DE202022101916U1 - Laboratory mill and sample holder for a laboratory mill - Google Patents
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Abstract
Labormühle (1), insbesondere Laborschwingmühle, mit wenigstens einem Probenhalter (2) zur Aufnahme wenigstens eines Probengefäßes (3), insbesondere zur Aufnahme einer Mehrzahl von Probengefäßen (3), weiter insbesondere zur Aufnahme von Reaktionsgefäßen für kleine Probenvolumina im Milliliterbereich, und mit wenigstens einer um eine Drehachse drehbar und/oder um eine Schwingachse schwingfähig angeordneten Halteeinrichtung (4) zur Halterung und Mitführung des Probenhalters (2) während des Betriebs der Labormühle (1), insbesondere einer mit einer Schwinge (5) der Labormühle (1) verbundenen und während des Mühlenbetriebs mit der Schwinge (5) mitbewegten Halteeinrichtung (4), wobei das Probengefäß (3) beim Betrieb der Labormühle (1) auf einer Umlaufbahn mit einem Wirkradius bewegt wird, insbesondere wobei die Mehrzahl von Probengefäßen (3) auf Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Wirkradien bewegt werden, wobei an dem Probenhalter (2) und der Halteeinrichtung (4) komplementär ausgebildete Kopplungsgeometrien für eine insbesondere formschlüssige Kopplung des Probenhalters (2) mit der Halteeinrichtung (4) vorgesehen sind und wobei der Probenhalter (2) über die Kopplungsgeometrien in wenigstens zwei unterschiedlichen Ausrichtungen zur Drehachse und/oder Schwingachse mit der Halteeinrichtung (4) koppelbar ist, um den Wirkradius der Umlaufbahn eines Probengefäßes (3), insbesondere die Wirkradien der Umlaufbahnen mehrerer Probengefäße (3), zu ändern. Laboratory mill (1), in particular laboratory vibratory mill, having at least one sample holder (2) for accommodating at least one sample vessel (3), in particular for accommodating a plurality of sample vessels (3), more particularly for accommodating reaction vessels for small sample volumes in the milliliter range, and having at least a holding device (4) arranged to be rotatable about an axis of rotation and/or capable of oscillating about an oscillating axis for holding and carrying the sample holder (2) during operation of the laboratory mill (1), in particular one connected to a rocker (5) of the laboratory mill (1) and holding device (4) moved along with the rocker (5) during operation of the mill, with the sample vessel (3) being moved on an orbit with an effective radius during operation of the laboratory mill (1), in particular with the plurality of sample vessels (3) on orbits with different effective radii are moved, with complementary coupling geometries being provided on the sample holder (2) and the holding device (4) for a particularly positive coupling of the sample holder (2) with the holding device (4) and with the sample holder (2) being connected via the coupling geometries in at least can be coupled to the holding device (4) in two different alignments with respect to the axis of rotation and/or axis of oscillation in order to change the effective radius of the orbit of a sample vessel (3), in particular the effective radius of the orbits of a plurality of sample vessels (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine Labormühle, insbesondere Laborschwingmühle, mit wenigstens einem Probenhalter zur Aufnahme wenigstens eines Probengefäßes, insbesondere zur Aufnahme einer Mehrzahl von Probengefäßen, weiter insbesondere zur Aufnahme von Reaktionsgefäßen für kleine Probenvolumina im Milliliterbereich, und mit wenigstens einer um eine Drehachse drehbar und/oder um eine Schwingachse schwingfähig angeordneten Halteeinrichtung zur Halterung und Mitführung des Probenhalters während des Betriebs der Labormühle, insbesondere einer mit einer Schwinge der Labormühle verbundenen und während des Mühlenbetriebs mit der Schwinge mitbewegten Halteeinrichtung, wobei das Probengefäß beim Betrieb der Labormühle auf einer Umlaufbahn um die Dreh- und/oder Schwenkachse mit einem Wirkradius bewegt wird, insbesondere wobei die Mehrzahl von Probengefäßen auf Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Wirkradien bewegt werden.The invention relates to a laboratory mill, in particular a vibratory laboratory mill, with at least one sample holder for accommodating at least one sample vessel, in particular for accommodating a plurality of sample vessels, more particularly for accommodating reaction vessels for small sample volumes in the milliliter range, and with at least one rotatable and/or about an axis of rotation holding device arranged so as to be able to oscillate about an oscillating axis for holding and carrying along the sample holder during operation of the laboratory mill, in particular a holding device connected to a rocker of the laboratory mill and moved along with the rocker during mill operation, the sample container during operation of the laboratory mill on an orbit around the rotary and/or the pivot axis is moved with an effective radius, in particular with the plurality of sample vessels being moved on orbits with different effective radii.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Probenhalter für eine Labormühle der vorgenannten Art.The invention also relates to a sample holder for a laboratory mill of the aforementioned type.
Eine Labormühle der vorgenannten Art ist bereits aus der
Die Mahlbecherhalterung der bekannten Labormühle weist einen mit einer Schwinge der Labormühle fest verbundenen Haltebügel auf, der mit einem horizontal verstellbaren weiteren Haltebügel zusammenwirkt. Durch Verstellen einer Spannschraub lässt sich der außenliegende Haltebügel gegen einen innenliegenden Haltebügel verspannen und damit ein Mahlbecher zwischen den Haltebügeln horizontal verspannen.The grinding bowl holder of the known laboratory mill has a holding bracket which is firmly connected to a swing arm of the laboratory mill and which interacts with another horizontally adjustable holding bracket. By adjusting a clamping screw, the external retaining bracket can be braced against an internal retaining bracket and a grinding bowl can thus be horizontally braced between the retaining brackets.
An einer Außenseite des Mahlbechers ist ein Kopplungselement vorgesehen, das mit einem weiteren Kopplungselement an dem mit der Schwinge verbundenen Haltebügel koppel- bzw. verbindbar ist. Die Kopplungselemente weisen äußere Funktionsflächen auf, die Kopplungsgeometrien bilden und sich beim Einsetzen des Mahlbechers in die Mahlbecherhalterung ineinanderfügen. Bei der Verspannung des Mahlbechers in der Mahlbecherhalterung kommt es zur Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung zwischen den Kopplungsgeometrien. Über die Kopplungsgeometrien wird der Mahlbecher beim Einsetzen in die Mahlbecherhalterung geführt und im verspannten Zustand positionsgenau an der Mahlbecherhalterung gehalten.A coupling element is provided on an outside of the grinding bowl, which can be coupled or connected to a further coupling element on the holding bracket connected to the rocker. The coupling elements have outer functional surfaces that form coupling geometries and fit into one another when the grinding bowl is inserted into the grinding bowl holder. When the grinding bowl is braced in the grinding bowl holder, a positive connection is formed between the coupling geometries. The grinding jar is guided via the coupling geometries when it is inserted into the grinding jar holder and is held in the clamped state in the exact position on the grinding jar holder.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus der
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Labormühle der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass an dem Probenhalter und der Halteeinrichtung mehrere komplementär ausgebildete Kopplungsgeometrien für eine insbesondere formschlüssige Kopplung des Probenhalters mit der Halteeinrichtung vorgesehen sind, wobei der Probenhalter über die Kopplungsgeometrien in wenigstens zwei unterschiedlichen Ausrichtungen zur Drehachse und/oder Schwingachse mit der Halteeinrichtung koppelbar ist und wobei der Wirkradius der Umlaufbahn eines Probengefäßes, insbesondere die Wirkradien der Umlaufbahnen mehrerer Probengefäße, durch Änderung der Ausrichtung des Probenhalters abänderbar ist. Durch die Kopplungsgeometrien wird eine bestimmte Ausrichtung des Probenhalters im Kopplungszustand relativ zur Halteeinrichtung vorgegeben.In order to achieve the aforementioned object, it is proposed according to the invention in a laboratory mill of the type mentioned at the outset that several complementary coupling geometries are provided on the sample holder and the holding device for a particularly positive coupling of the sample holder to the holding device, with the sample holder having at least two different coupling geometries Alignments to the axis of rotation and/or axis of oscillation can be coupled to the holding device and the effective radius of the orbit of a sample vessel, in particular the effective radius of the orbits of several sample vessels, can be changed by changing the orientation of the sample holder. A specific orientation of the sample holder in the coupled state relative to the holding device is specified by the coupling geometries.
Insbesondere ist es so möglich, die Kinematik von im Probenhalter beim Betrieb der Labormühle radial innenliegenden Proben und radial außenliegenden Proben durch Wechsel der Ausrichtung des Probenhalters anzugleichen. Hierzu kann der Betrieb der Labormühle beispielsweise nach der halben Behandlungsdauer bzw. Vermahldauer unterbrochen werden und der Probenhalter wird aus der Halteeinrichtung entnommen bzw. von der Halteeinrichtung entkoppelt. Anschließend wird der Probenhalter um 180° gedreht und mit dieser neuen Ausrichtung zur Dreh- und/oder Schwenkachse wieder über die Kopplungsgeometrien mit der Halteeinrichtung verbunden bzw. gekoppelt. Wird dagegen der Probenhalter über die gesamte Vermahldauer bei gleicher Ausrichtung der Proben zur Drehachse und/oder Schwingachse an der Halteeinrichtung gehalten und mitgeführt, bewirkt die Kinematik der Labormühle, dass sich die radial innenliegenden Proben und die radial außenliegenden Proben auf Umlaufbahnen mit ungleichen Wirkradien bewegen und somit gegebenenfalls ungleiche Behandlungsergebnisse bei der Probenbehandlung erzielt werden.In particular, it is possible in this way to adjust the kinematics of samples lying radially on the inside in the sample holder during operation of the laboratory mill and samples lying radially on the outside by changing the orientation of the sample holder. For this purpose, the operation of the laboratory mill, for example, after half Treatment time or grinding time are interrupted and the sample holder is removed from the holding device or decoupled from the holding device. The sample holder is then rotated through 180° and, with this new orientation to the axis of rotation and/or pivoting, is again connected or coupled to the holding device via the coupling geometries. If, on the other hand, the sample holder is held and carried along on the holding device over the entire grinding period with the samples being aligned in the same way to the axis of rotation and/or the axis of oscillation, the kinematics of the laboratory mill cause the samples lying radially on the inside and the samples lying radially on the outside to move on orbits with unequal effective radii and thus, if necessary, unequal treatment results can be achieved during sample treatment.
Ein Wechsel der Ausrichtung des Probenhalters kann auch dann von Vorteil sein, wenn dieser lediglich eine Probe oder eine Mehrzahl von Proben aufnimmt bzw. hält, die während des Mühlenbetriebs auf einer gleichen Umlaufbahn um die Dreh- und/oder Schwenkachse bewegt werden. Ein Wechsel der Ausrichtung kann dann insbesondere vorgesehen werden, um ein homogenes Behandlungs- bzw. Mahlergebnis der Probe innerhalb eines Probengefäßes sicherzustellen.A change in the orientation of the sample holder can also be advantageous if it receives or holds only one sample or a plurality of samples that are moved on the same orbit around the axis of rotation and/or pivoting during mill operation. A change in orientation can then be provided in particular in order to ensure a homogeneous treatment or grinding result of the sample within a sample vessel.
Zusätzlich zu der Kopplung des Probenhalters über die Kopplungsgeometrien mit der Halteeinrichtung kann die Halteeinrichtung eine Spanneinrichtung aufweisen, um beispielsweise gemäß der in der
Funktionsflächen der Kopplungsgeometrie an dem Probenhalter und Funktionsflächen der Kopplungsgeometrie an der Halteeinrichtung sind komplementär ausgebildet. Bei der Kopplung können komplementäre Funktionsflächen der Kopplungsgeometrien zusammenwirken und insbesondere ineinander gefügt werden. Beispielsweise können komplementäre Kopplungsgeometrien in der Art einer Schwalbenschwanzverbindung ineinander gefügt werden, weiter insbesondere beim Einsetzen des Probenhalters von oben in die Halteeinrichtung.Functional surfaces of the coupling geometry on the sample holder and functional surfaces of the coupling geometry on the holding device are of complementary design. During the coupling, complementary functional surfaces of the coupling geometries can interact and, in particular, be fitted into one another. For example, complementary coupling geometries can be joined together in the manner of a dovetail connection, particularly when inserting the sample holder into the holding device from above.
Die Kopplungsgeometrien können derart ausgebildet sein und entsprechende Funktionsflächen aufweisen, dass sich die Funktionsflächen mit ausreichend Spiel ineinanderfügen lassen. Die Kopplungsgeometrien können dann der Führung des Probenhalters dienen. Nach dem Ineinanderfügen und vor der Verspannung des Probenhalters in und/oder an der Halteeinrichtung über ein Spannmittel der Halteeinrichtung können sich die Funktionsflächen der Kopplungsgeometrien relativ zueinander bewegen. Dies lässt es zu, die Kopplungsgeometrie des Probenhalters in eine komplementäre Kopplungsgeometrie der Halteeinrichtung in einfacher Weise von oben beim Einsetzen des Probenhalters in die Halteeinrichtung einzufügen.The coupling geometries can be designed in such a way and have corresponding functional surfaces that the functional surfaces can be fitted into one another with sufficient play. The coupling geometries can then be used to guide the sample holder. After the assembly and before the sample holder is clamped in and/or on the holding device via a clamping device of the holding device, the functional surfaces of the coupling geometries can move relative to one another. This allows the coupling geometry of the sample holder to be easily inserted into a complementary coupling geometry of the holding device from above when the sample holder is inserted into the holding device.
Beim Verspannen des Probenhalters in und/oder an der Halteeinrichtung werden dann die Funktionsflächen der Kopplungsgeometrien aufeinander zu bewegt, so dass es zum Formschluss kommt und der Probenhalter im Kopplungszustand positionsgenau an der Haltereinrichtung festgesetzt ist.When the sample holder is clamped in and/or on the holding device, the functional surfaces of the coupling geometries are then moved towards one another so that there is a form fit and the sample holder is fixed in the coupling state in the exact position on the holding device.
Vorzugsweise liegen bezogen auf den Betrieb der Labormühle bzw. im Kopplungszustand des Probenhalters mehrere an dem Probenhalter vorgesehene Kopplungsgeometrien auf Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Wirkradien. In Abhängigkeit davon, über welche Kopplungsgeometrie des Probenhalters eine Kopplung des Probenhalters mit der Halteeinrichtung erfolgt, lässt sich so eine unterschiedliche Ausrichtung des Probenhalters relativ zur Halteeinrichtung und damit auch relativ zur Dreh- und/oder Schwingachse erreichen, um die der Probenhalter beim Betrieb der Labormühle bewegt wird.Preferably, several coupling geometries provided on the sample holder lie on orbits with different effective radii in relation to the operation of the laboratory mill or in the coupling state of the sample holder. Depending on which coupling geometry of the sample holder is used to couple the sample holder to the holding device, a different alignment of the sample holder relative to the holding device and thus also relative to the axis of rotation and/or oscillation around which the sample holder is used when the laboratory mill is in operation can be achieved is moved.
Insbesondere lässt sich der Probenhalter über die an dem Probenhalter vorgesehenen Kopplungsgeometrien in zwei unterschiedlichen Ausrichtungen mit der Halteeinrichtung koppeln, die um 180° zueinander gedreht sind. Nach der Drehung der Ausrichtung und der Kopplung liegen dann die zuvor radial innenliegenden Proben bzw. Probenbereiche radial außen und umgekehrt. Für eine Änderung des Wirkradius der Umlaufbahn eines Probengefäßes, insbesondere der Wirkradien der Umlaufbahnen mehrerer Probengefäße, kann dementsprechend eine um eine ersten Mittelebene des Probenhalters drehsymmetrische Ausbildung der Kopplungsgeometrien an dem Probenhalter vorgesehen sein, insbesondere um eine quer zur Radialen durch die Dreh- und/oder Schwenkachse verlaufende Mittelebene des Probenhalters.In particular, the sample holder can be coupled to the holding device in two different orientations, which are rotated by 180° relative to one another, via the coupling geometries provided on the sample holder. After the rotation of the alignment and the coupling, the previously radially inner samples or sample areas are then radially on the outside and vice versa. In order to change the effective radius of the orbit of a sample vessel, in particular the effective radius of the orbits of several sample vessels, the coupling geometries on the sample holder can be rotationally symmetrical about a first center plane of the sample holder, in particular about a direction transverse to the radial through the rotary and/or Central plane of the specimen holder running along the pivot axis.
Für eine Änderung der Links-Rechts-Ausrichtung des Probenhalters relativ zur Radialen durch die Dreh- und/oder Schwenkachse kann eine weitere drehsymmetrische Ausbildung der Kopplungsgeometrien an dem Probenhalter um eine zweite Mittelebene des Probenhalters vorgesehen sein, insbesondere wobei die zweite Mittelebene orthogonal zur ersten Mittelebene verläuft, weiter insbesondere wobei die zweite Mittelebene die Dreh- und/oder Schwenkachse schneidet. Der Begriff „Links-Rechts-Ausrichtung des Probengefäßes“ bezieht sich hierbei auf die Lage des Probengefäßes links oder rechts von der Radialen durch die Schwenk- und/oder Drehachse, um die die Halteeinrichtung beim Betrieb der Labormühle gedreht wird und/oder schwingt. Im Ergebnis lässt sich der Probenhalter durch die drehsymmetrische Ausbildung um zwei orthogonal zueinander verlaufenden Mittelebenen in insgesamt vier unterschiedlichen Ausrichtungen mit der Halteeinrichtung koppeln, insbesondere in die Halteeinrichtung einsetzen.For a change in the left-right alignment of the sample holder relative to the radial through the rotation and/or pivot axis, a further rotationally symmetrical design of the coupling geometries on the sample holder can be provided around a second center plane of the sample holder, in particular with the second center plane being orthogonal to the first center plane runs, further in particular wherein the second center plane Rotation and / or pivot axis intersects. The term "left-right alignment of the sample vessel" refers to the position of the sample vessel to the left or right of the radial line through the pivot and/or rotary axis about which the holding device is rotated and/or oscillates during operation of the laboratory mill. As a result, the sample holder can be coupled to the holding device in a total of four different alignments, in particular inserted into the holding device, due to the rotationally symmetrical design about two central planes running orthogonally to one another.
Vorzugsweise weist der Probenhalter an beiden radialen Außenseiten Kopplungsgeometrien auf, die sich mit wenigstens einer Kopplungsgeometrie an der Halteeinrichtung koppeln lassen, um den Wirkradius der Umlaufbahn eines Probengefäßes, insbesondere die Wirkradien der Umlaufbahnen mehrerer Probengefäße, durch Änderung der Ausrichtung des Probenhalters im Mühlenbetrieb zu verändern. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass der Probenhalter leidglich an einer Außenseite eine Kopplungsgeometrie aufweist, wobei dann an der Halteeinrichtung entsprechend zwei komplementäre Kopplungsgeometrien vorgesehen sein können und wobei jede Kopplungsgeometrie der Halteeinrichtung einer radialen Außenseite des Probenhalters gegenüberliegt. Damit lässt sich der Probenhalter auch bei dieser Ausführungsform bedarfsweise bei unterschiedlicher Ausrichtung zur Dreh- und/oder Schwenkachse mit der Halteeinrichtung koppeln.The sample holder preferably has coupling geometries on both radial outer sides, which can be coupled with at least one coupling geometry on the holding device in order to change the effective radius of the orbit of a sample vessel, in particular the effective radius of the orbits of several sample vessels, by changing the orientation of the sample holder during mill operation. Alternatively, it can also be provided that the sample holder only has a coupling geometry on an outside, in which case two complementary coupling geometries can then be provided on the holding device and each coupling geometry of the holding device is opposite a radial outside of the sample holder. In this embodiment, too, the sample holder can be coupled to the holding device, if required, with a different orientation to the axis of rotation and/or pivoting.
Nicht ausgeschlossen ist im Übrigen eine Ausführungsform, bei der der Probenhalter auf gegenüberliegenden radialen Außenseiten jeweils wenigstens eine Kopplungsgeometrie aufweist und die Halteeinrichtung mehrere komplementäre Kopplungsgeometrien, wobei jeder Kopplungsgeometrie auf einer radialen Außenseite des Probenhalters wenigstens eine komplementäre Kopplungsgeometrie an der Halteeinrichtung zugeordnet ist. Im Kopplungszustand erfolgt dann eine Kopplung des Probenhalters mit der Halteeinrichtung auf zwei gegenüberliegenden Außenseiten des Probenhalters jeweils über komplementär ausgebildete Kopplungsgeometrien des Probenhalters und der Halteeinrichtung.Also not ruled out is an embodiment in which the sample holder has at least one coupling geometry on opposite radial outer sides and the holding device has a plurality of complementary coupling geometries, with each coupling geometry on a radial outer side of the sample holder being assigned at least one complementary coupling geometry on the holding device. In the coupling state, the sample holder is then coupled to the holding device on two opposite outer sides of the sample holder, each via complementary coupling geometries of the sample holder and the holding device.
Für einen vereinfachten Aufbau des Probenhalters ist es zweckmäßig, wenn zwei Kopplungsgeometrien auf radial gegenüberliegenden Außenseiten des Probenhalters gleich ausgebildet sind. Nicht ausgeschlossen ist aber eine Ausführungsform, bei der der Probenhalter unterschiedliche Kopplungsgeometrien auf radial gegenüberliegenden Außenseiten aufweist, die mit entsprechend unterschiedlichen komplementär zur jeweiligen Kopplungsgeometrie des Probenhalters ausgebildeten Kopplungsgeometrien der Halteeinrichtung zusammenwirken.For a simplified structure of the sample holder, it is expedient if two coupling geometries are configured identically on radially opposite outer sides of the sample holder. However, an embodiment is not ruled out in which the sample holder has different coupling geometries on radially opposite outer sides, which interact with correspondingly different coupling geometries of the holding device designed to complement the respective coupling geometry of the sample holder.
Wie bei der in der
Zur Ausbildung einer Kopplungsgeometrie kann wenigstens ein vorzugsweise lösbar an dem Probenhalter oder der Halteeinrichtung befestigtes Kopplungselement vorgesehen sein. Alternativ kann die Kopplungsgeometrie auch durch eine Struktur eines Grundkörpers des Probenhalters oder der Halteeinrichtung gebildet werden. Funktionsflächen der Kopplungsgeometrie können einem erhöhten Verschleiß unterliegen, so dass bei Erreichen eines bestimmten Verschleißzustandes das Kopplungselement in einfacher Weise ausgetauscht werden kann. Das Kopplungselement kann zur Verringerung der Verschleißneigung beispielsweise aus gehärtetem rostfreiem Stahl bestehen.At least one coupling element, preferably detachably attached to the sample holder or the holding device, can be provided to form a coupling geometry. Alternatively, the coupling geometry can also be formed by a structure of a base body of the sample holder or the holding device. Functional surfaces of the coupling geometry can be subject to increased wear, so that when a certain state of wear is reached, the coupling element can be easily replaced. To reduce the tendency to wear, the coupling element can consist of hardened stainless steel, for example.
Es ist konstruktiv und im Hinblick auf die Bestückung des Probenhalters mit einem Probengefäß oder mehreren Probengefäßen von Vorteil, wenn der Probenhalter zwei vorzugsweise gelenkig miteinander verbundene Halbteile aufweist, insbesondere wobei jedes Halbteil zur Aufnahme einer Mehrzahl von Reaktions- und/oder Mahlgefäßen ausgebildet ist. Eine Gelenkverbindung kann vorzugsweise außenliegend an den Außenrändern der Halbteile vorgesehen sein. Die Halbteile können Öffnungen bzw. Aussparungen zur Aufnahme von wenigstens einem Probengefäß, vorzugsweise aber zur Aufnahme einer Mehrzahl von Probengefäßen, aufweisen. Jedes Halbteil kann durch einen Materialblock aus einem Vollmaterial gebildet sein, in das die Öffnungen, insbesondere in Form von Durchgangsbohrungen, eingebracht sind.It is advantageous in terms of construction and with regard to equipping the sample holder with one sample vessel or several sample vessels if the sample holder has two half-parts which are preferably connected to one another in an articulated manner, in particular with each half-part being designed to accommodate a plurality of reaction and/or grinding vessels. A hinge connection can preferably be provided externally at the outer edges of the half parts. The half-parts can have openings or recesses for accommodating at least one sample vessel, but preferably for accommodating a plurality of sample vessels. Each half-part can be formed by a block of solid material, in which the openings, in particular in the form of through-holes, are made.
An jedem Halbteil des Probenhalters kann wenigstens ein Kopplungselement befestigt sein, dass eine Kopplungsgeometrie ausbildet. Die Kopplungsgeometrie an der Halteeinrichtung kann ebenfalls durch ein Kopplungselement gebildet sein, dass an der Halteeinrichtung befestigt ist. Alternativ können Kopplungsgeometrien auch durch Funktionsflächen der Halbteile selbst oder durch Funktionsflächen der Halteeinrichtung, beispielsweise ausgebildet an einem Haltebügel der Halteeinrichtung, gebildet sein.At least one coupling element that forms a coupling geometry can be attached to each half part of the sample holder. The coupling geometry on the holding device can also be formed by a coupling element that is attached to the holding device. Alternatively, coupling geometries can also be achieved by functional surfaces of the half-parts themselves or by functional surfaces Chen of the holding device, for example formed on a retaining bracket of the holding device.
Aufgrund der Zweiteilung des Probenhalters mit gelenkig verbundenen Halbteilen weist der Probenhalter eine unterbrochene Kopplungsgeometrie auf den radialen Außenseiten der Halbteile auf. Jedes Halbteil weist daher vorzugsweise auf beiden radialen Außenseiten jeweils ein Kopplungselement und/oder eine Kopplungsgeometrie auf. Zwei auf gleichen radialen Außenseiten der Halbteile vorgesehene Kopplungselemente bzw. Kopplungsgeometrien können mit einem Kopplungselement bzw. einer Kopplungsgeometrie der Halteeinrichtung bei der Kopplung des Probenhalters mit der Halteeinrichtung zusammenwirken.Due to the division of the sample holder with articulated half parts, the sample holder has an interrupted coupling geometry on the radial outer sides of the half parts. Each half part therefore preferably has a coupling element and/or a coupling geometry on both radial outer sides. Two coupling elements or coupling geometries provided on the same radial outer sides of the half parts can interact with a coupling element or a coupling geometry of the holding device when coupling the sample holder to the holding device.
In einem geschlossenen Zustand des Probenhalters können die Halbteile zumindest bereichsweise formschlüssig verbunden sein, wobei die Halbteile hierzu entsprechende mit den Halbteilen verbundene Formschlussmittel aufweisen können oder die Halbteile selbst weisen Vorsprünge, Ausnehmungen oder sonstige geometrische Ausgestaltungen auf, die sich formschlüssig zusammenfügen, wenn der Probenhalter geschlossen wird.In a closed state of the sample holder, the half-parts can be connected in a form-fitting manner, at least in regions, for which purpose the half-parts can have corresponding form-fitting means connected to the half-parts, or the half-parts themselves have projections, recesses or other geometric configurations that fit together in a form-fitting manner when the sample holder is closed becomes.
In einem Öffnungszustand des Probenhalters können die Halbteile auseinandergeschwenkt sein, wobei im Öffnungszustand des Probenhalters über im geschlossenen Zustand des Probenhalters innenliegende und einander zugewandte Flachseiten der Halbteile eine Bestückung mit den Reaktionsgefäßen erfolgen kann.When the sample holder is open, the half-parts can be pivoted apart, and when the sample holder is open, the reaction vessels can be loaded via flat sides of the half-parts that are on the inside and face each other when the sample holder is closed.
Es kann wenigstens eine mechanische Trennsperre vorgesehen sein, um nach dem Schließen des Probenhalters ein unbeabsichtigtes Öffnen des Probenhalters durch Auseinanderschwenken der Halbteile zu erschweren bzw. zu verhindern. Beispielsweise können Rast- und/oder Federmittel vorgesehen sein, um die Halbteile im geschlossenen Zustand des Probenhalters zusammenzuhalten.At least one mechanical separating lock can be provided in order to make it more difficult or to prevent unintentional opening of the sample holder after the sample holder has been closed by pivoting the half parts apart. For example, latching and/or spring means can be provided in order to hold the half-parts together when the sample holder is in the closed state.
Vorzugsweise besteht der Probenhalter aus zwei Halbteilen, die als Gleichbauteile ausgebildet sind. Durch den gespiegelten Aufbau ist eine kostengünstige Herstellung des Probenhalter möglich. Der gespiegelte Aufbau betrifft insbesondere auch die Ausbildung und Anordnung der die Kopplungsgeometrie(n) des Probenhalters bildenden Funktionsflächen.The sample holder preferably consists of two half-parts which are designed as identical components. The mirrored structure allows the sample holder to be manufactured at low cost. The mirrored structure also relates in particular to the design and arrangement of the functional surfaces forming the coupling geometry(s) of the sample holder.
Die Halbteile können für einen verbesserten Wärmeübergang vorzugsweise aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise aus Aluminium, bestehen.For improved heat transfer, the half-parts can preferably consist of a material with high thermal conductivity, for example aluminum.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben wird. In der Zeichnung zeigen
-
1 eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Labormühle mit einem in eine Halteeinrichtung der Labormühle eingesetzten Probenhalter in einer Ansicht schräg von oben, -
2 eine perspektivische Ansicht des Probenhalters aus1 in einem geschlossenen Zustand, -
3 eine perspektivische Ansicht des Probenhalters aus2 in einem geöffneten Zustand, -
4 eine perspektivische Teilansicht der Labormühle aus1 , die den in einem Kopplungszustand mit der Halteeinrichtung verbundenen Probenhalter zeigt, -
5 eine weitere perspektivische Teilansicht der Labormühle aus1 , die den in einem Kopplungszustand mit der Halteeinrichtung verbundenen Probenhalter zeigt, -
6 eine Seitenansicht der Labormühle aus1 , teilweise freigeschnitten, und7 eine Draufsicht auf die Halteeinrichtung und den in der Halteeinrichtung aufgenommenen Probenhalter der in1 gezeigten Labormühle.
-
1 a perspective partial view of a laboratory mill according to the invention with a sample holder inserted into a holding device of the laboratory mill in a view diagonally from above, -
2 a perspective view of thesample holder 1 in a closed state, -
3 a perspective view of thesample holder 2 in an open state, -
4 a perspective partial view of thelaboratory mill 1 , which shows the sample holder connected to the holding device in a coupled state, -
5 Another perspective partial view of thelaboratory mill 1 , which shows the sample holder connected to the holding device in a coupled state, -
6 a side view of thelaboratory mill 1 , partially excised, and7 a plan view of the holding device and the sample holder accommodated in the holding device in1 laboratory mill shown.
In den
Die in
Die konstruktive Ausgestaltung der Halteeinrichtung 4 ist ebenfalls bereits aus der
Die Halteeinrichtung 4 weist einen mit der Schwinge 5 fest verbundenen Haltebügel 6 auf, der mit einem horizontal verstellbaren weiteren Haltebügel 7 zusammenwirkt. Durch Verstellen einer Spannschraube 8 lässt sich der außenliegende Haltebügel 7 gegen den innenliegenden Haltebügel 6 verspannen und damit der Probenhalter 2 zwischen den Haltebügeln 6, 7 horizontal einspannen.The holding
Über eine nicht dargestellte Temperiereinrichtung ist eine Temperierung, d.h. eine Kühlung oder Wärmung, des Probenhalters 2 möglich. Die Temperierung erfolgt über eine Kühlplatte 9 und ist bereits in der
Zum Transport eines Temperiermediums, dass flüssig oder gasförmig sein kann, von einem stationären Teil der Labormühle 1 zur Halteeinrichtung 4 und zum Ableiten von der Halteeinrichtung 4 zu dem stationären Teil ist die Halteeinrichtung 4 mit zwei Temperierleitungen 10, 11 verbunden. Jeweils eine der beiden Temperierleitungen 10, 11 ist für die Zuleitung eines gasförmigen oder flüssigen Temperiermediums, insbesondere von flüssigem Stickstoff, zu der Halteeinrichtung 4 vorgesehen, die andere der beiden Temperierleitungen 10, 11 ist für die Ableitung vorgesehen.The holding
Der Probenhalter 2 ist zur Aufnahme von Probengefäßen 3 insbesondere für biologische Proben vorgesehen. Für temperatursensible biologische Proben ist eine aktive Temperaturregelung über die Temperierung des Probenhalters 2 mit der Kühlplatte 9 von Vorteil. Die Temperierung bietet die Möglichkeit, diskrete Temperaturen in engen Grenzen zu regeln. Hierfür können verschiedene Kühlmöglichkeiten und Heizmöglichkeiten zur Verfügung stehen.The
Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Probenhalter 2 zur Aufnahme von insgesamt 18 Probengefäßen 3 ausgebildet. Es versteht sich, dass der Probenhalter 2 auch zur Aufnahme einer größeren Anzahl oder einer kleineren Anzahl von Probengefäßen 3 ausgebildet sein kann.In the embodiment shown, the
Die Kinematik der Labormühle 1 bewirkt, dass radial innenliegende Proben und radial außenliegende Proben auf Umlaufbahnen mit ungleichen Wirkradien r1, r3 liegen. Wie sich aus
An dem Probenhalter 2 und der Halteeinrichtung 4 sind komplementär ausgebildete Kopplungsgeometrien für eine Kopplung des Probenhalters 2 mit der Halteeinrichtung 4 vorgesehen. Bei der gezeigten Ausführungsform ermöglichen die Kopplungsgeometrien eine Verbindung des Probenhalters 2 mit der Halteeinrichtung 4 in der Art einer Schwalbenschwanzverbindung. Andere Kopplungsgeometrien sind möglich. Die Kopplungsgeometrien an dem Probenhalter 2 werden gebildet durch insgesamt vier an unterschiedlichen radialen Außenseiten des Probenhalters 2 angeordnete Kopplungselemente 13-16. Bei der gezeigten Ausführungsform (
Die Kopplungsgeometrien werden gebildet durch komplementäre Funktionsflächen der Kopplungselemente 13-17. Die Funktionsflächen der jeweils auf einer gleichen Außenseite des Probenhalters 2 angeordneten Kopplungslemente 13, 14 bzw. 15, 16 lassen sich unter Ausbildung von Hinterschneidungen mit der komplementären Funktionsfläche des an der Halteeinrichtung 4 vorgesehenen Kopplungselements 17 beim Einsetzen des Probenhalters 2 von oben in die Halteeinrichtung 4 ineinanderfügen.The coupling geometries are formed by complementary functional surfaces of the coupling elements 13-17. The functional surfaces of the
Die Kopplungsgeometrien sind so dimensioniert, dass sich die zusammenwirkenden Funktionsflächen mit seitlichem Spiel ineinanderfügen lassen. Beim Einsetzen des Probenhalters 2 in die Halteeinrichtung 4 wird der Probenhalter 2 bei der vertikalen Bewegung über die Kopplungsgeometrien an den Kopplungselementen 13, 14, 17 geführt. Beim anschließenden Verspannen der Haltebügel 6, 7 mit der Spannschraube 8 wird der Probenhalter 2 mit dem radial außenliegenden Haltebügel 7 in radialer Richtung zur Schwenkachse Y verspannt, so dass es zu einem Formschluss zwischen den Funktionsflächen kommt. Dadurch wird der Probenhalter 2 positionsgenau an der Halteeinrichtung 4 gehalten bzw. verspannt.The coupling geometries are dimensioned in such a way that the interacting functional surfaces can be fitted together with lateral play. When inserting the
Die auf einer gleichen radial innenliegenden Außenseite des Probenhalters 2 vorgesehenen Kopplungselemente 13, 14 einerseits und die auf einer gleichen radial außenliegenden Außenseite des Probenhalters 2 vorgesehenen Kopplungselemente 15, 16 andererseits liegen auf Umlaufbahnen mit unterschiedlichen Radien.The
Wie sich aus
Nicht ausgeschlossen ist eine andere Ausführungsform, bei der an beiden Haltebügeln 6, 7 entsprechende Kopplungsgeometrien ausgebildet sind, wobei beispielsweise jeder Haltebügel 6 ein Kopplungselement 17 benachbart zum Probenhalter 2 aufweisen kann. Der Probenhalter 2 kann dann lediglich an einer radialen Außenseite eine komplementäre Kopplungsgeometrie, beispielsweise ausgebildet durch zwei Kopplungselemente 13, 14 bzw. 15, 16 der in
Es versteht sich, dass die gezeigte Ausbildung der Kopplungsgeometrien bzw. die Konturverläufe der die Kopplungsgeometrie bildenden Funktionsflächen an den Kopplungselementen 13-17 beispielhaft ausgewählt sind.It goes without saying that the configuration shown of the coupling geometries or the contours of the functional surfaces forming the coupling geometry on the coupling elements 13-17 are selected as examples.
Wie sich weiter aus
In einer Draufsicht oder Querschnittsansicht sind die Funktionsflächen, die die Kopplungsgeometrien bilden, spiegelsymmetrisch zu den Mittelebenen bzw. den Spiegelachsen Z1 und Z2 (
Die Kopplungselemente 13, 14 an der radial innenliegenden Außenseite des Probenhalters 2 und die Kopplungselemente 15, 16 an der radial außenliegenden Außenseite des Probenhalters 2 sind gleich ausgebildet, so dass alle Kopplungsgeometrien gleich ausgebildet sind. Dadurch wird ein einfacher konstruktiver Aufbau erreicht, wobei sich die Kopplungsgeometrien an beiden radialen Außenseiten des Probenhalters 2 bedarfsweise mit der komplementären Kopplungsgeometrie an der Halteeinrichtung 4 bzw. an dem Haltebügel 6 koppeln bzw. ineinanderfügen lassen. The
Bei der gezeigten Ausführungsform (
Die klappbare Verbindung der Halbteile 19, 20 bzw. die mehrteilige Ausbildung des Probenhalters 2 erfordert eine Unterbrechung der Kopplungsgeometrie an den radialen Außenseiten des Probenhalters 2. Zu diesem Zweck weist jedes Halbteil 19, 20 jeweils wenigstens ein Kopplungselement 13, 15 bzw. 14, 16 an der radial innenliegenden Außenseite und der an der radial außenliegenden Außenseite auf. Wie oben beschrieben, wirken je nach Ausrichtung des Probenhalters 2 die zwei radial innenliegende Kopplungselemente 13, 14 der Halbteile 19, 20 bzw. die zwei radial außenliegende Kopplungselemente 15, 16 der Halbteile 19, 20 mit dem Kopplungselement 17 zusammen bzw. sind mit dem Kopplungselement 17 wie oben beschrieben gekoppelt.The hinged connection of the
Jedes Halbteil 19, 20 wird aus einem Materialblock aus einem Vollmaterial, insbesondere aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Aluminium, gefertigt. Im Kopplungszustand, wenn der Probenhalter 2 in die Halteeinrichtung 4 eingesetzt und in die Halteeinrichtung 4 verspannt ist, liegen die Halbteile 19, 20 unterseitig gegen die Kühlplatte 9 an. Hierdurch ist eine sehr exakte Temperierung des Probenhalters 2 möglich, wobei eine gesteuerte Temperaturänderung des Probenhalters 2 durch Änderung der Temperatur der Kühlplatte 9 in kurzer Zeit möglich ist. Durch Drehung des Probenhalters 2 um eine radiale Achse bzw. die Achse Z2 (
Im Übrigen sind die Kopplungselemente 13-17 vorzugsweise lösbar über Schrauben 23 mit den Halbteilen 19, 20 bzw. dem Haltebügel 6 verbunden. Die Kopplungselemente 13-17 können aus einem gehärteten Werkstoff, insbesondere gehärtetem, rostfreiem Stahl, bestehen, so dass die Funktionsflächen der Kopplungsgeometrien weniger leicht verschleißen.Moreover, the coupling elements 13-17 are preferably detachably connected via
Die Halbteile 19, 20 sind als Gleichbauteile ausgebildet. Durch den gespiegelten Aufbau kann der Probenhalter 2 kostengünstig hergestellt werden.The
Auf der vom Gelenk 21 abgewandten radialen Außenseite der Halbteile 19, 20 können Griffmulden 24 für die Finger eines Benutzers vorgesehen sein, um das Öffnen des Probenhalters 2 zu vereinfachen.On the radial outside of the
Als Trennsperre gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen des Probenhalters 2 können die Halbteile 19, 20 ein Rastmittel aufweisen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist beispielsweise ein federndes Druckstück 25 an einem Vorsprung 26 des ersten Halbteils 20 vorgesehen, dass federnd in eine komplementäre Öffnung in einem Vorsprung 27, des zweiten Halbteils 19 eingreift und als Trennsperre dient, wenn die Halbteile 19, 20 aufeinander geklappt und der Probenhalter 2 geschlossen ist.The half-
Im Übrigen sind an den einander zugewandten Innenseiten der Halbteile 19, 20 Randstege 31 ausgebildet, die gegenüber inneren Flachseiten 32 der Halbteile 19, 20 um wenigstens die Höhe der Deckel der Probengefäße 3 überstehen. Nach der Bestückung mit den Probengefäßen 3 lassen sich die Halbteile 19, 20 aufeinanderklappen, wobei über die Randstege 31 der Halbteile 19, 20 im Wesentlichen geschlossene Seitenflächen des Probenhalters 2 realisiert werden. Die Vorsprünge 26, 27 liegen dann gegen die benachbarten Flachseiten 32 an, so dass auch die radiale Außenfläche des Probenhalters 2 auf der vom Gelenk 21 abgewandten Seite des Probenhalters 2 angrenzend zu dem Einsetzbereich der Halbteile 19, 20 für die Probengefäße 3 im Wesentlichen geschlossen ist.Furthermore, on the inner sides of the half-
Der Probenhalter 2 kann Schrägen 28 aufweisen (
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Labormühlelaboratory mill
- 22
- Probenhaltersample holder
- 33
- Probengefäßsample vessel
- 44
- Halteeinrichtungholding device
- 55
- Schwingeswing arm
- 66
- Haltebügelmounting bracket
- 77
- Haltebügelmounting bracket
- 88th
- Spannschraubeclamping screw
- 99
- Kühlplattecooling plate
- 1010
- Temperierleitungtemperature control line
- 1111
- Temperierleitungtemperature control line
- 1212
- PfeilArrow
- 1313
- Kopplungselementcoupling element
- 1414
- Kopplungselementcoupling element
- 1515
- Kopplungselementcoupling element
- 1616
- Kopplungselement coupling element
- 1717
- Kopplungselementcoupling element
- 18a18a
- PfeilArrow
- 18b18b
- PfeilArrow
- 1919
- Halbteilhalf part
- 2020
- Halbteilhalf part
- 2121
- Gelenkjoint
- 2222
- Öffnungopening
- 2323
- Schraubescrew
- 2424
- Griffmulderecessed grip
- 2525
- DruckstückPressure piece
- 2626
- Vorsprunghead Start
- 2727
- Vorsprunghead Start
- 2828
- Schrägeoblique
- 2929
- Klemmstückclamping piece
- 3030
- Schrägeoblique
- 3131
- Randstegedge bar
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102020101523 A1 [0003, 0006, 0010, 0020, 0032, 0033, 0035]DE 102020101523 A1 [0003, 0006, 0010, 0020, 0032, 0033, 0035]
Claims (10)
Applications Claiming Priority (4)
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---|---|
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Family
ID=86317406
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DE202022101916.9U Active DE202022101916U1 (en) | 2022-01-21 | 2022-04-08 | Laboratory mill and sample holder for a laboratory mill |
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DE (1) | DE202022101916U1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020101523A1 (en) | 2019-09-06 | 2021-03-11 | Retsch Gmbh | Laboratory vibrating mill |
-
2022
- 2022-04-08 DE DE202022101916.9U patent/DE202022101916U1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020101523A1 (en) | 2019-09-06 | 2021-03-11 | Retsch Gmbh | Laboratory vibrating mill |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |