Glovebox

Um bestimmte Arbeitsabläufe mit heiklen Materialien in einer vor Umwelteinflüssen geschützten Atmosphäre durchführen zu können, wird eine Glovebox verwendet. Lesen Sie hier, wie eine Glovebox funktioniert und in welchen Bereichen Gloveboxes eingesetzt werden.

Glovebox – Was ist das?

Eine Glovebox (auch Handschuhkasten oder Handschuhbox) ist ein Behälter, der gegenüber der Umgebung hermetisch luft- und gasdicht abgeschlossen ist. Der Innenraum einer Glovebox lässt sich mit Hilfe von Gummi- oder Kunststoffhandschuhen, die fest an Öffnungen der Außenwände angebracht sind und in den Kasten hineinragen, erreichen.

Eine Glovebox wird verwendet, wenn es erforderlich ist, entweder zu bearbeitende Materialien von Umgebungseinflüssen abzuschirmen – oder die Umgebung vor gefährlichen Wirkungen der Materialien zu schützen.

Glovebox – Einsatzgebiete

Gloveboxes werden in der Forschung, der Entwicklung und in der industriellen Fertigung eingesetzt, und auch in mobilen Einrichtungen wie Spezialfahrzeugen, Spürpanzern, Flugzeugen oder Raumfahrzeugen (z. B. Spacelab).

Die Einsatzbereiche für Gloveboxes sind zahlreich: Sie werden in der Chemie, der Halbleitertechnik, der Luft- und Raumfahrttechnik, der Medizintechnik, der Nanotechnik und in vielen weiteren innovativen Bereichen benötigt. Beispielsweise werden Gloveboxes für die Produktion von Halogen- und Xenonlampen oder Lithiumbatterien eingesetzt, für spezielle Schweißtechniken sowie die Lagerung und den Umgang mit umweltempfindlichen Stoffen. Ein weiterer Bereich ist der Einsatz in kerntechnischen Anlagen oder Labors, in denen radioaktive Stoffe (z. B. Tritium oder Plutonium) bearbeitet werden.

Glovebox – Aufbau und Funktionsweise

Gloveboxes werden in der Regel aus Edelstahl oder Kunststoff hergestellt und sind mit Glas- oder Acrylglasscheiben ausgerüstet, damit bei der Arbeit in das Innere gesehen werden kann.

Frontal oder seitlich befinden sich kreisrunde Öffnungen in den Wänden der Glovebox, an denen gasdichte Handschuhe (z. B. aus Butyl oder Neopren) fixiert sind. Durch diese Handschuhe verfügt der Benutzer über einen isolierten Eingriff in den Innenraum. Um Materialien in eine Glovebox hinein und wieder heraus zu befördern, ist sie mit evakuierbaren Kammern oder Schleusen ausgestattet. Außerdem verfügt sie über Medienanschlüsse, z. B. für messtechnische Geräte oder Computer.

In einer Glovebox herrscht ständig ein leichter Überdruck, damit keine Raumluft einströmen kann, falls einmal ein Leck auftreten sollte.

Glovebox – Die Atmosphäre

In Inneren der Glovebox befindet sich je nach Anwendungsgebiet eine spezielle Atmosphäre. Für biologische, medizinische oder nukleartechnologische Experimente besteht diese aus speziell gefilterter Luft. So genannte Inertgasanlagen weisen eine Atmosphäre aus einem Gas wie Argon, Stickstoff oder Helium auf. Sie werden für die Herstellung von Batterien und Halogenlampen und die Verarbeitung von sauerstoff- oder feuchtigkeitsempfindlichen Stoffen sowie Laser-Schweißen eingesetzt.

Beispielsweise schützt die inerte Atmosphäre in der Glovebox Schweißnähte vor Feuchtigkeit und reaktiven Substanzen wie Sauerstoff oder Stickstoff, die ein präzises Arbeiten erschweren können. Bei der Analyse oder Bearbeitung stark hygroskopischer (feuchtigkeitsempfindlicher) Materialien bewahrt die Arbeit in einer Glovebox die Stoffe vor störenden Einflüssen durch die umgebende Luftfeuchtigkeit und sorgt für zuverlässige Messergebnisse.