DE7738469U1 - Verbindungseinrichtung an einem rotationsverdampfer - Google Patents

Description

Büchi Laboratoriums-Technik AG, CH-9230 Flawil, Schweiz

Verbindungseinrichtung an einem Rotationsverdampfer

Die Neuerung betrifft eine Verbindungseinrichtung an einem Rotationsverdampfer zum kraftschlüssigen Uebertragen eines Drehmoments von der angetriebenen Aufnahme-Hülse für das Dampfdurchführungsrohr auf ein bis zu einem vorbestimmten Anschlag konzentrisch in die Hülse einschiebbares Dampfdurchführungsrohr, welches mit einer, sich in Einschiebrichtung erweiternden Schulter versehen ist.

Rotationsverdampfer mit rotierendpn Destillationskolben dienen hauptsächlich zum schnellen Eindampfen von Flüssigkeiten in Labcratorien. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer- Antriebsvorrichtung mit Stativ und Heizbad, sowie aus einem Glassatz mit Dicht- und Verbindungselementen.

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Die Verbindungseinrichtung dient dabei dazu, das Dampfdurchführungsrohr, an welchem der Verdampferkolben befestigt ist, kraftschlüssig mit der Antriebsvorrichtung zu verbinden. Die Verbindungseinrichtung muss das Uebertragen eines starken Drehmoments ohne zu rutschen oder stehen zu bleiben, gewährleisten. Da die gesamte Anlage häufig gereinigt und demontiert werden muss, ist es jedoch auch wichtig, dass sämtliche Glasteile einschliesslich des Dampfdurchführungsrohrs jederzeit problemlos ausgewechselt werden können.

Es sind bereits Verbindungseinrichtungen bekannt, bei denen das Dampfdurchführungsrohr nach der Art eines Bajonettverschlusses in die Antriebsvorrichtung eingesetzt wird. Da beim Betrieb der Anlage jedoch Vibrationen auftreten, besteht die Gefahr, dass sich der Bajonettverschluss von selbst lösen kann. Bei einer anderen bekannten Verbindungseinrichtung weist das Dampfdurchführungsrohr eine konische Passung auf, welche in einen korrespondierenden Gegenkonus an der Antriebsvorrichtung eingeschoben wird. Der Anzug des Konus ist dabei derart dimensioniert, dass die konische Verbindung selbsthemmend ist. Der Nachteil dieser Verbindung besteht in erster Linie jedoch darin, dass sie sich bei Erwärmung der einzelnen Teile derart stark verkeilt, dass sie praktisch nicht mehr von Hand gelöst werden kann. Diese Erscheinung ist auf die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Verbindungsteile zurückzuführen.

Es ist daher Aufgabe der Neuerung, eine Verbindungseinrichtung zu schaffen, mit welcher das Dampfdurchführungsrohr auf einfachste Weise eingesetzt und wieder gelöst werden kann und dass dabei während des Betriebs eine zuverlässige Kraftübertragung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ai-"nahme-Hülse auf einer quer zur Mittelachse verlaufenden Schnittebene mit käfigartigen Oeffnungen zur Aufnahme von Kugeln versehen ist, dass die Kugeln etwa auf der Schulter des Dampfdurchführungsrohrs aufliegen und von einem drehbaren Aussenring in den Oeffnungen gehalten werden, welcher Aussenring in eine Oeffnungs- und in eine Schliessposition verdrehbar ist und der an seiner inneren, den Kugeln zugewandten Begrenzungswand mit partiellen Aussparun en versehen ist, deren Tiefe tangsntial vom Innendurchmesser her zunimmt, sodass die Kugeln durch Drehung des Aussenringes in die Schliessposition gegen die Schulter pressbar sind, wodurch das Dampfdurchführungsrohr andererseits bis an den vorbestimmten Anschlag gepresst ist, und dass die Kugeln durch Drehung des Aussenringes in die Oeffnungsposition in die tiefsten Stellen der partiellen Aussparungen zurückverlagerbar sind, sodass das Dampfdurchführungsrohr aus der Hülse herausziehbar ist.

Auf diese Weise wird erreicht, dass das Dampfdurchführungsrohr durch eine kurze Drehung des Aussenringos zuverlässig mit der Antriebsvorrichtung verbunden wird und auf ebenso einfache Weise wieder gelöst werden kann. Um das Dampfdurchführungsrohr in der Antriebsvorrichtung zu zentrieren, besteht der vorbestimmte Anschlag vorteilhaft aus einem konischen Sitz, der jedoch nicht mehr selbsthemmend zu sein braucht, da das Dampfdurchführungsrohr durch die gegen die Schulter gepressten Kugeln fixiert wird. Der Anschlag kann dabei derart dimensioniert sein, dass selbst bei starker Wärmeausdehnung oder sogar bei Verschmutzung das Dampfdurchführungsronr nach dem Lösen des Aussenringes jederzeit leicht herausgezogen werden kann.

Die mit dem drehbaren Aussenring angestrebte Klemmwirkung auf das Dampfdurchführungsrohr lässt sich besonders vorteilhaft realisieren, wenn der drehbare Aussenring aus Kunststoffmaterial gefertigt ist. Durch die dem Kunststoffmaterial eigene Materialelastizität kann ersichtlicherweise bei Schliessposition des Aussenrings eine Vorspannkraft auf die Kugeln ausgeübt werden.

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Um auch bei starken Erschütterungen der Verbindungseinrichtung ein selbständiges Lösen und Zurückgleiten des Ausaenringes in die Oeffnungsposition zuverlässig zu verhindern, sind gemäss einer Veiteren Ausgestaltung der Neuerung die partiellen Aussparungen am Aussenring ν hrem flacheren Ende mit einer zusätzlichen kugeligen Vertiefung zum Einrasten der Kugeln versehen. Auf diese Weise kann der Aussenring nur dann in die Oef fnungsposition zurückgedreht werden, wenn ein Drehmoment aufgewendet wird, welches ausreicht, um den Ring bzw. die Kugeln gegen den Materialwiderstand 4ea Ringes aus den kugeligen Vertiefungen herauszuheben.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Die schematiache Darstellung eines Rotationsverdampfers,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Verbindungseinrichtung,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Schnittebene I-I,

Fig. 4 eiü abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Aussenringes,

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, und

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel mit abgewandeltem Anschlag.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht ein Rotationsverdampfer aus einem Verdampfungskolben 1, der über eine geschliffene Verbindung 14 mit Hilfe von Schliffklemmen 15 an einem um seine Achse beweglichen Dampfäurchführungsrohr 2 befestigt ist. Das DampfdurchfUhrungsrohr 2 wird von einer Antriebsvorrichtung 3 in Bewegung gesetzt, welche ihrerseits an einem Stativ 4 befestigt ist. Der Ver-· dampfungskolben 1 taucht ic ein Temperierbad 6, wobei die im Verdampferkolben 1 befindliche Flüssigkeit 7 durch die Rotation des Kolbens laufend umgewälzt vird.

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Die aufsteigenden Dämpfe werden durch das Dampfdurchführungsrohr 2 dem Kühler 5 zugeführt.

Die neuerungsgemässe Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Wie dargestellt, wird das Dampfdurchführungsrohr 2 bis zu einem vorbestimmten Anschlag 16 in eine angetriebene Hülse 8 eingeschoben. Um das Dampfdurchführungsrohr 2 auf einfachste Weise in der Antriebsvorrichtung zu zentrieren, besteht der Anschlag 16 beim dargestellten Ausfünrungsbeispiel aus einem konischen Sitz, der jedoch nicht selbsthemmend ist. Das Dampfdurchführungsrohr 2 ist mit einer, sich in Einschiebrichtung A erweiternden Schulter 9 versehen. Die angetriebene Hülse 8 ist mit käfigartigen Oeffnungen 10 versehen, welche ähnlich wie bei Kugellagern zur Aufnahme von Kugeln 11 dienen. Die Anzahl der Oeffnungen, bzw. der Kugeln richtet sich nach dem Durchmesser des Dampfdurchführungsrohre 2 und beträgt beim Ausführungsbeispiel drei.

Damit lässt sich eine besonders einfache und doch statisch bestimmte Verbindung erreichen. Die Oeffnungen 10 sind derart in der Hülse 8 angeordnet, dass die Kugeln 11 bei bis an den Anschlag 16 eingeschobenem Dampfdurchführungsrohr 2 auf die Schulter 9 zu liegen kommen. Die Kugeln 11 werden von einem drehbaren Aussenring 12, der in eine Schliessposition B und in eine Oeffnungsposition C verdreht werden kann, in den Oeffnungen gehalten.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Aussenring 12 mit partiellen Aussparungen 13 versehen, deren Tiefe tangential vom Innendurchmesser her zunimmt. Bei der in Fig. 3 dargestellten geschlossenen Position des Aussenrings 12, presst dieser die Kugeln 11 gegen die Schulter 9 des Dampfdurchführungsrohrs 2. Ersichtlicherweise wird so an der Schulter 9 eine axiale Kraft in Einschiebriehtung A ausgeübt, welche ausreicht, um das Dampfdurchführungsrohr 2 mit der angetriebenen Hülse 8 kraftschlüssig zu verbinden.

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Um das Dampfdurchführungsrohr 2 aus der Halterung zu lösen, wird der Aussenring 12 in Richtung C verdreht. Dabei werden die Kugeln 11 freigegeben und können in die tiefsten Stellen 17 der partiellen Aussparungen 13 zurückweichen. Die Schulter 9 wird so ebenfalls entlastet und das Dampfdurchführungsrohr 2 kann ohne Widerstand aus der Hülse 8 herausgezogen werden. Ersichtlicherweise müssen die Kugeln 11 soweit in die Aussparungen 13 zurückweichen können, dass die Schulter 9 gerade noch herausgezogen werden kann. Um zu vermeiden, dass die Kugeln 11 bei nicht eingesetztem Dampfdurchführungsrohr 2 herausfallen können, ist der Durchmesser der Oeffnungen 10 in der Hülse 8 etwas kleiner als der Durchmesser der Kugeln 11, sodass diese nicht in die Hülse 8 fallen können.

Besonders vorteilhaft lässt sich mit Hilfe des Aussenringes 12 eine Spannung auf die Kugeln 11 ausüben, wenn der Aussenring 12 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist. Als zusätzliche Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Zurückgleiten von Aussenring 12 in die Oeffnungsposition können die partiellen Aussparungen 13 an ihren flacheren Enden mit einer kugeligen Vertiefung 18 (Fig. 4) versehen werden. Beim Schliessen der Verbindungseinrichtung wird dann der Aussenring 12 solange in Richtung B gedreht, bis die Kugeln 11 in die kugeligen Vertiefungen 18 einrasten (Fig. 5)· Die Vertiefungen 18 können derart dimensioniert werden, dass sich der Aussen-ring 12 auch bei stärkster Vibration nicht von selbst in die Oeffnungsstellung verdrehen kann.

In Fig. 6 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt, bei dem der vorbestimmte Anschlag nicht als Konus ausgebildet ist. An dessen Stelle tritt eine Anschlagbüchse 19» welche aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein kann. Die eigentliche Anschlagfläche ist als Radius 20 ausgebildet; kann jedoch auch jede andere Konfiguration aufweisen.

Claims (2)

- 7 Ansprüche

1. Verbindungseinrichtung -vs einem Rotationsverdampfer zum kraftschlüssigen Uebertragen eines Drehmomentes von der angetriebenen Aufnahme-Hülse für das Dampfdurohführungsrohr auf ein bis zu einem vorbestimmten Anschlag konzentrisch in die Hülse einschiebbares Dampfdurchführungsrohr, welches mit einer, sich in Einschiebrichtung erweiternden Schulter versehen ist, dadurch gekennzeichnet,dass die Aufnahme-Hül3e (8) auf einer quer zur Mittelachse verlaufenden Schnittebene mit käfigartigen Oeffnungen (10) zur Aufnahme von Kugeln (11) versehen ist, dass die Kugeln etwa auf der Schulter (9) des Dampfdurchführungsrohres (2) aufliegen und von einem drehbaren Aussenring (12) in den Oeffnungen gehalten werden, welcher Aussenring in eine Oeffnungs- (C) und in eine Schliesspositfon (B) verdrehbar ist und der an seiner inneren, den Kugeln zugewandten Begrenzungswand mit partiellen Aussparungen (13) versehen ist deren Tiefe tangential vom Innendurchmesser her zunimmt, sodass die Kugeln durch Drehung des Aussenringes in die Schliessposition gegen die Schulter pressbar sind, wodurch das Dampfdurchführungsrohr andererseits bis an den vorbestimmten Anschlag (16) gepresst ist, und dass die Kugeln durch Drehung des Aussenringes in die Oeffnungsposition in die tiefsten Stellen (17) der partiellen Aussparungen zurückverlagerbar sind, sodass das Dampfdurchführungsrohr aus der Hülse herausziehbar ist.

2. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,dass der drehbare Aussenring (12) aus Kunststoffmaterial gefertigt ist.

3· Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch

gekennzeichnet ,da&s die partiellen Aussparungen (13) am Aussenring (12) an ihren flacheren Endenmit einer zusätzlichen kugeligen Vertiefung (18) zum Einrasten der Kugeln (11) versehen ist.