DE9422261U1

DE9422261U1 - Evaporator flask for a rotary evaporator

Info

Publication number: DE9422261U1
Application number: DE9422261U
Authority: DE
Original assignee: Buechi Labortechnik AG
Current assignee: Buechi Labortechnik AG
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1994-09-15
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2004-09-16

Description

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Büchi Laboratoriums-Technik AG, 9230 Flawil Verdampfer-Kolben für einen Rotationsverdampfer Büchi Laboratoriums-Technik AG, 9230 Flawil Evaporator flask for a rotary evaporator

Die Erfindung betrifft einen Verdampfer-Kolben für einen Rotationsverdampfer gemäss Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Rotationsverdampfer sind in Vielzahl bekannt und gebräuchlich. So zeigt z.B. die DE-A-25 34 446 einen solchen Rotationsverdampfer mit einem Dampfführungs-Rohr zur Durchleitung des Dampfes durch eine Halte- und Antriebseinrichtung. Die Halte- und Antriebseinrichtung trägt den Kolben und überträgt die Rotationsbewegung. Da der Kühler oder Kondensator stationär angeordnet ist, der Kolben dagegen rotiert, ist eine Wellendichtung mit einer Dichtlippe vorgesehen, die am Dampfführungs-Rohr angreift.The invention relates to an evaporator piston for a rotary evaporator according to the preamble of claim 1. A large number of rotary evaporators of this type are known and in use. For example, DE-A-25 34 446 shows such a rotary evaporator with a steam guide tube for passing the steam through a holding and driving device. The holding and driving device supports the piston and transmits the rotational movement. Since the cooler or condenser is arranged stationary, while the piston rotates, a shaft seal with a sealing lip is provided which engages the steam guide tube.

Die EP-Al-504 099 zeigt eine vergleichbare Anordnung mit zweiteiligem Führungsrohr.EP-Al-504 099 shows a comparable arrangement with a two-part guide tube.

Bei Rotationsverdampfern kommen praktisch ausschliesslich Rundkolben oder birnenförmige Verdampfer-Kolben zum Einsatz. Im Hinblick auf den im Kolben herrschenden Unterdruck, die mechanische Beanspruchung durch die frei auskragende, schräge Anflanschung und im Hinblick auf gute Dünnschicht-Bildung, werden derartige Rundkolben oder birnenförmige Kolben vom Fachmann als einzige Alternativen für den Einsatz im Zusammenhang mit Rotationsverdampfern betrachtet. Die durch die Geometrie von rund- oder birnenförmigen Kolben bedingten Nachteile, wie z.B. schwierige Reinigung und grosse Überschäum-Gefahr, werden seit Jahrzehnten als unvermeidlich in Kauf genommen.Round-bottomed flasks or pear-shaped evaporator flasks are used almost exclusively in rotary evaporators. In view of the negative pressure in the flask, the mechanical stress caused by the freely projecting, slanted flange and in view of good thin-film formation, such round-bottomed flasks or pear-shaped flasks are considered by experts to be the only alternatives for use in conjunction with rotary evaporators. The disadvantages caused by the geometry of round or pear-shaped flasks, such as difficult cleaning and a high risk of foaming over, have been accepted as unavoidable for decades.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verdampfer-Kolben dieser Art zu verbessern und insbesondere Einsatz- und Gebrauchseigenschaft zu optimieren.The invention is based on the object of improving evaporator pistons of this type and in particular of optimizing their application and usage properties.

Erfindungsgemäss wird dies in erster Linie gemäss Kennzeichen von Anspruch 1 erreicht. Auf optimal einfache Weise wird durch die zweiteilige Ausbildung des Kolbens erreicht, dass der Becher-Teil nach Lösen des Deckel-Teils frei zugänglich ist. Dadurch lassen sich auch pastöse oder pulverförmige Produkte einfach einfüllen oder entfernen. Dies gilt auch für verklebte oder verkrustete Rückstände. Dabei kann z.B. auch der Deckel-Teil an der Antriebseinrichtung befestigt bleiben und nur der Becher-Teil zur Materialentnahme oder zur Füllung abgenommen werden. Damit lässt sich die Bedienung nicht nur vereinfachen, sondern auch beschleunigen.According to the invention, this is achieved primarily according to the characterizing part of claim 1. The two-part design of the piston ensures in an optimally simple manner that the cup part is freely accessible after the lid part has been removed. This means that pasty or powdery products can also be easily filled in or removed. This also applies to sticky or encrusted residues. The lid part can also remain attached to the drive device, for example, and only the cup part can be removed to remove material or to fill it. This not only simplifies operation, but also speeds it up.

Durch die etwa zylindrische Ausbildung des Becher-Teils wird guter Zugang von der Öffnung her einerseits sowie eine wünschbare Oberflachenvergrosserung und eine Reduzierung der Überschäum-Neigung andererseits auf einfachste Weise erreicht. The approximately cylindrical shape of the cup part makes it easy to achieve good access from the opening on the one hand, as well as a desirable increase in surface area and a reduction in the tendency to foam over, on the other hand.

Unter "etwa zylindrisch" sind dabei Querschnittsformen zu verstehen, bei denen die Behälterwand rohrförmig und zylindrisch verläuft oder aber auch leicht konisch nach innen oder nach aussen geneigt ist, ohne dass dabei der Becher-Charakter des Kolbens verlassen wird.The term "approximately cylindrical" refers to cross-sectional shapes in which the container wall is tubular and cylindrical or is slightly conical inward or outward, without abandoning the cup-like character of the piston.

Ersichtlicherweise erlaubt die zylindrische Ausbildung des Becher-Teils auch ein Einführen von Sensoren oder mechanischen Manipulatoren für das Füllgut. Z.B. können Schaber zum kontinuierlichen Abstreifen oder Verstreichen des Füllguts eingebracht werden. Auch Rührwerke oder Mischanordnungen können vorgesehen werden. Auch Kombinationen derartiger Manipulatoren, wie z.B. Schaber und Rührwerk als Einheit, lassen sich anbringen. Zum Entnehmen des Füllguts muss dabei lediglich der Becher-Teil vom Deckel-Teil gelöst werden und der Manipulator kann durch die Becheröffnung herausgenommen werden.Obviously, the cylindrical design of the cup part also allows the introduction of sensors or mechanical manipulators for the filling material. For example, scrapers can be inserted to continuously strip or spread the filling material. Agitators or mixing arrangements can also be provided. Combinations of such manipulators, such as a scraper and agitator as a unit, can also be attached. To remove the filling material, the cup part only has to be detached from the lid part and the manipulator can be removed through the cup opening.

Der Deckel-Teil selbst lässt sich dabei einfach so aufbauen, dass er einen ersten Flansch zur Befestigung an der Halte- und Antriebseinrichtung sowie einen zweiten Flansch zur Verbindung mit dem Becher-Teil aufweist.The lid part itself can be easily constructed in such a way that it has a first flange for attachment to the holding and drive device and a second flange for connection to the cup part.

Um Passungstoleranzen zu überbrücken und Dichtigkeit auch bei niedrigen Drucken zu gewährleisten ist es zweckmässig, wenn zwischen dem Deckel-Teil und dem Becher-Teil ein Dichtungselement angeordnet ist. Das Deckel-Teil kann durch ein Verbindungselement, z.B. einen Schraubring oder Spannelemente, mit dem Becher-Teil unter Vorspannung verbunden werden, so dass zuverlässige Abdichtung gewährleistet wird. Es ist auch denkbar, den Deckel-Teil mit einem zylindrischen Flansch auszubilden, der mit einem Dicht-Sitz in die Öffnung des Becher-Teils eingreift und den Becher-Teil beim Anlegen des Vakuums "ansaugt", ohne dass ein separates Verbindungselement erforderlich wäre. Wenn im Becher-Teil eine Anordnung zum mechanischen Beeinflussen des Füllguts vorgesehen ist, kann dieses zweckmässig an einer Halterung befestigt werden, die am stationären Teil des Dampfführungs-Rohrs befestigt wird. Dazu ist es zweckmässig, wenn die Halterung vom Dampfführungs-Rohr umgeben ist.In order to bridge fitting tolerances and ensure tightness even at low pressures, it is advisable to arrange a sealing element between the lid part and the cup part. The lid part can be connected to the cup part under pre-tension using a connecting element, e.g. a screw ring or clamping elements, so that reliable sealing is ensured. It is also conceivable to design the lid part with a cylindrical flange that engages with a sealing seat in the opening of the cup part and "sucks in" the cup part when the vacuum is applied, without a separate connecting element being required. If an arrangement for mechanically influencing the filling material is provided in the cup part, this can be conveniently attached to a holder that is attached to the stationary part of the steam guide pipe. For this purpose, it is advisable if the holder is surrounded by the steam guide pipe.

Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to the drawings. They show:

Figur 1 Die schematische Darstellung eines Verdampfer-Kolbens mit den Merkmalen der Erfindung,Figure 1 The schematic representation of an evaporator flask with the features of the invention,

Figur 2 einen konventionellen Aufbau eines Rotationsverdampfers mit einem Rundkolben,Figure 2 shows a conventional design of a rotary evaporator with a round-bottom flask,

Figur 3 den Verdampfer-Kolben gemäss Figur 1 in vergrössertem Massstab, undFigure 3 shows the evaporator flask according to Figure 1 on an enlarged scale, and

Figur 4 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Verdamp-Figure 4 shows a modified embodiment of an evaporator

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fer-Kolbens.fer piston.

Figur 1 zeigt einen Verdampfer-Kolben 5 der mittels einer Schraubverbindung 8 mit einem Dampfführungs-Rohr 6 verbunden ist, welches einerseits an ein Auffang-Gefäss 9 und andererseits an einen Kühler 7 angeschlossen ist.Figure 1 shows an evaporator piston 5 which is connected by means of a screw connection 8 to a steam guide pipe 6, which is connected on the one hand to a collecting vessel 9 and on the other hand to a cooler 7.

Figur 2 zeigt den Gesamtaufbau eines Rotationsverdampfers 1, wobei dort ein konventioneller Rundkolben 5 dargestellt ist. Der erfindungsgemässe Verdampfer-Kolben gemäss Figur 1 lässt sich unmittelbar anstelle eines konventionellen Verdampfer-Kolbens bei einer Anordnung gemäss Figur 2 einsetzen. Bei einer solchen Anordnung ist ein Stativteil 2 vorgesehen, an welchem ein Motor 3 befestigt ist, der über eine Halte- und Antriebseinrichtung 4 den Verdampfer-Kolben 5 antreibt. Durch das Antriebs-Teil 4 verläuft das Dampfführungs-Rohr 6 (Figur 1) durch welches der vom Kolben 5 aufsteigende Dampf in den Kühler 7 geleitet wird. Der Kühler 7 ist dabei in bekannter Weise stationär am Stativ 2 befestigt.Figure 2 shows the overall structure of a rotary evaporator 1, showing a conventional round-bottom flask 5. The evaporator flask according to the invention according to Figure 1 can be used directly in place of a conventional evaporator flask in an arrangement according to Figure 2. In such an arrangement, a stand part 2 is provided, to which a motor 3 is attached, which drives the evaporator flask 5 via a holding and drive device 4. The steam guide pipe 6 (Figure 1) runs through the drive part 4, through which the steam rising from the flask 5 is guided into the cooler 7. The cooler 7 is fixed to the stand 2 in a known manner.

Wie aus Figur 1 und 3 ersichtlich ist, besteht der Verdampfer-Kolben 5 aus einem zylindrischen Becher-Teil 5a und einem Deckel-Teil 5b. Der Deckel-Teil 5b ist einerseits mit einem Flansch 10 versehen, durch welchen er mittels der Schraubverbindung 8 an der Antriebseinrichtung 4 befestigbar ist. Anderseits weist der Deckel-Teil 5b einen zweiten Flansch 11 auf, auf welchem ein Verbindungselement in Form eines Schraub-Rings 12 vorgesehen ist. Der Schraub-Ring 12 greift in ein entsprechendes Gewinde (nicht dargestellt) am Aussenrand des Becher-Teils 5a ein, so dass Deckel-Teil 5b und Becher-Teil 5a fest miteinander verschraubbar sind. Zur Abdichtung ist im Schraub-Ring 12 ein elastischer Dichtring 13 angeordnet, der beim Aufschrauben des Schraub-Rings 12 zwischen Deckel-Teil 5b und oberem Rand des Becher-Teils 5a in Dichtstellung zusammengepresst wird. Der Schraub-Ring 12 kann in bekannter Weise entweder mit einem durchgehenden Gewinde oderAs can be seen from Figures 1 and 3, the evaporator piston 5 consists of a cylindrical cup part 5a and a cover part 5b. The cover part 5b is provided on the one hand with a flange 10, by means of which it can be fastened to the drive device 4 by means of the screw connection 8. On the other hand, the cover part 5b has a second flange 11, on which a connecting element in the form of a screw ring 12 is provided. The screw ring 12 engages in a corresponding thread (not shown) on the outer edge of the cup part 5a, so that the cover part 5b and the cup part 5a can be firmly screwed together. For sealing, an elastic sealing ring 13 is arranged in the screw ring 12, which is pressed together in the sealing position when the screw ring 12 is screwed on between the cover part 5b and the upper edge of the cup part 5a. The screw ring 12 can be provided in a known manner either with a continuous thread or

mit einem Bajonettgewinde oder einer anderen Art einer Anordnung zum formschlüssigen Verbinden von Becher-Teil 5a und Deckel-Teil 5b versehen sein.be provided with a bayonet thread or another type of arrangement for the positive connection of cup part 5a and lid part 5b.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist im stationären Dampfführungs-Rohr 6 mittels einer Befestigungseinrichtung 21 eine Halterung 15 befestigt, die vom Dampfführungs-Rohr 6 umgeben wird und in den Kolben 5 hineinragt. An der Halterung 15 ist eine Anordnung 16 vorgesehen, mit der das im Kolben 5 befindliche Gut mechanisch beeinflusst werden kann. Ersichtlicherweise bleibt nämlich die Halterung 15 und damit die Anordnung 16 stationär, da sie am stationären Dampfführungs-Rohr 6 befestigt ist. Wenn dementsprechend der Kolben 5 im Betrieb rotiert, ergibt sich eine Relativbewegung zwischen dem im Kolben 5 befindlichen Gut und der Anordnung 16, so dass das Gut mechanisch beeinflussbar ist. Die Anordnung 16 trägt einen Schaber 17, der die Innenwand des Kolbens 5 im Betrieb konstant bestreicht und damit das im Kolben 5 befindliche Gut abstreift und auf der Kolbenwand verstreicht. Im oberen Bereich der Anordnung 16 ist ein Durchlass 18 vorgesehen, so dass die Anordnung 16 gleichzeitig als Rührwerk für das im Kolben 5 befindliche Gut wirkt.As can be seen from Figure 1, a holder 15 is fastened in the stationary steam guide pipe 6 by means of a fastening device 21, which is surrounded by the steam guide pipe 6 and projects into the piston 5. An arrangement 16 is provided on the holder 15, with which the material in the piston 5 can be influenced mechanically. It is apparent that the holder 15 and thus the arrangement 16 remain stationary because it is fastened to the stationary steam guide pipe 6. Accordingly, when the piston 5 rotates during operation, a relative movement occurs between the material in the piston 5 and the arrangement 16, so that the material can be influenced mechanically. The arrangement 16 carries a scraper 17, which constantly coats the inner wall of the piston 5 during operation and thus scrapes off the material in the piston 5 and spreads it on the piston wall. A passage 18 is provided in the upper region of the arrangement 16, so that the arrangement 16 simultaneously acts as an agitator for the material contained in the piston 5.

Figur 4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Kolbens 5 mit Deckel-Teil 5b und Becher-Teil 5a. Dabei ist der Deckel-Teil 5b mit einer zylindrischen Verlängerung 20 versehen, die in den Becher-Teil 5a eingreift und dessen Wand im Öffnungsbereich von innen abstützt. Ersichtlicherweise ist eine derartige Anordnung im Hinblick auf grosse Unterdrucke besonders belastbar.Figure 4 shows a modified embodiment of a piston 5 with cover part 5b and cup part 5a. The cover part 5b is provided with a cylindrical extension 20 which engages in the cup part 5a and supports its wall from the inside in the opening area. It is obvious that such an arrangement is particularly resilient with regard to large negative pressures.

Claims

1. Evaporator piston ( 5 ) for a rotary evaporator ( 1 ) which can be connected to a condenser ( 7 ) by means of a steam guide tube ( 6 ), wherein the evaporator piston ( 5 ) can be fastened directly or indirectly via the steam guide tube to a holding and drive device ( 4 ) and can be set in rotary motion by this, wherein the evaporator piston ( 5 ) is designed as a two-part vessel with an approximately cylindrical cup part ( 5a ) and a lid part ( 5b ), and the lid part ( 5b ) can be connected to the steam guide tube ( 6 ), characterized in that a connecting element ( 12 ) is provided for connecting the lid part ( 5b ) and the cup part ( 5a ) under prestress.

2. Evaporator flask according to claim 1, characterized in that the cover part ( 5 b) has a first flange ( 10 ) with which it can be fastened to the holding and drive device ( 4 ), and that it has a second flange ( 11 ) with which it can be connected to the cup part ( 5 a).

3. Evaporator flask according to claim 1 or 2, characterized in that a sealing element ( 13 ) is arranged between the lid part ( 5b ) and the cup part ( 5a ).

4. Rotary evaporator characterized by a two-part evaporator flask ( 5 a, 5 b) according to one of the preceding claims.

5. Rotary evaporator according to claim 4, characterized in that an arrangement ( 16 , 17 , 18 ) for mechanically influencing the filling material is provided in the cup part ( 5a ).

6. Rotary evaporator according to claim 5, characterized in that the arrangement ( 16 , 17 , 18 ) has a scraper ( 17 ) for spreading or stripping residues on the cup wall.

7. Rotary evaporator according to one of claims 5 or 6, characterized in that the device ( 16 , 17 , 18 ) is designed as a stirring device.

8. Rotary evaporator according to one of claims 5 to 7, characterized in that a holder ( 15 ) is provided which is surrounded by the steam guide tube ( 6 ).