DE4421431A1 - Labor-Pumpe für Flüssigkeiten - Google Patents
Labor-Pumpe für FlüssigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Labor-Pumpe für
Flüssigkeiten, mit wenigstens einem eine Einlaß- und eine
Auslaßöffnung aufweisenden Pumpengehäuse mit zumindest einem
darin rotierenden Pumpenläufer sowie mit einem Antrieb für den
Pumpenläufer.
Solche Pumpen sind seit langem bekannt und werden in Laboren
in großer Stückzahl eingesetzt, um beispielsweise bei
Versuchsaufbauten Flüssigkeit zu fördern oder umzuwälzen.
Diese vorbekannten Pumpen können besonders vorteilhaft zur
Beschickung oder Umwälzung der Badflüssigkeit von
thermostatisch geregelten, in der Regel doppelwandigen
Gefäßen, verwendet werden. Dabei besteht das Problem, daß die
Flüssigkeit in der Doppelwandung allmählich ihre Temperatur
verliert, so daß das in diesem Gefäß befindliche Medium nicht
auf seiner Temperatur gehalten werden könnte, wenn die
Badflüssigkeit nicht immer wieder nachgeheizt würde. Dazu wird
sie umgewälzt und außerhalb des doppelwandigen Gefäßes wieder
aufgeheizt, wobei die Umwälzung von Temperaturfühlern und/oder
Thermostaten gesteuert wird.
Nachteilig ist dabei jedoch, daß die vorbekannten Pumpen einen
eigenen Antriebsmotor aufweisen und daher einen für einen
Laborbetrieb vergleichsweise aufwendigen und teueren Aufbau
erfordern. Außerdem ist als Antriebsmotor meist ein am Netz
angeschlossener Elektromotor vorgesehen, so daß entsprechende
Schutzmaßnahmen gegen unzulässig hohe Berührungsspannungen,
wie beispielsweise das Vorschalten eines Transformators oder
eine Kapselung des Elektromotors, insbesondere gegenüber dem
Pumpraum, erforderlich sind.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Labor-Pumpe der eingangs
genannten Art zu schaffen, die keinen eigenen Antriebsmotor
aufweist und die dennoch in Laboratorien einfach eingesetzt
werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Pumpenläufer
mit einem Magneten direkt oder indirekt über ein Getriebe
verbunden oder selbst als Magnet ausgebildet ist und daß als
Antrieb für den Pumpenläufer ein Magnetrührer vorgesehen ist,
der mit dem Pumpengehäuse derart verbindbar ist, daß das
Antriebsmagnetfeld des Magnetrührers in magnetischer Kopplung
mit dem Magneten der Pumpe ist.
In vorteilhafter Weise ist also als Antrieb ein in den meisten
Laboratorien in großer Stückzahl vorhandener Magnetrührer
vorgesehen, so daß die Pumpe keinen eigenen Antriebsmotor
benötigt und daher entsprechend einfach und kostengünstig
aufgebaut sein kann. Durch die magnetische Kopplung kann die
Pumpe auf einfache Weise mit dem Magnetrührer in
Antriebsverbindung gebracht werden, indem das Pumpengehäuse
beispielsweise auf die Aufstellfläche des Magnetrührers
aufgelegt wird. Außerdem kann das Pumpengehäuse besonders
einfach aufgebaut sein, da die Welle des Pumpenläufers nicht
als Antriebswelle nach außen geführt und gegen das
Pumpengehäuse abgedichtet werden muß. Durch die
erfindungsgemäße Pumpe erhalten die in Laboratorien
vorhandenen Magnetrührer eine zusätzliche Funktion, so daß
diese vergleichsweise teueren Geräte noch besser genutzt
werden können.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß der Pumpenläufer als
Flügelpumpenrad ausgebildet ist. Die Flüssigkeit kann dann an
der Oberseite des Pumpenlaufrades axial angesaugt und radial
weiterbefördert werden. Dabei ist es günstig, wenn der
Pumpenläufer symmetrisch ausgebildete Förderflügel aufweist,
damit die Pumpe, beispielsweise bei Magnetrührern mit
umschaltbarer Drehrichtung, in unterschiedlichen Drehrich
tungen gleichermaßen antreibbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Pumpe beheizbar ist,
insbesondere eine beheizbaren Gehäusewandung aufweist. Die
Pumpe eignet sich dann besonders für eine Umwälzung der
Badflüssigkeit von thermostatisch geregelten Gefäßen. Dabei
kann die Badflüssigkeit sowohl von der Pumpe umgewälzt, als
auch mit der beispielsweise in der Pumpe integrierten Heizung
auf die gewünschte Temperatur gebracht werden, so daß sich
insgesamt eine einfach zu handhabende Vorrichtung ergibt, bei
der das Anschließen einer externen Heizung entfallen kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der
Magnetrührer eine Heizplatte aufweist und daß an der
Berührungsfläche zwischen Magnetrührer und Pumpengehäuse eine
wärmeübertragende Fläche vorgesehen ist. In vorteilhafter
Weise kann mit einer solchen Pumpe nicht nur der Antrieb des
Magnetrührers, sondern auch dessen Heizplatte zur Förderung
und Temperierung von Flüssigkeiten genutzt werden. Da die die
Heizplatte berührende Wandung des Pumpengehäuses von der
Heizplatte beheizt ist, benötigt die Pumpe selbst keine eigene
Heizung und kann daher entsprechend einfach aufgebaut sein.
Zweckmäßigerweise ist zum Regeln der Flüssigkeitstemperatur
eines mit der Pumpe umgewälzten Flüssigkeitsbades ein
Thermostat oder ein Temperatursensor vorgesehen, der mit dem
Rührantrieb des Magnetrührers und/oder der Heizung gekoppelt
ist. Die Pumpe eignet sich deshalb besonders als Umwälzpumpe
für die Badflüssigkeit von temperaturgeregelten,
doppelwandigen Gefäßen, wobei der Temperatursensor an dem
Gefäß vorgesehen sein kann und die Pumpe und/oder die Heizung
nur dann zugeschaltet wird, wenn die von dem Temperatursensor
detektierte Gefäßtemperatur einen vorgegebenen Wert
unterschreitet.
Vorteilhaft ist, wenn die Pumpe, insbesondere ihr Gehäuse,
wenigstens in Erstreckungsrichtung eine Aufstellplatte des
Magnetrührers formschlüssig mit dem Magnetrührer verbindbar
ist und wenn hierzu Vorsprünge und/oder ein zumindest
bereichsweise umlaufender Kupplungsrand an dem Pumpengehäuse
vorgesehen sind, womit das Pumpengehäuse auf den Magnetrührer,
insbesondere auf dessen Aufstell- oder Heizplatte, aufsteckbar
ist. Zwar genügt es, wenn das Pumpengehäuse einfach auf die
Aufstellfläche des Magnetrührers aufgelegt wird, jedoch wird
eine in Erstreckungsrichtung der Aufstellplatte formschlüssige
Verbindung bevorzugt, damit die Pumpe, beispielsweise beim
Verlegen von an der Pumpe angeschlossenen Flüssigkeitszulauf- oder
Ablaufschläuche, nicht so leicht seitlich auf der
Aufstellplatte des Magnetrührers verrutschen kann.
Die Pumpe kann außerdem Halteklammern, Haltefedern oder
dergleichen Befestigungsmittel zum Fixieren an dem
Magnetrührer, insbesondere an dessen Aufstell- oder Heizplatte
aufweisen. Ein Mitdrehen des Pumpengehäuses, insbesondere beim
Einschalten des Rührantriebes des Magnetrührers, wird
hierdurch vermieden.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der
Pumpenläufer wenigstens zwei, beidseitig seiner Drehachse auf
einem seiner Durchmesser angeordnete Pumpenflügel aufweist,
und daß der Magnet senkrecht zu diesem Durchmesser angeordnet
ist. Der Magnet und die beiden Pumpenflügel des Pumpenläufers
sind dann kreuzweise zueinander angeordnet, so daß sich
insgesamt praktisch vier Pumpenflügel ergeben, von denen zwei
durch den eigentlichen Pumpenläufer und die beiden übrigen
durch den Magneten selbst gebildet sind.
Vorteilhaft ist, wenn der Pumpenläufer wenigstens zwei,
beidseitig seiner Drehachse auf einem seiner Durchmesser
angeordnete Pumpenflügel aufweist, und wenn der Magnet in
diese Pumpenflügel eingegossen oder eingesetzt ist. Der Magnet
ist also in die Pumpenflügel des Pumpenläufers integriert, so
daß sich insgesamt ein besonders kompakt aufgebautes
Pumpenlaufrad ergibt. Die Pumpenflügel sind dann vorzugsweise
aus Kunststoff hergestellt, in den der Magnet vollständig
eingegossen ist, so daß dieser gegen Korrosion geschützt ist.
Die Pumpe kann dann auch zum Fördern chemisch aggressiver
Medien verwendet werden.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß der Pumpenläufer
mehrere, vorzugsweise symmetrisch zu dessen Drehachse
angeordnete Pumpenflügel aufweist und daß diese mit einem
Stabilisierungskranz verbunden oder auf einer gemeinsamen
Trägerscheibe angeordnet sind. Die Pumpenflügel können dann
als dünnwandige, vorzugsweise radial zur Drehachse des
Pumpenläufers angeordnete Plättchen ausgebildet sein, die
durch den Stabilisierungskranz oder die Trägerscheibe zu einer
stabilen Einheit verbunden werden. Dabei kann der
Stabilisierungskranz, die Trägerscheibe und/oder ein
Pumpenflügel gleichzeitig als Halterung für den Magneten
ausgebildet sein.
Besonders günstig ist, wenn der Magnet dicht benachbart zu der
der Aufstellfläche des Magnetrührers benachbarten
Gehäusewandung des Pumpengehäuses angeordnet ist. Dadurch
ergibt sich eine besonders gute Ankopplung des Magneten an das
ihn antreibende Magnetfeld des Magnetrührers, so daß ein
entsprechend hohes Antriebsmoment auf den Pumpenläufer
übertragen werden kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß zwei
zusammenwirkende oder miteinander kämmende Pumpenläufer
vorgesehen sind, von denen einer mit dem Magneten direkt oder
indirekt verbunden oder als Magnet ausgebildet ist und in
Gebrauchsstellung mit dem Antriebsmagnetfeld des Magnetrührers
gekoppelt ist. Eine solche Pumpe kann beispielsweise als
Rootpumpe mit zwei gegenläufig sich drehenden Drehkolben-
Pumpenläufern ausgebildet sein, die mittels gleich großer,
miteinander kämmender Zahnräder zwangssynchronisiert sind.
Eine solche Verdrängerpumpe weist im Vergleich zu
Kreiselpumpen ein verbessertes Ansaugverhalten auf und
ermöglicht - bei entsprechender Auslegung der magnetischen
Kopplung zum Magnetrührer - höhere Förderdrücke.
Vorteilhaft ist, wenn die beiden miteinander kämmenden
Pumpenläufer die Zahnräder einer Zahnradpumpe sind. Die Pumpe
benötigt dann nur eine sehr geringe Bauhöhe, so daß das
Pumpengehäuse praktisch als flache Scheibe ausgebildet sein
kann. Dabei können die Einlaß- und Auslaßöffnungen seitlich am
Pumpengehäuse vorgesehen sein, so daß die obere Gehäusewand
der in Gebrauchsstellung befindlichen Pumpe als zusätzliche
Abstellfläche, beispielsweise zum Aufstellen eines
Becherglases, genutzt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß ein Zahnrad eine
zusätzliche Verzahnung für den An- oder Eingriff eines Ritzels
hat, welches mit dem Magneten verbunden oder selbst als Magnet
ausgebildet ist. Die durch den Magnetrührer vorgegebene
Antriebsdrehzahl kann dadurch in eine niedrigere Drehzahl des
Pumpenläufers übersetzt werden, so daß mit der Pumpe ein
höherer Förderdruck erzielt werden kann.
Besonders günstig ist, wenn die zusätzliche Verzahnung eine
Innenverzahnung ist. Für das mit der Innenverzahnung in
Eingriff stehende Ritzel wird dann kein zusätzlicher
Gehäusebauraum benötigt, so daß das Pumpengehäuse besonders
flach und kompakt aufgebaut sein kann.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen in unterschiedlichen Maßstäben und zum Teil stärker
schematisiert:
Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht
einer Labor-Pumpe, die mit ihrem Kupplungsrand auf
die Heizplatte eines Magnetrührers aufgesteckt ist,
Fig. 2 eine Unteransicht der in Fig. 1 gezeigten Labor-Pumpe,
bei der zur Verdeutlichung des Pumpenaufbaus auch der
im Gehäuseinneren befindliche Pumpenläufer
eingezeichnet ist,
Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Pumpenläufer mit vier radial
zu dessen Drehachse ausgerichteten Pumpenflügeln, die
auf einer gemeinsamen Trägerscheibe angeordnet sind,
die auch den Magnet aufnimmt,
Fig. 4 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht des
in Fig. 3 gezeigten Pumpenläufers,
Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Pumpenläufer mit zwei auf
einem Durchmesser angeordneten Pumpenflügeln, in die
der Magnet eingegossen ist,
Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 5 gezeigten
Pumpenläufers, und
Fig. 7 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht
einer Zahnrad-Pumpe, deren Gehäuse mit einem
Kupplungsrand auf die Heizplatte eines Magnetrührers
aufgesteckt ist,
Fig. 8 eine Aufsicht auf die mit dem Magnetrührer gekoppelte
Zahnrad-Pumpe, wobei die Pumpe teilweise im Schnitt
gehalten ist,
Fig. 9 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht
einer mit einem Magnetrührer magnetisch gekoppelten
Zahnrad-Pumpe, bei welcher der Magnet über ein
Getriebe indirekt mit den Pumpenlaufrädern verbunden
ist, und
Fig. 10 eine Aufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 9, wobei
die Zahnrad-Pumpe teilweise im Schnitt dargestellt
ist.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Labor-Pumpe für Flüssigkeiten
hat ein Pumpengehäuse 2 mit einer Einlaßöffnung 3 und einer
Auslaßöffnung 4, in dem ein Pumpenläufer 5 rotiert. Der
Pumpenläufer 5 weist einen Magneten 6 auf, der mit einem
Antriebsmagneten 7 eines Magnetrührers 8 magnetisch gekoppelt
ist. Der Antriebsmagnet 7 ist an dem freien Ende einer
Antriebswelle 9 eines Antriebsmotors 10 des Magnetrührers 8
angeordnet und rotiert benachbart zu einer Aufstellfläche 11
des Magnetrührers 8 um die senkrecht zur Aufstellfläche 11
orientierte Längsachse 12 der Antriebswelle 9. Dabei ist der
Antriebsmagnet 7 mittig zur Antriebswelle 9 angeordnet und mit
seiner Längsachse senkrecht zu deren Längsachse 12
ausgerichtet. Die die Magnetpole bildenden freien Enden des
Antriebsmagneten 7 rotieren dadurch auf einer zu der
Aufstellfläche 11 parallelen Kreisbahn. Das dadurch
entstehende rotierende Magnetfeld ist mit dem Magnetfeld des
ebenfalls benachbart und mit seiner Längsachse parallel zu der
Aufstellfläche 11 angeordneten Magneten 6 gekoppelt, so daß
sich der Magnet 6 und der mit diesem verbundene Pumpenläufer 5
mit dem Antriebsmagneten 7 mitdreht.
Die erfindungsgemäße Labor-Pumpe 1 weist also keinen eigenen
Antrieb auf, sondern ist durch ein Magnetrührer 8 angetrieben.
In Laboratorien vorhandene Magnetrührer können dadurch mit
einem sehr einfach aufgebauten Zusatzteil auch als Labor-Pumpe
1 verwendet werden und erhalten dadurch eine zusätzliche
Funktion. Die magnetische Kopplung zwischen dem Pumpenläufer 5
und dem Magnetrührer 8 ermöglicht dabei ein besonders einfach
aufgebautes Pumpengehäuse 2, bei dem eine Durchführung für
eine Antriebswelle des Pumpenläufers 5 entfallen kann.
Der Pumpenläufer 5 ist an seiner Oberseite mit einer Welle 13
in einer Lagerbüchse 14 des Pumpengehäuses 2 drehbar gelagert
und an seiner Unterseite an der unteren Gehäusewandung 15
abgestützt. Dabei liegen die Längsachsen der Welle 13 des
Pumpenläufers 5 und der Antriebswelle 9 in Funktionsstellung
auf einer gemeinsamen Achse.
Der Pumpenläufer 5 ist als Flügelpumpenrad ausgebildet, das
die zu fördernde Flüssigkeit mittig ansaugt und mit Hilfe der
Pumpenflügel 16 radial nach außen beschleunigt. Die
Einlaßöffnung 3 des Pumpengehäuses 2 ist deshalb oberhalb des
Kernbereiches des Pumpenläufers 5 angeordnet, während die
Auslaßöffnung 4 umfangsseitig an dem Pumpengehäuse 2
vorgesehen ist. Einlaßöffnung 3 und Auslaßöffnung 4 weisen
jeweils Anschlußstutzen 17 auf, an denen beispielsweise ein
Schlauch aufgesteckt oder aufgeschoben werden kann.
Die Pumpenflügel 16 des in Fig. 1 und 2 gezeigten
Pumpenläufers 5 sind symmetrisch ausgebildet und mit ihrer
Längsmittelachse radial zur Drehachse 18 des Pumpenläufers 5
ausgerichtet. Die Förderleistung der Pumpe 1 ist dadurch
unabhängig von der Drehrichtung des Pumpenläufers 5, so daß
dieser mit Magnetrührern 8 mit rechtdrehendem oder mit
linksdrehendem Antriebsmagnetfeld in gleicher Weise verwendet
werden kann. Dies ist besonders bei Magnetrührern 8 mit
umschaltbarer Drehrichtung vorteilhaft, da die Pumpe 1 dann
unabhängig von der jeweils eingestellten Drehrichtung wirksam
ist.
Der Magnet 6 ist senkrecht zu den beiden Pumpenflügeln 16 auf
einem Durchmesser des Pumpenläufers 5 angeordnet, so daß sich
insgesamt praktisch vier Pumpenflügel ergeben, von denen zwei
durch den Magneten 6 selbst gebildet werden. Außerdem wird
durch den im Drehbereich der Pumpenflügel 16 angeordneten
Magneten 6 der für den Pumpenläufer 5 im Pumpengehäuse 2
freizuhaltende Raum verringert.
Der Magnetrührer 8 weist eine Heizplatte 19 auf, die in
Funktionsstellung die untere Gehäusewandung 15 des
Pumpengehäuses 2 berührt und dadurch thermisch gut leitend mit
diesem gekoppelt ist. Die Heizplatte 19 kann daher zum
Erwärmen der von der Pumpe 1 geförderten Flüssigkeit genutzt
werden, weshalb die erfindungsgemäße Pumpe 1 besonders gut zum
Beheizen der Badflüssigkeit und thermostatisch geregelten,
vorzugsweise doppelwandigen Gefäßen geeignet ist. In
vorteilhafter Weise kann dabei nicht nur der Antrieb des
Magnetrührers 8, sondern auch dessen Heizplatte 19 zum
Umwälzen und Temperieren der Badflüssigkeit benutzt werden.
Das Pumpengehäuse 2 ist mit einem umfangsseitig umlaufenden
Kupplungsrand 20 auf die Heizplatte 19 des Magnetrührers 8
aufsteckbar, wodurch das Pumpengehäuse 2 zumindest in
Erstreckungsrichtung der Heizplatte 19 mit dem Magnetrührer 8
formschlüssig verbunden wird. Die Längsachse 12 der
Antriebswelle 9 und die Drehachse 18 des Pumpenläufers 5 sind
dadurch in Funktionsstellung zentriert zueinander. Der
umlaufende Kupplungsrand 20 ermöglicht außerdem eine besonders
gute thermische Kopplung zwischen der Heizplatte 19 und dem
Pumpengehäuse 2, da die gesamte Wärmeübertragungsfläche der
Heizplatte 19 zur Wärmeübertragung genutzt werden kann. Damit
das Pumpengehäuse 2 auch zusammen mit Magnetrühren 8 verwendet
werden kann, deren Heizplatte 19 einen größeren
Außendurchmesser aufweist, als der Innendurchmesser des
Kupplungsrandes 20, ist der Kupplungsrand 20 lösbar mit dem
Pumpengehäuse 2 verbindbar.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines
Pumpenläufers 5 mit vier Pumpenflügeln 16, die durch dünne,
radial zur Drehachse 18 des Pumpenläufers 5 ausgerichtete
Plättchen gebildet sind, die auf einer gemeinsamen
Trägerscheibe 21 angeordnet sind. Die Trägerscheibe 21 ist
einstückig mit den Pumpenflügeln 16 verbunden und ermöglicht
daher trotz der dünnwandigen, strömungsgünstigen Pumpenflügel
16 einen stabil aufgebauten Pumpenläufer 5. Die aus der
Trägerscheibe 21 und den Pumpenflügeln 16 gebildete Einheit
ist gleichzeitig als Halterung für den Magnet 6 ausgebildet.
Die Trägerscheibe 21 weist hierzu flachseitig eine zu ihrer
Drehachse 18 symmetrisch angeordnete rechteckige Aussparung 22
auf, in die der Magnet 6 mit einer längsseitigen Wandung 23
bündig zur Unterseite der Trägerscheibe 21 eingesetzt ist. Die
rechteckige Aussparung 22 ist mittig unterhalb von zwei um
180° versetzten Pumpenflügeln 16 angeordnet, in denen
ebenfalls eine Aussparung 24 für den Magneten 6 vorgesehen
ist. Der Magnet 6 greift also sowohl in die beiden
Pumpenflügel 16, als auch in die Trägerscheibe 21 ein. Zum
Fixieren des Magneten 6, der Pumpenflügel 16 und der
Trägerscheibe 21 ist eine in die Welle 13 eingesetzte
Halteschraube 25 vorgesehen, deren Schraubenkopf die
Lagerfläche 26 für das untere Stützlager des Pumpenläufers 5
bildet.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform eines
Pumpenläufers 5, der beidseitig seiner Drehachse 18 zwei auf
einem seiner Durchmesser angeordnete Pumpenflügel 16 aus
Kunststoff aufweist, in die der Magnet 6 eingegossen ist.
Dadurch ergibt sich ein besonders kompakt aufgebauter
Pumpenläufer 5, bei dem der Magnet 6 besonders gut vor
Korrosion geschützt ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 ermöglicht eine
besonders gute magnetische Kopplung zwischen dem Magneten 6
und dem Magnetfeld des Magnetrührers 8, da der Magnet 6
unmittelbar an der Unterseite der Trägerscheibe 21 und daher
möglichst dicht zur Aufstellfläche 11 des Magnetrührers 8
angeordnet ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 zeigt eine Labor-
Pumpe 1, die zwei miteinander kämmende, als Stirn-Zahnräder
ausgebildete Pumpenläufer 5, 5′ aufweist. Dabei ist in dem
Pumpenläufer 5 mittig ein Magnet 6 integriert, dessen
Längsachse senkrecht zur Drehachse 18 des Pumpenläufers 5
angeordnet ist. Bei einer solchen an sich bekannten
Zahnradpumpe wird das durch die Einlaßöffnung 3 eintretende
Fördermedium von den sich dicht entlang der inneren
Pumpraumseitenwand 28 entlang bewegenden Förderzähnen 27
erfaßt und in Richtung der Auslaßöffnung 4 verdrängt. Mit
einer solchen Zahnrad-Pumpe lassen sich vergleichsweise hohe
Förderdrücke erzielen. Bei Magnetrührern 8, bei denen die
Drehrichtung des Antriebsmagnetfeldes umschaltbar ist, kann
außerdem die Förderrichtung der Pumpe 1 von Vorwärts- auf
Rückwärtsförderung umgeschaltet werden. Vorteilhaft ist auch,
daß die Anschlüsse für die Einlaßöffnung 3 und die
Auslaßöffnung 4 seitlich am Pumpengehäuse 2 angeordnet sind,
so daß die Oberseite des Pumpengehäuses 2 als ebene Fläche
ausgebildet sein kann, die beispielsweise als Abstellfläche
genutzt werden kann. Der in dem Pumpenläufer 5 integrierte
Magnet 6 ermöglicht außerdem ein besonders kompaktes und
flaches Pumpengehäuse 2.
Das Pumpengehäuse 2 weist ferner drei radial zur Drehachse des
Magneten 6 angeordnete, um jeweils 90° zueinander versetzte
Haltearme 29 auf, die in Gebrauchsstellung die Heizplatte 19
jeweils seitlich hintergreifen, so daß die Achse des Magneten
6 koaxial zur Achse des Antriebsmagneten 7 des Magnetrührers 8
angeordnet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 und 10 durchsetzt der
Magnet 6 eine Welle 30, die ein Ritzel 31 trägt, dessen
Verzahnung mit der Außenverzahnung eines Zwischenritzels 32 in
Eingriff steht, das mit der Antriebswelle 33 des Pumpenläufers
5 drehfest verbunden ist. Dabei ist der Magnet mittig
unterhalb des Ritzels 31 und mit seiner Längsachse senkrecht
zu dessen Drehachse angeordnet. Das Ritzel 31 weist einen
deutlich kleineren Durchmesser als das Zwischenritzel 32 auf,
so daß sich insgesamt ein Untersetzungsgetriebe ergibt, das
die Drehzahl des Magneten 6 in eine niedrigere Drehzahl der
Pumpenläufer 5, 5′ untersetzt. Um ein möglichst großes
Untersetzungsverhältnis zu ermöglichen, ist der Magnet 6 bei
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 und 10 unterhalb des
Ritzels 31 angeordnet, so daß der Durchmessers des Ritzels 31
deutlich kleiner als die Baulänge des Magneten 6 gewählt sein
kann. Dadurch kann trotz eines großen
Untersetzungsverhältnisses und vergleichsweise kleiner Ritzel
ein relativ großer Magnet 6 vorgesehen sein, der eine gute
magnetische Kopplung zu dem Antriebsmagnetfeld des
Magnetrührers 8 beziehungsweise zu dessen Antriebsmagneten 7
ermöglicht.
Das Ritzel 31 und das Zwischenritzel 32 sind in einem von dem
Pumpraum 34 abgetrennten und gegen diesen abgedichteten
Bereich des Pumpengehäuses 2 angeordnet. Die Pumpe 1 eignet
sich deshalb besonders zur Förderung zähflüssiger Medien, da
das Fördermedium weder mit den Ritzeln 31, 32, noch mit dem
Magnet 6 in Berührung kommt und daher an diesen Teile auch
keine Reibung verursachen kann.
Die Laborpumpe 1 für Flüssigkeiten weist ein Pumpengehäuse 2
mit einer Einlaßöffnung 3 und einer Auslaßöffnung 4 auf, in
dem zumindest ein Pumpenläufer 5 rotiert. Der Pumpenläufer 5
ist mit einem Magneten 6 direkt oder indirekt über ein
Getriebe verbunden, der mit einem rotierenden Magnetfeld eines
Magnetrührers 8 magnetisch gekoppelt ist. Das Pumpengehäuse 2
der Pumpe 1 ist dazu so mit dem Magnetrührer 8 verbindbar, daß
der Magnet 6 in den Einflußbereich des rotierenden
Magnetfeldes des Magnetrührers 8 gerät und von diesem
angetrieben wird. Die erfindungsgemäße Pumpe weist keinen
eigenen Antrieb auf und ist deshalb besonders einfach
aufgebaut. In Laboratorien vorhandene Magnetrührer 8 können
zum Antrieb der Pumpe 1 eingesetzt werden und erhalten somit
eine zusätzliche Funktion.
Claims (17)
1. Labor-Pumpe für Flüssigkeiten, mit wenigstens einem eine
Einlaßöffnung (3) und eine Auslaßöffnung (4) aufweisenden
Pumpengehäuse (2), mit zumindest einem darin rotierenden
Pumpenläufer (5) sowie mit einem Antrieb für den
Pumpenläufer, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenläufer
(5) mit einem Magneten (6) direkt oder indirekt über ein
Getriebe verbunden oder selbst als Magnet ausgebildet ist
und daß als Antrieb für den Pumpenläufer (5) ein
Magnetrührer (8) vorgesehen ist, der mit dem Pumpengehäuse
(2) derart verbindbar ist, daß das Antriebsmagnetfeld des
Magnetrührers (8) in magnetischer Kopplung mit dem
Magneten (6) der Pumpe (1) ist.
2. Labor-Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Pumpenläufer (5) als Flügelpumpenrad ausgebildet ist.
3. Labor-Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) in beiden Drehrichtungen
antreibbar ist und daß der Pumpenläufer (5) hierzu
symmetrisch ausgebildete Pumpenflügel (16) aufweist.
4. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) beheizbar ist,
insbesondere eine beheizbare Gehäusewandung (15) aufweist.
5. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetrührer (8) eine Heizplatte
(19) aufweist und daß an der Berührungsfläche zwischen
Magnetrührer (8) und Pumpengehäuse (2) eine
wärmeübertragende Fläche vorgesehen ist.
6. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Regeln der Flüssigkeitstemperatur
eines mit der Pumpe (1) umgewälzten Flüssigkeitsbades ein
Thermostat oder ein Temperatursensor vorgesehen ist, der
mit dem Rührantrieb des Magnetrührers (8) und/oder der
Heizung gekoppelt ist.
7. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpe (1), insbesondere ihr
Pumpengehäuse (2), wenigstens in Erstreckungsrichtung
einer Aufstellplatte des Magnetrührers (8) formschlüssig
mit dem Magnetrührer (8) verbindbar ist und daß hierzu
Vorsprünge und/oder ein zumindest bereichsweise
umlaufender Kupplungsrand (20) an dem Pumpengehäuse (2)
vorgesehen sind, womit das Pumpengehäuse (2) auf den
Magnetrührer (8), insbesondere auf dessen Aufstell- oder
Heizplatte (19), aufsteckbar ist.
8. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) Halteklammern,
Haltefedern oder dergleichen Befestigungsmittel zum
Fixieren an dem Magnetrührer (8), insbesondere an dessen
Aufstell- oder Heizplatte (19) aufweist.
9. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pumpenläufer (5) wenigstens zwei,
beidseitig seiner Drehachse (18) auf einem seiner
Durchmesser angeordnete Pumpenflügel (16) aufweist und daß
der Magnet (6) senkrecht zu diesem Durchmesser angeordnet
ist.
10. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pumpenläufer (5) wenigstens zwei,
beidseitig seiner Drehachse (18) auf einem seiner
Durchmesser angeordnete Pumpenflügel (16) aufweist, und
daß der Magnet in diese Pumpenflügel eingegossen oder
eingesetzt ist.
11. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pumpenläufer (5) mehrere,
vorzugsweise symmetrisch zu dessen Drehachse (18)
angeordnete Pumpenflügel (16) aufweist und daß diese mit
einem Stabilisierungskranz verbunden oder auf einer
gemeinsamen Trägerscheibe (21) angeordnet sind.
12. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnet (6) dicht benachbart zu der
der Aufstellfläche (11) des Magnetrührers (8) benachbarten
Gehäusewandung (15) des Pumpengehäuses (2) angeordnet ist.
13. Laborpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei zusammenwirkende oder miteinander
kämmende Pumpenläufer (5, 5′) vorgesehen sind, von denen
einer mit dem Magneten (6) direkt oder indirekt verbunden
oder als Magnet (6) ausgebildet ist und in
Gebrauchsstellung mit dem Antriebsmagnetfeld des
Magnetrührers (8) gekoppelt ist.
14. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden miteinander kämmenden
Pumpenläufer (5, 5′) die Zahnräder einer Zahnradpumpe
sind.
15. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Zahnrad eine zusätzliche
Verzahnung für den An- oder Eingriff eines Ritzels (31)
hat, welches mit dem Magneten (6) verbunden oder selbst
als Magnet (6) ausgebildet ist.
16. Labor-Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die zusätzliche Verzahnung eine
Innenverzahnung ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest der Magnet (6) und
insbesondere auch ein mit diesem verbundenes Getriebe
außerhalb des Pumpraumes (34) angeordnet ist.
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