DE2139299C3

DE2139299C3 - Rotationsmisch- und Rührgerät

Info

Publication number: DE2139299C3
Application number: DE2139299A
Authority: DE
Inventors: Stanford Lee Monsey N.Y. Adler (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-09-25
Filing date: 1971-08-05
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DE2139299A1; FR2105828A5; JPS5031472B1; DE2139299B2; US3625485A

Description

Die Erfindung betrifft ein Rotationsmisch- und Rührgerät für Behälter, insbesondere für Reagenzgläser, mit einer in einem Rahmen drehbar gelagerten, durch Befestigungsmittel die Reagenzgläser tragenden Welle und einem an einer Seite der Welle angeordneten und mit dieser antriebsweise verbundenen Motor.

Bekannt sind Rotationsmischgcräte der vorstehend genannten Art (Labo 1 (1970), Heftl, S.25), bei welchen eine Reagenzgläser tragende Welle innerhalb eines Rahmens von U-Form gelagert und mit einem im Rahmen untergebrachten motorischen Antrieb verbunden ist. Bei dem genannten Gerät handelt es sich um ein sogenanntes »Reagenzglas-Karusseil«, durch welches die Gläser mit regelbarer Geschwindigkeit rotiert werden.

Bekannt sind ferner Schüttelgeräte (Laboratory Practice 19 (1970) No. 5, S. 471), durch welche Gläser usw. mit vorbestimmter Frequenz geschüttelt werden.

Geräte der vorstehend genannten Bauform sind demnach auf eine vorbestimmte Arbeitsweise ausgelegt. Innerhalb ihres Einstellbereiches sind sie also nur für vorbestimmte Flüssigkeiten, Präparate usw.

so verwendbar. Nachdem der konstruktive Aufwand und somit die Kosten von Mischgeräten für Laborzwecke usw. beträchtlich sind, bestellt Bedürfnis nach einem universell verwendbaren Mischgerät, welches ohne erhöhten konstruktiven Aufwand in universeller Weise einsetzbar ist.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Rotationsmisch- und Rührgerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es schnell einstellbar auf verschiedene Arbeitsweisen ausgelegt werden kann. Insbesondere soll es ermöglicht werden, je nach Art der zu mischenden Substanz Schüttel- und Mischbewegungen auf kleinerem oder größerem Winkelbereich durchzuführen bzw. das Gerät als Rotationsmischer herkömmlicher Form laufen zu lassen.

Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, daß der Motor in an sich bekannter Weise zwei Laufrichtungen besitzt und beim Auftreffen auf ein Hindernis automatisch seine Laufrichtung umkehrt und daß die mit dem Motor verbundene und die Reagenzgläser tragende Welle eine zur Richtungsumkehr des Motors dienende verstellbare Ansch'.ageinrichtung trägt.

Bei Verwendung eines der an sich bekannten, bei Anschlag umkehrbaren Motors (z. B. gemäß USA.-Patentschriften 3 473 058, 3 501 658, 3 225 874 und 3 462 668) ist es möglich, die die Reagenzgläser tragende Welle entsprechend dem gewählten Bogenwinkel der Anschlageinrichtung über einen bestimmten Winkelbereich oszillierende Drehbewegungen ausführen zu lassen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Geräts gemäß der Erfindung sieht vor, daß die Anschlageinrichtung aus einer sowohl in Längsrichtung als auch in Winkellage verstellbaren, in die Welle eingeschraubten Stange besteht, welche einen von ihrem Kopfende abstehenden und gegenüber den Wänden des Motorgehäuses wirkenden Anschlagarm trägt.

Die den Anschlagarm tragende Stange ist bei Vcrschraubung mit der Welle sowohl in Längsrichtung, als auch in Winkellage einstellbar und kann infolgedessen bezüglich ihrer Anschlagposition an den Wänden des Motorgehäuses eingestellt werden. Die den Motor umschließenden Gehäusewände, bestehcnd aus Oberwand und Seitenwänden, weisen vorbestimmte Abmessungen auf, welche auf das Bogenmaß der Winkelbewegungen der Anschlageinrichtung abgestimmt sind. So kann der Anschlagwinkel ent-

sprechend der Anschlagposition an den Gehäusewänden kli'in oder groß gehalten werden. Der Anschlagarm kann darüber hinaus bO verdreht werden, daß er die Gehäusewände bei Drehung der Welle nicht berühri, also keine Richtungsumkehr des Motors veranlaßt. Bei dieser Form des Betriebs läuft das Gerät in kontinuierlicher Weise air Rotationsmischer mit einer Drehrichtung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Unteransprüchen.

Nachfolgend wild die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine Seitenrißansicht eines Rotationsmisch- und Rührg;rätes für Reagenzgläser, das für eine Schwenkwirkung mit verhältnismäßig kleinem Ausschlag eingestellt ist,

F i g. 2 eine als Aufriß dargestellte Endansicht des in F i g. 1 gezeigten Gerätes,

F i g. 3 eine Endansicht des in den F i g. 1 und 2 gezeigten Gerätes, das für eine Schwenkwirkung über einen verhältnismäßig großen Winkel eingestellt ist,

Fig.4 eine Endansicht des in den Fig. 1 und2 gezeigten Gerätes, das für eine ständige Drehwirkung eingestellt ist,

F i g. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht im wesentlichen entlang der Linie 5-5 in F i g. 1,

F i g. 6 eine Aufrißansicht im wesentlichen entlang der Linie 6-6 in Fig. 5,

F i g. 7 eine vergrößerte Querschnitts-Teilansicht im wesentlichen entlang der Linie 7-7 in Fig. 1,

F i g. 8 eine vergrößerte Teilquerschnrttsansicht im wesentlichen entlang der Linie 8-8 in F i g. 2 und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht im wesentlichen entlang der Linie 9-9 in F i g. 8.

Das Gerät 11 umfaßt ein im wesentlichen U-förmiges Haupttragteil 12 aus einem starren Plattenmaterial oder einem anderen geeigneten Stoff, wie z. B. Metallblech, geformtem Kunststoff od. dgl. Das U-förmige Tragteil 12 weist eine Bodenwand 13 und nach oben verlaufende senkrechte Querseitenwände 14 und 15 auf. An der Seitenwand 14 ist ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 16 befestigt, in dem ein in zwei Richtungen laufender Synchronmotor 17 angebracht ist. Der Motor ist an der rechten senkrechten Querwand 18 des Gehäuses 16 in der Ansicht der F i g. 8 befestigt und damit in Nähe der Seitenwand 14 des Tragteils 12 befestigt.

Der Motor 17 weist eine Abtriebsweüe 19 auf, die an ihrem Ende mit einer flachen Zunge 20 ausgebildet ist. Die Welle 19 verläuft durch aufeinander ausgerichtete Öffnungen in den Wänden 18 und 14, wie es in F i g. 8 gezeigt ist.

Mit 21 ist eine Vierkantwelle bezeichnet, die auf die Motorwelle 19 aufgekeilt ist und in der rechten Seitenwand 15 gelagert ist. An ihrem linken Ende in tier Ansicht der F i g. 1 ist die Vierkantwelle 21 mit einem in axialer Richtung verlaufenden Schlitz 22 und mit einer axialen Endbohrung 23 ausgebildet, die über einen Teil der Länge des Schlitzes 22 verläuft. Der zylindrische Teil der Welle 19 findet Aufnahme in der Bohrung 23, und die Zunge 20 wird drehfest in dem rechten Ende des Schlitzes 22 aufgenommen, wodurch eine Antriebsverbindung zwischen der Motorweile 19 und der Vierkantwclle 21 gebildet wird. Das rechte Ende der Welle 21 weist eine axiale Bohrung 24 auf, die ein Drehzapfenelement 25 mit verringertem Durchmesser eirtür Drehwelle 26 drehbar aufnimmt, die in die senkrechte Wand 15 eingeschraubt ist und an dieser mittels einer gerändelten Sperrmutter 27 starr befestigt ist, wie es in F i g. 7 gezeigt ist.

Auf der Vierkantwelle 21 sind mehrere elastische Reagenzglasklammern 28 abnehmbar angeklemmt. Diese Klammern sind in gegenüberliegenden Paaren angeordnet und werden auf der Welle 21 durch im wesentlichen C-förmige. quadratische elastische ίο Klemmen 29 aus flachem, elastischem Bandmetall od. dgl. festgehalten. Wie in F i g. 6 gezeigt ist, weist jede Klammer 28 einander gegenüberliegende bogenförmige Flügel 30, 30 auf, und ein rechteckiges Hohlprofil 31 zwischen den Flügeln 30 nimmt einen is Arm der zugehörigen Klemme 29 auf. Die Klammern 28 weisen ferner einstückig mit ihnen ausgebildete, geneigte Verstrebungen 32, 32 auf, die an den flachen Flächen der Vierkantwelle 21 an entgegengesetzten Seiten der Hohlprofile 31 anliegen, um die Klammern 28, 28 an den entgegengesetzten Seiten der Welle so zu halten, daß ihre Achsen parallel zueinander verlaufen.

Die Klammernpaare 28, 28 können jeweils an zwei entgegengesetzte Seiten der Vierkantwelle 21 abwechselnd entlang der Länge der Welle 21 angeklemmt werden, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Jede Klammer dient dazu, ein Reagenzglas oder eine Phiole 33 einzuspannen und für eine Drehung oder eine Schwenkbewegung in einer Ebene zu haltern, die senkrecht zu der Welle 21 verläuft, wie in F i g. 1 gezeigt.

Jedes Reagenzglas oder jede Phiole 33 ist mit einem Stopfen 34 versehen, um das Ausschütten des Inhalts während der Schwenk- oder Drehbewegung des Reagenzglases oder der Phiole zu verhindern.

Durch den Endteil der Welle 21 ist rechtwinklig zu dieser und in Nähe der Wand 14 eine Stange 35 geschraubt, die an ihrem oberen Ende rechtwinklig abgebogen ist, wie es bei 36 gezeigt ist, um einen waagerechten Arm 37 von ausreichender Länge zu bilden, der über der Oberwand 38 des Gehäuses 16 liegt, wenn der Arm im wesentlichen parallel zu der Welle 21 verläuft, wie es beispielsweise in den F i g. 1 und 8 gezeigt ist. Der Arm 37 ist an seinem Ende mit einer Gummipufferkappe 39 versehen, um an dem Gehäuse 16 federnd anzustoßen, wie es weiter unten beschrieben wird Die Stange 35 ist mit einer Flügelsperrmutter 40 versehen, die an der Welle 21 angespannt werden kann, um die Stange 35 starr mit der Welle in einer bestimmten Einstellung gegenüber der Welle zu befestigen.

Die Stange 35 ist verstellbar, um die drei nachstehend aufgezählten Arten des Betriebes der Vorrichtung hervorzurufen:

1. Wenn der Arm 37 über der Wand 38 liegt und parallel zu der Welle 21 festgestellt ist und nur ein kurzes Stück über den radialen Abstand der Wand 38 von der Achse der Welle 21 hinausverläuft, schlägt der Gummipuffer 39 an der Oberwand 38 an entgegengesetzten Enden eines verhältnismäßig kleinen Anschlagwinkels der von der Welle 21 getragenen Reagenzgläser oder Phiolen an, wie es beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist.

2. Wenn der Arm 37 über der Wand 38 liegt, parallel zu der Welle 21 verläuft und so eingestellt ist, daß der Puffer 39 über den radialen Absland der oberen Ecken des Gehäuses 16 von

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der Achse der Welle 21 hinausverläuft, bewegt der in Fig. 2 gezeigten Einstellung (Falll), werden sich der Puffer 39 um die oberen Ecken des Ge- die Reagenzgläser oder Phiolen 33 über verhältnishäuses herum und schlägt an den senkrechten mäßig kleine Ausschlagswinkcl geschwenkt, die sich Vorder- bzw. Rückwänden des Gehäuses 16 an in der Größenordnung von 90° oder weniger beweentgegengesetzten Enden eines verhältnismäßig 5 gen, je nach der eingestellten Stellung der Stange 35. großen Ausschlagwinkels der von der Welle 21 Wenn der Arm 37 sich in der in F i g. 3 gezeigten getragenen Reagenzgläser oder Phiolen an, wie Einstellung (Fall 2) befindet, werden die Reagcnzgläes beispielsweise in F i g. 3 gezeigt ist. Dieser scr oder Phiolen 33 über verhältnismäßig große AusWinkel ist in der Größenordnung von 270^r, Schlagswinkel in der Größenordnung von 270° gewährend im ersten Fall der Ausschlagwinkel je io schwenkt. Wenn sich der Arm 37 in der in F i g. 4 genach der Einstellung der Stange 35 auf etwa zeigten Einstellung befindet, werden die Reagenzglä-90° oder weniger begrenzt ist. ser oder Phiolen 33 ständig in einer Richtung gc-3. Wenn die Stange 35 so festgestellt ist, daß der dreht, nämlich in der Anlaufrichtung des Motors 17. Arm 37 und der Puffer 39 bei der Drehung der Der Motor 17 kann mit einem Steuerschalter 41 Vierkantwelle 21 das Gehäuse 16 nicht beruh- 15 versehen sein, der zweckmäßig an der oberen Wand ren, wobei der Arm 37 beispielsweise in einer 38 des Gehäuses 16 angebracht ist, wie es in F i g. 1 Ebene verläuft, die senkrecht zu der Welle 21 gezeigt ist.

steht, wie in F i g. 4, dann können die Vierkant- Die Vorrichtung 11 kann entweder in ihrer in welle 21 und die von ihr getragenen Reagenz- F i g. 1 gezeigten waagerechten Stellung gebraucht o!H%sr oder Phiolen fortlaufend in einer Rieh- ao werden, oder in einer geneigten oder senkrechten tung gedreht werden. Stellung, wobei die Welle 21 die Reagenzgläser oder Der in zwei Richtungen laufende Synchronmotor Phiolen 33 zum Zwecke der Temperatursteuerung in 17 ist von bekannter Art, beispielsweise von der in ein Flüssigkeitsbad eingetaucht trägt,
der USA.-Patentschrift 3 253 169 beschriebenen Art. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, können ver-Ein derartiger Motor läuft in einer seiner beiden 25 schiedene Arten oder Größen von Klammern 28 je Laufrichtungen an und kehrt auf einen gemäßigten nach Bedarf ersetzt werden, indem die Welle 21 von Rückprall beim Auftreffen auf ein seiner Drehung dem Traggestell 12 dadurch abgenommen wird, daß entgegenstehendes Hindernis automatisch seine die Drehwelle 26 von der Welle 21 genügend weit Drehrichtung um. Ein ausreichender Rückprall wird zurückgezogen wird, um zu gestatten, daß die Welle entwickelt, wenn der Puffer 39 entweder an der obe- 30 21 von der Motorwelle 19 getrennt werden kann. Die ren Wand 38 (in der ersten oben beschriebenen Be- auf der Welle 21 befindlichen Klammern können von irisbsart) oder an der senkrechten Vorder- oder der Welle 21 abgestreift werden und leicht durch die Rückwand des Gehäuses 17 (in der zweiten oben be- gewünschten Austauschklammern ersetzt weiden, schriebenen Betriebsart) anschlägt, um den Motor zu woraufhin die Welle 21 wieder in die in F i g. 1 geveranlassen, seine Drehrichtung umzukehren. Ein 35 zeigte Betriebsstellung eingebaut werden kann,
derartiger Rückprall wird ebenfalls entwickelt, wenn Natürlich können andere geeignete Arten verstellder Puffer 39 weggelassen wird, aber die Verwen- barer Anschlagteile an Stelle des durch Schraubverdung des Puffers 39 ist zur Geräuschverminderung stellung einstellbaren Arms 37 im Rahmen der vorzweckmäßig, liegenden Erfindung verwendet werden.

Wie in der oben genannten Patentschrift erwähnt 40 Die Vierkantwelle 21 kann durch eine Rührstange

wird, kann eine mechanische Vorrichtung verwendet mit Schaufeln ersetzt werden, die Vorrichtung 11

werden, um die Richtungsumkehr des Motors zu ver- kann dabei senkrecht gehaltert werden und ein Rea-

hindern, wenn der Motor nur in einer Richtung lau- genz in einem auf dem Wandteil 15 stehenden Be-

fen soll, aber für die vorliegende Erfindung besteht cherglas kann mittels der Rührstange gemischt werhierfür keine Notwendigkeit. Als Beispiele für einen 45 den.

derartigen Motor, der mit Vorrichtungen zur Verhin- Ebenso können Membran-Dialysebeutel an den derung der Richtungsumkehr versehen ist, sei Bezug Klammern 28 befestigt werden, die Vorrichtung 11 auf die USA.-Patentschriften 3 473 058. 3 501 658, kann in das Dialyse-Reagenz eingetaucht werden und 3 225 874 und 3 462 668 genommen. Im Falle des bei die Dialyse in den Beuteln kann auf Grand der Beder erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten, in 50 wegung der Beutel durch das Dialyse-Reagenz bezwei Richtungen laufenden Synchronmotors 17 wird schleunigt werden. Die verwendeten Klammern köndie Vorrichtung zur Verhinderung der Richtungsum- nen in geeigneter Weise ausgebildet sein, um gleichkehr v.'sggelassen. zeitig die Dialyse-Membranbeutel zu halten und zu ■ Bei Betrieb der Vorrichtung mit dem Arm 37 in verschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rotationsmisch·· und Rührgerät für Behälter, insbesondere für Reagenzgläser, mit einer in einem Rahmen drehbar gelagerten, durch Befestigungsmittel die Reagenzgläser tragenden Welle und einem an einer Seite der Welle angeordneten und mit dieser antriebsweise verbundenen Motor, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (17) in an sich bekannter Weise zwei Laufrichtungen besitzt und beim Auftreffen auf ein Hindernis automatisch seine Laufrichtung umkehrt und daß die mit dem Motor verbundene und die Reagenzgläser (33) tragende Welle (21) eine zur Richtungsumkehr des Motors dienende verstellbare Anschlageinrichtung (35, 39) trägt.

2. Rotationsmisch- und Rührgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung aus einer sowohl in Längsrichtung als auch in Winkellage verstellbaren, in die Welle (21) eingeschraubten Stange (35) besteht, welche einen von ihrem Kopfende abstehenden und gegenüber den Wänden (38, 38 a, 38 b) des Motorgehäuses (16) wirkenden Anschlagarm (37) trägt.

3. Rotationsmisch- und Rührgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Anschlagarms (37) ein aus Gummi bestehender Anschlagdämpfer (39) befestigt ist.

4. Rotationsmisch- und Rührgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Welle (21) eingeschraubte Stange (35) mittels einer schnell löslichen Flügelmutter (40) in ihrer Längs- und Winkelposition fixierbar ist.

5. Rotationsmisch- und Rührgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (21) eine Vierkantwelle ist und daß die Mittel zur Befestigung der Reagenzgläser (33) aus an den Seiten der Vierkantwelle befestigten Federklammern (28) bestehen.

6. Rotationsmisch- und Rührgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federklammern (28) paarweise angeordnet und in der Folge wechselnd an den entgegengesetzten Seiten der Welle (21) befestigt sind.

7. Rotationsmisch- und Rührgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (21) als Steckwelle auf die Antriebswelle (19) des Motors (17) aufgesetzt ist.

8. Rotationsmisch- und Rührgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) U-Form besitzt und daß das den Motor (17) tragende Motorgehäuse(16) an einem Seitenarm (14) des Rahmens (12) befestigt ist.