DE19723856C2 - Laborthermostat mit einer Kreiselpumpe als Umwälzpumpe einer Temperierflüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Laborthermostaten mit einer Krei­ selpumpe als Umwälzpumpe einer Temperierflüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie aus der DE 195 19 809 A1 entnehmbar.

Es ist bekannt, zur Umwälzung der Temperierflüssigkeit bzw. Badflüssigkeit in einem Badgefäß, welches zu dem Laborthermo­ staten gehört, eine Kreiselpumpe als Umwälzpumpe zu verwenden, durch die auch externe Verbraucher, d. h. externe Bäder, ver­ sorgt werden können. Die Kreiselpumpen saugen die Flüssigkeit direkt aus dem Badbehälter, in dem sie eingesetzt sind, an und pumpen die angesaugte Flüssigkeit auch wieder in dieses Bad zurück, wenn diese nicht ganz oder teilweise über einen Druck­ anschluß zu einem externen Badbehälter geleitet wird. In der Praxis hängt es von dem jeweiligen Anwendungsfall des Labor­ thermostaten ab, zu welchen Anteilen der interne Badbehälter oder aber der externe Badbehälter mit der durch die Kreisel­ pumpe gepumpten Temperierflüssigkeit beaufschlagt werden. Dieses Verhältnis muß daher bei der Nutzung des Laborthermo­ staten anwendungsabhängig geändert werden. Diese Änderungen sind umständlich durchzuführen, wenn zur Umschaltung bzw. zur Einstellung des Durchflusses bzw. der Durchflußverhältnisse von Förderströmen bei bekannten Laborthermostaten Einsatz­ schraubstutzen dienen, wozu die Einschraubstutzen aus einem Vorrat solcher Einschraubstutzen mit unterschiedlichen Durch­ trittskanälen ausgewählt werden.

Weiterhin ist es bekannt, in einer Leitung zwischen dem Labor­ thermostaten und dem externen Badgefäß einen Absperrhahn als Zusatzmaßnahme anzuordnen.

Um die Zirkulation in dem internen Badgefäß und einem externen Badgefäß wahlweise und einfach umstellen zu können, ist be­ reits eine Ausbildung eines Laborthermostaten gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 bekannt (DE 195 19 809 A1). Bei diesem bekannten Laborthermostaten ist als in dem Druckstutzen in dem Pumpengehäuse angeordnetes einstellbares Absperrmittel ein Dreiwegehahn zum wahlweisen dosierten Umstellen des Temperier­ flüssigkeitsstroms zwischen dem Auslaß in das direkt zugeord­ nete Badgefäß einerseits und einen Anschluß für das externe Badgefäß andererseits vorgesehen. Der Dreiwegehahn weist ein um seine Längsachse drehbares Hahnküken auf, das um 360° ver­ stellbar ist. Der Kükenkörper ist schaufelförmig ausgebildet. Er weist quer zur Längsachse einen etwa U-förmigen Querschnitt auf und zur Umlenkung des Flüssigkeitsstroms eine quer zur Längsrichtung verlaufende Umlenkwand. Durch die Formgebung des Kükenkörpers ist dieser geeignet, den Temperierflüssigkeits­ strom wahlweise oder in einstellbaren Teilmengen zu dem Auslaß in das direkt zugeordnete Badgefäß zu leiten, wobei die Aus­ trittsfläche dieses Auslasses parallel zu einer vertikalen Hauptachse des im wesentlichen flachzylindrischen Pumpengehäu­ ses liegt und/oder zu dem Anschluß für das externe Badgefäß, wobei die Austrittsfläche dieses Anschlusses horizontal, d. h. rechtwinklig zu der vertikalen Hauptachse des Pumpengehäuses, orientiert ist. Durch die Umlenkung der Strömung wird aber der Wirkungsgrad zumindest für diesen umgelenkten Teilstrom ver­ ringert. Die Formgebung des Kükenkörpers ist weiterhin dadurch kompliziert, daß von diesem ein Betätigungsvorsprung absteht, der etwas über der Mündung des Auslasses in das direkt zuge­ ordnete Badgefäß vorsteht und somit in dem Badgefäß schlecht für Handbetätigung erreichbar ist, wenn kein Betätigungswerk­ zeug verwendet wird.

Ferner ist aus der DE-GM 19 10 739 ein Laborthermostat be­ kannt, in dem eine Druckleitung zu einem extern angeschlosse­ nen Verbraucher und eine Rücklaufleitung zum Saugstutzen der Pumpe zurück in die Pumpe parallel verlaufen und jeweils mit Dreiwegehähnen mit einem gemeinsamen Hahnküken ausgestattet sind, um bestimmte Flüssigkeitsmengen zum Verbraucher und zurück in die Pumpe strömen zu lassen. Ferner ist ein Aus­ trittsstutzen am Kükengehäuse angeordnet, über den Flüssigkeit von der Pumpe in das Thermo­ statgehäuse strömen kann und von dort über eine Durchlaßöff­ nung zum Saugstutzen gelangt. Je nach Stellung des Dreiwege­ hahns wird die gesamte von der Pumpe geförderte Flüssigkeits­ menge durch, den Druckstutzen nach außen zu den an den Thermo­ staten angeschlossenen Verbrauchern geleitet, oder es wird ein Teil der Flüssigkeitsmenge zu den Verbrauchern und ein anderer Teil durch den dritten Anschluß des Dreiwegehahns aus dem Druckstutzen über den Austrittsstutzen in das Thermostatenge­ häuse abgeleitet, oder es wird die gesamte geförderte Flüssig­ keitsmenge in das Thermostatengehäuse zurückgeleitet, so daß die angeschlossenen Verbraucher abgeschaltet sind. Zur Erzie­ lung einer Einstellung der zum Verbraucher geförderten Flüs­ sigkeitsmenge zwischen Null und der maximalen Förderleistung der Pumpe ist das Hahnküken über 90° drehbar angeordnet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Laborthermostaten der eingangs genannten Gattung so auszubil­ den, daß mit unkompliziert geformten Absperrmitteln, die trotzdem einen hohen Wirkungsgrad erlauben, eine Umschaltung einfach und bequem gehandhabt werden kann.

Hierzu wird der Laborthermostat der eingangs genannten Gattung mit den in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebe­ nen Merkmalen ausgebildet. Diese bestehen also darin, daß die Austrittsfläche des zweiten externen Ausgangs, der zu dem externen Badgefäß führt, in grundsätzlich gleicher Weise orientiert ist wie der erste externe Ausgang zu dem Badgefäß, in welches der Laborthermostat unmittelbar eingesetzt wird, nämlich im wesentlichen parallel zu der Drehachse der Kreisel­ pumpe, die als Umwälzpumpe eingesetzt wird. Deswegen kann eine Umlenkung des aus der Kreiselpumpe austretenden Temperierflüs­ sigkeitsstromes in eine Richtung, die senkrecht zu der Um­ fangsrichtung des Pumpengehäuses liegt, entfallen. Vielmehr wird in jeder Stellung der Absperrmittel der Temperierflüssig­ keitsstrom in annähernd tangentialer Richtung aus dem Pumpen­ gehäuse geleitet. Die Klappe, die als Absperrmittel dient, kann gleichwohl unkompliziert, und zwar im wesentlichen gemäß Anspruch 2 plan geformt sein. Ihre Aufgabe besteht darin, je nach ihrer Schwenkstellung die Austrittsfläche des ersten internen Ausgangs und/oder die Austrittsfläche des zweiten externen Ausgangs mehr oder weniger zu schließen. Dabei kann die Klappe nach Anspruch 1 in Zwischenstellungen zwischen den beiden Endlagen, in denen jeweils die eine Austrittsfläche oder die andere Austrittsfläche verschlossen ist, arretiert werden, ebenso wie in den genannten Endlagen selbst. Der Schwenkbereich der Klappe kann verhältnismäßig eng, und zwar gemäß Anspruch 3 typisch auf 90° begrenzt werden, wodurch die Einstellbarkeit erleichtert wird.

In Kreiselpumpen werden zwar bereits auch Klappen eingesetzt (DE 32 09 542 C1, DE 34 41 023 A1, DE 31 42 638 A1, DE 43 30 507 C1), doch dienen sie dort jeweils nur dazu, einen ersten Druckstutzenanschluß zu öffnen und einen zweiten zu schließen.

Gemäß Anspruch 4 ist die konstruktive Voraussetzung dafür getroffen, daß die Einstellung der Klappe mit dem oben aus dem Pumpengehäuse herausragenden Schwenkachsenelement, welches an seinem oberen Ende ein Einstellrad trägt, bequem durchgeführt werden kann, ohne daß direkt oder mit Werkzeug in die Tempe­ rierflüssigkeit in dem Badbehälter, welches den Laborthermo­ staten aufnimmt, eingetaucht werden muß oder die Temperier­ flüssigkeit aus dem Badbehälter vor Einstellung des Absperr­ mittels entfernt werden muß.

Ein Ausführungsbeispiel des Laborthermostaten wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Kreiselpumpe mit Druck­ stutzen und Absperrmitteln entlang der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kreiselpumpe gemäß Fig. 1 (teilweise gebrochen) und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Laborthermostaten mit einer in ein Badgefäß eingehängten Kreiselpumpe nach den Fig. 1 und 2.

In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Kreiselpumpe bezeichnet, die in einem Gehäuse 2 ein Laufrad 3 aufweist, welches über eine Antriebswelle 4 durch einen nicht dargestellten Motor über der Kreiselpumpe 1 angetrieben wird. Eine in der Gebrauchs­ lage vertikale fiktive Drehachse ist mit 5 bezeichnet.

Das Gehäuse 2 umfaßt einen Druckstutzen 6, in den die durch das Laufrad 3 unter Druck gesetzte Temperierflüssigkeit annä­ hernd tangential zu dem Laufrad 3 eintritt. Der Druckstutzen weist einen ersten, internen Ausgang 7 sowie einen zweiten, externen Ausgang 8 auf. Eine Austrittsfläche 9 des ersten Ausgangs sowie eine Austrittsfläche 10 des zweiten Ausgangs sind um 90° gegeneinander versetzt, jedoch beide parallel zu der Drehachse 5, also in Gebrauchsstellung des Laborthermo­ staten vertikal orientiert. An den zweiten externen Ausgang 8 der Kreiselpumpe 1 kann ein externes Badgefäß angeschlossen werden. Die aus Fig. 1 erkennbare Baugruppe kann direkt in ein Badgefäß 15 eingesetzt werden, siehe Fig. 3, welches somit der Kreiselpumpe 1 unmittelbar zugeordnet ist.

Aus den Fig. 1 und 2 kann weiter ersehen werden, wie eine plane Klappe 11, mit welcher die Austrittsfläche 9 des ersten, internen Ausgangs 7 oder die Austrittsfläche 10 des zweiten, externen Ausgangs 8 je nach Schwenkstellung verschlossen wer­ den kann, schwenkbar in einer Ecke des Druckstutzens 6 gela­ gert ist. Eine Schwenkachse 12 der Klappe verläuft dabei par­ allel zu der Drehachse 5. Ein Schwenkachselement 13 ragt nach oben aus dem Pumpengehäuse 2 heraus, und zwar je nach Ausfüh­ rungsform soweit, daß ein am oberen Ende des Schwenkachsenele­ ments 13 sitzendes Einstellrad 14 aus dem Badgefäß 15, in welches die Baugruppe gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann, hervorsteht oder zumindest aus dem Temperierflüssigkeitsbad 16 in diesem Badgefäß 15. Letztere Situation ist in Fig. 3 darge­ stellt.

Die Klappe 11 kann durch Schwenken des Schwenkachsenelements 13 mittels des Einstellrads 14 nicht nur in die beiden Endla­ gen verschwenkt werden, in denen entweder die Austrittsfläche 9 oder die Austrittsfläche 10 verschlossen ist, sondern auch in Zwischenstellungen zwischen diesen beiden Endlagen, wobei die Klappe 11 durch in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Rastmittel auch in Zwischenstellungen arretiert werden kann. Damit können die Flüssigkeitsteilströme, die durch die Aus­ trittsfläche 9 in das direkt zugeordnete Badgefäß 15 einer­ seits und durch die Austrittsfläche 10 in das externe Badgefäß strömen, in dem gewünschten Verhältnis einfach eingestellt werden.

Aus Fig. 3 kann ersehen werden, wie die Kreiselpumpe 1, die unter einem Thermostatgehäuse 17 in dem Badgefäß 15 hängt, in das Temperierflüssigkeitsbad 16 taucht. Dabei liegt der erste, interne Ausgang 7 der Kreiselpumpe direkt in dem Temperier­ flüssigkeitsbad. Von dem zweiten, externen Ausgang 8 führt ein Rohr 18 zu einem nicht dargestellten zweiten Badgefäß, welches ebenfalls mit in Richtung des Pfeils 19 strömender Temperier­ flüssigkeit gespeist werden kann. Ein Rücklauf der Temperier­ flüssigkeit erfolgt in Richtung des Pfeils 20 durch eine Lei­ tung 21.

Es ist deutlich zu sehen, wie das Einstellrad 14 über dem Temperierflüssigkeitspegel 21 heraussteht und deswegen ohne weiteres bequem betätigbar ist, um die Ströme Temperierflüs­ sigkeit in das interne Badgefäß 15 einerseits und über das Rohr 18 in das externe Badgefäß andererseits einzustellen.

Claims (4)

1. Laborthermostat mit einer Kreiselpumpe (1) als Umwälzpum­ pe einer Temperierflüssigkeit, mit einem im wesentlichen flachzylindrischen Pumpengehäuse (2), welches an einer Umfangswand einen Druckstutzen (6) mit einem ersten, internen Ausgang (7) zu einem Badgefäß aufweist, in wel­ ches die Umwälzpumpe einsetzbar ist, und einem zweiten, externen Ausgang (8) zu einem externen Badgefäß, wobei eine Austrittsfläche (9) des ersten, internen Ausgangs im wesentlichen parallel zu einer Drehachse (5) der Krei­ selpumpe liegt, wobei in dem Druckstutzen (6) einstellbare Absperrmittel angeordnet sind, mit denen die Temperier­ flüssigkeit aus der Kreiselpumpe (1) wahlweise über den ersten, internen Ausgang (7) oder den zweiten, externen Ausgang (8) oder mit einstellbaren Teilströmen über den ersten Ausgang (7) und den zweiten Ausgang (8) leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Austrittsfläche (10) des zweiten, externen Aus­ gangs (8) ebenfalls im wesentlichen parallel zu der Dreh­ achse (5) der Kreiselpumpe (1) orientiert ist, daß die Absperrmittel eine zwischen dem ersten, internen Ausgang (7) und dem zweiten, externen Ausgang (8) um eine Schwenkachse (12) parallel zu der Drehachse (5) der Krei­ selpumpe (1) dergestalt zwischen zwei Endlagen schwenk­ bare Klappe (11) umfassen, daß die Klappe (11) in einer ersten der beiden Endlagen an einem die Austrittsfläche (9) des ersten, internen Ausgangs (7) umgebenden ersten Klappenanschlag dicht anliegt und in einer zweiten der beiden Endlagen an einem die Austrittsfläche (10) des zweiten, externen Ausgangs (8) umgebenden zweiten Klap­ penanschlag dicht anliegt, und daß die Klappe (11) bei Zwischenlagen zwischen den beiden Endlagen sowie bei den Endlagen arretierbar ist.

2. Laborthermostat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (11) im wesentlichen plan ist.

3. Laborthermostat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, interne Ausgang (7) und der zweite, exter­ ne Ausgang (8) um 90° zueinander versetzt sind.

4. Laborthermostat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkachsenelement (13) oben aus dem Pumpenge­ häuse (2) herausragt und am oberen Ende ein Einstellrad (14) aufweist.