Temperiertechnik
Glas-Kontaktthermometer mit Drehmagnet
Eine Erfolgsgeschichte der Familie JUCHHEIM
Gerhard Juchheim, Firmengründer der JULABO Labortechnik GmbH
Ernst Juchheim, Glasinstrumentenmachermeister und Vater des Verfassers Gerhard Juchheim, hat sich dieser Herausforderung gestellt und schon in jungen Jahren nach langer Entwicklungszeit das weltweit erste Glas-Kontaktthermometer mit variabler Temperatureinstellung erfunden und im Jahre 1926 zum Deutschen Reichspatent angemeldet.
Fünfundachtzig Jahre später – im Mai 2011 – habe ich durch einen glücklichen Zufall ein noch existierendes Original im Deutschen Museum mit Meisterwerken der Naturwissenschaft und Technik in München entdecken können. Wie die Bilder zeigen, handelt es sich um ein Kontaktthermometer mit Gleitmagnet-Einstellung, welches sich durch zwei übereinander liegende, gleichmäßige Milchglasskalen auszeichnet, die mit einem elektrisch leitenden Metallfaden und einem „Schleifkontakt“ in einem Kapillarrohr verbunden sind.
Die Einstellmarke der oberen Skala wird – z.B. auf 60 °C – mit einem Magneten von außen bewegt und die Spitze des Metallfadens der unteren Skala dabei auf den gleichen Wert eingestellt. Sobald die Quecksilbersäule beim „Aufheizen“ des darunter befindlichen Mediums den Sollwert von 60 °C erreicht, erfolgt ein elektrischer Kontakt, und die angeschlossene Heizung wird aus- und in kurzen Abständen wieder eingeschaltet. Ein ständig sich wiederholender Vorgang, der mit einer bemerkenswerten Regelgenauigkeit von etwa einem 1/10 °C erfolgt. Das Patent wurde 1927 erteilt. Die Firma Hermann Juchheim, gegründet von Wilhelm und Ernst Juchheim, übernahm die Produktion.
Das Kontaktthermometer ist mit Schutzgas gefüllt und darf nur mit minimalen Strömen im Milliampère-Bereich belastet werden. Daher ist grundsätzlich der Anschluss eines Kontakt-Schutzrelais erforderlich, das seinerzeit mit Vertikal-Tauchanker-Schaltrohr, Quecksilberfüllung und Magnetspule versehen ist und ebenfalls von der Firma Hermann Juchheim in Ilmenau hergestellt wurde. Die maximale Schaltleistung des Relais liegt bei 12 A (Nennspannung 220 V).
Der eigentliche Durchbruch gelang mit der Erfindung des Kontaktthermometers mit Gewindespindel und Drehmagnet, das am 25. September 1936 patentiert wurde. Der gewünschte Sollwert kann mit Hilfe einer Wandermutter, an der sich ein elektrisch leitender Wolframfaden befindet, exakt mittels Drehmagnet eingestellt werden. Der Faden wird punktgenau in das mit Quecksilber gefüllte Kapillarrohr der unteren Skala geführt. Bereits vor dem 2. Weltkrieg fanden Kontaktthermometer vielfach Anwendung für die ersten Umwälzthermostate nach „Dr. Höppler“, für Wärme- und Brutschränke bis hin zu galvanischen Bädern.
Die Entwicklung in Westdeutschland
1952 – im Alter von 50 Jahren – hatte mein Vater den Mut, die ungeliebte „DDR“, in der unternehmerische Freiheit mit „Füßen getreten wurde“, illegal zu verlassen und seine Familie auf Umwegen über Westberlin nachkommen zu lassen. Sein Vermögen in Thüringen wurde vom Staat eingezogen und seine Firma wurde ein sogenannter „Volkseigener Betrieb“. Für den Neuanfang wurde Solingen im Rheinland ausgewählt, und die Firmenbezeichnung – zunächst Heju GmbH – trug später den Namen JUCHHEIM Kommanditgesellschaft.
Bei der Neuentwicklung handelt es sich um ein wesentlich verbessertes Kontaktthermometer (Bild 3), welches in großen Stückzahlen hergestellt wurde. Hauptabnehmer waren – in Verbindung mit Kontakt-Schutzrelais – die Großchemie, Universitäten/Institute und Labor-Fachhändler. In den 1960er Jahren wurden anschlussfertige Laborrelais – insbesondere für die Chemie – entwickelt und in Verbindung mit Kontaktthermometern, die eine elektrische Steckverbindung (DBGM) aufweisen, angeboten und geliefert (Bild 4).
Bis weit in die 1970er Jahre – somit über ein halbes Jahrhundert – hatte das Kontaktthermometer für Mess- und Regelaufgaben eine große Bedeutung für Labor und Industrie.
Die Herausforderung
Mein hochverehrter Vater, Ernst Juchheim, gab mir direkt nach meiner Ausbildung zum Industriekaufmann im jugendlichen Alter die Chance, das Solinger Unternehmen in den frühen 1960er Jahren auszubauen und weiter zu entwickeln. Dennoch: Ich hatte eine Vision, die ich in Solingen nicht realisieren konnte: Die Entwicklung und Herstellung von Laborthermostaten für Wissenschaft und Forschung unter Einsatz des Kontaktthermometers und mit einem unverwechselbaren Design. Als neuer Standort für das Vorhaben wurde im Schwarzwald der Luftkurort Seelbach bei Lahr gewählt.
Anmeldung des Warenzeichens JULABO
Der Entschluss war gefasst, der Umzug in den Südwesten Deutschlands vollzogen. Die neu gegründete Firma Juchheim Labortechnik KG wurde im Januar 1967 in das Handelsregister eingetragen. Nun galt es, die Vision in die Tat umzusetzen. Einhänge- und Umwälzthermostate – mit Kontaktthermometern ausgestattet – waren seinerzeit die wichtigsten Umsatzträger (Bild 5). Im medizintechnischen Bereich allerdings, d.h. in Arzt- und Krankenhauslabors, war der Umgang mit Kontaktthermometern eher problematisch. Das war der Anlass für das noch junge Unternehmen, eine neue Technologie einzuführen. Während der etablierte Wettbewerb weiterhin über Jahre auf das Kontaktthermometer setzte, war JULABO, der „Newcomer“, kurioser Weise die erste Firma, die sich vom Lebenswerk meines Vaters entfernte. Ich glaube fest, dass er hierfür Verständnis gehabt hätte, wenn er diesen technologischen Umstieg noch erlebt hätte.
JULABO Thermostate mit vollelektronischer Temperaturregelung:
1972 – das war das Jahr, in dem mit 20 Mitarbeitern eine neue Technologie eingeführt wurde. Alle damaligen Produkte wurden unter Verzicht auf das Kontaktthermometer mit Widerstandsfühlern und analoger Temperatureinstellung per Drehpotentiometer und Stufenschalter für Fix-Temperaturen (z.B. 37 °C) in den Folgejahren ausgestattet. Ein „Boom“ im medizintechnischen Bereich, insbesondere die externe Temperierung für Photometer, erlaubte das Wachstum zu einem mittelständischen Unternehmen mit 80 Mitarbeitern im Jahre 1974.
1975 – ein starker und plötzlicher Rückgang in diesem Bereich, bedingt durch die Auflösung tausender Arztlabors, zwang zur Kostenreduzierung. Diese neue Situation erlaubte aber andererseits, neue Produkte für Forschung und Industrie auf Basis der Erfahrungen im Medizinbereich zu entwickeln: Wärme- und Kältethermostate mit höheren Heiz- und Pumpenleistungen und erweiterten Arbeitstemperaturbereichen (Bild 6).
JULABO Thermostate mit Leuchtziffer-Temperaturanzeige (LED), präziser Temperaturregelung direkt im angeschlossenen System, mit Pt100-Externfühler und analogen Schnittstellen:
Im ACHEMA-Jahr 1979 überraschte JULABO die Branche mit einem gänzlich neuen Programm von Wärme- und Kältethermostaten (Bild 7). Die Produkte zeichneten sich aus durch ein gänzlich neues unverwechselbares Design. Das Warenzeichen JULABO wurde ab 1980 für den Firmennamen übernommen. JULABO Labortechnik GmbH hat mit der analogen Mess- und Regeltechnik für das Labor Maßstäbe gesetzt und konnte die Jahresumsätze in den 1980er Jahren mehr als verdreifachen.
Die Mikroprozessor- Technologie
Die 1990er Jahre waren geprägt durch einen weiteren, fundamentalen Umstieg in der Technologie. Neben der Hardware spielte die dafür notwendige, Geräte-abhängige Software eine bedeutende Rolle. Digitale Schnittstellen und Programmgeber-Funktionen wurden integriert, um den Anforderungen der Märkte im In- und Ausland gerecht zu werden. Ab 1995 wurden ausschließlich „digitale“ Thermostate, Mess- und Regelgeräte, Umlaufkühler sowie Wasser- und Schüttelwasserbäder hergestellt und geliefert (Bild 8).
Die neue Generation wurde ständig weiter entwickelt und zeichnet sich bis in unsere heutige Zeit aus durch:
- PID-Temperaturregelung, wobei der tatsächliche Bedarf an Heizenergie automatisch angepasst wird. Überschwinger während des Aufheizvorganges werden grundsätzlich vermieden.
- Die benötigte Kälteleistung wird energiesparend dem aktuellen Bedarf angepasst.
- Exotherme und endotherme Reaktionen im extern angeschlossenen System können automatisch kompensiert werden.
- Die intelligente Elektronik erlaubt einen direkten PC-Anschluss bis hin zu Prozess-Leitsystemen, wahlweise mit drahtloser Fernbedienung.
Das neue Jahrtausend war – neben weiteren Neuheiten – geprägt von der Einführung der ersten hochdynamischen Temperiersysteme in geschlossener Bauweise und heute – im Jahr 2011 – wird eine neue Generation dieser Produkte mit TFT-Anzeige und vielen weiteren technischen Vorteilen unter dem Namen PRESTO® eingeführt (Bild 9).
JULABO heute
Wir sind ein unabhängiges, mittelständisches Familienunternehmen, seit nunmehr 85 Jahren geprägt durch den Namen JUCHHEIM. Das konnten auch der zweite Weltkrieg und die politischen Folgen nicht verhindern. Darauf sind wir heute bei JULABO stolz. Wir werden im Andenken an den Erfinder des Kontaktthermometers, Ernst Juchheim, fortfahren und uns mit den Nachfolgern Markus und Ralph Juchheim (USA) im Sinne unserer inzwischen deutlich über 300 Mitarbeiter sowie unserer Kunden weiter entwickeln.
Kontakt
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