WO1992018247A1 - Vorrichtung zum beheizen eines behältnisses - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Beheizen eines Behältnisses, insbesondere zum Beheizen eines Laborgefäßes (1), mit einem eine Ausnehmung (3) zur Aufnahme des Behältnisses aufweisenden Formkörper (2) und einem vorzugsweise als Rohrheizkörper ausgeführten, der Form des Behältnisses im wesentlichen angepaßten elektrischen Heizkörper (4), wobei der Heizkörper (4) in der Ausnehmung (3) vorzugsweise spiralförmig angeordnet ist, ist zur Gewährleistung der Austauschbarkeit des Heizkörpers (4) bei betriebssicherem Einbau unter Zugrundelegung einer einfachen Konstruktion derart ausgebildet, daß der Heizkörper (4) mit seinem die Öffnung für das Behältnis bildenden Ende an einem Haltering (6) befestigt ist, daß der Haltering (6) einen zumindest geringfügig größeren Durchmesser als die Ausnehmung (3) des Formkörpers (2) aufweist und daß der Heizkörper (4) durch Festlegen des Halteringes (6) am oberen Randbereich (7) des Formkörpers (2) in die Ausnehmung (3) derart hineinragt, daß er sich beim Aufheizen zur Wandung und zum Boden des Formkörpers (2) hin ausreichend ausdehnen kann.

Description

Vorrichtung zum Beheizen eineβ Behältnisses

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beheizen eines Be¬ hältnisses, insbesondere zum Beheizen eines Laborgefäßes, mit einem eine Ausnehmung zur Aufnahme des Behältnisses aufweisen¬ den Formkörper und einem vorzugsweise als Rohrheizkörper ausge¬ führten, der Form des Behältnisses im wesentlichen angepaßten elektrischen Heizkörper, wobei der Heizkörper in der Ausnehmung vorzugsweise spiralförmig angeordnet ist.

Vorrichtungen der in Rede stehenden Art sind seit Jahren aus der Praxis bekannt. Solche Geräte werden unter anderem als Heizhauben bezeichnet. Bei diesen Heizhauben sind die Rohrheiz¬ körper in der Regel spiralförmig gebogen und in ein Gewirke oder ein Gewebe aus Glasfasergarn oder Glasfaserfäden eingebet¬ tet. Damit der Rohrheizkörper eine dem zu beheizenden Laborge¬ fäß angepaßte Form beibehält, ist das Glasfasergarn straff und eng anliegend um den Rohrheizkörper gewebt, gestrickt, gefloch¬ ten, gewirkt oder gehäkelt. Der Rohrheizkörper liegt schlie߬ lich auf einem Formkörper auf, der eine isolierende Umhüllung bzw. einen Träger bildet.

Desweiteren sind Vorrichtungen bekannt, bei denen der Form¬ bzw. Tragekörper aus gepreßtem Mineral- oder Keramikfasermate¬ rial gebildet ist. Damit in dieses Material keine Feuchtigkeit eindringen kann, ist es beispielsweise mit Epoxidharz getränkt. Der Formkörper dieser bekannten Vorrichtung weist eine dem zu beheizenden Laborgefäß angepaßte Aufnehmung auf, an deren Ober¬ fläche ein Heizelement anliegt. Dieses Heizelement kann ebenso in der Oberfläche der Ausnehmung des Formkörpers eingebettet sein.

Die zuvor erörterten, aus der Praxis bekannten Vorrichtungen sind jedoch in der Praxis insoweit problematisch, als der Heiz¬ körper durch die erforderliche Umgarnung oder dergleichen auf¬ wendig in der Herstellung und, insbesondere bei eingebetteten Heizkörpern, nicht ohne weiteres austauschbar ist. Folglich ist bei defektem Heizkörper die gesamte Vorrichtung oder zumindest der Heizkörper inklusive seiner kompletten Umgarnung auszutau¬ schen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten und weiterzubil¬ den, daß die Austauschbarkeit des Heizkörpers bei betriebssi¬ cherem Einbau und unter Zugrundelegung einer einfachen Kon¬ struktion gewährleistet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beheizen eines Behältnis¬ ses, insbesondere zum Beheizen eines Laborgefäßes, löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist bei der eingangs genannten Vorrichtung der Heiz¬ körper mit seinem die Öffnung für das Behältnis bildenden Ende an einem Haltering befestigt. Der Haltering weist einen zumin¬ dest geringfügig größeren Durchmesser als die Ausnehmung des Formkörpers auf. Desweiteren ragt der Heizkörper durch Festle¬ gen des Halteringes am oberen Randbereich des Formkörpers in die Ausnehmung derart hinein, daß er beim Aufheizen zur Wandung und zum Boden des Formkörpers hin sich ausreichend ausdehnen kann.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, daß der Heizkörper mit einfachen technischen Mitteln austauschbar in die Vorrich¬ tung einzubauen ist, nämlich dadurch, daß der Heizkörper mit seinem die Öffnung für das Behältnis bildenden Ende an einem Haltering befestigt ist. Dieser Haltering dient zur Fixierung des Heizkörpers am oberen Rand des Formkörpers, wobei dazu der Haltering einen zumindest geringfügig größeren Durchmesser als die Ausnehmung des Formkörpers aufweisen muß. Desweiteren ist erkannt worden, daß die Vorkehrung eines Halterings bzw. die Befestigung des Heizkörpers durch den Haltering auch hinsieht- lieh der beim Aufheizen erfolgenden thermischen Ausdehnung des Heizkörpers dann von Vorteil ist, wenn der Heizkörper durch Festlegen des Halteringes am oberen Randbereich des Formkör¬ pers, d.h. nach seinem Einbau, in die Ausnehmung derart hinein¬ ragt, daß er sich beim Aufheizen zur Wandung und zum Boden des Formkörpers hin ausreichend ausdehnen kann. Mit anderen Worten gesagt muß im "kalten" Zustand der Vorrichtung der Heizkörper soweit von der Wandung und vom unteren Boden des Formkörpers beabstandet sein, daß bei maximaler thermischer Ausdehnung keine durch den Formkörper verursachte Druckspannungen im Heiz¬ körper auftreten.

Die Austauschbarkeit des Heizkörpers, insbesondere unter wirt¬ schaftlichen Gesichtspunkten bzw. kostenmäßigen Gesichtspunk¬ ten, wird weiter dadurch begünstigt, daß der Heizkörper selbst keine aufwendige Umgarnung zum Schütze bzw. zur Positionierung des zu erwärmenden Behältnisses aufweist. Damit jedoch das in der Regel aus Glas bestehende Behältnis bzw. Laborgefäß inner¬ halb des Rohrheizkörpers einen gewissermaßen festen Halt hat und darüberhinaus vor Beschädigung durch die harte Oberfläche des Heizkörpers geschützt ist, ist der Heizkörper in besonders vorteilhafter Weise mit einem den oberen Randbereich des Form¬ körpers überdeckenden Tuch - das bei Ausbau des Heizkörpers einfach zu entnehmen ist - lose belegt. Desweiteren ist der Formkörper von einem den oberen Randbereich zumindest teilweise mit einem Gehäuserand übergreifenden Gehäuse umgeben, wobei das Tuch - im montierten Zustand - zwischen dem oberen Randbereich des Formkörpers und bzw. oder dem Haltering und dem Gehäuserand festgeklemmt ist. Durch diese Maßnahmen ist erreicht worden, daß der Heizkörper gegenüber dem zu erwärmenden bzw. beheizen¬ den Behältnis gewissermaßen gepolstert ist und daß sich diese Polsterung - entgegen der bisher üblichen Umgarnung oder der¬ gleichen - beim Austauschen des Heizkörpers oder zum Zwecke des Austauschens eines verunreinigten Tuches - mühelos abnehmen läßt.

In weiter vorteilhafter Weise ist einerseits zum kraftschlüssi¬ gen Festlegen des Tuches und andererseits zur Vermeidung des Eindringens von Flüssigkeit aus beispielsweise einem geplatzten Behältnis zwischen das Gehäuse und den Formkörper im Bereich zwischen dem Gehäuserand und dem oberen Randbereich des Form¬ körpers bzw. dem diesen überdeckenden Tuch eine Dichtung ange¬ ordnet. Diese Dichtung dichtet den Bereich zwischen Gehäuserand und Randbereich des Formkörpers so gut ab, wie es eben bei da¬ zwischenliegendem Gewebe bzw. Tuch gerade möglich ist.

In weiter vorteilhafter Weise ist die Dichtung als Dichtring ausgebildet, der einen dickeren Innenringbereich und einen dün¬ neren Außenringbereich aufweist. Der dünnere Außenringbereich ist im eingebauten Zustand auf dem Randbereich bzw. Tuch unter dem Gehäuserand und der dickere Innenringbereich ist auf dem Randbereich bzw. Tuch außerhalb des Gehäuserandes, d.h. zur Ausnehmung hin, angeordnet. Durch diese konstruktive Maßnahme wird die Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Formkδrper weiter begünstigt.

In materialmäßiger Hinsicht ist das den Heizkörper abdeckende Tuch aus einem temperaturbeständigen Material, vorzugsweise aus Glasgewebe, hergestellt. Die zuvor erwähnte Dichtung ist aus Gummi oder insbesondere aus Silikon gefertigt. Das Gehäuse sollte in vorteilhafter Weise aus einem vorzugsweise säurebe¬ ständigen Kunststoff bestehen.

Hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung des Gehäuses .ist es von weiterem Vorteil, wenn das Gehäuse einerseits aus einem Gehäuseoberteil, andererseits aus einem vom Gehäuseoberteil lösbaren Gehäuseunterteil besteht. Das Gehäuseoberteil ist im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung von oben her auf den Formkörper aufgeschoben, so daß das Gehäuseunterteil - eben¬ falls im zusammengebauten Zustand - von unten her mit dem Ge¬ häuseoberteil verschraubt und/oder verrastet ist. Die Stromver¬ sorgung könnte dann beispielsweise durch den Formkörper hin¬ durch durch das Gehäuseunterteil nach außerhalb der Vorrichtung geführt sein. Ein Ein-/Ausschalter sowie der Betätigungsknopf eines Leistungsschalters oder dgl. könnten am Gehäuseoberteil angebracht sein.

Desweiteren ist es insbesondere im Hinblick auf besondere Ver¬ wendungsarten im Rahmen gefährlicher oder besonders ätzender Flüssigkeiten und im Hinblick auf die Austauschbarkeit des Heizkörpers vorteilhaft, wenn zur - sicheren - Aufnahme des Be¬ hältnisses ein in die Ausnehmung bzw. in den vom Heizleiter ge¬ bildeten Raum einsetzbarer, im wesentlichen der Form des Be¬ hältnisses angepaßter Becher vorgesehen ist. Dieser Becher wird dann auf das den Heizkörper bedeckende Tuch aufgesetzt und ist dadurch vor Kippen weitgehend gesichert. Möglicherweise aus dem Behältnis austretende oder bei Bruch des Behältnisses auslau¬ fende gefährliche Substanzen werden von dem Becher aufgefangen, so daß eine Verunreinigung oder gar Zerstörung einerseits des Tuches, andererseits des Heizkörpers ausgeschlossen ist. Der Becher könnte im Hinblick auf ätzende Substanzen aus Edelstahl gefertigt sein.

Schließlich kann im Rahmen eines weiteren Ausführungsbeispiels der Formkörper der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch zweitei¬ lig ausgeführt sein. Das die Ausnehmung bildende, der Form des Gefäßes weitgehend angepaßte Wannenteil könnte dann von einem vorzugsweise ringförmig ausgebildeten unabhängigen Stützteil getragen sein. Das Wannenteil könnte nicht zuletzt zur Mate¬ rialeinsparung eine zur Ausnehmung bzw. zur Innenwandung im we¬ sentlichen parallele Außenwandung aufweisen, wobei lediglich sichergestellt sein muß, daß die Wanddicke des Wannenteils der¬ art dimensioniert ist, daß ein Laborgefäß hinreichend und si¬ cher gehalten wird. Mit dieser Ausgestaltung des Formkörpers ist jedenfalls das zur Herstellung erforderliche Material er¬ heblich reduziert, wodurch sich die Herstellkosten insgesamt verringer .

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie¬ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei¬ terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er¬ läuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung, perspektivisch, ein

Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung zum Beheizen eines Behältnisses mit eingesetztem Behältnis ,

Fig. 2 in schematischer Darstellung, geschnitten und vergrößert, den Gegenstand aus Fig. 1,

Fig. 3 den als Rohrheizkörper ausgeführten Heizkörper des Gegenstandes aus Fig. 1,

Fig. 4 in schematischer Darstellung, geschnitten, den Form¬ körper des Gegenstandes aus Fig. 1 und

Fig. 5 in schematischer Darstellung, geschnitten, einen zweiteiligen Formkörper eines zweiten Ausführungsbei- spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Behei¬ zen eines Behältnisses.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Beheizen eines Laborgefäßes 1. Die Vorrichtung weist gemäß der Darstellung in Fig. 2 einen Formkörper 2.auf, der wiederum mit einer Ausnehmung 3 zur Aufnahme des Laborgefäßes 1 ausgestattet ist. Zum Heizen dient ein als Rohrheizkörper ausgeführter Heiz¬ körper 4, der der Form des Laborgefäßes 1 im wesentlichen ange¬ paßt ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen gemeinsam, daß der Heizkörper 4 in der Ausnehmung 3 des Formkörpers 2 spiralförmig angeordnet ist.

Erfindungsgemäß ist der Heizkörper 4 mit seinem die Öffnung für das Laborgefäß 1 bildenden Ende 5 an einem besonders deutlich in Fig. 2 erkennbaren Haltering 6 befestigt. Dieser Haltering 6 weist einen zumindest geringfügig größeren Durchmesser als die Ausnehmung 3 des Formkörpers 2 auf. Fig. 2 läßt zumindest an¬ deutungsweise erkennen, daß der Heizkörper 4 durch Festlegen des Halteringes 6 am oberen Randbereich 7 des Formkörpers 2 in die Ausnehmung 3 derart hineinragt, daß er sich beim Aufheizen zur Wandung und zum Boden des Formkörpers 2 hin ausreichend ausdehnen kann.

Die Fig. 1 und 2 zeigen desweiteren andeutungsweise, daß der Heizkörper 4 mit einem den oberen Randbereich 7 des Formkörpers 2 überdeckenden Tuch 8 lose belegt ist. Desweiteren ist der Formkörper 2 von einem den oberen Randbereich 7 zumindest teil¬ weise mit einem Gehäuserand 9 übergreifenden Gehäuse 10 umge¬ ben, wobei das Tuch 8 zwischen dem oberen Randbereich 7 des Formkörpers 2 bzw. des Halterings 6 und dem Gehäuserand 9 fest¬ geklemmt ist. Desweiteren läßt sich den Fig. 1 und 2 entnehmen, daß zwischen dem Gehäuserand 9 und dem oberen Randbereich 7 des Formkörpers 2 bzw. dem diesen überdeckenden Tuch 8 eine Dichtung 11 ange¬ ordnet ist. Fig. 2 zeigt desweiteren, daß die Dichtung 11 als Dichtring mit einem dickeren Innenringbereich 12 und einem dün¬ neren Außenringbereich 13 ausgeführt ist, wobei der dünnere Au¬ ßenringbereich 13 auf dem Randbereich 7 unter dem Gehäuserand 9 und der dickere Innenringbereich 12 auf dem Randbereich 7 au¬ ßerhalb des Gehäuserandes 9 zur Ausnehmung 3 hin angeordnet ist. Hinsichtlich der bei der Herstellung der einzelnen Be¬ standteile verwendeten Materialien und hinsichtlich der kon¬ struktiven Ausgestaltung des Gehäuses 10 wird auf die allge¬ meine Beschreibung verwiesen.

Fig. 5 zeigt schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem der Formkörper (2) zweiteilig ausgeführt ist. Ein die Ausnehmung (3) bildendes Wannenteil (14) ist dabei von einem vorzugsweise ringförmig ausgebildeten Stützteil (15) getragen. Das Wannenteil (14) weist eine zur Ausnehmung (3) bzw. zur Innenwandung (16) im we¬ sentlichen parallele Außenwandung (17) auf, wobei die Wanddicke des Wannenteils (14) derart dimensioniert ist, daß ein Laborge¬ fäß (1) hinreichend und sicher gehalten wird.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß der Kern der vorlie¬ genden Erfindung gemäß Schutzanspruch 1 keineswegs auf das vor¬ anstehende Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Beispielsweise ließe sich durchaus eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch ohne Gehäuse denken, wobei dann der Formkörper eine entsprechende Festigkeit und gegebenenfalls Beschichtung aufweisen müßte. Das Tuch könnte dann beispielsweise durch einen auf den Randbereich des Formkörpers aufsetzbaren Paßring oder dgl. fixiert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Beheizen eines Behältnisses, insbesondere zum Beheizen eines Laborgefäßes (1), mit einem eine Ausnehmung

(3) zur Aufnahme des Behältnisses aufweisenden Formkörper (2) und einem vorzugsweise als Rohrheizkörper ausgeführten, der Form des Behältnisses im wesentlichen angepaßten elektrischen Heizkörper (4), wobei der Heizkörper (4) in der Ausnehmung (3) vorzugsweise spiralförmig angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Heizkörper

(4) mit seinem die Öffnung für das Behältnis bildenden Ende an einem Haltering (6) befestigt ist, daß der Haltering (6) einen zumindest geringfügig größeren Durchmesser als die Ausnehmung (3) des Formkörpers (2) aufweist und daß der Heizkörper (4) durch Festlegen des Halteringes (6) am oberen Randbereich (7) des Formkörpers (2) in die Ausnehmung (3) derart hineinragt, daß er sich beim Aufheizen zur Wandung und zum Boden des Form¬ körpers (2) hin ausreichend ausdehnen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (4) mit einem den oberen Randbereich (7) des Formkörpers (2) überdeckenden Tuch (8) lose belegt und der Formkörper (2) von einem den oberen Randbereich (7) zumindest teilweise mit einem Gehäuserand (9) übergreifenden Gehäuse (10) umgeben ist, wobei das Tuch (8) zwischen dem oberen Randbereich (7) des Formkörpers (2) und/oder dem Haltering (6) und dem Ge¬ häuserand (9) festgeklemmt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuserand (9) und dem oberen Randbereich (7) des Formkörpers (2) bzw. dem diesen überdeckenden Tuch (8) eine Dichtung (11) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (11) als Dichtring mit einem dickeren Innenringbe¬ reich (12) und einem dünneren Außenringbereich (13) ausgeführt ist, wobei der dünnere Außenringbereich (13) auf dem Randbe¬ reich (7) bzw. Tuch (8) unter dem Gehäuserand (9) und der dickere Innenringbereich (12) auf dem Randbereich (7) bzw. Tuch (8) außerhalb des Gehäuserandes (9) - zur Ausnehmung (3) hin - angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Tuch (8) aus temperaturbeständigem Glas¬ gewebe hergestellt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Dichtung (11) aus Silikon gefertigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil besteht und daß das Gehäuseoberteil von oben her auf den Formkörper (2) aufgeschoben und das Gehäu¬ seunterteil von unten her mit dem Gehäuseoberteil verschraubt und/oder verrastet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus Kunststoff hergestellt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zur Aufnahme des Behältnisses ein in die Aus¬ nehmung (3) bzw. in den vom Heizleiter gebildeten Raum einsetz¬ barer, im wesentlichen der Form des Behältnisses angepaßter Be¬ cher vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher aus Edelstahl gefertigt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Formkörper (2) zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein die Ausnehmung (3) bildendes Wannenteil (14) von ei¬ nem vorzugsweise ringförmig ausgebildeten Stützteil (15) getra¬ gen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wannenteil (14) eine zur Ausnehmung (3) bzw. zur Innenwan¬ dung (16) im wesentlichen parallele Außenwandung (17) aufweist, wobei die Wanddicke des Wannenteils (14) derart dimensioniert ist, daß ein Laborgefäß (1) hinreichend und sicher gehalten wird.