DE4231931C1

DE4231931C1 - Laboratory magnetic stirrer with heated plate - has upwards ventilation shaft from a wall within the housing to form an air cushion to reduce heat build=up

Info

Publication number: DE4231931C1
Application number: DE4231931A
Authority: DE
Inventors: Hans Koenig
Original assignee: Janke & Kunkel KG
Current assignee: Janke & Kunkel KG
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1994-02-10
Anticipated expiration: 2012-09-25

Abstract

The magnetic stirrer (1), with a heated plate (2), has at least one ventilation shaft (5) running from a wall within the housing (3), running upwards in the working position. Its lower entry opening (6), at the base of the housing (3), is open and leads outwards. Its upper opening (7) opens below the shrouding plate (13) between the upper side of the housing (3) and the heated plate (2) to form an air cushion between it and the upper side of the housing (3). The size of the shaft cross section is selected to ensure an upwards air stream being generated naturally by the thermal conditions. USE/ADVANTAGE - The appts. is a laboratory instrument for magnetic stirring, where the heated plate supports a stirring container. The heat build-up is reduced, in a compact assembly of low height, with a small gap between the heated plate and the housing, without allowing dust and dirt to enter the housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetrührer mit einer Heizplatte und einer Abschirmplatte, wobei die Heizplatte benachbart zu einem Gehäuse des Magnetrührers, oberhalb des Gehäuses, angeordnet ist und in diesem Gehäuse Antriebsteile, Steuerteile, elektrische Leitungen und Bauteile oder dergleichen angeordnet sind und wobei kühlende Luft von unten her aus dem Gehäuse in den Bereich der Heizplatte gelangt.The invention relates to a magnetic stirrer with a heating plate and a shielding plate, the heating plate being adjacent to a housing of the magnetic stirrer, above the housing, is arranged and drive parts in this housing, Control parts, electrical lines and components or the like are arranged and with cooling air from below from the housing into the area of the heating plate.

Ein derartiger Magnetrührer ist aus DE-GM 73 05 673 bekannt. Die Heizplatte dient dabei gleichzeitig als Aufstellplatte für ein Rührgefäß, in dessen Rührgut ein Magnetstab durch einen unterhalb der Heizplatte befindlichen, drehantreibbaren Permanentmagneten bewegt werden kann.Such a magnetic stirrer is known from DE-GM 73 05 673. The heating plate also serves as a stand for a stirring vessel, in the material to be stirred a magnetic rod through a located below the heating plate, rotatable Permanent magnet can be moved.

Dabei kann Luft aus dem Gehäuse unter die Heizplatte strömen und eine Gehäusekühlung bewirken. Diese kühlere Luft aus dem Gehäuse inneren wird dabei auch an der Abschirmplatte vorbeigeführt, so daß auch diese gekühlt wird.Air can flow out of the housing under the heating plate and cause case cooling. This cooler air from the The interior of the housing is also attached to the shielding plate passed, so that this is also cooled.

Die aus dem Gehäuse abströmende Luft muß jedoch immer wieder in das Gehäuse nachströmen, so daß Staub und Verunreinigungen in das Gehäuse gelangen können. However, the air flowing out of the housing has to be repeated flow into the housing so that dust and impurities can get into the housing.

Wird das Gehäuse jedoch abgeschlossen und in kompakter Ausführungsform und mit geringem Abstand zwischen Heizplatte und Gehäuse ausgeführt, könnte es zu erheblichen Gehäuseerwär mungen kommen. Dazu kann beitragen, daß innerhalb des Gehäuses durch einen Antriebsmotor, Transformator oder dergleichen Wärme entsteht.However, the case is completed and in a more compact form Embodiment and with a small distance between the heating plate and housing running, it could lead to considerable housing heating come. This can help keep inside the case by a drive motor, transformer or the like There is heat.

Es kann sich also ein schädlicher Wärmestau in dem Gehäuse bilden. Dieser kann einerseits das Gehäuse selbst in für einen Benutzer unangenehmer Weise erwärmen und andererseits Teile des Magnetrührers gefährden oder wärmebeständige Werkstoffe erforderlich machen. Dies kann sich vor allem auf einen Magneten nachteilig auswirken, so daß eventuell ein Magnetwerkstoff gewählt werden muß, der wiederum nur eine geringere Magnetleistung ermöglicht.So there can be a harmful build-up of heat in the housing form. On the one hand, this can be used for the housing itself Users uncomfortably heat and parts of the magnetic stirrer endanger or heat-resistant materials make necessary. This can mainly affect one Adversely affect magnets, so that possibly Magnetic material must be selected, which in turn only one allows lower magnetic power.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Magnetrührer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem auch bei kompakter Bauweise und geringer Bauhöhe sowie geringem Abstand der Heizplatte zu dem Gehäuse ein Wärmestau mit wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen begrenzt, vermindert oder gar verhindert werden kann, ohne daß dadurch Staub und Verunreinigungen in das Gehäuseinnere gelangen.The invention is therefore based on the object To create magnetic stirrers of the type mentioned at the beginning which also with a compact design and low height as well short distance between the heating plate and the housing a heat accumulation limited with economically justifiable measures, reduced or can even be prevented without dust and Impurities get inside the housing.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einem Gerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch das Innere des Gehäuses wenigstens ein von einer Wandung umschlossener Lüftungsschacht verläuft, der in Gebrauchsstellung von unten nach oben gerichtet ist, daß seine untere Eintrittsöffnung im Bodenbereich des Gehäuses nach außen geführt und offen ist und daß seine obere Öffnung unter der zwischen der Oberseite des Gehäuses und der Heizplatte befindlichen Abschirmplatte mündet und zwischen dieser und der Oberseite des Gehäuses ein Luftpolster bildet, wobei die Größe des Querschnittes des Lüftungsschachtes so gewählt ist, daß durch natürliche Thermik eine von unten nach oben gerichtete Luftströmung entsteht. The solution to this problem is that in a device with the Features of the preamble of claim 1 through the interior of the housing at least one enclosed by a wall Ventilation shaft runs from below in the position of use is directed upwards that its lower inlet opening in Bottom area of the housing is led outwards and is open and that its upper opening is under the between the top of the Housing and the heating plate located shield plate opens and between this and the top of the housing Air cushion forms, the size of the cross section of the Ventilation duct is chosen so that by natural thermals an air flow directed from the bottom upwards.

Unterhalb des Magnetrührers und seines Gehäuses befindet sich kühlere Luft, die durch den Lüftungsschacht auf natürlichem und einfachem Wege in den Bereich unter der Heizplatte gelangt und so eine Abkühlung und Abschirmung bewirkt. Da der Lüftungsschacht von seiner Wandung umschlossen ist, wirkt er auch im Inneren des Gehäuses als Kühlkörper. Bei vertikaler Anordnung des oder der Lüftungsschächte gelangt die kühlere Luft auf kürzestem Wege aus dem Bereich unterhalb des Bodens des Gehäuses unter die Heizplatte. Aufgrund der durch Thermik gebildeten Luftströmung ergibt sich gegenüber einem allmählichen Luftaustausch eine derartige Luftströmung, daß eine bessere Abschirmung zwischen Heizplatte und Gehäuseober seite bewirkt wird, da eine Wärmeableitung und -abschirmung durch Konvektion besonders effektiv ist. Da der oder die Lüftungsschächte im Bodenbereich nach außen geführt und offen sind, bleibt das Gehäuseinnere trotz der hindurchströmenden Luft nach außen hin abgeschlossen, so daß auch Staub und Verunreinigungen vom Inneren des Gehäuses ferngehalten werden.Is located below the magnetic stirrer and its housing cooler air flowing through the ventilation duct on natural and easy way into the area under the heating plate and so cools and shields. Since the Ventilation duct is enclosed by its wall, it works also inside the housing as a heat sink. With vertical Arrangement of the one or more ventilation shafts gets the cooler Air in the shortest possible way from the area below the ground the housing under the heating plate. Because of the thermal formed air flow results in relation to one gradual exchange of air such an air flow that better shielding between the heating plate and the top of the housing side is caused by heat dissipation and shielding through convection is particularly effective. Because the one or the Ventilation shafts in the floor area led outwards and open are, the interior of the housing remains despite the flowing through Air closed to the outside, so that dust and Contamination must be kept away from the inside of the housing.

Eine konstruktiv einfache Lösung ergibt sich, wenn der Lüftungsschacht wenigstens an der Oberseite des Gehäuses befestigt, insbesondere einstückig mit dieser oder einer dort vorgesehenen Gehäusewandung verbunden ist.A structurally simple solution results if the Ventilation duct at least on the top of the housing attached, in particular in one piece with this or one there provided housing wall is connected.

Das untere Ende des Lüftungsschachtes kann in oder durch eine Öffnung einer Bodenplatte des Gehäuses nach außen geführt sein.The lower end of the ventilation duct can be in or through a Opening of a bottom plate of the housing led outwards his.

Die obere Mündung oder Öffnung des Lüftungsschachtes kann von der Heizplatte vollständig überdeckt und - gegebenenfalls ihrem Randbereich benachbart - insbesondere exzentrisch oder außermittig zu der Heizplatte angeordnet sein. Vor allem bei Heizplatten, deren Heizelemente im Randbereich umlaufen, wird so die von unten herangeführte kühlere Luft dort zuerst wirksam, wo die größte Wärmeabstrahlung auch nach unten erfolgt.The upper mouth or opening of the ventilation shaft can be from completely covered the heating plate and - if necessary adjacent to its edge area - in particular eccentric or be arranged off-center to the heating plate. Especially with Heating plates with heating elements running around the edges so the cooler air brought in from below first effective where the greatest heat radiation also down he follows.

Eine weitere Verbesserung der Wärmeabfuhr aus dem Gehäuse kann dadurch erreicht werden, daß der Lüftungsschacht im Inneren des Gehäuses in der Nähe von Wärme abgebenden Bauelementen, zum Beispiel nahe einem Transformator angeordnet ist. Auf diese Weise kann die als Kühlkörper wirkende Wandung des Lüftungsschachtes zusätzlich zur Kühlung ausgenutzt werden.A further improvement in heat dissipation from the housing can can be achieved in that the ventilation shaft inside the housing in the vicinity of heat-emitting components, for example, is placed near a transformer. On in this way, the wall of the Ventilation shaft can also be used for cooling.

Insgesamt ergibt sich ein Magnetrührer, welcher trotz seiner Heizplatte sehr kompakt und mit niedriger Bauhöhe ausgeführt werden kann, ohne daß es in dem Gehäuse zu einem unzuträgli chen Wärmestau kommt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise unter Umständen ein Rührmagnet Verwendung finden, der aus einem temperaturempfindlichen Werkstoff besteht, welcher aber eine hohe magnetische Leistung ermöglicht. Gleichzeitig sind jedoch die konstruktiven Maßnahmen und der Aufwand zur Kühlung gering und trotzdem kann das Eindringen von Staub oder Verunreinigungen in das Gehäuse vermieden werden.Overall, there is a magnetic stirrer, which despite its Heating plate very compact and low in height can be without an inadmissible in the housing Chen accumulates heat. This can advantageously Under certain circumstances, use a stirring magnet that is made of a temperature-sensitive material, which is enables high magnetic performance. Are at the same time however, the constructive measures and the effort for cooling low and yet the ingress of dust or Contamination in the housing can be avoided.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Magnetrührers anhand der Zeichnung näher beschrieben.Below is an embodiment of one magnetic stirrer according to the invention with reference to the drawing described.

Die einzige Figur zeigt eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines Magnetrührers mit Heizplatte, unter welcher ein vertikaler, durch das Gehäuse verlaufender, gegenüber dem Gehäuseinneren durch eine durchgehende Wandung abgeschlossener Lüftungsschacht mündet.The only figure shows one partly in section held side view of a magnetic stirrer with Heating plate, under which a vertical, through which Housing running, in relation to the interior of the housing completed by a continuous wall Ventilation shaft opens.

Ein im ganzen mit 1 bezeichneter Magnetrührer hat einen mit Hilfe eines Antriebsmotors in Rotation zu versetzenden Magneten, welcher einen entsprechenden Rührmagneten in einem Rührgefäß mitnehmen kann, der der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt ist. A magnetic stirrer, designated as a whole by 1 , has a magnet which can be set in rotation by means of a drive motor and which can carry a corresponding stirring magnet in a stirring vessel, which is not shown for the sake of clarity.

An der Oberseite des Magnetrührers 1 erkennt man eine diesem zugehörende Heizplatte 2, auf welcher ein Gefäß mit dem zu erwärmenden und vorzugsweise auch zu rührenden Gut aufgestellt werden kann. Die Heizplatte 2 ist deshalb horizontal angeordnet.On the top of the magnetic stirrer 1 one can see a heating plate 2 belonging to it, on which a vessel with the material to be heated and preferably also to be stirred can be placed. The heating plate 2 is therefore arranged horizontally.

Die Heizplatte 2 befindet sich dabei benachbart, d. h. oberhalb eines Gehäuses 3 des Magnetrührers 1. In diesem Gehäuse 3 sind nicht näher dargestellte Bauteile, elektrische Leitungen, Steuerteile und dergleichen und der schon erwähnte Antriebsmotor für den antreibenden Rührmagneten angeordnet, die vor einer Erwärmung durch die Heizplatte 2 geschützt werden sollen.The heating plate 2 is adjacent, ie above a housing 3 of the magnetic stirrer 1 . In this housing 3 components, not shown, electrical lines, control parts and the like and the aforementioned drive motor for the driving stirring magnet are arranged, which are to be protected from heating by the heating plate 2 .

Zu diesem Zweck ist durch das Geräteinnere wenigstens ein eine geschlossene Wandung 4 aufweisender Lüftungsschacht 5 gelegt. Dieser Lüftungsschacht 5 führt durch das Gehäuse 3 des Gerätes 1 von unten nach oben und tritt im Bodenbereich des Gehäuses 3 aus. Der Lüftungsschacht 5 hat also im Bodenbereich eine Eintrittsöffnung 6 und unterhalb der Heizplatte 2 eine obere Öffnung 7 als Austrittsöffnung. Diese mündet unter der Heizplatte 2. Da der Lüftungsschacht 5 in Gebrauchsstellung etwa vertikal durch das Gehäuse 3 des Magnetrührers 1 verläuft und sein Querschnitt relativ groß gewählt ist, kann durch natürliche Thermik eine von unten nach oben gerichtete Luftströmung entstehen.For this purpose, at least one ventilation shaft 5 having a closed wall 4 is placed through the interior of the device. This ventilation shaft 5 leads through the housing 3 of the device 1 from the bottom up and exits in the bottom area of the housing 3 . The ventilation shaft 5 thus has an inlet opening 6 in the floor area and an upper opening 7 as an outlet opening below the heating plate 2 . This opens under the heating plate 2 . Since the ventilation shaft 5 extends approximately vertically through the housing 3 of the magnetic stirrer 1 in the position of use and its cross section is selected to be relatively large, natural thermals can result in an air flow directed from the bottom upwards.

Dabei erkennt man in der Zeichnung deutlich, daß der Lüftungsschacht 5 an der Oberseite des Gehäuses 3 befestigt ist und zwar einstückig mit der dort vorgesehenen Gehäusewandung 8 verbunden ist. Er kann also auf einfache Weise bei der Fertigung des Gehäuses gleich mitangefertigt werden.It can be clearly seen in the drawing that the ventilation shaft 5 is attached to the top of the housing 3 and is integrally connected to the housing wall 8 provided there. It can therefore also be produced in a simple manner in the manufacture of the housing.

Da das untere Ende des Lüftungsschachtes 5 mit seiner Eintrittsöffnung 6 in oder durch eine Öffnung 9 einer Bodenplatte 10 des Gehäuses 3 nach außen geführt ist, bleibt das Innere des Gehäuses trotz dieses durchlaufenden Lüftungsschachtes 5 gegenüber der Außenseite abgeschlossen und vor Staub und Verunreinigungen geschützt. Dennoch kann dieser geschlossene Lüftungsschacht 5 ein kühlendes Luftpolster 16 zwischen Gehäuse 3 und Heizplatte 2 legen und so eine zu starke Erwärmung des Gehäuses 3 verhindern. Gleichzeitig wirkt die durchgehende Wandung 4 des Lüftungsschachtes 5 innerhalb des Gehäuses 3 auch noch als Kühlkörper. Es ist deshalb zweckmäßig, daß der Lüftungsschacht 5 im Inneren des Gehäuses 3 in der Nähe von sehr warm werdenden Bauelementen, im Ausführungsbeispiel nahe einem Transformator 11 angeordnet ist und diesen zusätzlich kühlen kann.Since the lower end of the ventilation shaft 5 is guided to the outside with its inlet opening 6 in or through an opening 9 of a base plate 10 of the housing 3 , the interior of the housing remains closed to the outside despite this continuous ventilation shaft 5 and is protected from dust and contamination. Nevertheless, this closed ventilation shaft 5 can place a cooling air cushion 16 between the housing 3 and the heating plate 2 and thus prevent excessive heating of the housing 3 . At the same time, the continuous wall 4 of the ventilation shaft 5 also acts as a heat sink within the housing 3 . It is therefore expedient that the ventilation shaft 5 is arranged in the interior of the housing 3 in the vicinity of components that become very warm, in the exemplary embodiment close to a transformer 11 , and can additionally cool it.

Damit sich das Luftpolster gut unter der Heizplatte 2 verteilen und ausbilden kann, von der Heizplatte erwärmte Luft aber immer wieder abfließen kann, bevor die Temperatur zu stark ansteigt, ist die obere Mündung 7 des Lüftungsschachtes 5 von der Heizplatte 2 zwar vollständig überdeckt, jedoch deren Randbereich benachbart, also exzentrisch zur Heizplatte 2 beziehungsweise außermittig von dieser angeordnet. Damit dabei die durch den Lüftungskanal 5 zwischen die Heizplatte 2 und die Gehäuseoberseite geführte Luft nicht zu schnell seitlich aus dem Randbereich der Heizplatte 2 abfließen kann, ist an der Gehäuseoberseite zwischen dieser und der Heizplatte 2 ein umlaufender, gegenüber der Mündung 7 des oder der Lüftungsschächte 5 hochstehender Rand 12 angeordnet. Dieser vermindert in seinem Bereich den Durchtrittsquerschnitt für die seitlich abfließende Luft, so daß sich das Luftpolster genügend lange halten kann, um eine Isolierung und Kühlung zu bewirken, ohne jedoch ein völliges Abfließen der sich dabei erwärmenden Luft zu verhindern. Auf diese Weise kann der Zustrom kühlerer Luft durch den oder die Lüftungsschächte 5 gut ins Gleichgewicht mit dem Abfließen der sich erwärmenden Luft des Luftpolsters unterhalb der Heizplatte 2 gebracht werden.So that the air cushion can distribute and form well under the heating plate 2 , but air heated by the heating plate can flow off again and again before the temperature rises too much, the upper mouth 7 of the ventilation shaft 5 is completely covered by the heating plate 2 , but it covers it Edge area adjacent, ie eccentric to the heating plate 2 or eccentrically from this. So that the air guided through the ventilation duct 5 between the heating plate 2 and the top of the housing cannot flow too quickly laterally from the edge region of the heating plate 2 , there is a circumferential on the top of the housing between the latter and the heating plate 2 , opposite the mouth 7 of the ventilation shafts 5 upstanding edge 12 arranged. This reduces the cross-section of the area for the laterally flowing air, so that the air cushion can last long enough to effect insulation and cooling, but without preventing the air that is being heated from flowing away completely. In this way, the inflow of cooler air through the ventilation shafts 5 can be brought into good equilibrium with the outflow of the warming air from the air cushion below the heating plate 2 .

Eine weitere Verminderung einer Erwärmung des Gehäuses 3 wird dadurch erzielt, daß der Lüftungsschacht 5 unterhalb einer zwischen der Oberseite des Gehäuses 3 und der Heizplatte 2 befindlichen Abschirmhaube oder -platte 13 mündet und zwischen dieser und der Geräteoberseite das schon erwärmte Luftpolster gebildet wird. Dabei erkennt man, daß diese Abschirmplatte 13 über den seitlichen Umriß der Heizplatte 2 noch etwas vorsteht und einen schräg abwärts gerichteten Rand hat, durch welchen die Wärmestrahlung von der Heizplatte 2 noch besser von dem Gehäuse 3 ferngehalten werden kann. Dennoch kann durch den Spalt 14 zwischen dem hochstehenden Rand 12 und dieser Abschirmplatte 13 soviel Luft abfließen, wie durch den Lüftungsschacht 5 herangeführt wird.A further reduction in heating of the housing 3 is achieved in that the ventilation duct 5 opens below a shielding hood or plate 13 located between the top of the housing 3 and the heating plate 2 and the already heated air cushion is formed between this and the top of the device. It can be seen that this shielding plate 13 still protrudes somewhat beyond the lateral outline of the heating plate 2 and has an obliquely downward edge through which the heat radiation from the heating plate 2 can be kept even better away from the housing 3 . Nevertheless, as much air can flow through the gap 14 between the upstanding edge 12 and this shielding plate 13 as is brought in through the ventilation shaft 5 .

Mit geringem konstruktivem Aufwand kann eine natürliche Thermik durch den oder die Luftschächte 5 erzeugt werden, wodurch ein kühlendes Luftpolster zwischen Gehäuse 3 und Heizplatte 2 entsteht, so daß selbst bei flacher und gedrängter Bauweise und relativ geringem Abstand zwischen Heizplatte 2 und Gehäuse 3 ein Wärmestau oder eine zu starke Erwärmung des Gehäuses 3 verhindert wird.With little design effort, a natural thermals can be generated by the air shafts 5 , whereby a cooling air cushion is created between the housing 3 and the heating plate 2 , so that even with a flat and compact construction and a relatively short distance between the heating plate 2 and the housing 3 , heat build-up or excessive heating of the housing 3 is prevented.

Claims

1. magnetic stirrer ( 1 ) with a heating plate ( 2 ) and a shielding plate ( 13 ), the heating plate ( 2 ) being arranged adjacent to and in a housing ( 3 ) of the magnetic stirrer ( 1 ), above the housing ( 3 ) Housing ( 3 ) on drive parts, control parts, electrical lines and components or the like are arranged and cooling air from below passes from the housing ( 3 ) into the area of the heating plate ( 2 ), characterized in that through the interior of the housing ( 3 ) at least one ventilation shaft ( 5 ) enclosed by a wall, which in the position of use is directed from bottom to top, that its lower inlet opening ( 6 ) in the bottom region of the housing ( 3 ) is guided outwards and open, and that its upper opening ( 7 ) under the between the top of the housing ( 3 ) and the heating plate ( 2 ) shield plate ( 13 ) opens and between this and the top of the housing ( 3 ) an air cushion forms, the size of the cross section of the ventilation shaft ( 5 ) is selected so that a natural airflow creates a bottom-up air flow.

2. Magnetic stirrer according to claim 1, characterized in that the ventilation shaft ( 5 ) is attached at least to the top of the housing, in particular in one piece with this or a housing wall ( 8 ) provided there.

3. Magnetic stirrer according to claim 1 or 2, characterized in that the lower end of the ventilation shaft ( 5 ) in or through an opening ( 9 ) of a base plate ( 10 ) of the housing ( 3 ) is guided to the outside.

4. Magnetic stirrer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the upper mouth or opening ( 7 ) of the ventilation shaft ( 5 ) from the heating plate ( 2 ) completely covered and - optionally adjacent to its edge area - in particular eccentrically or off-center, too the heating plate ( 2 ) is arranged.

5. Magnetic stirrer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ventilation shaft ( 5 ) inside the housing ( 3 ) in the vicinity of heat-emitting components, for. B. is arranged near a transformer ( 11 ).

6. Magnetic stirrer according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the upper side of the housing ( 3 ) between this and the shielding plate ( 13 ) circulate one of the, opposite the mouth ( 7 ) of the or the ventilation shafts ( 5 ) upright Edge ( 12 ) is arranged.