DE8905268U1

DE8905268U1 - Rührverschluß

Info

Publication number: DE8905268U1
Application number: DE8905268U
Authority: DE
Original assignee: Hws Hans W Schmidt & Co Kg 6500 Mainz De GmbH
Current assignee: Hws Hans W Schmidt & Co Kg 6500 Mainz De GmbH
Priority date: 1989-04-26
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1989-08-10

Description

• · Il > · I

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Rührverschluß mit einem Gehäusekörper, der mit einer eine Wellenführung aufweisenden Kappe verschlossen ist und der im unteren Abschnitt an seiner Innenseite eine Auflagefläche aufweist, auf der mindestens ein Wellendichtelement aufliegt.

Viele chemische Reaktionen müssen unter Kühren durchgeführt werden, um eine gleichmäßige Durchmischung innerhalb eines Rührgefäßes zu erreichen. Om die Rührvelle eines Rühr*?arkes in d~n Innenraum des RührgefäBss zu führen, werden sogenannte Rührverschlüsse eingesetzt, die in der Regel zwei Aufgaben erfüllen sollet?: äu-k einen soll die Rührwelle s^ geführt werden, daß beim Rühren breiiger Substanz Querkrüfte aufgefangen werden und zum anderen soll die Rührwell^ derart abgedichtet werden, daß z.B. Gase oder Flüssigkeiten weder eindringen noch nach außen entweichen können.

Aus diesem Grund sind verschiedene Rührwellenführungen entwickelt worden, die aber neben systematischen Mangeln auch spezifische Probleme beinhalten.

Die bisher am meisten eingesetzte Wellenführung besteht aus einem kalibrierten Rohr, einem dazugehörigen Anschlußteil (Normsch.liff) und der auf das Rohr abgestimmten Rührwelle. In den meisten Fällen ist es unerläßlich, das Rohr und die Rührwelle mit der entsprechenden Gleitsubstanz (z.B. Öl) zu schmieren. Der Zusatz von solchen Substanzen kann aber bsi gleichzeitiger Verwendung z.B. von Lösungsmitteln stören.

• ■ ·

■ &eegr; ·

Aus der DE-AS 19 36 944 ist ein

Laboratoriums-Rührverschluß mit einer austauschbaren Wellenführung bekannt. Der Rührverschluß weist einen Glasgehäuseteil mit Außengewinde und einer Schraubkappe auf, die auf eine Führungshülse mit integriertem Dichtungsring gepreßt wird. Durch das verwendete Gewinde ist es nicht möglich, völlig planar Druck auf die Führungshülse auszuüben. Hieraus resultiert sin geringer Schrägsitz, der exzentrische Bewegungen des Rührers zur Folge hat, was integrierte Bauteile, z.B. Thermometer, stark gefährdet, dieser Rührverschluß hct den Nachteil, daß Gase oder Dämpfe im Glasgehäuseteil nach oben steigen können und sowohl das Gehäuse als auch die Führungshülse verunreinigen.

Aus dem G 82 36 758.2 ist ein Rührwerk mit nachstellbarer Lagerhülse bekannt. Diese nachstellbare Lagerhülse liegt mit ihrem unteren Ende auf einem an dem Glasgehausekorper eingeschliffenen Paßsitz auf. Am oberen Ende der Lagerhülse sind Flansche angeformt, mit denen die Lagerhülse über einen Dichtungsring auf der Stirnfläche des Gehäuseteils aufliegt. Die aufschraubbare Kappe besitzt keine Wellenführung. Nachteilig bei diesem Rührverschluß ist, daß bei Überdruck der gesamte Raum zwischen der Lagerhülse und dem Ge.iäusekörper bis zu den oberen Dichtelementen beschlagen kann.

Aus der DE-PS 35 12 647 ist ein Rührverschluß für Laborrührgefäße bekannt, bei dem der Gehäusekörper ?inen eingangsseitigen weiteren Abschnitt und einen ausgangsseitigen engeren Abschnitt unter Ausbildung eines Absatzes aufweist. Auf diesem Absatz liegt eine in den Glasgehäusekörper eingepaßte Wellenführungshülse mit ihrem angeformten Kragen auf.

Zwischen dem Kragen und der aufschraubbaren Kappe ist eine Wellendichtung angeordnet. Auch bei diesem Rührverschluß besteht der Nachteil darin, daß Gase oder Dämpfe sowohl zwischen der Rührwelle und der Ftihrungshülse als auch zwischen der Führungshülse und dem Gehäusekörper bis zu der im Bereich der Kappe angeordneten Wellendichtung hochsteigen kann.

Aus dem G 19 617 778 ist eine Rührführung bekannt, die aus einer durchbohrten Kappe mit Wellenführung besteht, die auf einem Glasschliffteil aufgeschraubt ist. Innerhalb des GlasteiJes werden durch eine Feder keilförmgie Dichtmanschetten gegen die Welle, die im Kappenbereich zusätzlich durch eine Führungshülse gestützt ist, gepreßt, was die erforderliche Abdichtung bewirkt. Dieser Rührverschluß verursacht eine vom Anpreßdruck der Feder abhängige starke Abnutzung der Dichtelemente, die durch eine nicht ausreichende Führung der Welle im unteren Bereich des Glasteiles noch verstärkt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein Rührverschluß, der sowohl eine zentrische, klemmfreie Führung der RührweiJ.e als auch eine bessere Abdichtung sowohl gegenüber der Rührwelle als auch gegenüber dem Gehäusekörpers gewährleistet, so daß der Rührverschluß auch bei Rührgefäßen einsetzbar ist, die entweder unter Überdruck stehen oder evakuiert sind.

Diese Aufgabe wird mit einem Rührverschluß gelöst, bei dem in den Gehäusekörper zwischen dem Wellendichtelement, das auf der Auflagefläche aufliegt, und der Kappe mindestens eine Druckverteilungshülse und mindestens ein weiteres

Vfellendichtelement eingesetzt ist. Vorzugsweise ist dieses weitere Wellendichtelement zwischen der Kappe und der Druckverteilungshülse angeordnet, wobei das Wellendichtelement unmittelbar an der eingesetzten Kappe anliegt.

Der Vorteil dieses Rührverschlusses besteht darin, daß die Punkte, in denen sowohl abgedichtet als auch geführt wird, räumlich weit voneinander getrennt sind, was zum einen die zentrische Ausrichtung der Weile verbessert und zum anderen die Dichtigkeit erhöht. Bei dem erfindungsgemäßen Rührverschluß wird somit die Rührwelle nicht nur durch die Lagerung in mindestens drei Abschnitten auch beim Rühren breiiger Substanzen ausreichend stabilisiert, sondern es wird auch eine Verunreinigung des Glaskörpers verhindert. Auch eine Verunreinigung der Druckverteilungshülse wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen verhindert, so daß der Reinigungsaufwand des erfindungsgemäßen Rührverschlusses auf ein Minimum reduziert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können auch zwei oder mehr Druckverteiiungshüisen eingesetzt werden, die jeweils durch ein weiteres Wellendichtelement voneinander getrennt sind. Dies hat den Vorteil, daß je nach Anwendungszweck die Anzahl der Dichtelemente entsprechend der gewünscnten Dichtheitsanforderung beliebig erhöht werden kann.

Die Länge L der Druckverteilungshülse oder der Druckverteilungshülsen ist so bemessen, daß nach dem Ein- oder Aufschrauben der Kappe die Wellendichtelemente zusammengedrückt werden. Dadurch, daß die Druckverteilungshülse axial verschiebbar in dem Glasgehäusekörper angeordnet ist, wird der Druck gleichmäßig über die Druckverteilungshülse bzw.

-hülsen auf alle Wellendichtelemenüe verteilt. Ein abnutzungsbedingtes Nachlassen der Dichtwirkung der Wellendichtelemente kann durch weiteres Einschrauben der Kappe kompensiert werden. Die Kappe selbst kann mit einem Innen- oder Außengewinde versehen sein, das in ein entsprechendes Außen- bzw. Innengewinde im Glaskörper eingreift. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein Schraubgewinde der Kappe beschränkt, sondern es sind auch andere Verschlüsse möglich, z.B. ein

Für den Fall, daß die Führung der Rührwelle im Bereich der Wellendichtelemente und der Kappe nicht ausreicht, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, die Druckverteilungshülse als Wellenführungshülse auszubilden. Dies bedeutet, daß der Innendurchmesser der Druckverteilungshülse auf den Durchmesser der Rührwelle abgestimmt ist. In diesem Fall kann die Stabilisierung der Rührwelle deutlich erhöht werden.

Die Wellendichtelemente bestehen aus mindestens einer V-förmigen Dichtlippe und einem in der V-förmigen Dichtiippe liegenden Druckring. Zur Vskuumabdichturi/; werden die V-förmigen Dichtlippen mit ihrer Spitze nach unten in den Gehäusekörper eingesetzt. Durch den anliegenden Unterdruck im Rührgefäß werden die Dichtlippen zusätzlich gegen die Rühr 'eile und die Innenwand des Gehäusekörpers gedrückt.

Im umgekehrten Fall, wenn ein Überdruck im Rührgefäß vorliegt, werden die V-förmigen Dichtlippen mit ihrer Spitze nach oben in dem Gehäusekörper eingesetzt. Der Überdruck im Rührgefäß bewirkt dann ebenfalls ein zusätzliches Andrücken der Dichtlippen an die Rührwelle und die Innenwand des Gehäusekörpers. Auf

diese Weise wird je nach Einbau der V-förmigen Dichtlippen und der Druckringe die Welle zum Gehäusekörper sowohl bei Unterdruck als auch bei Überdruck in vorteilhafter Weise abgedichtet.

Die Dichtlippen können auch so miteinander kombiniert sein, daß der Rührverschluß sowohl für den Einsatz im Vakuum als auch im Überdruck gleicher Maßen geeignet ist, ohne daß die Wellendichtelemente umgebaut werden mn G con

Anstelle separater Bauteile, also Druckverteilungshülse und Wellendichtelemente/ kann auch erfindungsgemäß die Druckverteilungshülse an ihrer Innen- und/oder ihrer Außenseite mit Dichtiippen versehen sein. Eine derartige Druckverteilungshülse kann auch mit weiteren Wellendichtelementen kombiniert sein. Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß anstelle des Druckringes dieser als abgerundete Stirnfläche an der oder Jen Druckverteilungshülsen angeformt ist.

Uni die weiignfnhrnnn und Abdichtung direkt in Laborgeräte einbauen zu können, kann der Gehäusekörper mit DIN-genormten Verbindungen (z.B. Flanschen oder konischen Schliffen) versehen sein. Die Dichtelemente, der Druckring sowie die kombiniert wirkende Druckverteilungsführungshülse können au? c^smikalienbeständigen Kunststoffen, z.B. armierten Kunststoffen, oder ähnlich geeigneten Materialien bestehen, und lassen sich bei Bedarf leicht erneuern.

Beispielshafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung nähez erläutert.

11
Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht sowie einen Teilschnitt einer Rührwellenführung und Abdichtung;

Figur 2 die axiale Seitenansicht sowie ein Teilschnitt der Einzelteile;

Figur 3a, 3b eine Seitenansicht sowie einen gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Figur 4 die Seitenansicht sowie ein Teilschnitt des oberen Abschnittes eines Rührverschlusses gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Figur 5 die Seitenansicht sowie ein Teilschnitt des Rührverschlusses mit einer einteiligen Druckverteilungshülse;

Figur 6 die Seitenansicht sowie ein Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Rührverschlusses mit zwei Druckverteilungshülsen;

Figur 7 den Schnitt durch den oberen Abschnitt eines Rührverschlusses mit einer aufschraubbaren Kappe.

Der Rührverschluß besteht aus einem Glasgehäusekörper 1, der im oberen Abschnitt mit einem Innengewinde 16a versehen ist. An den oberen Abschnitt schließt sich ein zylindrischer Schaft 17 an, der am unteren Ende in einen Normalschliff 6 übergeht. An der Innenseite ist der Gehäusekörper 1 im Bereich des Normalschliffs 6 mit einem Wulst 3 versehen ist, der an seiner Oberseite eine Auflagefläche 8 bildet, auf der das untere Wellendichtelement 7b aufliegt. Zwischen diesem

Wellendichtelement 7b und der in das Gewinde 16a eingeschraubte Kappe ist eine Druckverteilungshülse sowie ein weiteres Wellendichtelem&nt 7a angeordnet. Die Kappe 5 ist mit einer Wellenführung 9 versehen.

In der Figur 2 sind die Einzelteile des Rührverschlusses nähesr öargestsllt. Die Schraubkappe ist mit einem Außengewinde 2a versehen. Das darunter angeordnete Wellendiehtelement 7a besteht aus einem Druckring 12a sowie zwei V-förmigen Diclitlippen 11a uad 11b. Die beiden V-förmigen Dichtlippen sind so angeordnet, daß ihre Spitze 13 nach oben weist. Diese Anordnung ist für den Einsatz in einem untar überdruck stehenden Rührgefäß vorgesehen. Der Druckring 12a liegt auf ä&i. Stirnseite der Druckverteilungshülse 4 auf, die im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Wellenführungsfläche 10 versehen ist. Daran schließt sich nach unten das zweite Wellendichtelement 7b an, das in gleicher Weise wie das Dichtelement 7a aufgebaut ist.

Durch Andrehen der Schraubkappe 5 wird der Druckring 12a plan auf die Dichtlippen 11a und 11b gepreßt, wobei der Druck gleichzeitig auch auf die Dichtlippen lic und lld über die Druckverteilungsführungshülse 4 ausgeübt wird. Durch den Druck auf die WeIlendichtelemente 7a und 7b kann abnutzungsbedingtes Nachlassen der Dichtwirkung korrigiert werden.

In der Figur 3a sind die Welltondichtelemente 7a und 7b für den Einsatz an einem evakuierten Rührgefäß vorgesehen. Die Dichtlippen 11a bis lld weisen mit ihrer Spitze 13 nach unten, so daß beim Anliegen eines Unterdrucks die Dichtlippen sowohl gegen die Rührwelle als auch gegen den Gehäusekörper gedrückt werden. Auf diese Weise wird die Dichtwirkung verstärkt.

/71

In der Figur 3b ist eine Anordnung der Dichtlippen 11a bis lld und der Druckringe 12a und 12b dargestellt, die sowohl für den Überdruck als auch für den unterdruck geeignet ist. Die Druckringe 12a, 12b sind jeweils zwischen den beiden entsprechenden Dichtlippen 11a, lib bzw. lic, lld angeordnet und werden vor. äiasen umgriffen.

In der Figur 4 ist eise weitere Äusführiifissform der Druckverteilungshülse 4 dargestellt. Anstelle eines Druckringes 12 ist. die Stirnfläche der DruckverteilungshlVlsie 4 abgerundet. Diese abgerundete Stirnfläche 14 hat die gleiche Wirkung wie ein an dieser Stella angeordneter Druekring.

In der Figur 5 ist eine Druckverteilungshülse 4 dargestellt, die an ihrer Innenseite mit Dichtlippen versehen ist. Die Dichtlippen 15 können anstatt nach unten auch nach oben weisen und somit eine Abdichtung bei Unterdruck bewirken. Diese Druckverteilungshülse kann auch mit einer abgerundeten Stirnfläche 14 versehen sein und/oder mit weiteren WellendichteLementen 7 kombiniert sein.

In der Figur 6 sind Führungshülsen 4a, 4b dargestellt. Zwischen diesen beiden Druckverteilungshülsen 4a, 4b, die ebenfalls als Wellenführung ausgebildet sein können, ist ein weiteres Wellendichtelement 7c angeordnet, das aus dem Drucjcring 12c und den Dichtlippen lie, Hf besteht. Die Anordnung entspricht der inFig. 3b gezeigten Ausführung der Wellendichtelemente 7a, 7b.

In der Figur 7 ist eine Schraubkappe dargestellt, die

I 14

;f mit einem Innengewinde 2b versehen ist, das mit einem

I entsprechenden Außengewinde 16b des Glaskörpers 1

'; zusammenwirkt. An der Innenseite der Kappe 5 ist ein

Absatz 18 angeformt, der beim Aufschrauben der Kappe auf den Gehäusekörper 1 auf dasWellendichtelement 7a und damit auf die Druckverteilungshülse 4 drückt.

15 Bezugszeichenliste

1	Gehäusekörper
2a	Außengewinde
2b	Innengewinde der Kappe
3	Wulst
4	Druckverteilungshülse
4a	obere Druckverteilungshülse
4b	untere Druckverteilungshülse
5	Kappe
6	Normschliff
7, 7a,	7b, 7c Wellendichtelement
8	Auflgeflache
9	Wellenführung
10	Wellenführung
11a	V-förmige Dichtlippe
lib	V-förmige Dichtlippe
lic	V-förmige Dichtlippe
lld	V-förmige Dichtlippe
12a, b	Druckring
13	Spitze
14	abgerundete Stirnfläche
1 &sfgr;
16a	Innengewinde
16b	Auflengewinde
17	zylindrischer Schaft
18	Absatz der KaDDe

Claims

Schutzansprüche

1) Rührverschluß mit einem Gehäusekörper, der mit einer eine Wellenführung aufweisenden Kappe verschlossen ist und der im unteren Abschnitt an seiner Innenseite eine Auflagefläche aufweist, auf der mindestens ein Wellendichtelement aufliegt, dadurch gekennzeichnet,

daß in den Gehäusekörper (1) zwischen dem Wellendichtelement (7b) und der Kappe (5) mindestens eine Druckverteilungshülse (4) und mindestens ein weiteres Wellendichtelement (7a) eingesetzt ist.

2) Rührverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses weitere Wellendichtelement (7a) zwischen Kappe (5) und Druckverteilungshülse (4) eingesetzt ist und unmittelbar an der eingesetzten Kappe (5) anliegt.

3) Rührverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Druckverteilungshülsen (4a, 4b) eingesetzt sind, zwischen denen ein weiteres Wellendichtelement (7c) angeordnet ist.

4) Rührverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge L der Druckverteilungshülse(n) (4 oder 4a, 4b) so bemessen ist, daß nach dem Ein- oder Aufschrauben der Kappe (5) die Wellendichtelemente (7a, 7b, 7c) unter Druck stehen.

5) Rührverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverteilungshülse (4, 4a, 4b) als Wellenführungshülse ausgebildet ist.

6) Rührverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7a, 7b, 7c) aus mindestens einer V-förmigen Dichtlippe (11) und einem in der V-förmigen Dicht lippe (11) liegenden Druckring (12) besteht.

7) Rührverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vakuumabdichtung die V-förmigen Dichtlippen (11a bis f) mit ihrer Spitze (13) nach unten in dem Gehäusekörper (1) eingesetzt sind.

8) Rührverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überdruckabdichtung die V-förmigen Dichtlippen (11a bis f) mit ihrer Spitze (13) nach oben in den Gehäusekörper (1) eingesetzt sind.

9) Rübrverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur kombinierten Vakuum- und Überdruckabdichtung mindestens eine V-förmige Dichtlippe (11) mit ihrer Spitze (13) nach oben und mindestens eine V-förmige Dichtlippe (11) mit ihrer Spitze (13) nach unten mit einem dazwischen angeordneten Druckring (12) im Gehäusekörper (1) eingesetzt sind.

• &Lgr; »

10) Rührverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckverteilungshülse (4) mit Dichtlippen (15) versehen ist.

11) Rührverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring

(12) als abgerundete Stirnfläche (14) an der Druckvertexlungshülse (4) angeformt ist.

12) Rührverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellendichtelemente (7a, 7b, 7c) und/oder die Druckverteilungshülsen (4a, 4b) aus armiertem Kunststoff bestehen.