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Reagenzglasschüttler zum Mischen und Aufwirbeln von
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Analysenflüssigkeiten Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reagenzglasschüttler
zum Mischen und Aufwirbeln von Analysenflüssigkeiten mit einem motorisch antreibbaren
Schwingteller und einer Reagenzglasaufnahme.
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Bei den bisher bekannten Reagenzglasschüttlern wird der Schwingteller
über einen Exzenter von einem Motor mit regelbarer Abtriebsdrehzahl angetrieben.
Das zu schüttelnde Reagenzglas wird zur Bildung eines Flüssigkeitswirbelzylinders
durch die in dem Reagenzglas vorhandene Flüssigkeit auf den Schwingteller aufgesetzt.
Die Regelung des Flüssigkeitswirbelzylinders erfolgt durch Veränderung der Abtriebsdrehzahl
des den Schwingteller antreibenden Motors. Die Regelung des Flüssigkeitswirbelzylinders
erfolgt demzufolge durch eine Frequenzänderung des den Schwingteller antreibenden
Exzenters bei gleichbleibender Amplitude. Es hat sich nun herausgestellt,
daß
eine feinfühlige Regelung, wie sie beim Einsatz des Reagenzglasschüttlers im Laborbereich
erforderlich ist, nicht zu erzielen ist. Ferner besteht bei dem bekannten Schüttler
noch der Nachteil, daß der den Exzenter antreibende Motor im Bereich unterhalb des
Schwingtellers angeordnet ist. Dies kann zu Betriebsstörungen bei einem nicht zu
vermeidenden Glasbruch und einem dadurch bedingten Auslaufen der Flüssigkeit führen.
Weiterhin kann im Normalfall nur ein Reagenzglas geschüttelt werden, da dieses nur
manuell auf den Schwingteller aufsetzbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Reagenzglasschüttler
der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine feinfühlige
Regelung des Flüssigkeitswirbelzylinders möglich ist und daß der Schüttler wirtschaftlich
unter verschiedenen Betriebsbedingungen einsetzbar ist,und insgesamt eine bedienungsfreundliche
und betriebssichere Arbeitsweise gewährleistet ist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß die Reigenzglasaufnahme aus einer an der Oberseite des Schwingtellers angeordneten,
aus einem elastisch verformbaren Material bestehenden Auflage gebildet ist. Es ist
nunmehr auf einfache Weise eine feinfühlige Regelung des Flüssigkeitswirbelzylinders
ohne Veränderung der Frequenz gegeben, da das Reagenzglas eine Schwingbewegung ausführt,
deren Amplitude veränderbar ist. Dies wird durch Eindrücken des unteren Endes des
Reagenzglasesin das elastisch verformbare Material erreicht.
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Die von dem Schwingteller auf das untere Ende des Reagenzglases zu
übertragenden, die Schwingbewegung des Reagenzglases hervorrufenden Kräfte werden
mit zunehmender Eindrücktiefe des Reagenzglases in das elastisch verformbare Material
größer, so daß auch die Amplitude der Schwingbewegung des Reagenzglases entsprechend
erhöht wird, wodurch eine stärkere Ausbildung des Flüssigkeitswirbelzylinders erzielt
wird. Wird das untere Ende des Reagenzglases nur leicht in das elastisch verformbare
Material eingedrückt, werden die von dem Schwingteller ausgehenden Kräfte gar nicht
oder nur zu einem geringen Teil auf das Reagenzglas übertragen, da die Auflage,
bedingt durch die relativ leichte Verformbarkeit diese Kräfte aufnimmt. Wird dagegen
das Reagenzglas tiefer in die Auflage eingedrückt, findet eine wesentliche Verdichtung
des Auflagematerials im Bereich des Reagenzglases statt, wodurch die von dem Schwingteller
auf das Reagenzglas zu übertragenden Kräfte größer werden. Die Größe der auf das
Reagenzglas wirkenden Kräfte ist demzufolge davon abhängig, wie tief das Reagenzglas
in die Auflage eingedrückt wird. Je größer jedoch die auf das Reagenzglas wirkenden
Kräfte sind, desto größer wird die Amplitude der Schwingbewegung, so daß die Regelung
des Flüssigkeitswirbelzylinders äußerst feinfühlig durchführbar ist. Bei Verwendung
dieser Auflage entfällt die Verwendung eines Motors mit regelbarer Betriebsdrehzahl.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt noch in der betriebssicheren
Verwendung von Reagenzgläsern mit einem gegenüber den bisher bekannten wesentlich
größeren -Volumen, da der Schüttler so ausgelegt werden kann, daß auch dann die
zur Erzielung eines Flüssigkeitswirbelzylinders erforderlichen Kräfte erzeugt werden
können, ohne daß es zu Glasbruch kommt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Schwingteller an seiner dem Reagenzglas zugewandten Seite mit einer Ausnehmung zur
Aufnahme der Auflage versehen ist. Es ist dann gewährleistet, daß die Auflage durch
den äußeren erhöhten Rand des Schwingtellers fest fixiert ist. Eine einfache konstruktive
Gestaltung des Schüttlers wird dadurch erreicht, daß der Schwingteller von einem
Schwingantrieb antreibbar ist. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß der Schwingantrieb
aus einem an der der Auflage abgewandten Seite angeordneten, von einem Motor antreibbaren
Exzenter gebildet ist. Wird die Anordnung so gewählt, daß der Motor, in der Projektion
gesehen, außerhalb des Schwingtellers angeordnet ist, ist sichergestellt, daß bei
einem Glasbruch die aus dem Reagenzglas auslaufende Flüssigkeit zu keiner Betriebsstörung
führt.
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Ein konstruktiv einfacher, betriebssicherer Aufbau läßt sich dadurch
erreichen, daß der Motor mit dem Exzenter über einen Riemen verbunden ist.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der
Schwingteller an seinem äußeren Rand durch mindestens zwei Federelemente gehalten
ist. Die Federelemente wirken dann als Schwingungsdämpfer.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß das Reagenzglas mit einem abständig zum unteren, geschlossenen Ende liegenden
Zwischenboden zur Bildung eines Distanzsockels versehen ist. Durch
eine
derartige Gestaltung ist sichergestellt, daß keine Flüssigkeit in dem Bereich des
Reagenzglases vorhanden ist, welcher in die Auflage eingedrückt wird, so däß von
außen auf das Reagenzglas wirkende Behandlungsgeräte, wie z.B. Wärmestrahler, auf
die gesamte in dem Reagenzglas vorhandene Flüssigkeit wirken. Ferner ist besonders
vorteilhaft, daß das Reagenzglas an seinem oberen, offenen Ende mit einem Befestigungsgewinde,
vorzugsweise einem Außengewinde, versehen ist, da dann das Reagenzglas an einer
gegebenenfalls vorhandenen Aufnahmevorrichtung auf einfache Weise anbringbar ist.
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Eine Stabilisierung des gebildeten Flüssigkeitswirbelzylinders wird
dadurch erreicht, daß das Reagenzglas stufenförmig abgesetzt ist. Dabei wird die
Gefahr des Zusammenbrechens des Flüssigkeitswirbel zylinders wesentlich verringert,
wenn die Übergänge zwischen den einzelnen Stufen scharfkantig oder annähernd scharfkantig
ausgebildet sind.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß oberhalb der offenen Enden bzw.
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des offenen Endes eines Reagenzglases eine höhenverstellbare Haltevorrichtung
für die Reagenzgläser bzw.
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für das Reagenzglas vorgesehen ist. Bei einer derartigen Gestaltung
ist es möglich, daß eine der Auslegung der Haltevorrichtung entsprechende Anzahl
von Reagenz gläsern gleichzeitig und gleichmäßig in die von dem Schwingteller bewegte
Auflage gedrückt werden. Es ist dadurch eine große Wirtschaftlichkeit gegeben, da
gleichzeitig mehrere Reagenzgläser geschüttelt werden können.
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Die Beschickung der Haltevorrichtung ist auf einfache Weise möglich,
wenn die Haltevorrichtung an der den Reagenzgläsern zugewandten Seite mit einer
der Stückzahl der auf-
zunehmenden Reagenzgläser entsprechenden
Anzahl von Anschlüssen versehen ist.
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Der erfindungsgemäße Reagenzglasschüttler ist für mehrere Betriebsbedingungen
einsetzbar, wenn die Haltevorrichtung eine im Inneren liegende Kammer aufweist,
mit der die Reagenzgläser in Wirkverbindung stehen, wobei die Kammer mit mindestens
einem nach außen führenden Kanal versehen ist. Es ist dann möglich, jedes Reagenzglas
mit einem unter oder über dem atmosphärischen Druck liegenden Druck zu beaufschlagen
oder ein Gas in jedes Reagenzglas einzuleiten. Die durch die Schwingbewegung des
unteren Endes jedes Reagenzglases auf das obere Ende übertragene Bewegung läßt sich
auf einfache Weise dadurch abfangen, daß der Anschluß für jedes Reagenzglas aus
einer nach Art einer Überwurfmutter auf das offene Ende des Reagenzglases aufschraubbaren
Kappe, die an einem in die Haltevorrichtung eingesetzten flexiblen Übergangsstück
mit einer zu der Kammer der Haltevorrichtung führenden Durchgangsbohrung angeordnet
ist, gebildet ist.
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Wird der Schüttler für die Aufnahme von mehreren Reagenzgläsern ausgelegt
und mit einer Heizung versehen, ist es besonders vorteilhaft, daß oberhalb des Schwingtellers
ein als Heizblock ausgebildeter Aufnahmekörper für das untere Ende einer bestimmten-Anzahl
von Reagenzgläsern angeordnet ist. Es ist dann die Beheizung aller Reagenzgläser
während des Schüttelvorganges möglich. Ein guter Wärmeübergang zu den Reagenzgläsern
wird erreicht, wenn der Aufnahmekörper mit der Anzahl der aufzunehmenden Reagenzgläser
entsprechenden Anzahl von Durchgangsboh-
rungen versehen ist. Um
dabei zu verhindern, daß das Reagenzglas unter Umständen an der Wandung der zugeordneten
Durchgangsbohrung anschlägt, wodurch ein Bruch des Reagenzglases herbeigeführt werden
könnte, da der Aufnahmekörper üblicherweise aus Metall gefertigt ist, ist vorgesehen,
daß jede Durchgangsbohrung mit einem gegenüber der Bohrungswandung in Richtung zum
Mittelpunkt vorstehenden Ring aus einem elastisch verformbaren Material versehen
ist. Die Beheizung läßt sich auf einfache Weise erreichen, wenn der Aufnahmekörper
an seinem äußeren Umfang mit einem Ringheizkörper ummantelt ist.
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Der Aufnahmekörper einschließlich des Schwingtellers wird gegen äußere
Einflüsse, wie Spritzwasser u.dgl., geschützt, wenn der Reagenzglasschüttler mit
einer sich von der Grundplatte bis zum oberen Bereich des Aufnahmekörpers erstreckenden
Verkleidung versehen ist, die darüber hinaus noch einen wirksamen Unfallschutz bietet.
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Damit während des Schüttelvorganges eine Beobachtung des Flüssigkeitswirbelzylinders
möglich ist, ist vorgesehen, daß die Verkleidung und der Aufnahmekörper mit mindestens
einem aneinanderliegenden Fenster versehen sind.
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Gemäß einem außerdem noch bevorzugten Audführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß die Haltevorrichtung drehbar an der Tragstange angeordnet ist und mittels einer
Justiereinrichtung in nur einer einzigen vorgegebenen Stellung höhenverstellbar
ist. Es ist dann gewährleistet, daß das Beschicken der Haltevorrichtung mit Reagenzgläsern
sowie die Entnahme der Reagenzgläser immer an der gleichen Stelle erfolgen kann,
was für das Bedienungspersonal vorteilhaft ist.
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Da die Haltevorrichtung nur in einer Stellung höhenverstellbar ist,
ist gewährleistet, daß die Reagenzgläser in die zugeordneten Durchgangsbohrungen
des Aufnahmekörpers mit dem unteren Ende einführbar sind.
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Das Absenken der Haltevorrichtung mit den daran angeordneten Reagenzgläsern
kann demzufolge nur in einer vorgegebenen, bestimmten Stellung erfolgen. Ein unbeabsichtigtes
Absenken wird vermieden, wenn die Haltevorrichtung an einem auf der Tragstange gelagerten
Zylinder mit Selbsthemmung angeordnet ist.
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Wird der Schüttler nur zur Aufnahme eines Reagenzglases ausgelegt,
ist es besonders vorteilhaft, daß oberhalb des Schwingtellers beidseitig des Reagenzglases
Wärmestrahler - vorzugsweise Infrarotstrahler - angeordnet sind. Die Einstellung
auf unterschiedliche Durchmesser der Reagenzgläser ist dadurch auf einfache Weise
möglich, daß die Wärmestrahler in Führungen der Grundplatte gleitbar und mittels
einer Gewindespindel mit gegenläufigen Gewindegängen in einander entgegengesetzte
Richtungen verschiebbar sind. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft bei der Auslegung
des Schüttlers zur Aufnahme von einem Reagenzglas, daß die höhenverstellbare Haltevorrichtung
mit einer Feineinstellung zur Regulierung der von der Auflage des Schwingtellers
auf das Reagenzglas zu übertragenden Kräfte aufweist.
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Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, daß das Übergangsstück an
jedem stirnseitigen Ende mit einer Kappe zum Anschluß von Laborgeräten versehen
ist. Es ist dann möglich, das Reagenzglas mit einem weiteren Laborgerät, wie z.B.
einem Laborkühler, zu verbinden. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß
das Übergangsstück
Zweiteilig ausgeführt ist, die einander zugewandten,
das Mittelteil des Übergangsstückes bildenden Enden lösbar verbunden sind und daß
stirnseitig an dem Übergangsstück je ein Faltenbalg angeordnet ist. D-er dem Reagenzglas
zugewandt liegende Faltenbalg bewirkt dann eine bewegliche Anordnung des Reagenzglases,
damit die von dem Schwingteller zwangsweise erfolgende Auslenkung des unteren Endes
des Reagenzglases erzielbar ist und die übertragene Bewegung nicht zum Bruch des
Reagenzglases führt, da das obere Ende nachgiebig gehalten ist.
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Der gegenüberliegende Faltenbalg hat dann die Funktion einer Kupplung
zwischen dem höhenverstellbaren Reagenzglas und dem ortsfesten, mit dem Reagenzglas
in Verbindung stehenden Laborgerät.
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Weitere Kennzeichen und Merkmale einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Unteransprüchen und ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines die schwingende Auflage
kontaktierenden Reagenzglases, in der ersten Stufe, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende
Darstellung, in der zweiten Stufe, Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung
in der dritten Stufe, Fig. 4 eine erste Ausführungsform eines Reagenzglasschüttlers
zur Aufnahme von mehreren Reagenzgläsern im Aufriß, Fig. 5 die Befestigung des oberen
Endes eines Reagenzglases in Schnittdarstellung,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung
des durch einen Exzenter angetriebenen Schwingtellers, Fig. 7 eine Justiervorrichtung
im Aufriß, Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Seitenansicht, Fig. 9 eine der Fig.
7 entsprechende Draufsicht, Fig. 10 eine weitere Ausführungsform des Reagenzglasschüttlers
zur Aufnahme eines Reagenzglases im Aufriß, Fig. 11 eine der Fig. 10 entsprechende
Seitenansicht, Fig. 12 eine der Fig. 10 entsprechende Draufsicht und Fig. 13 ein
Übergangsstück für die Verbindung von zwei Laborgeräten.
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In der Fig. 1 ist ein Reagenzglas 1 dargestellt, welches mit einer
bestimmten Menge einer zu analysierenden Flüssigkeit gefüllt ist. Das Reagenzglas
1 ist mit einem abständig zum unteren, verschlossenen Ende liegenden Zwischenboden
2 zur Bildung eines Distanzsockels 3 versehen.
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Unterhalb des Reagenzglases 1 ist eine elastische Auflage 4 angeordnet,
die in den Fig. 1 bis 3 in nicht dargestellter Weise eine in einer horizontalen
Ebene liegende Schwingbewegung ausführt. In der Fig. 1 ist das Reagenzglas 1 um
eine bestimmte Tiefe a in die Auflage 4 eingedrückt. Die Schwingbewegung der Auflage
4 wird in einem verhältnismäßig geringen Maße auf das untere Ende des Reagenzglases
1 übertragen. Die in dem Reagenz-
glas 1 enthaltene Flüssigkeit
steigt um einen bestimmten Betrag in Richtung zum offenen Ende des Reagenzglases
1, wodurch ein von Flüssigkeit freier, in der Mitte des Reagenzglases liegender
Raum gebildet wird.
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In der Fig. 2 ist das Reagenzglas 1 um einen Betrag b, der größer
ist als der Betrag a, in die Auflage 4 eingepreßt. Die von der Auflage 4 auf das
untere Ende des Reagenzglases 1 übertragene Schwingbewegung ist gegenüber der in
der Fig. 1 dargestellten größer, wodurch die in dem Reagenzglas 1 enthaltene Flüssigkeit
weiter in Richtung zum offenen Ende hin steigt, wodurch der von Flüssigkeit frei
werdende Raum sich in Richtung zum Zwischenboden 2 erweitert. Der in den Figq 1
und 2 dargestellte flüssigkeitsfreie Raum ist kegelförmig ausgebildet. In der Fig.
3 ist das Reagenzglas 1 um einen Betrag c, der größer ist als der Betrag b, in die
Auflage 4 eingepreßt. Dadurch wird die auf das untere Ende des Reagenzglases 1 von
der Auflage 4 übertragene Schwingbewegung größer, so daß die in dem Reagenzglas
1 enthaltene Flüssigkeit noch weiter in Richtung zum offenen Ende steigt, so daß
sich der flüssigkeitsfreie Raum bis in den Bereich des Zwischenbodens 2 erstreckt.
Die in dem Reagenzglas 1 enthaltene Flüssigkeit wird gegen die Wandung des Reagenzglases
1 geschleudert, so daß die in dem Reagenzglas 1 enthaltene Flüssigkeit eine Form
einnimmt, die in der Fachwelt als Flüssigkeitswirbelzylinder bezeichnet wird. Wie
insbesondere aus der Fig. 3 erkennbar, ist die Stärke des Flüssigkeitswirbelzylinders
im Bereich des Zwischenbodens 2 gleich oder annähernd gleich der Stärke im oberen
Bereich. Wie weiterhin aus den Fig.
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1 bis 3 erkennbar, ist die Ausbildung des Flüssigkeitswirbelzylinders
von der Eintauchtiefe a, b, c des Reagenz-
glases in die Auflage
4 abhängig. Die Erzeugung eines Flüssigkeitswirbelzylinders wird dabei durch eine
Änderung der Amplitude der Schwingbewegung des unteren Endes des Reagenzglases 1
erreicht. Ferner ist noch erkennbar, daß die Durchwirbelung bzw. die Intensität
der Mischung von der Ausbildung des Flüssigkeitswirbelzylinders abhängt.
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Der in der Fig. 4 dargestellte Reagenzglasschüttler ist für die Aufnahme
von mehreren gleichzeitig zu schüttelnden Reagenzgläsern ausgelegt. An einer Grundplatte
5 sind an der unteren Seite Füße 6 aus einem elastischen Material vorgesehen. In
der Grundplatte 5 ist eine von einem Keilriemen 8 über eine Keilriemenscheibe 9
angetriebene Welle 10 drehbar gelagert. In der Fig. 6 ist erkennbar, daß die Welle
10 an ihrem oberen Ende mit einem Exzenter 11 versehen ist, der mittig in einem
Schwinateller 12 mittels eines Wälzlagers 13 gelagert ist. An der dem Exzenter 11
abgewandt liegenden Seite ist der Schwingteller 12 mit einer Ausnehmung 14 versehen,
die bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel kreisringförmig ausgebildet
ist. In die Ausnehmung 14 ist die Auflage 4 eingelegt. Die Grundplatte 5 trägt an
ihrer dem Schwingteller 12 zugewandt ten, oberen Seite eine Platte 15, wobei die
Grundplatte 5 von der Platte 15 durch eine Zwischen lage 16 getrennt ist. Der Schwingteller
12 ist mit der Platte 15 durch Gummischwingelemente 17, die im Bereich des äußeren
Randes des Schwingtellers 12 bzw. der Platte 15 angeordnet sind, verbunden.
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Oberhalb des Schwingtellers 12 ist ein mit Durchgangsbohrungen 18
versehener Aufnahmekörper 19 zur Aufnahme der unteren Enden der Reagenzgläser 1
angeordnet. Die Anzahl der Durchgangsbohrungen 18 entspricht der Anzahl der maximal
aufzunehmenden Reagenzgläser 1. Jede Durchgangsbohrung 18 ist im unteren, dem Schwingteller
12 zugewandten Bereich mit einem elastisch verformbaren Ring 20 versehen. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist der Aufnahmekurper 19 in nicht dargestellter Weise als Widerstandsheizung
zur Erwärmung bzw. gegebenenfalls zum Verdampfen der in dem Reagenzglas 1 enthaltenen
Flüssigkeit ausgebildet. Zusätzlich ist der Aufnahmekörper 19 an seinem Umfang noch
mit einem Ringheizkörper 21 versehen. Bis zum Bereich des oberen Randes des Aufnahmekörpers
19 ist der Reagenzglasschüttler mit einer Verkleidung 22 versehen, die einen wirksamen
Hitzeschutzmantel und einen Unfallschutz bietet. Die Verkleidung 22 bietet darüber
hinaus bei einem eventuellen Bruch eines Reagenzglases 1 einen wirksamen Spritzschutz.
Unterhalb des oberen Randes ist die Verkleidung 22 ferner mit einem in horizontaler
Ebene liegenden Auflagesteg 23 zur Abstützung des Aufnahmekörpers 19 versehen.
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Im Mittelpunkt des kreisförmig ausgebildeten Aufnahmekörpers 19 ist
eine an seinem unteren Ende mit einem Gewinde versehene Tragstange 24 mittels einer
Kontermutter 25 unverdrehbar befestigt. Das obere Ende der Tragstange 24 ist mit
einer Haltevorrichtung 26 versehen, die mittels einer Justiervorrichtung 27 in einer
can bestimmten Stellung in Richtung zum Aufnahmekörper 19 absenkbar ist und bis
in eine obere Endstellung, in der die Haltevorrichtung 26 dann auf der Tragstange
24 frei
drehbar ist, zurückfahrbar ist.
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Die Haltevorrichtung 26 besteht im wesentlichen aus drei übereinanderliegenden
kreisrunden Platten 28, 29, 30, die mit einer gemeinsamen mittigen Bohrung versehen
sind, und einer der Anzahl der aufzunehmenden Reagenzgläser 1 entsprechenden Anzahl
von in der Fig.
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5 genauer dargestellten Anschlüssen 31. Die untere Platte 28 ist in
Verlängerung jedes Anschlusses 31 mit einer Durchgangsbohrung 32 versehen, die in
einer aus einer Ringnut, welche in der der Platte 28 zugewandten Seite der Platte
29 eingearbeitet ist, mündet. Durch diese Ringnut wird eine im Inneren der Haltevorrichtung
26 liegende Kammer 33 gebildet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei
Anschlußstutzen 34 zur Evakuierung, Druckbeaufschlagung oder Begasung der Reagenzgläser
1 versehen ist. In jedem Anschlußstutzen 34 ist ein Ventil 35 angeordnet. Die Kammer
33 ist durch beidseitig angeordnete O-Ringe 36, 37 abgedichtet.
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Die Tragstange 24 ist mit einer Zahnstange 38, deren unteres Ende
sich in einen mit einer Ausnehmung versehenen Ring 39 abstützt, versehen. In die
Zahnstange 38 greift ein durch ein Handrad 40 in Drehung versetzbares, nicht dargestelltes
Ritzel ein, wodurch die Haltevorrichtung 26 in vertikaler Richtung bewegbar ist.
Beim Drehen der Haltevorrichtung 26 um die Tragstange 24 führt die Zahnstange 28
die Drehbewegung mit aus. Die Tragstange 24 ist ferner mit einer Nute 41 zur Justierung
der Haltevorrichtung 26 versehen. Wie aus der Fig. 4 erkennbar, ist die Platte 28
mit der
Platte 30 verbunden, während die Platte 29 durch einen
erhöhten Rand der Platte 28 fixiert ist. Weiterhin ist noch erkennbar, daß in der
Verkleidung 22 ein Fenster 42 zur Beobachtung des unteren Endes eines Reagenzglases
1 angeordnet ist. Dieses Fenster 42 erstreckt sich auch in nicht dargestellter Weise
in seiner Verlängerung durch den Aufnahmekörper (19) hindurch.
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In der Fig. 5 ist der Anschluß 31 für das Reagenzglas 1 genauer dargestellt.
Das Reagenzglas 1 weist an seinem oberen, offenen Ende einen mit einem Befestigungsgewinde
versehenen Gewindehals 43 auf. Der Anschluß 31 besteht aus einer mit Innengewinde
versehenen Kappe 44, die an dem dem Reagenzglas abgewandten Ende mit einem Steg
versehen ist, der in einer Ringnut eines flexiblen Übergangsstückes 45 liegt. Im
mittleren Bereich ist das Übergangsstück 45 mit einer ringförmigen Ausnehmung 46
versehen, wodurch an dem freien Ende des Übergangsstückes 45 ein umlaufender Steg
47 gebildet wird, der sich gegen eine Auflagefläche der Platte 28 abstützt. Das
Übergangsstück 45 ist mittels einer in die Platte 28 eingedrehten Schraube 48 befestigt
und mittels einer Dichtung 49 gegenüber der Schraube 48 abgedichtet. Da das Übergangsstück
45 aus einem elastischen Material besteht, aknn das Ende des Reagenzglases entsprechend
der Schwingtelleramplitude ausgelenkt werden, ohne daß ein Bruch des Reagenzglases
1 entsteht.
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Der in der Fig. 6 dargestellte Schwingantrieb ist für einen Schüttler
gemäß den Fig. 10 bis 12 ausgelegt. Bei dieser Ausführung ist der Schwingteller
mit einem äußeren umlaufenden Rand 50 versehen, an dessen der Grundplatte 5 zugewandten
Seite die Gummischwingelemente 17 befestigt sind. Wie aus dieser Figur deutlich
erkennbar, wird durch die Drehung der Welle 10 der Schwingteller 12 in einer horizontalen
Ebene bewegt. Dabei wirken die Gummi-
schwingelemente der Bewegung
des Schwingtellers 12 dampfend entgegen.
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In den Fig. 7 bis 9 ist die Justiervorrichtung 27 genauer dargestellt.
Wie insbesondere aus der Fig. 8 erkennbar, greift in die Zahnstange 38 ein Ritzel
51 zur Höhenverstellung der'Haltevorrichtung 26 ein. Zum Beschicken der Haltevorrichtung
26 bzw. zur Entnahme der Reagenzgläser 1 wird die Haltevorrichtung in die obere
Endstellung gefahren, wobei ein auf die Tragstange 24 aufgesetzter Ring 52, der
mit einer Ausnehmung 53 versehen ist, als Anschlag wirkt. Unterhalb des Ringes 52
ist in der Tragstange 24 eine Ringnut 54 vorgesehen.
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Die Justiervorrichtung 27 besteht im wesentlichen aus einem Zylinder
55, der um die Tragstange 24 drehbar ist. In dem Zylinder 55 ist um einen festen
Drehpunkt 56 eine Schwenkhülse 57 entgegen der Wirkung einer Zugfeder 58 durch Betätigen
eines in einen Schlitz geführten Hebels 59 zur Entsperrung der Justiervorrichtung
27 zum Zwecke des Absenkens der Haltevorrichtung 26 schwenkbar gelagert. Beim Betätigen
des Hebels 59 schwenkt die Haltevorrichtung 26 selbsttätig in eine solche Stellung,
daß die an der Haltevorrichtung 26 angeordneten Reagenzgläser 1 senkrecht über den
Durchgangsbohrungen 18 des Aufnahmekörpers 19 stehen. Es ist damit ein Glasbruch
beim Absenken der Haltevorrichtung durch Betätigen des Handrades ao verhindert.
An seiner unteren Seite ist der Zylinder 55 mit einer auf die Tragstange 24 gesteckten,
mit Außengewinde versehenen Hülse 60 versehen, deren oberes Ende eine feste Scheibe
61 trägt und auf deren unteres Ende eine Mutter 62 aufschraubbar ist. Im Betriebszustand
des Reagenzglasschüttlers liegt die Haltevorrichtung 26
zwischen
der Scheibe 61 und der Mutter 62.
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Das in den Fig. 10 bis 12 dargestellte Ausführungsbeispiel ist zur
Aufnahme von nur einem Reagenzglas 1 ausgelegt. Annähernd über die gesamte Bauhöhe
sich erstreckend sind in die Grundplatte 5 im rückwärtigen Bereich abständig zueinander
liegend zwei Stativstangen 63 fest eingesetzt. In der Grundplatte 5 ist der in der
Fig. 6 genauer dargestellte Schwingantrieb angeordnet.
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Wie aus den Fig. 10 und 12 erkennbar, wird die Welle 10 über die Keilriemenscheibe
9 und den Keilriemen 8 von einem Motor 64 angetrieben. Wie weiterhin aus den Figuren
erkennbar, befindet sich der Motor 64 seitlich und abständig zu dem Schwingteller
12, so daß bei einem eventuell auftretenden Bruch des Reagenzglases 1 während des
Betriebes der Motor 64 gegen die auslaufende Flüssigkeit geschützt ist. Im Bereich
des oberen Endes des Reagenzglases 1 sind die Stativstangen 63 durch eine Brücke
65 verbunden. Zwischen den Stativstangen ist eine mit diesen fluchtende Rundzahnstange
66, die in vertikaler Richtung verschiebbar ist, angeordnet. Die Rundzahnstange
66 ist in der Grundplatte 5 und in der Brücke 65 geführt.
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In der Brücke 65 ist ferner ein mit der Rundzahnstange 66 in Eingriff
stehendes Ritzel 67, welches durch ein Handrad 68 in Drehung versetzt werden kann,
ortsfest, aber drehbar gelagert. Wie insbesondere aus der Fig. 11 erkennbar, ist
die Haltevorrichtung 26 aus einem mit der Rundzahnstange 66 fest verbundenen U-förmigen
Führungsteil 69, einem parallel zu der Rundzahnstange 66 stehenden Verbindungsteil
70 und einem rechtwinklig zur Rundzahnstange 66 stehenden Anschlußteil 71 zusammengesetzt.
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In dem Anschluß teil 71 ist eine mit Außengewinde versehene Hülse
72 fest angeordnet, die mit einer in Lungs-
richtung verlaufenden
Nute versehen ist, in die eine Arretierschraube 73 eingreift, wodurch die Hülse
72 gegen Verdrehung gesichert ist. In dem Anschlußteil 71 ist ferner eine mit der
Hülse 72 in Eingriff stehende Rändelmutter 74 ortsfest, aber drehbar gelagert.
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An dem Verbindungsteil 70 ist ein oberhalb des Reagenzglases 1 liegender,
nicht näher erläuterter, in strichpunktierten Linien dargestellter Laborkühler 75
fest angeordnet. Im Bereich des unteren Teils des Reagenzglases 1 sind zu beiden
Seiten verstellbare Heizbacken 76 angeordnet. Die Heizbacken 76 sind in der Grundplatte
5 geführt und mit einer mit gegenläufigen Gewindegängen versehenen Gewindespindel
77 verbunden. Die Gewindespindel 77 ist drehbar in der Grundplatte 5 -gelagert und
wird durch ein seitlich neben der Grundplatte 5 liegendes Rad 78 in Drehung versetzt,
wodurch die Heizbacken 76 auf den gewünschten Abstand einstellbar sind.
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In der Fig. 13 ist das Übergangsstück zur Verwendung für die Ausführungsform
gemäß den Fig. 10 bis 12 genauer dargestellt. Das zweiteilig ausgeführte Übergangsstück
45 weist an den beiden Stirnenden je einen Flansch 79 zur Aufnahme der Kappe-44
auf. Das Übergangstück 45 ist im mittleren Bereich zusammengeschraubt, wobei dieser
Bereich im montierten Zustand von der Hülse 72 umgriffen wird. Ober- und unterhalb
der Hülse 72 ist das Übergangsstück 45 mit je einem Faltenbalg 80 versehen. Diese
Ausführung des Übergangsstückes 45 gestattet einerseits den Anschluß von zwei in
einer Flucht liegenden Laborgeräten, im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Reagenzglases
1 und des Laborkühlers 75, und anderer-
seits die Änderung des
Abstandes dieser zwei Geräte.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient der dem Laborkühler 75 zugewandt
liegende Faltenbalg 80 als Kupplung zwischen dem ortsfesten Laborkühler 75 und dem
durch Drehen der Rändelmutter 74 bewegten Reagenzglas 1.
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Der dem Reagenzglas 1 zugewandt liegende Faltenbalg 80 übernimmt die
Funktion eines Adapters zum Ausgleich der Schwingbewegung. Wie aus der Fig. 13 erkennbar,
ist das Übergangsstück 45 mit einer durchgehenden Bohrung versehen, so daß das Reagenzglas
1 mit dem Laborkühler 75 in Verbindung steht.
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Bei dem in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Reagenzglas mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt. Die einzelnen Übergänge
sind dabei konisch ausgeführt. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen, wie
z.B. mit scharfkantigen oder annähernd scharfkantigen Übergängen denkbar. Diese
Form der Reagenzgläser wird in der Labortechnik allgemein als Probengefäß bezeichnet.
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Zum Betrieb des Reagenzglasschüttlers wird der mit konstanter Abtriebsdrehzahl
arbeitende Motor 64 eingeschaltet, wodurch der Schwingteller 12 mit der darauf angeordneten
elastischen Auflage 4 eine in einer horizontalen Ebene liegende Schwingbewegung
ausführt. Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die mit den
Reagenzgläsern 1 versehene Haltevorrichtung 26 durch Drehung des Ritzels 51 in Richtung
zum Schwingteller 12 abgesenkt. Nachdem die unteren Enden der Reagenzglzser 1 mit
der Auflage 4 in Kontakt stehen, wird die von dem Schwingteller 12 ausgeführte Bewegung
in Abhängigkeit
von der Eintauchtiefe der Reagenzgläser 1 in die
Auflage 4 auf die unteren Enden der Reagenzgläser 1 bertragen. Dadurch wird der
in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Flüssigkeitswirbelzylinder gebildet. Dabei kann
gleichzeitig eine Beheizung der Reagenzgläser bzw. der darin enthaltenen Flüssigkeit
erfolgen. Ferner ist es möglich, die Reagenzgläser zu evakuieren, mit Druck zu beaufschlagen
oder ein Gas in die Reagenzgläser 1 einzuleiten, da sie durch die Kammer 33 leitend
miteinander verbunden sind.
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Im Gegensatz zu dem in der Fig. 4 dargestellten Schüttler ist der
in den Fig. 10 bis 12 dargestellte Schüttler vorzugsweise für die Verbindung mit
einem dem Reagenzglas 1 nachgeschalteten Laborgerät, wie z.B. einem Laborkühler,
geeignet. Dabei ist eine besonders feinfühlige Regelung des auf das untere Ende
des Reagenzglases 1 übertragenen Anpreßdruckes durch die aus der Rändelmutter 74
und der damit in Eingriff stehenden Hülse 72 gebildeten Feineinstellung möglich,
so daß der Flüssigkeitswirbelzylinder entsprechend den geforderten Ansprüchen ausgebildet
werden kann. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist während des Schüttelns eine
Beheizung des Reagenzgl-ases bzw. der darin enthaltenen Flüssigkeit möglich. Dabei
können die üblicherweise mit einer elektronischen Temperaturregelung ausgerüsteten
Heizbacken 76 auf einen günstigen Abstand zum Reagenzglas 1 eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste 1 Reagenzglas 2 Zwischenboden 3 Distanzsockel 4
Auflage 5 Grundplatte 6 Füße 7 Schwingantrieb 8 Keilriemen 9 Keilriemenscheibe 10
Welle 11 Exzenter 12 Schwingteller 13 Wälzlager 14 Ausnehmung 15 Platte 16 elast.
Zwischenlage 17 Gummischwingelemente 18 Durchgangsbohrung 19 Aufnahmekörper 20 Ring
21 Ringheizkörper 22 Verkleidung 23 Auflagesteg 24 Tragstange 25 Kontermutter 26
Haltevorrichtung 27 Justiervorrichtung 28 Platte 29 Platte 30 Platte 31 ' Anschlüsse
32 Durchgangsbohrung 33 Kammer 34 Anschlußstutzen 35 Ventil 36 O-Ring 37 0-Ring
38 Zahnstange 39 Ring 40 Handrad 41 Nute 42 Fenster 43 Gewindehals 44 Kappe 45 Übergangsstück
46 Ausnehmung 47 Steg 48 Schraube 49 Dichtung 50 Rand 51 Ritzel 52 Ring 53 Ausnehmung
54 Ringnut 55 Zylinder 56 Drehpunkt 57 Schwenkhülse 58 Zugfeder 59 Hegel 60 Hülse
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Scheibe 62 Mutter 63 Stativstangen 64 Motor 65 Brücke 66 Rundzahnstange 67 Ritzel
68 Handrad 69 Führungsteil (U-förmig) 70 Verbindungsteil 71 Anschlußteil 72 Hülse
73 Arretierschraube 74 Rändelmutter 75 Laborkühler 76 Heizbacken 77 Gewindespindel
78 Rad 79 Flansch 80 Faltenbalg
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