Normschliff
Der Normschliff stellt die häufigste Verbindung zweier Glasgeräte in der Chemie dar. Man unterscheidet zwischen Hülsen und Kernen an den Geräten, wobei immer ein Kern in eine zugehörige Hülse passt. Die Hülse befindet sich beispielsweise am Rundkolben, der Kern an den entsprechenden weiteren Aufbaugeräten wie Rückflusskühler oder Tropftrichter. Zu den Kerngeräten gehören auch die Glasstopfen zum Verschließen momentan nicht gebrauchter Öffnungen. Die Verbindungsfläche zwischen Hülse und Kern ist der Schliff, er wird während der Benutzung mit einem hochviskosen Schlifffett gefettet oder mit Schliffmanschetten aus PTFE oder Teflonband abgedichtet. Mit einer Schliffklemme (Schliffklammer) wird das Auseinanderweichen der Verbindung verhindert. Unterschiedlich große Schliffe können mit Übergangsstücken verbunden werden.
Größen
Die Normschliffe in Kegelform (DIN 12 242) sind in den Größen NS 5/13, 7/16, 10/19, 12/21, 14/23, 19/26, 24/29, 29/32, 34/35, 40/38*, 45/40, 50/42*, 55/44*, 60/46, 71/51 und 85/55 erhältlich (* nicht nach DIN). Die erste Zahl gibt dabei den oberen Durchmesser in Millimetern an, die zweite jeweils die Länge. Die Steigung des Normschliffs beträgt stets 1:20, was einer Verjüngung von 1:10 entspricht.
Bei Langschliffen lauten die Größen NS 5/20, 7/25, 10/30, 12/32, 14/35, 19/38, 24/40, 29/42, 34/45, 40/50, 45/50, 50/50 und 55/50. Sie werden vorwiegend für Arbeiten im Vakuum verwendet, weil die Dichtflächen größer sind.
- Kernschliffe gibt es außerdem mit Verengung, Verlängerung, mit Abtropfring oder mit Abtropfspitze, bei Tropftrichtern ferner mit keilförmigen Einschleifungen um eine feinere Dosierung zu ermöglichen.
- Doppelstücke (Hülse und Kern) für DIN 12 594 gibt es in den Größen Kern NS 14/23 und Hülse 14/23, Kern 19/26 und Hülse 19/26, Kern 29/32 und Hülse 14/23 sowie Kern 29/32 und Hülse 29/32.
Kugelschliffe (DIN 12244 Teil 1) gibt es in den Größen
| Größe | Kern | Toleranz Kern | Schale | Toleranz Schale |
|---|---|---|---|---|
| S 13 | 12,700 mm | – 11 μm | 12,706 mm | + 18 μm |
| S 19 | 19,050 mm | – 13 μm | 19,057 mm | + 21 μm |
| S 29 | 28,575 mm | – 13 μm | 28,582 mm | + 21 μm |
| S 35 | 34,925 mm | – 16 μm | 34,934 mm | + 25 μm |
| S 40 | 38,100 mm | – 16 μm | 38,109 mm | + 25 μm |
| S 41 | 41,275 mm | – 16 μm | 41,284 mm | + 25 μm |
| S 51 | 50,800 mm | – 19 μm | 50,810 mm | + 30 μm |
| S 64 | 63,500 mm | – 19 μm | 63,510 mm | + 30 μm |
Übergangsstücke
DIN 12257 beschreibt verschiedene Übergangsstücke, um von einer Größe in eine andere zu wechseln. Genormt sind nur Übergangsstücke für Kegelschliffe. Wird von einem großen Kern auf eine kleine Hülse gewechselt, spricht man von einem Reduzierstück, umgekehrt von einem Expansionsstück. Neben den genormten Stücken sind eine Vielzahl anderer Bauformen erhältlich, auch Übergangsstücke von Kegel- auf Kugelschliff und umgekehrt und Übergangsstücke für verschieden große Kugelschliffe.
Genormte Übergangsstücke
| Hülse | auf | Kern |
|---|---|---|
| 14/23 | 19/26 | |
| 14/23 | 29/32 | |
| 19/26 | 29/32 | |
| 29/32 | 45/40 | |
| 19/29 | 14/23 | |
| 29/32 | 14/23 | |
| 29/32 | 19/26 |
Schliffstopfen
Schliffstopfen dienen zum Verschließen einer offenen Hülse und existieren als
- Achtkantdeckelstopfen (bis NS 24/29 massiv, ab NS 29/32 halbhohl)
- Sechskanthohlstopfen mit spitzem Boden
- wie vor, jedoch mit flachem Boden
- wie vor, Braunglas
- wie vor, jedoch mit kleinem Griffdurchmesser
- Deckelstopfen aus Polyethylen
Massivstopfen werden aus einem Glasstab hergestellt, der erhitzt und durch Formpressen zu einem Glasrohling geformt wird, der in einem Stück bereits den Rohkern und den Griff des Stopfens enthält. In einem weiteren Arbeitsschritt wird der eigentliche Normschliff auf dem Kern des Stopfens erzeugt.
Hohlstopfen werden aus Rohrglas gefertigt, welches durch Erhitzen in den zähflüssigen Zustand gebracht wird und anschließend manuell von einem Glasbläser in eine Stopfenform eingeblasen wird. Hohlstopfen zeichnen sich durch ein deutlich geringeres Gewicht aus, sind in der Fertigung jedoch aufwändiger und dadurch teurer. Der Kern erhält wie beim Massivstopfen seinen Normschliff in der Schleiferei.
Andere Schliff-Formen
Neben dem Kegelschliff sind auch Kugelschliff, Zylinderschliff und Planschliff geläufig.[1]
Bei Kugelschliffen[2] tragen die beiden Geräte eine Halbkugel (Kugel) anstatt eines Kerns und eine Schale anstatt der Hülse. Diese Verbindungsform erlaubt eine flexible Verbindung. Kugelschliffe werden bei Apparaturen mit größeren Volumina wie z. B. in Pilotanlagen häufig verwendet, weil der Aufbau solcher Anlagen so leichter und flexibler realisierbar ist. Sie werden auch häufig bei dem Auffangkolben an Rotationsverdampfern verwendet. Kugelflansch-Verbindungen bestehen aus Kugel und Pfanne in den Nenngrößen KF 15 und KF 25. Im Vergleich zu Kernschliffen können Kugelschliff-/Kugelflanschverbindungen nicht „verbacken“, d. h. sich nicht oder nur noch schwer lösbar verkanten bzw. miteinander verkleben. Nachteilig ist ein höherer Preis der Schliffe, dass immer eine Klammer verwendet werden muss um eine Verbindung zu gewährleisten und dass sie nur mit größerem Aufwand gegen Überdruck dicht zu halten sind.
Zylinderschliffe bestehen aus Welle und Hülse und finden bei KPG-Rührern Anwendung.
Planschliffe[3] findet man bei Exsikkatoren, Chromatographiekammern für die Dünnschichtchromatographie und Glasreaktoren.
Abdichtung
Kegelschliffe müssen beim Gebrauch leicht gefettet werden, damit sie nicht zusammenbacken. Dazu sind verschiedene Arten von Fett gebräuchlich (Schlifffett). Dazu kann auch ein Dichtring,[4] eine Schliffmanschette oder ein Band aus PTFE (Teflon) dienen. Dieses Fetten dient bei heutigen Schliffen nicht mehr zum Dichten, sondern dazu, sie nach Gebrauch wieder lösen zu können, da sie so präzise gefertigt sind, dass Adhäsionskräfte so groß werden können, dass die Schliffe „verbacken“. Das passiert selbst dann, wenn keinerlei Verschmutzungen die verharzen können die Schliffe verkleben. Solche „verbackenen“ Schliffe können in der Regel durch schnelles Erwärmen der Hülse und eventuell gleichzeitiges Kühlen des Kerns wieder getrennt werden.
Schliffklemmen
Damit bei leichten Druckstößen oder leichter Zugbelastung Kegelschliffe sich nicht lösen, werden Schliffklammern verwendet. Es gibt Ausführungen aus Metall und Kunststoff. Bei den Metallausführungen gibt es Typen, die mit einer Schraube fixiert werden können. Diese Klemmen können das Öffnen auch dann verhindern, wenn kurzzeitig mehrere bar Überdruck herrschen. Kugelschliffe müssen generell mit Schliffklemmen gesichert werden. Diese sind durchweg mit Schraubensicherungen versehen.
Siehe auch
- Morsekegel, kraftschlüssige Kegelverbindung im Maschinenbau
Einzelnachweise
- ↑ Gerhard Meyendorf: Laborgeräte und Chemikalien, Volk und Wissen Volkseigener Verlag Berlin, 1965, S. 50−52.
- ↑ Walter Wittenberger: Chemische Laboratoriumstechnik, Springer-Verlag, Wien, New York, 7. Auflage, 1973, S. 40, ISBN 3-211-81116-8.
- ↑ Walter Wittenberger: Chemische Laboratoriumstechnik, Springer-Verlag, Wien, New York, 7. Auflage, 1973, S. 39, ISBN 3-211-81116-8.
- ↑ Glindemann, D., Glindemann, U. (2001). Greaseless Taper Jointed Glassware and Containers hermetic tight with new PTFE Sealing Ring. (PDF; 280 kB).