an erster Stelle genannte Heizgerät u. a. zur Lösung des Problems entwickelt hat, eine ungleichmäßige Erhitzung des Rundkolbens bzw. örtliche Überhitzung desselben zu vermeiden, hat die Praxis jedoch gezeigt, daß dieses Ziel mit dem eingangs genannten Heizgerät nicht einwandfrei gelöst werden konnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum elektrischen Beheizen von Rundkolben aus Glas oder dgl. zu schaffen, weiches auf einfache Weise unter Beibehaltung seiner wesentlichen Baukomponenten an Rundkolben unterschiedlicher Größe angepaßt werden kann und somit äußerst wirtschaftlich ist. Die Heizeinrichtung des Geräts soll ferner so ausgelegt sein, daß eine gleichmäßige Erwärmung des im Rundkolben befindlichen Guts erzielt wird, und zwar unabhängig von der jeweiligen Kolbengröße.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Gerät der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß die elektrirche Heizeinrichtung in Form einer spiralig gewendelten. der Kugelkalottenform des Reflektors folgenden Infrarotheizschlange über dem Reflektor starr angeordnet und das Trägerteil als auswechselbares Element ausgebildet und angeordnet ist. und daß das Trägerteil einen Halteflansch aufweist.

in dem Paßbohrungen für den Eingriff von gehäuseseitigen Zentrierstiften und/oder Gewindebolzen vorgesehen sind, die Flügelmuttern oder dgl. zur lösbaren Befestigung des Trägerteils am Geräte-Gehäuse tragen. Dadurch, daß die Erfindung den Weg der Trennung zwischen Heizeinrichtung und Trägerteil einschlägt, und das Trägerteil als auswechselbares Element gestaltet ist, können vorteilhaft für unterschiedlich größe RündkoU ben entsprechend zahlreiche Trägerteile bereitgestellt Werden, deren kugelkalottenförmigen hohlen Abschnitte jeweils dem Durchmesser des zu beheizenden Teils der Ruridkclberi angepaßt sind- Diese unterschiedlichen Trägerteile können vorteilhaft einfach gegeneinander ausgewechselt und dabei stets mit den gleichen

Grundbauelementen des Geräts verwendet werden, nämlich der Heizeinrichtung, dem Reflektor und dem tragenden Gehäuse. Die am Geräte-Gehäuse vorgesehenen Zentrierstifte und/oder Gewindebolzen und am Trägerteil vorhandenen Paßbohrungen gewährleisten dabei, daß das jeweilige Trägerteil stets einwandfrei im gleichen Abstand gegenüber der Heizeinrichtung und dem Reflektor mittig positioniert ist. Dadurch, daß ferner als elektrische Heizeinrichtung eine Infrarotheizschlange mit der erfindungsgemäßen Raumform verwendet wird, erreicht man zuverlässig eine gleichmäßige Beheizung der Rundkolben bzw. des in diesen befindlichen zu erhitzenden Guts. Mit anderen Worten, örtliche Überhitzungen der Rundkolben werden beim erfindungsgemäßen Gerät infolge der Verwendung is einer Strahlungsheizquelle mit Sicherheit, ausgeschlossen.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So wird das Auswechseln eines Trägerteils gegen ein anderes zur Beheizung einer anderen Rundkolben-Größe dadurch erleichtert, daß der Haitefiansch als Griffteil ausgebildet ist, mit dem das •Trägerteil auf dem oberen Rand des topfförmigen Geräte-Gehäuses aufgelagert ist Der Halteflansch erfüllt somit vorteilhaft zwei Funktionen.

Wenn ferner der Reflektor in dem Geräte-Gehäuse freihängend angeordnet und das Geräte-Gehäuse als Doppelmantelgehäuse mit einem der Warmluftabfuhr dienenden Zwischenraum ausgebildet ist, kann man vorteilhaft auf eine Wärmeisolierung im Hohlraum zwischen dem Reflektor und der Innenseite des Gehäuses verzichten, so daß auch die in manchen Fällen unerwünschte Wärmespeicherung nicht auftreten kann. Eine solche Wärmespeicherung kann nämlich ein Nachheizen der im Kolben befindlichen Flüssigkeit bewirken, was in gewissen Fällen höchst unerwünscht ist, z. B. bei der Ätherdestillation. Während der Reflektor den größten Teil der Strahlungswärme in Richtung des zu beheizenden Teils des Rundkolbens lenkt wird der relativ kleinere Wärmefluß in umgekehrter Richtung durch das Doppelmantelgehäuse soweit aufgefangen und abgeführt, daß der äußere Gehäusemantel nur noch auf einen akzeptablen Wert erwärmt wird, so daß Verletzungen des Bedienungspersonals durch Verbrennungen am äußeren Gehäusemantel mit Sicherheit ausgeschlossen werden können.

Eine besonders wirkungsvolle Ausgestaltung des Doppelmantelgehäuses ist dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gehäusema.itel im Gegensatz zu dem mit zahlreichen Warmluft-Eintrittsöffnungen versehenen inneren Gehäusemantel allseitig geschlossen ist und sein oberer, umlaufender Rand gegenüber dem oberen, umlaufenden Rand des inneren Gehäusemanteis etwas nach unten versetzt ist, um einen Austrittsspalt für die Warmluft zwischen dem oberen Rand des äußeren Gehäusemantels und dem übergreifenden Halteflansch des Trägerteils auszubilden. Dadurch kann die Warmluft aus dem Zwischenraum des Doppelmantelgehäuses nach oben und seitlich nach außen entweichen, während zugleich der oben offene Zwischenraum durch den übergreifenden Haitefiansch des Trägerteils z. B, gegen umherspritzende Flüssigkeit geschützt ist.

Das erfindungsgemäße Gerät behält zusätzlich ZU den vorstehend aufgeführten Vorteilen auch jene bei, die dem eingangs genannten Heizgerät eigen sind. Dies sind im einzelnen folgende;

Das Gerät kann »trocken oder naß« betrieben werden. Dies bedeutet, daß in dem Spalt zwischen dem Trägerteil und dem Rundkolben entweder eine gut wärmeleitende Flüssigkeit, ζ. B. öl oder ein entsprechend kugelkalottenähnlich geformtes Glasfasergespinst bzw. Vlies eingebracht werden kann.

Ein hoher Wirkungsgrad des Heizgeräts ist dadurch gewährleistet, daß durch den Reflektor ein Teil der von der Infrarotheizschiange ausgehenden Wärmestrahlung in Richtung Rundkolben umgelenkt und dadurch den Wärmefluß zugeführt wird, der in das zu beheizende Gut im Rundkolben gelangt

Möglicherweise aus dem Rundkolben (auch bei einem Bruch des Rundkolbens) austretende zu beheizende Flüssigkeit wird vom Trägerteil aufgefangen.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts zur Hälfte im Schnitt mit einem eingesetzten Rundkolben;

Fig.? eine Draufsicht der in F i g. 1 gezeigten Anordnung;

F i g. 3 eine Querschnittsansicht ~in<;s Trägerteüs für den Rundkolben, das in das Gerät der F i g. 1 eingesetzt werden kann;

F i g. 4 eine Draufsicht des Trägerteils der r' i g. 3 in voller» Linien mit einem ringförmigen Haitefiansch, wobei in gestrichelten Linien ein alternativer rechteckiger Haitefiansch für ein Gehäuse mit entsprechend rechteckigem Grundriß angedeutet ist;

F i g. 5 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts mit eingesetztem Rundkolben, zur Hälfte geschnitten;

F i g. 6 eine Draufsicht der in F i g. 5 gezeigten Anordnung und

F i g. 7 eine Einzelheit im Bereich von χ in F i g. 1.

Das in den F i g. 1 und 2 gezeigte Gerät 10 zur elektrischen Beheizung eines Rundkolbens 11 weist ein kreisrundes Doppelmantelgehäuse 12 aus z. B. Stahlblech auf. Am inneren Gehäusemantel 1? ist z. B. mittels Stiften 14 ein Reflektor 15 aufgehängt, der einen Teil der von einer Infrarot-Heizschlange 16 erzeugten Strahlungswärme in Richtung Rundkolben 11 umlenkt. Die Infrarot-Heizschlange 16 ist der Kugelkalottenfonr. des Reflektors 15 angepaßt entsprechend spiralig gewendelt und im verhältnismäßig geringen Abstand über dem Reflektor 15 durch nicht gezeigte Halterungen befestigt.

Mit 17 ist ein Trägerteil für den Rundkolben 11 bezeichnet, das z. B. aus Feinkeramik. Glaskeramik. Glas oder V2A-V4A-Stahl bestehen kann. Das Trägerteil 17 enthält einen kugelkalottenförmigen hohlen Abschnitt 18 ζιτ passenden Aufnahme des zu beheizenden Teils des Rundkolbens 11 sowie einen H^.tfflansch 19, mittels dessen das Trägerteil 17 auf dem oberen umlaufenden Rand 20 des inneren Gehäusemante!s 13 aufgehgert ist. Damit das Trägerteil 17 gegenüber der Infrarotheizschlange 16 bzw. dem Reflektor 15 stets in gleichem Abstand positioniert bzw. in bezug auf die zuletzt genannten Teile einwandfrei zentriert weroen kann, sind im Halteflansch 19 Paßbohrungen 21 vorgesehen, in welche im Ausführungsbeispiel ein Zentrierstift 22 bzw. ein Gewindebolzen 23 eingreift. Der Zentrierstift 22 bzw. Gewindebolzen 23 sind oben an der inneren Seite des inneren Gehäusemantels 13 befestigt. Bei dem Trägerteil 17 handelt es sich somit um ein auswechselbares Element, das in Einbaulage ζ. B. durch eine auf dem Gewindebolzen 23 aufgedrehte Flügelmutter 24 gesichert werden

kann. Der ringförmige Halteflansch 19 ist radial nach außen verbreitert und bei 25 nach unten gezogen, um ein Griffteil auszubilden, an dem das Trägerteil 17 zum Zwecke des Auswechselns bequem erfaßt werden kann. In der Praxis werden in der Regel drei bis vier unterschiedlich große Trägerleile 17 bereitgehalten, um eine entsprechende Zahl unterschiedlich großer Rundkolben mit ein und demselben Grundgefäleaufbau beheizen zu können.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist zwischen dem zu beheizenden Teil des Rundkolbens 11 und dem Trägerteil 17 eine Schicht aus einer die Wärme gut leitenden Flüssigkeit 26 eingebracht, die den Wärmefluß vom Trägerteil 17 in Richtung Rundkolben 11 verbessert. Anstelle einer solchen Flüssigkeitsschicht aus z. B. öl kann auch ein entsprechend schalenförmig ausgeformtes Glasfasergespinst bzw. Vlies zwischen Trägerteil und Rundkolben eingebracht werden. Durch diese ?visßnähnien sowis durch ein? entsprechende gegenseitige Beabstandung der Spiralen der Infrarotheizschlange 16 erreicht man eine einwandfreie gleichmäßige Beheizung von Rundkolben verschiedener Größe in entsprechend angepaßten Trägerteilen.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist ferner der Raum zwischen dem Reflektor 15 und dem inneren Gehäusemantel 13 mit Luft gefüllt, die sich beim Betrieb des Geräts erwärmt. Diese so erwärmte Luft kann durch zahlreiche Eintrittsöffnungen 27 im inneren Gehäusemantel 13 in einen Zwischenraum 28 des Doppelmantelgehäuses 12 gelangen, wo sie aufgrund der Kaminwirkung nach oben und schließlich seitlich nach außen strömt. Der äußere Gehäusemantel 29, der zur Ausbildung des Zwischenraumes 28 durch Distanzstücke 30 mit dem inneren Gehäusemantel 13 verbunden ist, ist mit seinem oberen umlaufenden Rand 31 gegenüber dem oberen Rand 20 des inneren Gehäusemantels 13 etwas nach unten zurückversetzt. Dadurch ist zwischen dem Halleflansch 19 des Trägerteils 17 und dem äußeren Gehäusemantel 29 ein durchgehender Austrittspalt 33 für die Warmluft geschaffen, die im Zwischenraum 28 beim Betrieb des Geräts nach oben strömt. Aufgrund dieser Anordnung wird vermieden, daß der äußere Gehäusemantel 29 sich bei der Benutzung des Geräts zu stark erwärmt.

In F i g. 4 ist in gestrichelten Linien ein rechteckförmiger Halleflansch 19' für das Trägerteil 17 angedeutet, der den ringförmigen Halleflansch 19 ersetzen kann, wenn das Geräte-Gehäuse einen entsprechend rechtekkigen Grundriß aufweist.

Das in den F i g. 5 und 6 gezeigte Ausfuhrungsbeispiel entspricht in Seinem grundsätzlichen Aufbau demjenigen der Fig. 1 und 2 und gleiche Teile sind daher mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet. Im Gegen^ satz zur Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 hat das Doppelmantelgehäuse 12a jedoch einen rechteckigen Grundriß, und ebenso der Halteflansch 19a des Trägerteils 17 für den Rundkolben 11. Ferner ist das Gerät 10a nach den Fig.5 und 6 für jene Fälle ausgelegt, bei welchen eine Wärmespeicherung erwünst-ht ist und eine damit verbundene Nachheizung des im Kolben 11 befindlichen Guts keine Rolle spielt. Zu diesem Zweck ist in traditioneller Weise der Hohlraum zwischen dem Reflektor 15 und dem inneren Gehäusemantel 13 mit einem thermischen Isolierstoff 32, z. B. Steinwolle, Glaswolle oder dgl. ausgefüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gerät zum elektrischen Beheizen von Rundkolben aus Glas oder dgl., insbesondere zur Verwendung in chemischen Laboratorien, mit einem Trägerteil für den Rundkolben, das einen kugelkalottenförmigen hohlen Abschnitt zur passenden Aufnahme des zu beheizenden Teils des Rundkolbens aufweist, einem im gleichmäßigen radialen Abstand vom Trägerteil nach außen angeordneten Reflektor für die Wärmestrahlung, einer zwischen dem kugelkalottenförmigen Abschnitt des Trägerteils und dem Reflektor vorgesehenen elektrischen Heizeinrichtung und einem das Trägerteil, die Heizeinrichtung und den Reflektor aufnehmenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizeinrichtung in Form einer spiralig gewendelten, der Kugelkalottenform des Reflektors (15) folgenden Infrarotheizschlange (16) über dem Reflektor (15) starr angeordnet und das Trägerte:! (17) als auswechselbares Element ausgebildet und angeordnet ist, und daß das Trägerteil (17) einen Halteflansch (19) aufweist, in dem Paßbohrungen (21) für den Eingriff von gehäuseseitigen Zentrierstiften (22) und/oder Gewindebolzen (23) vorgesehen sind, die Flügelmuttern (24) oder dgl. zur lösbaren Befestigung des Trägerteils (17) am Geräte-Gehäuse (12) tragen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteflansch (19) als Griffteil ausgebildet ist, mit dem das Trägerteil (17) auf dem oberen Rand des topfförmigen Geräte-Gehäuses (12) aufgelagert ist.

3. Gerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der R. flektor (15) in dem Geräte-Gehäuse (12) freihängend angeordnet und das Geräte-Gehäuse als Doppelmantelgehäuse (12) mit einem der Warmluftabfuhr dienenden Zwischenraum (28) ausgebildet ist.

4. Gerät nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Gehäusemantel (29) im Gegensatz zu dem mit zahlreichen Warmluft-Eintrittsöffnungen (27) versehenen inneren Gehäusemantel (13) allseitig geschlossen ist und sein oberer, umlaufender Rand (31) gegenüber dem oberen, umlaufenden Rand (20) des inneren Gehäusemantels (13) etwas nach unten versetzt ist, um einen Austrittsspalt (33) für die Warmluft zwischen dem oberen Rand (31) des äußeren Gehäusemantels (29) und dem übergreifenden Halteflansch (19) des Trägerteils (17) auszubilden.