DE7232320U - Geraet zur temperaturbehandlung von gut insbesondere fuer die verwendung in laboratorien - Google Patents

Description

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Parfa Parfumerie und Kosmetik A.-G.. Zürich (Schweiz)

Gerät zur Temperaturbehandlung von Gut, insbesondere für die

Verwendung in Laboratorien

Die Neuerung betrifft ein Gerät zur Temperaturbehandlung von Gut, insbesondere für die Verwendung in Laboratorien, mit einem zur Aufnahme des Gutes bestimmten Gehäuse, einem motorisch angetriebenen Gebläse zum Umwälzen eines gasförmigen Mediums im Innern des Gehäuses, und mindestens einer Heizoder Kühlvorrichtung zum Erhitzen oder Kühlen des umzuwälzenden gasförmigen Mediums.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein Gerät der genannten Art zu schaffen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen eine geringere thermische Trägheit aufweist und somit eine höhere Genauigkeit der Temperaturregulierung ermöglicht und das eine bequemere Ueberwachung des Gutes während seiner Behandlung gewährt.

Das diese Aufgabe lösende Gerät gemäss der Neuerung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse zwei koaxial ineinander angeordnete, je mindestens zum Teil aus durchsichtigem Material bestehende Wandungen mit einem dazwischen liegen-

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den ringförmigen Mantelraum aufweist, dass die aussere der Wandungen an ihrem einen axialen Ende fest verschlossen und an ihrem entgegengesetzten axialen Ende mit einer Beschickungs- und Entnahmetüre versehen ist, dass die innere der Wandungen axial kürzer ist als die äussere Wandung, um an beiden Enden Verbindungen zwischen dem ringförmigen Mantelraum und dem Innenraum der inneren Wandung zu schaffen, dass das Gebläse zur Umwälzung des im Gehäuse enthaltenen gasförmigen Mediums in hauptsächlich axialer Richtung durch den ringförmigen Mantelraum und in entgegengesetzter Richtung durch den Innenraum der inneren Wandung ausgebildet ist und dass das Gebläse und die Heiz- oder Kühlvorrichtung ausserhalb des durchsichtigen Bereichs beider Wandungen angeordnet sind.

Bei dieser Ausbildung des Gerätes erzielt man eine ungewöhnlich niedrige thermische Trägheit der Temperatureinwirkung auf das zu behandelnde Gut, weil das erhitzte oder gekühlte gasförmige Medium mittels des Gebläses in hauptsächlich axialer Richtung durch den ringförmigen Mantelraum und anschliessend in entgegengesetzter hauptsächlich axialer Richtung durch den Innenraum der inneren Wandung gefördert wird. Da das Gebläse und die Heiz- oder Kühlvorrichtung ausserhalb des durchsichtigen Bereichs beider Wandungen, vorzugsweise innerhalb der verschlossenen Endpartie der äusseren Wandung, angeordnet sind, bleiben diese Bauteile von aussen unsichtbar und hat der Blick freien Zutritt zu dem zu behandelnden Gut im Innern des Gehäuses.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein elektrischer Temperaturfühler im Bereich des von der Beschickungsund Entnahmetüre abgewandten Endes der inneren Wandung angeordnet, um ein von der Jeweils herrschenden Temperatur ab-

hängiges elektrisches Signal zu erzeugen. Der Temperaturfühler steht zweckmässig mit einer elektronischen Regeleinrichtung zur Steuerung der Energiezufuhr zur Heiz- oder Kühlvorrichtung in Verbindung. Die Regeleinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass sie automatisch die Temperatur im Gehäuse auf einen vorgewählten konstanten Wert einregelt oder gemäss einer vorbestimmten zeitlichen Funktion steuert, was wegen der verhältnismässig geringen thermischen Trägheit des Gerätes ungewöhnlich genau erfolgen kann.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und die Vorteile der Neuerung ergeben sich aus den Ansprüchen, aus der Beschreibung und aus der Zeichnung, in welcher ein Ausführungsbeispiel der Neuerung teils schematisch veranschaulicht ist.

Fig. 1 zeigt ein nach der Neuerung ausgebildetes Gerät zur Wärmebehandlung von Gut, teils in Seitenansicht und teils im axialen Längsschnitt;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht des Gerätes von rechts in Fig. 1 her gesehen;

Fig, 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.

Das dargestellte Gerät weist ein Gehäuse 10 auf, das im wesentlichen zylindrische Gestalt hat und zur Aufnahme des zu behandelnden Gutes dient. Das Gehäuse 10 ist aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt. Es weist zwei koaxial ineinander angeordnete Glaszylinder 11 und 12 auf, die hitzebeständig und durchsichtig sind. Der äussere Glaszylinder 11 ist an seinem einen (in Fig. 1 linken) axialen Ende durch die Umfangswand 13a eines Bechers 13 verlängert und durch den Boden 13h des Bechers fest verschlossen. Am gleichen Ende ist der innere Glaszylinder 12 durch eine Manschette 14 verlängert, die in den Becher 13 hineinragt. Am gegenüberliegenden

(in Fig. 1 rechten) axialen Ende ist der äussere Glaszylinder 11 mit einem Ring 15 verbunden, der eine Beschickungsund Entnahmeöffnung 16 des Gehäuses 10 umgibt. In den Ring 15 ist eine in der Art einer Irisblende ausgebildete Türe zum wahlweisen Oeffnen und Schliessen der Oeffnung 16 eingebaut. Die Lamellen 17a (Fig. 2) der Türe 17 sind in bekannter Weise durch Drehen eines Lamellensteuerringes 18 betätigbar, zu dessen Antrieb ein Handgriff 19 vorhanden ist.

Der innere Glaszylinder 12 und die Manschette 14 bilden zusammen eine innere zylindrische Wandung 12, 14, deren axiale Abmessung kürzer ist als diejenige der durch den äusseren Glaszylinder 11 und die Umfangswand 13a des Bechers gebildete äussere, ebenfalls annähernd zylindrische Wandung 11, 13a. Zwischen der genannten inneren Wandung 12, 14 und der äusseren Wandung 11, 13a liegt ein ringförmiger Mantelraum 20, der an den beiden axialen Enden der inneren Wandung 12, 14 "nit dem Innenraum 21 der inneren Wandung in Verbindung steht.

Als Träger der beschriebenen Konstruktion dient eine Hülse 22, die eine Basis 23 zur Abstützung und Beiestigung auf einem nicht dargestellten Sockel oder Halter aufweist. In der Hülse 22 ist der bereits erwähnte Becher 13 angeordnet, wobei ein radial nach aussen ragender Rand 13c des Bechers entlang der Mündung der Hülse 22 aufliegt. Eine Ringscheibe 24 ist zwischen den genannten Rand des Bechers 13 und das angrenzende Ende des äusseren Glaszylinders 11 eingelegt. Mit Hilfe einiger Zugstangen 25, die auf der Aussenseite des äusseren Glaszylinders 11 verlaufen, ist der Ring 15 mit der Hülse 22 verbunden. Das eine Ende jeder Zugstange ist mittels eines Gewindeansatzes 26 in eine entsprechende Gewindebohrung des Ringes 15 eingeschraubt. Am anderen Ende der Zugstange 25 sind auf einen Gewindeansatz 28 zwei Muttern 29 aufgeschraubt. Eine Schraubendruckfeder 30 befindet sich zwi-

sehen den Muttern und der Hülse 22, derart, dass unter dem Einfluss der Federn 30 sowohl der Ring 15, der Glaszylinder 11, die Ringscheibe 24 als auch der Rand 13c des Bechers 13 mittels der Zugstangen 25 in Richtung gegen die Hülse 22 gedrängt und somit mechanisch zusammengehalten werden. Die Ringscheibe 24 trägt ihrerseits das angrenzende Ende des inneren Glaszylinders 12 sowie die Manschette 14, Der innere Glaszylinder 12 und die Manschette 14 weisen je einen radial nach innen vorspringenden Rand 31 bzw. 32 auf. Diese Ränder 31 und werden durch Schrauben 35 und Muttern 36 unter Zwischenschaltung von Federn 37 in Anlage an der Ringscheibe 24 gehalten. Die Ringscheibe 24 ist im Bereich des ringförmigen Mantelraumes 20 mit einer Anzahl von Durchbrechungen 38 versehen, die den Durchtritt von Luft oder eines andern gasförmigen Mediums gestatten. Die der Beschickungs- und Entnahmetüre 17 zugewandte Endpartie des inneren Glaszylinders 12 weist eine Anzahl radial nach aussen abstehender Vorsprünge 39 auf, die sich gegen den äusseren Glaszylinder 11 abstützen.

Im Becher 13 und somit innerhalb der fest verschlossenen Endpartie der äusseren Wandung 11, 13a befindet sich ein Zentrifugal-Gebläserad 40, dessen Welle 41 in einer an der Hülse 22 und am Boden 13b des Bechers 13 befestigten lagerbuchse 42 drehbar gelagert ist. Zum Antrieb der Welle 41 und des Gebläserades 40 dient ein Elektromotor 43, der sich ausserhalb der Büchse 22 befindet und an einer Halteplatte 44 befestigt ist, die ihrerseits durch Schrauben 45 unter Zwischenschaltung einer Isolierplatte 46 mit der Büchse 22 in fester Verbindung steht. Das von? Gebläserad 40 abgewandte Ende der Welle 41 trägt ein Axial-Gebläserad 47 für die Kühlung des Motors 43. Eine Schutzhaube 48, welche den Motor 43 und das Axial-Gebläserad 47 umgibt, ist an der Hülse 22 lösbar befestigt mit Hilfe von Schrauben 49. Die Schutzhaube 48 weist eine zentrale Lufteintrittsöffnung 50, die durch ein Gitter 51 abgedeckt ist, so-

wie mehrere am Umfang angeordnete Luftaustrittsöffnungen 52 auf, um den Durchtritt von Kühlluft zu ermöglichen. Der zwischen dem Becher 13 und der Hülse 22 liegende Zwischenraum ist mit einem thermischen Isolierstoff 53 ausgefüllt.

Eine elektrische Heizvorrichtung 55 ist schraubenlinienförmig zwischen der Umfangswand 13a des Bechers 13 und der Manschette 14 angeordnet. Im Bereich des von der Beschickungs- und Entnahmetüre 17 abgewandten Endes des Glaszylinders 12 befindet sich ein elektrischer Temperaturfühler 56, z.B. ein temperaturabhängiger elektrischer Widerstand. Der Temperaturfühler 56 ist in einem passenden Hohlraum zwischen zwei unmittelbar aneinanderliegenden Blechplatten 57 untergebracht, die mit Hilfe der bereits erwähnten Schrauben 35 festgehalten sind. Die Blechplatten 57 weisen Durchbrechungen 58 für den Durchtritt von Luft oder einem anderen gasförmigen Medium auf.

Ein mehradriges elektrisches Kabel 60 für die Speisung des Motors 43 und der Heizvorrichtung 55 sowie zum Anschluss des Temperaturfühlers 56 ist aus der Haube 48 herausgeführt und an eine elektronische Regeleinrichtung 61 angeschlossen, die ihrerseits an eine Stromquelle, z.B. das Lichtstromnetz, angeschlossen ist.

Die Gebrauchs- und Wirkungsweise des beschriebenen Gerätes ist wie folgt:

Das einer Wärmebehandlung zu unterziehende Gut wird bei geöffneter Beschickungs- und Entnahmetüre 17 in den Innenraum 21 des Gehäuses 10 eingebracht, wonach man die Türe 17 schliesst. Der Motor 43 wird eingeschaltet und damit das Zentrifugal-Gebläserad 40 in Drehung versetzt. Das Gebläserad fördert die im Gehäuse 10 enthaltene Luft in einem geschlossenen Kreislauf in im wesentlichen axi&ler Richtung duich den Mantelraum 20 zwischen der äusseren Wandung 11, 13a und der

inneren Vradung 12, 14 gegen die Türe 17 und anschließsend in entgegengesetzter Richtung durch den Innenraum 21 zurück zum Gebläserad 40. Durch die elektrische Heizvorrichtung 55 wird die umgewälzte Luft unmittelbar erhitzt, und die erhitzte Luft trägt die Wärmeenergie zu dem im Innenraum 21 befindlichen Gut, das somit ebenfalls erwärmt wird· Die zirkulierende ^TAift beheizt natürlich auch die Wandungen des Gehäuses 10, insbesondere die Glaszylinder 11 und 12, die einen Teil der so erhaltenen Wärmeenergie durch Strahlung an das zu behandelnde Gut abgeben. In praktisch genau gleicher Weise wird auch der Temperaturfühler 56 erhitzt, der ein von der herrschenden Temperatur abhängiges elektrisches Signal an die Regelvorrichtung 61 übermittelt. Die letztere ist derart ausgebildet, dass sie die Zufuhr elektrischer Energie zur Heizvorrichtung 55 in Steuerabhängigkeit von dem durch den Temperaturfühler 56 übermittelten Signal regelt, beispielsweise so, dass die Temperatur im Innenraum 21 praktisch konstant auf einem vorgewählten Wert bleibt oder automatisch zeitlich gemäss einem vorgegebenen Programm ändert. Nach der gewünschter Wärmebehandlung wird die Türe 17 geöffnet und das behandelte Gut aus dem Gehäuse herausgenommen.

Das beschriebene Gerät hat den Vorteil, dass das der Behandlung unterworfene Gut durch die durchsichtigen Glaszylinder 11 und 12 hindurch jederzeit visuell beobachtet werden kann, dass das der Luftumwälzung dienende Gebläserad 40 und die Heizvorrichtung 55 von aussen weder sichtbar sind noch die Sicht auf das Behandlungsgut behindern, Jass das Gerät eine verhältnismässig geringe Wärmespeicherkapazität aufweist, dass wegen der durch das Gebläserad 40 erzielten verhältnismässig raschen Luftumwälzung die jeweilige Temperatur der Heizvorrichtung schnell dem zu behandelnden Gut mitgeteilt wird und dass zufolge der beiden letzterwähnten Vorteile eine ungewöhnlich hohe Genauigkeit der automatischen Temperaturregelung erzielbar ist.

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Anstelle von Luft kann gegebenenfalls im Gehäuse 10 ein anderes gasförmiges Medium vorhanden sein und mittels des Ge-S bläserades 40 umgewälzt und durch die Heizvorrichtung 55 er-

f hitzt werden.

; Die Heizvorrichtung 55 kann durch eine Kühlvorrichtung

; (nicht dargestellt) ersetzt sein, wenn das Gut bei Tempera-

[ türen unterhalb der Atmosphärentemperatür behandelt werden

soll. Auch in diesem Fall lässt sich die Temperatur der Kühlvorrichtung durch die Regeleinrichtung 61 in Steuerabhängig- ; keit von dem Temperaturfühler 56 auf einen konstanten Wert

regeln oder gemäss einem vorgegebenen zeitlichen Programm ändern.

Es sind auch Ausführungsformen des Gerätes möglich, bei denen eine zusätzliche Heiz- oder Kühlvorrichtung an dem der Beschickungs- und Entnahmetüre 17 zugewandten Ende des Ge-

häuses 10 angeordnet ist. Ebenso kann am einen axialen Ende des Gehäuses 10 die Heizvorrichtung 55 und am anderen Ende eine Kühlvorrichtung vorgesehen sein, damit mit dem gleichen Gerät wahlweise das zu behandelnde Gut erhitzt oder gekühlt ^! werden kann.

Claims (4)

Sehutzansprüche

1. Gerät zur Temperaturbehandlung von Gut, insbesondere für die Verwendung in Laboratorien, mit einem zur Aufnahme des Gutes bestimmten Gehäuse, einem motorisch angetriebenen Gebläse zum Umwälzen eines gasförmigen Mediums im Innern des Gehäuses, und mindestens einer Heiz- oder Kühlvorrichtung zum Erhitzen oder Kühlen des umzuwälzenden gasförmigen Mediums, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) zwei koaxial ineinander angeordnete, je mindestens zum Teil aus durchsichtigem Material bestehende Wandungen (11, 13a und 12, 14) mit einem dazwischen liegenden ringförmigen Mantelraum (20) aufweist, dass die äussere (11, 13a) der Wandungen an ihrem einen axialen Ende fest verschlossen (bei 13b) und an ihrem entgegengesetzten axialen Ende mit einer Beschickungs- und Entnahmetüre (17) versehen ist, dass die innere (12, 14) der Wandungen axial kürzer ist als die äussere Wandung (11, 13a), um an beiden Enden Verbindungen zwischen dem ringförmigen Mantelraum (20) und dem Innenraum (21) der inneren Wandung (12, 14) zu schaffen, dass das Gebläse (40) zur Umwälzung des im Gehäuse (10) enthaltenen gasförmigen Mediums in hauptsächlich axialer Richtung durch den ringförmigen Mantelraum (21) und in entgegengesetzter Richtung durch den Innenraum (20) der inneren Wandung (12, 14) ausgebildet ist und dass das Gebläse (40) und die Heiz- oder Kühlvorrichtung (55) ausserhalb des durchsichtigen Bereiches (11, 12) beider Wandungen (11, 13a und 12, 14) angeordnet sind.

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (40) und die Heiz- oder Kühlvorrichtung (55) innerhalb der fest verschlossenen Endpartie (13a) der äußeren Wandung (11, 13a) angeordnet sind,

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide der koaxial ineinander angeordneten Wandungen (11, 13a und 12, 14) je wenigstens zum Teil aus einem hitzebeständigen Glaszylinder (11 bzw. 12) gebildet sind.

4. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des von der Beschickungs- und Entnahmetüre (17) abgewandten Endes der inneren Wandung (12, 14) ein elektrischer Temperaturfühler (56) angeordnet ist.