DE10008041A1 - Zur Verwendung mit Mikrowellenöfen angepaßter Magnetrührer - Google Patents

Abstract

Ein Rührgerät (10) ist zur Verwendung in Mikrowellenöfen (5) mit Drehtellern anpaßbar. Das Rührgerät weist eine Räderwerkanordnung (16) auf, die die normale Umdrehungsgeschwindigkeit eines Mikrowellendrehtellers um ein Mehrfaches erhöht. Eine Antriebskopfkupplung (18) ist mit einem treibenden Ende der Räderwerkanordnung verbunden und greift in einen Drehtellerantriebskopf (7) so ein, daß eine Drehung des Antriebskopfs im Gebrauch des Mikrowellenofens eine Drehung der Antriebskopfkupplung bewirkt. Ein Magnetrühraktor (20) ist mit einem getriebenen Ende der Räderwerkanordnung zur Drehung damit verbunden. Ein Magnetrührgerät (228) ist in einem Behälter (94) zusammen mit dem zu erwärmenden und zu rührenden Inhalt positioniert. Im Gebrauch des Mikrowellenofens (5) dreht der Drehtellerantriebskopf mit einer ersten Umdrehungsgeschwindigkeit und bewirkt dadurch eine entsprechende Drehung des Aktors mit einer zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, um so den im Behälter befindlichen Inhalt mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit gleichzeitig zu erwärmen und zu rühren. Die Antriebskopfkupplung ist zur Verwendung mit Mikrowellenöfen anpaßbar, die unterschiedliche Größen von Antriebsköpfen haben.

Description

Die Erfindung betrifft Rührgeräte und insbesondere ein Magnetrührgerät, das durch einen Antriebskopf eines Mikrowel­ lendrehtellers angeregt wird.

Eine chemische oder biologische Probe in einem Behälter kann gerührt werden, indem ein Rührmagnet oder ein Rührma­ gnetgerät in einem Behälter mit der Probe plaziert und an­ schließend ein externes Drehmagnetfeld angelegt wird, um eine entsprechende Drehung des Rührmagnetgeräts hervorzurufen. Normalerweise handelt es sich beim Rührmagneten um einen kleinen Stab aus Magnetmaterial, der in einem inerten Kunst­ stoff eingebettet sein kann, wobei eine Magnetpolachse in waagerechter Richtung orientiert ist. Bei einigen Rührmagne­ ten kann ein Fortsatz um einen Mittelabschnitt des Magnet­ stabs ausgebildet sein, um so den Rührmagneten über dem Be­ hälterboden anzuheben und die Drehung des Magneten im Behäl­ ter zu erleichtern. Grund dafür ist, daß der Kunststoffort­ satz eine kleinere Oberfläche als der flache Magnet hat.

Bei herkömmlichen Magnetrührern dreht normalerweise ein Motor mechanisch einen Antriebsstabmagneten um eine senkrech­ te Drehachse. Seinerseits dreht der Antriebsstabmagnet den Rührmagneten im Behälter, um so eine chemische oder biologi­ sche Probe zu rühren. Muß die Unversehrtheit der Probe beibe­ halten werden, kann ein steriler Rührmagnet mit der Probe im Behälter versiegelt sein, um die Probe und den Rührmagneten gegenüber kontaminierenden Umgebungen oder Teilchen zu iso­ lieren. Muß die Probe im Behälter erwärmt werden, unterstützt das kontinuierliche Rühren des Magnetrührers die gleichmäßige Wärmeverteilung in der gesamten Probe.

Oft ist aber die Erwärmung chemischer oder biologischer Proben in Mikrowellenöfen unbeliebt, da die räumliche Vertei­ lung von Mikrowellenenergie im Ofenraum ungleichmäßig ist. Dadurch können "heiße Stellen" und "kalte Stellen" an unter­ schiedlichen Positionen im Ofenraum erzeugt werden, durch die sich die Proben unbefriedigend erwärmen können. Selbst Mikro­ wellenöfen mit Drehtellern können bei der gleichmäßigen Wär­ meverteilung in der Probe unwirksam sein. In vielen Mikrowel­ lenöfen drehen die Drehteller normalerweise mit etwa fünf bis sechs Umdrehungen je Minute, was zur gleichmäßigen Wärmever­ teilung in vielen chemischen und biologischen Proben zu lang­ sam ist. Idealerweise sollte die Probe mit einer höheren Drehzahl im Erwärmungsverfahren konstant gerührt werden. Not­ wendig ist dies zur gleichmäßigen Wärmeverteilung in der ge­ samten Probe, während eine gründliche Durchmischung der Probe gewährleistet wird.

Die US-A-5593609 (Fletcher) offenbart ein Mischgerät für einen Mikrowellenofen, das eine durch einen Motor angetriebe­ ne Räderanordnung zum Bewegen einer Stützplatte in einer Or­ bital- bzw. Schwingwirkung beim Betrieb des Mikrowellenofens hat. In einer Ausführungsform dieser Druckschrift ist der Motor ein Teil des Mikrowellenofens. In einer weiteren Aus­ führungsform dieser Druckschrift kann das Mischgerät mit seinem eigenen abgeschirmten Motor in sich abgeschlossen sein, und die Anordnung kann auf dem Drehteller des Mikrowellenofens plaziert sein. Im Erwärmungsmodus wird ein Behälter mit einer zu erwärmenden Probe oben auf der Stützplatte plaziert, und beide werden in einer Schwingwirkung beim Erwärmen bewegt. In dieser Druckschrift ist nicht vorgesehen, den Inhalt des Be­ hälters direkt zu rühren, z. B. durch Magnetrührstäbe. Zudem ist dieses Mischgerät nicht ohne weiteres so anpaßbar, daß es durch Drehtellerantriebsköpfe angeregt werden kann, die zu Mikrowellenöfen gehören.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Rührgerät bereitzustellen, das in einem Mikrowellenofen angeordnet sein kann.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand gemäß den Ansprü­ chen gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung ist, daß sie ein Rührgerät be­ reitstellt, das zur Verwendung mit Drehtellerantriebsköpfen unterschiedlicher Konfigurationen anpaßbar ist, die zu Mikro­ wellenöfen gehören.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß sie ein Rührgerät für Mikrowellenöfen zum direkten Rühren des Inhalts in einem Behälter beim Betrieb des Mikrowellenofens bereit­ stellt.

In einem Aspekt stellt die Erfindung ein Rührgerät be­ reit, das zur Verwendung in einem Mikrowellenofen mit einem Innenraum und einem mit dem Raum in Verbindung stehenden Drehtellerantriebskopf anpaßbar ist. Das Rührgerät verfügt über ein Gehäuse, das zur Positionierung im Innenraum ange­ paßt ist, und eine Oberfläche des Gehäuses zum Stützen eines Behälters darauf. Im Gehäuse befindet sich eine Räderwerk­ anordnung. Die Räderwerkanordnung weist mindestens ein trei­ bendes Rad auf, das zur Drehung mit einem getriebenen Rad verbunden ist, wobei ein Umdrehungsverhältnis des getriebenen Rads gegenüber dem treibenden Rad größer als eins ist. Eine Antriebskopfkupplung ist mit dem treibenden Rad zur Drehung damit verbunden. Die Antriebskopfkupplung hat mindestens ein Kontaktelement zum Eingreifen in den Drehtellerantriebskopf, so daß eine Drehung des Antriebskopfs im Gebrauch des Mikro­ wellenofens eine Drehung der Antriebskopfkupplung bewirkt. Ein Aktor ist mit dem getriebenen Rad zur Drehung damit ver­ bunden. Bei dieser Anordnung dreht der Drehtellerantriebskopf im Betrieb des Mikrowellenofens mit einer ersten Umdrehungs­ geschwindigkeit und bewirkt somit eine entsprechende Drehung des Aktors mit einer zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, um so einen Inhalt, der sich im Behälter befinden kann, mit der zweiten Umdre­ hungsgeschwindigkeit gleichzeitig zu erwärmen und zu rühren.

Ein auf den Aktor reagierendes Rührelement kann direkt im Behälter mit dem Inhalt plaziert sein. Dreht der Aktor mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit, dreht auch das Rühr­ element im Behälter mit der gleichen Umdrehungsgeschwindig­ keit. Vorzugsweise weist der Aktor mindestens einen Magneten auf, und das Rührelement reagiert magnetisch auf den minde­ stens einen Magneten.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die An­ triebskopfkupplung eine Einstelleinrichtung zum Eingreifen in Drehtellerantriebsköpfe mit unterschiedlichen Höhen und Kon­ figurationen auf.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine An­ ordnungseinrichtung vorgesehen, die mit dem Basisteil des Ge­ häuses zum entfernbaren Anordnen des Rührgeräts im Innenraum des Mikrowellenofens verbunden ist. Die Anordnungseinrichtung weist Stützelemente auf, die um einen Umfang des Basisteils angeordnet sind. Die Stützelemente können zu einem Mittelab­ schnitt des Basisteils und von ihm weg zum Anpassen an den Innenraum mit unterschiedlichen Größen verschiebbar sein.

Natürlich gibt es nachstehend beschriebene zusätzliche Merkmale der Erfindung, die den Gegenstand der beigefügten Ansprüche bilden. Dem Fachmann wird klar sein, daß die bevor­ zugten Ausführungsformen leicht als Grundlage für die Gestal­ tung anderer Strukturen, Verfahren und Systeme zur Realisie­ rung der mehreren Ziele der Erfindung dienen können. Wichtig ist daher, daß die Ansprüche so aufzufassen sind, daß sie derartige gleichwertige Aufbauten umfassen, da sie nicht vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung abweichen. Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ formen der Erfindung gemäß der Darstellung in den beigefügten Zeichnungen hervor.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung der Er­ findung dienen und in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Ele­ mente bezeichnen. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Querschnitt gezeigte Vorderan­ sicht eines erfindungsgemäßen Magnetrührgeräts, das zur Ver­ wendung mit einem Mikrowellenofen angepaßt ist;

Fig. 2A bis 2D eine explodierte Isometrie des Magnet­ rührgeräts von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf Drehteile des erfindungsgemäßen Magnetrührgeräts;

Fig. 4 eine Untersicht auf das Magnetrührgerät; und

Fig. 5 eine Untersicht auf einen Abschnitt des Magnet­ rührgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Mit allgemeinem Bezug auf die Zeichnungen und auf Fig. 1 im besonderen ist darin ein Magnetrührgerät 10 zum Einsatz in einem herkömmlichen Mikrowellenofen 5 (mit Strichlinien ge­ zeigt) mit einem Drehtellerantriebskopf 7 dargestellt. Das Magnetrührgerät 10 verfügt über ein Basisteil 12, ein oberes Stützteil 14, eine zwischen Basisteil 12 und Stützteil 14 an­ geordnete Räderwerkanordnung 16, eine Antriebskopfkupplung 18, die mit einem treibenden Ende der Räderwerkanordnung ver­ bunden ist, und einen Rühraktor 20, der mit einem getriebenen Ende der Räderwerkanordnung verbunden ist.

Gemäß Fig. 2C und 4 ist das Basisteil 12 allgemein kreisförmig und weist einen Boden 22 mit einer vom Boden nach oben vorstehenden Umfangswand 24 auf. Die Wand 24 weist einen äußeren allgemein senkrechten Wandbereich 25 auf, der mit ei­ nem inneren allgemein senkrechten Wandbereich 27 durch einen mittleren Buchtabschnitt oder Flansch 29 verbunden ist. Ver­ tiefungen 26, 28, 30 und 32 sind im Boden ausgebildet, wobei sich eine Öffnung 34 durch eine untere Wand 35 jeder Vertie­ fung erstreckt.

Ein Saugnapf 36 mit einem Saugfuß 38 und einer patronen­ förmigen Anordnungsspitze 40, die sich vom Fuß nach oben er­ streckt, ist in jede Öffnung 34 so eingesetzt, daß die untere Wand 35 jeder Vertiefung in einem Schlitz 42 der Anordnungs­ spitze 40 aufgenommen ist. Die Saugnäpfe 36 sind geeignet, einen Eingriff mit einer Stützfläche 226 (siehe Fig. 1) des Mikrowellenofens unter Vakuum herzustellen, um das Basisteil so zu halten, daß es sich nicht bewegt. Obwohl Saugnäpfe be­ vorzugt sind, können andere Einrichtungen zum Stützen des Ba­ sisteils 12 auf der Oberfläche 226 zum Einsatz kommen, z. B. rutschfreie Füße, Klebstoffe, Befestigungselemente u. ä.

Wie Fig. 4 am besten zeigt, sind die Vertiefungen 26 und 28 näher aneinander als die Vertiefungen 30 und 32 zum Stüt­ zen des Gewichts eines (mit Strichlinien in Fig. 1 gezeigten). Behälters 94 und eines etwaigen Inhalts im Behälter positio­ niert, was später näher beschrieben wird.

Eine Öffnung 44 erstreckt sich durch einen Mittelab­ schnitt des Bodens 22. Vorzugsweise ist eine Mitte der Öff­ nung 44 zu einer ersten Drehachse 45 der Antriebskopfkupplung 18 ausgerichtet, wenn das Gerät 10 zusammengebaut ist. Öff­ nungen 46 sind benachbart zur Öffnung 44 angeordnet, während Öffnung 48 von der Öffnung beabstandet sind. Jede Öffnung 46, 48 nimmt ein Befestigungselement 50 zum Anordnen der Räder­ werkanordnung 16 am Basisteil 12 auf.

Jedes Befestigungselement 50 verfügt über einen Kopf 52, der an der Unterseite 56 (siehe Fig. 1) des Basisteils an­ liegt, und einen Gewindebolzen 54, der sich durch eine der Öffnungen 46, 48 in Ausrichtung zu einer der Zusammenbaulini­ en 60, 62, 64 und 66 erstreckt. Obwohl Gewindebefestigungs­ elemente gezeigt sind, sollte verständlich sein, daß andere Befestigungselemente oder Befestigungstechniken zum Anordnen der Räderwerkanordnung 16 am Basisteil 12 zum Einsatz kommen können.

Eine Lippe 68 ist im Basisteil 12 einstückig mit der Wand 24 ausgebildet und erstreckt sich von der ersten Dreh­ achse 45 radial nach außen. Vorsprünge 70 sind einstückig mit der Wand 24 ausgebildet und erstrecken sich vom Boden 22 nach oben. Öffnungen 72 können sich durch jeden Vorsprung erstrec­ ken und sind so bemessen, daß sie ein Befestigungselement 74 (Fig. 1) zum gegenseitigen Befestigen des Basisteils 12 und oberen Stützteils 14 aufnehmen. Ein Paar Nuten 76 ist in der Lippe 68 auf jeder Seite des Vorsprungs 70 zum Verstärken der Lippe ausgebildet.

Mit speziellem Bezug auf Fig. 2A ist das obere Stützteil 14 allgemein halbkreisförmig und weist eine obere Wand 80 mit einer von der oberen Wand 80 nach unten vorstehenden Umfangs­ wand 82 auf. Ein Stufenabschnitt 84 ist in der oberen Wand 80 ausgebildet, um die Festigkeit und Steifigkeit der oberen Wand zu erhöhen. Vertiefungen 86 sind in der oberen Wand 80 und Umfangswand 82 ausgebildet. Öffnungen 88 können sich durch jede Vertiefung erstrecken und sind so bemessen, daß sie ein Befestigungselement 74 (Fig. 1) zum gegenseitigen Be­ festigen des Basisteils 12 und oberen Stützteils 14 aufneh­ men.

Wie Fig. 1 und 2A am besten zeigen, ist eine erhöhte Plattform 90 einstückig mit der oberen Wand 80 und Umfangs­ wand 82 ausgebildet. Die Plattform 90 weist eine Stützfläche 92 auf, die allgemein kreisförmig und zur Aufnahme eines (mit Strichlinien in Fig. 1 gezeigten) Behälters 94 angepaßt ist. Eine Matte 96 kann auf der Oberfläche 92 positioniert sein, damit der Behälter 94 beim Gebrauch des Rührgeräts 10 nicht rutscht und um eine Wärmeisolierung zwischen dem erwärmten Behälter und dem Rührgerät zu bilden. Ein Außenumfang 95 der Plattform 90 ist zur Lippe 68 am Basisteil 12 ausgerichtet. Eine Aussparung 98 ist in der Stützfläche 92 ausgebildet. Ei­ ne Öffnung 100 erstreckt sich durch die Aussparung 98 und ist so bemessen, daß sie ein Befestigungselement 102 (siehe Fig. 1) zum weiteren gegenseitigen Befestigen des Basisteils 12 und oberen Stützteils 14 aufnimmt.

Gemäß Fig. 1 sind Abstandhalter 104 und 106 in Ausrich­ tung zu den Befestigungselementen 74 bzw. den Befestigungs­ elementen 102 zwischen dem Basisteil 12 und oberen Stützteil 14 positioniert. Obwohl Befestigungselemente 74 und 102 ge­ zeigt sind, können andere Befestigungstechniken zum Verbinden des Basisteils 12 mit dem oberen Stützteil verwendet werden, z. B. Klebstoffe, Ultraschallschweißen u. ä.

Gemäß Fig. 2A und 2B verfügt die Räderwerkanordnung 16 überein treibendes Rad 110, einen ersten Radsatz 112, einen zweiten Radsatz 114 und ein getriebenes Rad 116, die zwischen einer unteren Platte 118 und einer oberen Platten 120 ange­ ordnet sind.

Das treibende Rad 110 weist ein Zahnrad 122 mit einem relativ großen Durchmesser auf. Das Zahnrad 122 ist auf einer Welle 124 so angeordnet, daß ein sich unter dem Zahnrad er­ streckender unterer Abschnitt 126 der Welle länger als ein sich über dem Zahnrad erstreckender oberer Abschnitt 128 der Welle ist. Der untere Abschnitt 126 der Welle 124 erstreckt sich durch eine Öffnung 130 in der unteren Platte 118 zur Drehung relativ zu ihr und greift in die Antriebskopfkupplung 18 (siehe Fig. 2D) zur Drehung mit ihr ein. Der obere Ab­ schnitt 128 der Welle ist in einer Öffnung 132 der oberen Platte 120 so drehbar aufgenommen, daß eine Mittelachse der Welle 124 des treibenden Rads mit der ersten Drehachse 45 zu­ sammenfällt.

Der erste Radsatz 112 weist ein unteres Zahnrad 134 mit einem relativ großen Durchmesser und ein oberes Zahnrad 136 mit einem relativ kleinen Durchmesser auf. Das untere und obere Zahnrad 134, 136 sind auf einer Welle 138 so angeord­ net, daß sich etwa gleiche Abschnitte der Welle über und un­ ter dem oberen bzw. unteren Zahnrad erstrecken. Ein unterer Abschnitt der Welle 138 (siehe Fig. 1, 2A und 2B) ist in ei­ ner Öffnung 140 der unteren Platte 118 drehbar aufgenommen, während ein oberer Abschnitt der Welle 138 in einer Öffnung 142 der oberen Platte 120 drehbar aufgenommen ist. Der erste Radsatz 112 dreht um eine zweite Drehachse 145. Das obere Zahnrad 136 hat Zähne, die in die Zähne des treibenden Zahn­ rads 122 eingreifen.

Der zweite Radsatz 114 verfügt über ein unteres Zahnrad 144 mit einem relativ kleinen Durchmesser und ein oberes Zahnrad 146 mit einem Durchmesser, der vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des Zahnrads 134 und größer als der Durchmesser des Zahnrads 144 ist. Das untere und obere Zahn­ rad 144, 146 sind auf einer Welle 148 so angeordnet, daß sich etwa gleiche Abschnitte der Welle über und unter dem oberen bzw. unteren Zahnrad erstrecken. Ein unterer Abschnitt der Welle 148 ist in einer Öffnung 150 der unteren Platte 118 drehbar aufgenommen, während ein oberer Abschnitt der Welle 148 in einer Öffnung 152 der oberen Platte 120 drehbar aufge­ nommen ist. Der zweite Radsatz 114 dreht um eine dritte Dreh­ achse 154. Das untere Zahnrad 144 des zweiten Radsatzes 114 hat Zähne, die in die Zähne des unteren Zahnrads 134 des er­ sten Radsatzes 112 eingreifen.

Das getriebene Rad 116 weist ein Zahnrad 162 mit einem relativ kleinen Durchmesser auf, das auf einer Welle 164 so angeordnet ist, daß sich ein unterer Abschnitt 166 der Welle unter dem Zahnrad 162 erstreckt und sich ein oberer Abschnitt 168 der Welle über dem Zahnrad erstreckt. Vorzugsweise hat der untere Abschnitt 166 der Welle 164 einen größeren Durch­ messer als der obere Abschnitt 168 und ist in einer Öffnung 170 in der unteren Platte 118 drehbar aufgenommen. Der obere Abschnitt 168 der Welle 164 erstreckt sich durch eine Öffnung 172 in der oberen Platte 120 und steht über der Platte zum Anordnen des Aktors 20 daran vor. Eine Mittelachse der Welle 164 des getriebenen Rads fällt mit einer vierten Drehachse 174 zusammen. Das Zahnrad 162 des getriebenen Rads 116 hat Zähne, die in die Zähne des oberen Zahnrads 146 des zweiten Radsatzes 114 eingreifen.

Die Bolzen 54 der Befestigungselemente 50 (siehe Fig. 2C) erstrecken sich durch untere Abstandhalter 180, (nicht gezeigte) Öffnungen in der unteren Platte 118, obere Abstand­ halter 182 und Öffnungen 184 in der oberen Platte 120. Die Öffnungen 184 können Gewinde haben, um die Gewinde der Bolzen 54 aufzunehmen, oder eine (nicht gezeigte) gesonderte Mutter kann vorgesehen und die Befestigungselemente können in die Muttern zum gegenseitigen Befestigen der Räderwerkanordnung und zum Anordnen der Räderwerkanordnung am Basisteil 12 ein­ geschraubt sein.

Im zusammengebauten Zustand ist die Räderwerkanordnung 16 zwischen der oberen und unteren Platte angeordnet, wobei die oberen Abstandhalter 182 zwischen der oberen und unteren Platte eingefügt sind und die unteren Abstandhalter 180 zwi­ schen dem Basisteil 12 und der unteren Platte 118 eingefügt sind.

Gemäß Fig. 2A ist der Aktor 20 vorzugsweise so ausgebil­ det, daß er eine längliche Konfiguration hat und eine Mittel­ öffnung 190 aufweist, die so bemessen ist, daß sie den oberen Wellenabschnitt 168 des getriebenen Rads 116 (siehe Fig. 2B) zur Drehung mit ihm aufnimmt. Eine Gewindeöffnung 192 er­ streckt sich von einer Seite 194 des Stabs 20 und schneidet die Öffnung 190. Ein Gewindebolzen oder ein anderes Befesti­ gungselement 196 ist in der Öffnung aufgenommen und befestigt den Aktor 20 am oberen Wellenabschnitt 168. Vorzugsweise weist der Aktor 20 ein Paar Magnete 197 auf, die auf entge­ gengesetzten Seiten der Öffnung 190 angeordnet sind. Die Ma­ gnete treiben einen Rührstab 228 (siehe Fig. 1) an, der sich im Behälter 94 zum direkten Rühren des Behälterinhalts bei Drehung des Aktors befinden kann. In einer alternativen Aus­ führungsform kann der Aktor ein Drehteller oder ein ähnlicher Mechanismus zum direkten Stützen eines Behälters darauf sein, um so den Behälter mit einer erhöhten Umdrehungsgeschwindig­ keit zu drehen.

Gemäß Fig. 2D verfügt die Antriebskopfkupplung 18 über eine Scheibe 200, einen Bund 202, der von der Scheibe längs der ersten Drehachse 45 nach oben vorsteht, und Eingriffstei­ le 204, die von der Scheibe nach unten vorstehen. Ein längli­ cher Schlitz 206 ist im Bund 202 ausgebildet und erstreckt sich im wesentlichen parallel zur ersten Drehachse 45. Ein Stift 208 ist im Schlitz verschiebbar aufgenommen und am un­ teren Wellenabschnitt 126 des treibenden Rads 110 zur Drehung mit ihm befestigt. Bei dieser Anordnung ist das treibende Rad 110 gezwungen, mit der Kupplung 18 zu drehen, während eine relative lineare Verschiebebewegung der Kupplung gegenüber dem treibenden Rad möglich ist. Vorzugsweise weist jedes Ein­ griffsteil 204 eine gewölbte Kante 210 auf, die nach innen zur ersten Drehachse 45 weist. Wie Fig. 4 am besten zeigt, erstrecken sich die Eingriffsteile 204 radial längs der Un­ terseite 212 der Scheibe 200 und sind um sie gleichmäßig be­ abstandet.

In Fig. 2D ist der Antriebskopf 7 eines typischen Mikro­ wellenofens mit einem abnehmbaren Drehteller gezeigt. Norma­ lerweise weist der Antriebskopf 7 einen Mittelabschnitt 220 und sich davon radial erstreckende Eingriffsfüße 222 auf. Zwischen den Füßen 222 sind Schlitze 224 ausgebildet. Die Hö­ he des Antriebskopfs 7 und die Radiallänge jedes Schlitzes können zwischen unterschiedlichen Mikrowellenöfen variieren. Durch den Schlitz 206 in der Kupplung 18 zusammen mit dem Stift oder Befestigungselement 208 kann die Erfindung die Kupplungshöhe gegenüber dem Basisteil 12 einstellen, wenn das Rührgerät 10 in einem Mikrowellenofen positioniert ist. Die gewölbten Kanten 210 der Eingriffsteile 204 berücksichtigen Radiallängendifferenzen jedes Schlitzes. Dadurch ist das Rührgerät 10 an zahlreiche Arten von Mikrowellenöfen mit An­ triebsköpfen unterschiedlicher Konfigurationen anpaßbar.

Im Gebrauch werden der (nicht gezeigte) Drehteller und alle Stützstrukturen für den Drehteller aus dem Inneren des Mikrowellenofens 5 entnommen. Danach wird das Rührgerät 10 im Lnneren des Mikrowellenofens so positioniert, daß die An­ triebskopfkupplung 18 über dem Antriebskopf 7 ausgerichtet ist, wobei die Saugnäpfe 36 die feststehende Stützfläche 226 (siehe Fig. 1) des Mikrowellenofens ergreifen. Ein Behälter 94 mit einer darin zu erwärmenden Probe oder Flüssigkeit und einem Rührstab wird auf der erhöhten Plattform 90 positio­ niert. Der Mikrowellenofen 5 wird auf wie üblich betrieben, um die Probe oder Flüssigkeit im Behälter 94 zu erwärmen.

Im Betrieb des Mikrowellenofens 5 drehen mit speziellem Bezug auf Fig. 2D und 3 die Eingriffsfüße 222 des Antriebs­ kopfs 7 im Uhrzeigersinn 230 und greifen in die Teile 204 der Kupplung 18 ein, um so die Kupplung in gleicher Richtung zu drehen. Die Drehung der Kupplung 18 im Uhrzeigersinn bewirkt eine entsprechende Drehbewegung am treibenden Rad 110. Aus dem gegenseitigen Eingriff des oberen Zahnrads 136 des ersten Radsatzes 112 mit dem treibenden Rad 110 resultiert eine Dre­ hung des ersten Radsatzes 112 entgegen dem Uhrzeigersinn 232. Gleichermaßen resultiert aus dem gegenseitigen Eingriff des unteren Zahnrads 144 des zweiten Radsatzes 114 mit dem unte­ ren Zahnrad 134 des ersten Radsatzes 112 eine Drehung des zweiten Radsatzes 114 im Uhrzeigersinn 234. Durch den gegen­ seitigen Eingriff des oberen Zahnrads 146 des zweiten Radsat­ zes mit dem Zahnrad 162 des getriebenen Rads 116 dreht schließlich der Magnetaktor 20 in einer Richtung 236 entgegen dem Uhrzeigersinn, um den Rührstab 228 in gleicher Richtung und mit gleicher Umdrehungszahl je Minute in der Flüssig­ keitsprobe anzutreiben. Durch diese Bewegung wird die Flüs­ sigkeitsprobe beim Erwärmen gerührt. Obwohl die Räder und Radsätze beschreibungsgemäß in einer speziellen Richtung dre­ hen, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, da die Räder und Radsätze so angeordnet sein können, daß sie in anderen Richtungen drehen.

Vorzugsweise führt die Kombination aus Rädern und Rad­ größen zu einem Verhältnis von 50 : 1, wobei der Aktor 20 (und folglich der Rührstab 228) mit etwa 50 Umdrehungen bei jeder Umdrehung des Mikrowellenantriebskopfs 7 drehen. Für einen typischen Mikrowellenofen kann der Antriebskopf 7 mit etwa fünf bis sechs Umdrehungen je Minute drehen, was wiederum be­ wirkt, daß der Aktor 20 mit etwa 250 bis 300 Umdrehungen je Minute dreht. Natürlich lassen sich andere Verhältnisse er­ halten, indem man die Größe jedes Zahnrads und die Anzahl von Radsätzen ändert, um jede gewünschte Umdrehungszahl je Minute für den Aktor 20 zu realisieren.

Vorzugsweise ist das Rührgerät 10 aus transparentem Mi­ krowellenmaterial aufgebaut, wobei die Magnete 197 und das reaktionsfähige Magnetmaterial des Rührstabs 228 eine mögli­ che Ausnähme bilden. Die Magnete 197 und das Magnetmaterial können auf bekannte Weise geformt und/oder abgeschirmt sein, um Lichtbogenbildung im Betrieb des Mikrowellenofens zu ver­ hindern.

In Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform des Rührgeräts 10 dargestellt, in der gleiche Teile wie in der vorherigen Ausführungsform mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. In dieser Ausführungsform ersetzen Schlitze 240 die Öffnungen 34 in den Vertiefungen 26, 28, 30 und 32. Die Spitze 40 jedes Saugnapfs 36 kann im Schlitz aufgenommen sein und relativ da­ zu gleiten. Besonders vorteilhaft ist diese Anordnung, wenn das Maß der Stützfläche 226 unterschiedlicher Mikrowellenöfen möglicherweise variiert. Für Mikrowellenöfen mit einer rela­ tiv kleinen Stützfläche lassen sich die Saugnäpfe radial nach innen zur ersten Drehachse 45 längs ihrer jeweiligen Schlitze 240 bewegen.

Verständlich sollte sein, daß die Begriffe "oben", "un­ ten", "innen", "außen", "mittig" usw. und ihre jeweiligen Ab­ leitungen sowie die Begriffe "im Uhrzeigersinn" und "entgegen dem Uhrzeigersinn" hierin relative und nicht absolute Rich­ tungen und/oder Positionen beschreiben sollen.

Während die Erfindung speziell anhand der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erken­ nen, daß Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann die spezielle Form der An­ triebskopfkupplung je nach Art des Antriebskopfs stark vari­ ieren, in den sie eingreifen soll. Erwogen ist, daß die Kupp­ lung vom treibenden Rad abnehmbar und gegen unterschiedliche Arten von Kupplungen für Mikrowellenöfen mit unterschiedli­ chen Antriebskopfkonfigurationen austauschbar ist. Obwohl ferner die erhöhte Plattform 90 darstellungsgemäß von der er­ sten Drehachse 45 versetzt ist, können die Räder so angeord­ net sein, daß sich die Plattform über der Drehachse 45 oder an jeder anderen gewünschten Stelle befindet.

Während die Erfindung zum Erwärmen und Rühren chemischer und biologischer Proben beschrieben wurde, sollte verständ­ lich sein, daß zum menschlichen Verzehr bestimmte Heißgeträn­ ke oder jede andere Flüssigkeitsart von aus den zuvor be­ schriebenen Ausführungsformen Nutzen ziehen können.

Daher sind die beschriebenen Ausführungsformen in jeder Hinsicht nur als Veranschaulichung und nicht als Einschrän­ kung aufzufassen. Der Schutzumfang der Erfindung ergibt sich somit aus den beigefügten Ansprüchen und nicht aus der vor­ stehenden Beschreibung. Alle Änderungen im gleichwertigen Be­ deutungsbereich der Ansprüche sollen in ihrem Schutzumfang erfaßt sein.

Claims (10)

1. Rührgerät, das zur Verwendung in einem Mikrowellenofen anpaßbar ist, mit einem Innenraum zum Erwärmen und einem mit dem Raum in Verbindung stehenden Drehtellerantriebs­ kopf, wobei das Rührgerät aufweist:
ein Gehäuse, das zur Positionierung im Raum angepaßt ist, wobei das Gehäuse eine Oberfläche zum Stützen eines Behälters darauf hat;
eine Räderwerkanordnung, die mit dem Gehäuse verbunden ist; wobei die Räderwerkanordnung mindestens ein trei­ bendes Rad hat, das zur Drehung mit einem getriebenen Rad verbunden ist, wobei ein Umdrehungsverhältnis des getriebenen Rads gegenüber dem treibenden Rad größer als eins ist;
eine Antriebskopfkupplung, die mit dem treibenden Rad zur Drehung damit verbunden ist, wobei die Antriebskopf­ kupplung mindestens ein Kontaktelement hät, das zum Ein­ greifen in den Drehtellerantriebskopf so angepaßt ist, daß eine Drehung des Antriebskopfs bei der Verwendung des Mikrowellenofens eine Drehung der Antriebskopfkupp­ lung bewirkt; und
einen Aktor, der mit dem getriebenen Rad zur Drehung da-: mit verbunden ist;
wobei der Drehtellerantriebskopf im Betrieb des Mikro­ wellenofens mit einer ersten Umdrehungsgeschwindigkeit dreht und dadurch eine entsprechende Drehung des Aktors mit einer zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit bewirkt, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, um so einen Inhalt, der sich im Behälter befinden kann, mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit gleichzeitig zu erwär­ men und zu rühren.

2. Rührgerät nach Anspruch 1, wobei der Aktor mindestens einen Magneten aufweist, und ferner mit einem Rührele­ ment zur Positionierung im Behälter an einer vom Aktor beabstandeten Stelle; wobei das Rührelement auf den min­ destens einen Magneten zur Drehung damit magnetisch rea­ giert.

3. Rührgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebs­ kopfkupplung eine Einstelleinrichtung zum Eingreifen in Drehtellerantriebsköpfe unterschiedlicher Konfiguratio­ nen aufweist.

4. Rührgerät nach Anspruch 3, wobei das treibende Rad eine Welle mit einer Längsachse und ein auf der Welle zur Drehung um die Längsachse angeordnetes Zahnrad aufweist und wobei ferner die Einstelleinrichtung einen Bund auf­ weist, der verschiebbar auf der Welle aufgenommen ist, damit die Antriebskopfkupplung in Antriebsköpfe mit un­ terschiedlichen Höhen eingreifen kann.

5. Rührgerät nach Anspruch 4, wobei der Drehtellerantriebs­ kopf einen Mittelbereich und einen sich vom Mittelbe­ reich erstreckenden Schlitz aufweist und wobei ferner die Einstelleinrichtung eine konkave Oberfläche am zum Mittelbereich des Drehtellerantriebskopfs weisenden Kon­ taktelement und den Schlitz zum Eingreifen in Antriebs­ köpfe mit unterschiedlichen Schlitzlängen aufweist, wenn das Rührgerät im Innenraum angeordnet ist.

6. Rührgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Umdrehungsverhältnis des getriebenen Rads gegenüber dem treibenden Rad etwa 50 : 1 beträgt.

7. Rührgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse ein Basisteil und ein mit dem Basisteil ver­ bundenes Stützteil aufweist, wobei das Stützteil die Oberfläche zum Stützen eines Behälters darauf aufweist.

8. Rührgerät nach Anspruch 7, ferner mit einer Anordnungs­ einrichtung, die mit dem Basisteil verbunden ist, zum entfernbaren Anordnen des Rührgeräts im Innenraum, wobei die Anordnungseinrichtung Stützelemente aufweist, die um einen Umfang des Basisteils angeordnet sind.

9. Rührgerät nach Anspruch 8, wobei die Anordnungseinrich­ tung mit dem Basisteil verbundene Saugnäpfe zum Halten des Rührgeräts auf einer Oberfläche des Innenraums unter Vakuumdruck aufweist.

10. Rührgerät nach Anspruch 9, wobei die Saugnäpfe zu einem Mittelabschnitt des Basisteils und von ihm weg zum An­ passen an Innenraumoberflächen unterschiedlicher Größen verschiebbar sind.