DE2107599A1

DE2107599A1 - Vorrichtung zum Mischen und Rühren einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE2107599A1
Application number: DE19712107599
Authority: DE
Inventors: Tooru; Nobe Akira; Tokio Isaka
Original assignee: TOYO KAGAKU SANGYO KK
Current assignee: TOYO KAGAKU SANGYO KK
Priority date: 1970-02-28
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1971-09-16
Also published as: GB1344920A; FR2078710A5

Description

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L -ι 17. Feb. 1971

Vorrichtung zum Mischen und Rühren einer Flüssigkeit λ

Die Erfindung betrifft eine flach aufgebaute Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit in einem Behälter, die einen in die Flüssigkeit eingetauchten Rühr-Rotor aufweist, welcher seine Drehrichtung in regelmäßigen Intervallen umzukehren vermag und unabhängig von der sich mit der Viskosität der zu mischenden Flüssigkeit ändernden Last ein konstantes Drehmoment aufrechterhält.

Die erfindungsgemaße Vorrichtung ist in erster Linie zur Verwendung auf Tischen, in Laboratorien, Krankenhäusern, Klassenzimmern und dgl. entwickelt worden. Auf diesen Anwendungsgebieten sind leichte Bedienung und Wartung ausschlaggebend, doch dürfen diese Erfordernisse nicht zu Lasten des Wirkungsgrads gehen. Begrenzte Größe kann zu einer Einschränkung der Leistungsfähigkeit führen, und es wird allgemein angenommen, daß Kompaktheit und Leistungsfähigkeit nicht miteinander vereinbar sind.

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Abgesehen davon, wirft ein kleiner bzw. gedrängt gebauter Mischer wegen der im Rührbetrieb auftretenden Stöße Schwierigkeiten bezüglich der Stabilität des Flüssigkeitsbehälters auf.

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der bekannten Vorrichtungen und die Ausschaltung der genannten Schwierigkeiten.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Mischen und Rühren einer Flüssigkeit in einem Behälter erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem im wesentlichen flachen Gehäuse ein unabhängig von der Last mit praktisch konstantem Drehmoment arbeitender Gleichstrom-Motor, eine Schalteinrichtung zur automatischen Umkehrung der Drehrichtung der Abtriebswelle des Gleichstrom-Motors in bestimmten zeitlichen Abständen sowie ein an der Abtriebswelle des Motors montierter Magnet angeordnet sind, mit dessen Hilfe der Rührer in Drehbewegung versetzbar ist, wenn er in einen auf das Gehäuse aufgesetzten Behälter eingebracht ist.

Im folgenden 1st die Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Mischvorrichtung mit hohem Sockel und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist an der Abtriebswelle eines Gleichstrom-Motors 1 ein vergleichsweise starker Magnet 2 befestigt, dessen beide Polstücke 2a in einer waagerechten Ebene liegen. Der Motcr 1 ist von flacher Bauart, so daß er raumsparend in einem

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im wesentlichen flachen Gehäuse 10 untergebracht werden kann, und ist beispielsweise über einen Verstärker, wie eine Vierschicht-Triode, an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen. Die Drehzahl des Motors ist mittels eines durch einen Drehknopf 4a einstellbaren variablen Drehzahlreglers 4 einstellbar, welcher Drehzahländerungen innerhalb eines weiten Bereichs zuläßt. Die Drehzahl des Motors kann beispielsweise im Bereich von 6-2000 U/min einstellbar sein. Die niedrige Anfangs-Drehzahl ist besonders vorteilhaft für £ das Mischen hochpolymerer Flüssigkeiten hoher Viskosität sowie bei der Herstellung eines gleichmäßig gemischten Elektrolyten für die Metall-Plattierung. Demgegenüber läuft der Motor einer bekannten Vorrichtung, welche einen Wechselstrom-Induktionsmotor verwendet, zunächst mit höchstmöglicher Drehzahl an, die sich dann wegen der durch die viskose Flüssigkeit auf ihn ausgeübten Belastung allmählich verringert. Neben dem Motor 1 ist eine Schalteinrichtung 3 vorgesehen, welche die Drehzahl des Motors in bestimmten Abständen umkehrt. Die Schalteinrichtung 3 kann aus bekannten Bauteilen bestehen, weist jedoch in bevorzugter Ausführungsform eine Kurve, beispielsweise eine bogenförmige Kurve, sowie zwei Mikroschalter auf. Die Kurve greift abwechselnd an den beiden i

Mikroschaltern an, so daß der Motor abwechselnd mit Strom entgegengesetzter Polarität gespeist wird. Das flache Gehäuse 10 besteht aus einem Sockel 5 und einem Deckel 6 aus rostfreiem Stahl, die beispielsweise in Höhe des Knopfes 4a miteinander verbunden sind. Auf das Mischer-Gehäuse 10 ist ein Behälter 7 zur Aufnahme einer zu rührenden Flüssigkeit 8 aufsetzbar, in welchem ein Rührer 9 drehbar ist, der vorzugsweise mit Polytetrafluoräthylen tiberzogen und am Boden des Behälters montiert ist. Wenn der Behälter 7 auf den Deckel 6 aufgesetzt wird, dreht sich der Rührer 9

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unter dem Einfluß des durch den Magneten 2 erzeugten Magnetfelds und ruft in der Flüssigkeit Turbulenz hervor. Das Gehäuse 10 besitzt einen etwa viermal so großen Durchmesser wie Höhe, so daß der Behälter ¹J ungeachtet der beim Rührbetrieb auftretenden Stöße und Schwingungen sicher auf dem Deckel 6 ruht.

Um die Vorrichtung in Betrieb zu setzen, wird der Knopf 4a zum Einschalten des Motors 1 gedreht. Je weiter der Knopf 4a gedreht wird, um so mehr erhöht sich die Motor-Drehzahl unter Aufrechterhaltung eines konstanten Drehmoments, was im Gegensatz zu einer gewöhnlichen Vorrichtung mit einem Wechselstrom-Induktionsmotor steht, welcher sein Drehmoment bei einer Zunahme der Viskosität der Flüssigkeit zu vermindern bestrebt ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß ein gewöhnlicher Wechselstrom-Motor ein vergleichsweise großes Gehäuse für seinen Einbau erfordert.

Der im Behälter 7 angeordnete Rührer 9 dreht sich unter dem Einfluß des durch den Magneten 2 erzeugten Magnetfelds. Der Motor 1 ändert Jedoch seine Drehrichtung in regelmäßigen Abständen unter dem Einfluß der Schalteinrichtung J5, wobei jedesmal auch die Drehrichtung des Rührers 9 umgekehrt wird,

was Turbulenz in der Flüssigkeit erzeugt. Im Turbulenzzustand steigt die Oberfläche der Flüssigkeit fortwährend an und ab. Bei der bekannten Vorrichtung wird stets die gleiche Flüssigkeits-Oberfläche A aufrechterhalten, während bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch ,Jede Drehrichtungs-Änderung des Rührers abwechselnd zwei verschiedene Flüssigkeits-Oberflächen A und B hervorgerufen werden. Infolge dieser Turbulenz werden in der Flüssigkeit enthaltene feste Teilchen leicht aufgelöst und in kurzer Zeit innig mit der Flüssigkeit vermischt. Im Gegensatz hierzu drelit sich der Rührer bei der bekannten Vorrichtung nur in eine Richtung, so daß die Feststoff-Teilchen bestrebt sind, sieh an) Behälterboden abzusetzen, da sich ein stabiles Flüssigkeitsprofil einstellt, wie es in Fig. 1 durch

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die strichpunktierte Linie A angedeutet ist. Hierdurch ergeben sich Schwierigkeiten beim Rühren einer Flüssigkeit, die schwer lösliche oder unlösliche Teilchen enthält, sowie beim Mischen zweier Flüssigkeiten unterschiedlichen spezifischen Gewichts. Zumindest ist in diesem Fall eine beträchtliche Zeitspanne zur Durchführung des Rührens erforderlich.

Durch die fortlaufende Umkehrung der Drehrichtung des Mdbors 1 wechselt der Anstieg und Abfall des Spiegels der Flüssigkeit 8 im Behälter 7 t>^ei Drehrichtungsumkehr des Motors augenblicklich in weiten Grenzen, wodurch zusätzlich der Behälter unabhängig von den beim Rühren auftretenden Schwingungen sicher auf der Vorrichtung gehalten wird.

Zusammenfassend schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit in einem Behälter, die einen vollständig flach aufgebauten Körper aufweist, ohne daß sich dadurch ihr Wirkungsgrad verringert, indem ein Rührer-Motor vorgesehen ist, dessen Drehrichtung sich in Abständen umkehrt und der unabhängig von der sich mit der Viskosität der zu mischenden Flüssigkeit ändernden Belastung ein konstantes Drehmoment aufrechterhält.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Mischen und/oder Rühren einer Flüssigkeit in einem Behälter, in welchem ein aus magnetisierbarem Material bestehender Rührer drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem im wesentlichen flachen Gehäuse (10) ein unabhängig von der Last mit praktisch konstantem Drehmoment arbeitender Gleichstrom-Motor (1), eine Schalteinrichtung (j5) zur automatischen Umkehrung der Drehrichtung der Abtriebswelle des Gleichstrom-Motors in bestimmten zeitlichen Abständen sowie ein an der Abtriebswelle des Motors montierter Magnet angeordnet sind, mit dessen Hilfe der Rührer in Drehbewegung versetzbar ist, wenn er in einen auf das Gehäuse aufgesetzten Behälter eingebracht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (j5) eine drehbare Kurve aufweist, die bei ihrer Drehung abwechselnd zwei Schalter betätigt und dabei die Polarität des dem Gleichstrom- Motor eingespeisten Stroms umkehrt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser des Gehäuses (10) 1:4 beträgt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (1) praktisch scheibenförmig aufgebaut ist.

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5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungsanordnung mit einer Vierschicht-Triode zur Regelung der Motor-Drehzahl vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Motor-Drehzahl von 6 - 2000 U/min regelbar ist

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