DE1099502B

DE1099502B - Stirring device, especially for laboratory purposes, with a drive device and at least two stirring shafts

Info

Publication number: DE1099502B
Application number: DEC15182A
Authority: DE
Inventors: Walter Soltermann
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1957-06-17
Filing date: 1957-07-18
Publication date: 1961-02-16

Description

Rührvorrichtung, insbesondere für Laboratoriumszwecke, mit einer Antriebsvorrichtung und mindestens zwei Rührwellen Die Erfindung betrifft ein Rührwerk, insbesondere für Laboratoriumzwecke, zum Rühren undVerrnischen von Flüssigkeiten. Bei der Verwendung von Rührwerken im Laboratorium ergibt Eich die Notwendigkeit, diese an eine große Vielzahl von Gefäßen anzupassen und gleichzeitig unabhängig von der für das Vermischen mehr oder weniger günstigen Form des Gefäßes dem maximal möglichen Rühreffekt bei möglichst kleiner mechanischer Leistung zu erreichen.Stirring device, in particular for laboratory purposes, with a drive device and at least two agitator shafts The invention relates to an agitator, in particular for laboratory purposes, for stirring and mixing liquids. When using of agitators in the laboratory gives Eich the need for a large one A variety of vessels to adapt and at the same time independent of the one for mixing more or less favorable shape of the vessel to the maximum possible stirring effect to achieve the lowest possible mechanical power.

Im allgemeinen bestehen .derartige Rührwerke aus einem einzigen Rührelement, welches .eine umlaufende oder taumelnde Bewegung ausführt. Rührwerke mit einem einzigen Element haben aber den Nachteil, daß besonders beim Rühren von Flüssigkeiten der gesamte Gefäßinhalt nur zurn Umlaufen gebracht wird, wodurch der Rühr- und :Mischeffekt absinkt. Es ist ferner in der USA.-Patentschrift 2020450 ein Rührwerk offenbart, bei welchem zwei gegeneinandergeneigte, aber starre Rührwellen verwendet werden. Der Antrieb :erfolgt dabei im allgemeinen durch zwei getrenntel\.Zotoren .oder über einübersetzungsgetriebe. Die beiden Wellen sind jedoch gegeneinander nicht verschwenkbar, so daß es erforderlich ist, ein Rührgefäß mit einer sehr weiten oberen Öffnung zu verwenden. Ein solches Mischwerk läßt sich also nicht für Flaschen oder ähnliche Gefäße mit einem engen Hals verwenden, Evas beim Rühren von Flüssigkeiten zur Vermeidung von Ausdampfverlusten usw. oft erforderlich ist.Such agitators generally consist of a single agitator element, which performs a rotating or tumbling motion. Agitators with a single Element have the disadvantage that, especially when stirring liquids, the the entire contents of the vessel is only made to circulate, which creates the stirring and mixing effect sinks. It is also disclosed in the United States patent 2020450 an agitator, in which two inclined, but rigid agitator shafts are used. The drive: is generally carried out by two separate motors or via single gearbox. However, the two shafts cannot be pivoted against each other, so that it is necessary to use a stirred vessel with a very wide upper opening use. Such a mixer cannot be used for bottles or the like Use vessels with a narrow neck, evas when stirring liquids to avoid of evaporation losses etc. is often required.

Die Erfindung betrifft nun .eine Rührvorrichtung, insbesondere für Laboratoriumszwecke, mit einer Antriebsvorrichtung und mindestens zwei Rührwellen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Antriebswellen über ein Umkehrgetriebe mit einem Übersetzungsverhäl,tnis von 1 :1 gekuppelt sind, daß -zwischen jeder Antriebswelle und Rührwelle ein Kardangelenk angeordnet ist -.und die Rührwellen in einem fest im Gehäuse angeordneten Führungsring liegenden gemeinsamen Trägerrahmen zueinander in Lagern verschiebbar sind.The invention now relates to a stirring device, in particular for Laboratory purposes, with a drive device and at least two agitator shafts, which is characterized in that the drive shafts have a reverse gear are coupled with a transmission ratio of 1: 1 that -between each drive shaft and agitator shaft a cardan joint is arranged -.and the agitator shafts in one fixed arranged in the housing guide ring lying common support frame to each other are displaceable in bearings.

Vorzugsweise laufen die beiden Rührer gegenläufig und sind über die Antriebsvorrichtung zwangläufig miteinander gekuppelt.Preferably, the two stirrers run in opposite directions and are on the Drive device inevitably coupled to one another.

Die Erfindung soll nun an Hand des in der Zeichnung in perspektivisch-schematischer Darstellung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention will now be based on the perspective-schematic in the drawing Representation shown embodiment will be explained in more detail.

Zum Antrieb des Rührwerkes dient ein Elektromotor 10, welcher über die Welle 12 ein Vorgelege 14 antreibt, wobei darstellungsgemäß eine Übersetzung ins Langsame stattfindet. Je nach den Bedürfnissen kann selbstverständlich auch eine Übersetzung 1 : 1 oder ins Schnelle angewendet werden. Die Vorgelegewelle 16 treibt ein Umkehrgetriebe 18 an, welches ein Übersetzungsverhältnis 1:1 aufweist, so daß die Antriebswellen 20 und 22 zwangläufig mit gleicher Geschwindigkeit, aber entgegengesetztem Drehsinn umlaufen. Die Einrichtung befindet sich beispielsweise in einem gestrichelt angedeuteten Gehäuse 24, welches mit einem Tragarm 26 in bekannter "'eise an einem Stativ 17 befestigt ist.An electric motor 10 is used to drive the agitator the shaft 12 drives a countershaft 14, with a translation as shown takes place slowly. Of course, depending on the needs a ratio of 1: 1 or fast can be used. The countershaft 16 drives a reverse gear 18, which has a gear ratio 1: 1, so that the drive shafts 20 and 22 necessarily at the same speed, but rotate in the opposite direction. The facility is for example in a dashed line housing 24, which with a support arm 26 in known "'is attached to a tripod 17.

Die beiden Antriebswellen 20 und 22 tragen an ihrem unteren Ende je ein Kardangelenk 28 und 30, an welchen mittels zweier leicht lösbarer Kupplungen 21 und 23 die beidenRührwellen 32 und 34 mit den Rührflächen 36 und 38 befestigt sind. Die Kupplungen sind formschlüssig ausgebildet, so daß nach Ankuppeln der Rührwellen die Rührflächen zwangläufig sich bei der gegenläufigen Drehung nicht berühren können. Die gesamte Rührvorrichtung ist so befestigt, daß ihre beiden Rührwellen 32 und 34 durch den engen Hals eines kugelförmigen Kolbens 40 reichen, in dem sich die zu vermischende Flüssigkeitsmenge 42 befindet. Jede der beiden Rührwellen 32 und 24 ist in je zwei Lagern, vorzugsweise Pendellagern, 44 und 46 bzw. 48 und 50 geführt, welche jeweils einzeln für sich verschiebbar in den Trägerrahmen 52 und 54 gelagert sind. BeideTrägerrahmen sind zueinander verdrehbar, darstellungsgemäß dadurch, daß der Trägerrahmen 52 drehbar im Führungsring 35 des Gehäuses 24, der Trägerrahmen 54 drehbar im Führungsring 53 am Träger 25 des Stativs 27 gelagert ist. Selbstverständlich kannten auch beide Trägerrahmen 52, 54 im Gehäuse 24 gelagert sein, wobei dann aber auf eine gute Zugänglichkeit der beiden Kupplungen zu achten ist. Gleichzeitig muß der senkrechte-Abstand der beiden Trägerrahmen im -erforderlichere" Umfang verstellbar sein, därriif gegebenenfälls der uh-' tere Trägerrahmen-so nahe als möglich am Gefäßrand angeordnet werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, durch seitliches Verschieben der Lager 44, 46, 48 und 50 in den Trägerrahmen 52 und 54 und durch das Verdrehen der Trägerrahmen 52 und 54 gegeneinander die Winkel der beiden Rührwellen 32 und 34 zumindest innerhalb des erforderlichen. Bereichs beliebig zueinander einzustellen und so an das jeweils benützte Gefäß anzupassen.The two drive shafts 20 and 22 each carry at their lower end a universal joint 28 and 30, on which by means of two easily detachable couplings 21 and 23, the two agitator shafts 32 and 34 are attached to the agitator surfaces 36 and 38 are. The couplings are designed with a positive fit, so that after coupling the agitator shafts the agitating surfaces inevitably cannot touch each other when rotating in the opposite direction. The entire agitator is attached so that its two agitator shafts 32 and 34 reach through the narrow neck of a spherical piston 40 in which the to be mixed amount of liquid 42 is located. Each of the two agitator shafts 32 and 24 is guided in two bearings, preferably self-aligning bearings, 44 and 46 or 48 and 50, each of which is individually slidable in the support frame 52 and 54 are. Both support frames can be rotated with respect to one another, as shown in that the support frame 52 rotatable in the guide ring 35 of the housing 24, the support frame 54 is rotatably mounted in the guide ring 53 on the carrier 25 of the stand 27. Of course both support frames 52, 54 could also be mounted in the housing 24, but then ensure that the two couplings are easily accessible. At the same time must the vertical distance between the two support frames can be adjusted to the required extent If necessary, the lower support frame should be as close as possible to the edge of the vessel can be arranged. In this way it is possible by moving it sideways the bearings 44, 46, 48 and 50 in the support frame 52 and 54 and by rotating the support frame 52 and 54 against each other the angle of the two agitator shafts 32 and 34 at least within the required. Range can be set to one another as required and so to adapt to the vessel used in each case.

Darstellungsgemäß sind beispielsweise die beiden Rührwellen 32 und 34 unter einem solchen Winkel geneigt, daß sie sich gerade innerhalb der verhältnismäßig engen oberen Öffnung 60 des Kolbens 40 kreuzen, während im Inneren des Kolbens die Rührflächen 36 und 38 weit seitwärts ausladen und so ein gutes Durchmischen der gesamten Flüssigkeitsmenge sicherstellen. Darstellungsgemäß sind die beiden Rührflächen 36 und 38 länglich ausgebildet und mittels der Gelenke 62 und 64 an den Rührwellen 32 und 34 befestigt. Sie können so beim Einführen durch den Flaschenhals (wie gestrichelt angedeutet) längsgerichtet und danach wieder quergestellt werden. Soll das Durchmischen unter Vakuum oder in Anwesenheit eines Schutzgases erfolgen, so können die beiden Rührwellen 32 und 34 durch die Öffnungen eines Vakuumverschlusses hindurchgeführt werden und in diesem mittels der üblichen Dichtungsmittel, z. B. Gummiringdichtung, abgedichtet werden.As shown, for example, the two agitator shafts 32 and 34 inclined at such an angle that it is just within the proportionally narrow upper opening 60 of the piston 40 cross while inside the piston the Unload agitating surfaces 36 and 38 to the side and so a good mixing of the ensure the entire amount of liquid. The two stirring surfaces are as shown 36 and 38 are elongated and by means of the joints 62 and 64 on the agitator shafts 32 and 34 attached. You can insert it through the neck of the bottle (as shown in dashed lines) indicated) longitudinally and then again transversely. Should the mixing take place under vacuum or in the presence of a protective gas, the two can Stirrer shafts 32 and 34 passed through the openings of a vacuum seal be and in this by means of the usual sealant, z. B. rubber ring seal, be sealed.

Die vorliegende Erfindung löst die eingangs gestellte Aufgabe, eine möglichst vielseitig verwendbare, an beliebige Größen und Formen des Flüssigkeitsgefäßes leicht anpaßbare Rührvorrichtung zu schaffen, welche gleichzeitig einen guten Wirkungsgrad des Mischvorganges gewährleistet. Die Anpassung an beliebige Gefäßformen wird dadurch erreicht, daß die Achsen der beiden Rührflächen beliebig gegeneinander eingestellt werden können und damit sowohl auf die Form des Gefäßes im Rührbereich als auch auf die Einführungsöffnung Rücksicht nehmen. Die Verwendung zweier gegeneinander laufender Rührflächen sichert dabei einen besonders guten Mischeffekt. Gegebenenfalls kann die Anordnung auch zum Dispergieren von festen Stoffen verwendet werden.The present invention solves the problem set out at the beginning, a Versatile as possible, to any size and shape of the liquid container to create easily adaptable agitator, which at the same time a good efficiency of the mixing process guaranteed. The adaptation to any vessel shape is thereby achieves that the axes of the two stirring surfaces are set against each other as desired can be and thus both on the shape of the vessel in the stirring area as well take into account the insertion opening. The use of two against each other running stirring surfaces ensures a particularly good mixing effect. Possibly the arrangement can also be used for dispersing solid substances.

Es ist selbstverständlich, daß die vorliegende-Ausführungsform nur eine der vielen möglichen Ausführungsformen der Erfindung darstellt. So sind gegenüber dem Ausführungsbeispiel gewisse Vereinfachungen möglich. Beispielsweise kann der Führungsring 55 mit dem Trägerrahmen 52 und den Lagern 44 und 48 weggelassen werden, so daß die Einstellung des Winkels zwischen den Wellen nur durch Verschieben c(er Lager46.und 50 des im Führungsring53 liegenden:Trägerrahmens 54 entlang der Rührwellen 32 und " 34`erfölgt: " - "' Die Verwendung von zwei Rahmen, also von zwei Lagern je Rührwelle, ergibt eine sichere Führung der Rührwellen. Dabei wird der untere Rahmen vorteilhafterweise soweit als möglich in die Nähe der CSffnung des Behälters verlegt.It goes without saying that the present embodiment is only represents one of the many possible embodiments of the invention. So are opposite Certain simplifications are possible in the exemplary embodiment. For example, the Guide ring 55 with the support frame 52 and the bearings 44 and 48 are omitted, so that the adjustment of the angle between the shafts only by moving c (er Bearings 46 and 50 of the support frame 54 located in the guide ring 53 along the agitator shafts 32 and "34`erfölgt:" - "'The use of two frames, i.e. two bearings per agitator shaft, results in a safe guidance of the agitator shafts. In doing so, the lower Frame advantageously as close as possible to the opening of the container relocated.

Andererseits ist es auch möglich, mehr als nur zwei Rührwellen zu verwenden, indem beispielsweise das Umkehrgetriebe 18 mit . vier miteinander kämmenden Zahnrädern ausgestattet wird, so daß vier zwangläufig miteinander gekuppelte Rührwellen erhalten werden, wobei jeweils benachbarte Wellen gegensinnig umlaufen.On the other hand, it is also possible to have more than just two agitator shafts use by, for example, the reverse gear 18 with. four combing with each other Gears is equipped, so that four inevitably coupled agitator shafts are obtained, with adjacent waves rotating in opposite directions.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Stirring device, in particular for laboratory purposes, with a drive device and at least two stirring shafts, characterized in that the drive shafts (20, 22) are coupled via a reversing gear (18) with a gear ratio of 1: 1 that between each drive shaft and A universal joint (28, 30) is arranged on the agitator shaft and the agitator shafts (32, 34) can be displaced relative to one another in bearings in a common support frame (54) fixedly arranged in the housing.

2. Stirring device according to claim 1, characterized in that the stirring shafts (32, 34) in two common support frames rotatable in guide rings (55, 53) (52, 54) can be adjusted to one another as required.

3. Stirring device according to claim 1, characterized in that the agitator shafts (32, 34) with the universal joints (28, 30) by an easily detachable positive shaft coupling (21, 23) above or are connected below the support frame (54).

4. Stirring device according to claim 2, characterized in that there is an easily releasable interlocking shaft coupling (21, 23) between the two support frames (52, 54). Documents considered: Austrian Patent No. 171689; Swiss Patent No. 49 599; British Patent No. 204,752; U.S. Patent No. 2,020,450.