DE935029C

DE935029C - Ruettelvorrichtung, vorzugsweise fuer Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE935029C
Application number: DES5551D
Authority: DE
Inventors: Edith Gruber; Rudolf Dr-Ing Liebold; Hans Dipl-Ing Storm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-11-04
Filing date: 1942-11-04
Publication date: 1955-11-10

Description

Rüttelvorrichtung, vorzugsweise für Flüssigkeiten Gegenstand der Erfindung ist eine Rütteleinrichtung, die vorzugsweise für Flüssigkeiten geeignet ist, da sie es beispielsweise ermöglicht, mit niedrigen Schwingfrequenzen gute Dispersionen, insbesondere sehr beständige Emulsionen, herzustellen. Die Rütteleinrichtung nach der Erfindung ist jedoch auch zum Durchrütteln beliebiger anderer Stoffe vorteilhaft, beispielsweise zur Herstellung von Pulvergemischen.
Die Rütteleinrichtung nach der Erfindung ist durch einen vorzugsweise elektromagnetischen oder elektrodynamischen Schwingungserzeuger gekennzeichnet, der aus zwei schwingbar angeordneten, gegeneinander schwingenden Massen besteht, und einen oder mehrere die zu rüttelnden Stoffe enthaltende Gutbehälter, die schwingbar mit einer der beiden Massen des Schwingungserzeugers, vorzugsweise der größeren der beiden Klassen, verhunden sind. Die Wirkungsweise der Rütteleinrichtung nach der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Einzelheiten werden an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben.
In den Fig. I und 2 ist ein Ausführungsbeispiel im senkrechten Längsschnitt und im Seitenriß dargestellt. In einem kastenförmigen Gehäuse 1, beispielsweise aus Holz, ist auf den weichen Federn 2, die lediglich als Stützfedern dienen, ein aus dem trogförmigen Gerüstkörper 3, einem Elektromagneten 4, einem Magnetanker 5 und der Blattfeder 6 bestehender elektromagnetischer Schwingungserzeuger angeordnet. Der Anker ist an der Blattfeder unter Zwischenschaltung einer Gummischeibe befestigt, die mittels Schrauben mehr oder minder stark zusammengedrückt wird. Durch die zwischen magnet und Anker periodisch wirkenden Anziehungskräfte führt der Magnet kleine Schwingbewegungen aus, so daß auch der mit dem Magnet fest verbundene Gerüstkörper 3 kleine Schwingbewegungen ausführt.
Der obere Rand des Gehäuses I ist durch eine Gummiplatte 7 abgeschlossen, auf der eine Führungsplatte 8, beispielsweise aus Hartpapier oder einem anderen Kunststoff, aufliegt. Die Führungsplatte 8 ist durch die Gummiplatte hindurch fest mit dem Gerüstkörper 3 des Schwingungserzeugers verbunden und besitzt Aussparungen, in die die Flaschen g als Gutbehälter hineingestellt werden.
Die Flaschen stehen dabei auf der Gummiplatte, während die Führungsplatte 8 dazu dient, daß die Flaschen während des Rüttelns nicht wegrutschen können. Zwischen je zwei nebeneinanderstehenden Flaschen ist eine Spannstange IO vorgesehen (vgl.
Fig. 2), deren unteres Ende durch die Führungsplatte 8 und die Gummiplatte 7 lose hindurchragt und fest mit dem Gerüstkörper 3 verbunden ist. Am oberen Ende der Stangen IO ist je ein Querstück ii angebracht, das mittels der Flügelmutter I2 mit verschieden einstellbarem Druck auf die Gummistöpsel I3 der Flaschen aufgedrückt werden kann.
Die Gummiplatte 7 und die Gummistöpsel I3 stellen hierbei eine Kraftfeder dar, die die Gutbehälter federnd mit dem Gerüstkörper 3 und somit mit der größeren Masse des Schwingungserzeugers verbindet und hierdurch die Schwingbewegung der gesamten Anordnung und im besonderen die Schwingbewegung der Gutbehälter wesentlich beeinflußt.
Die Schwingbewegungen des Schwingungserzeugers übertragen sich auch auf die Flaschen 9; da jedoch die Flaschen mit dem Gerüstkörper 3 infolge der Zwischenschaltung der als Kraftfeder wirkenden federnden Mittel 7 und I3 nicht fest verbunden sind, so bilden sie mit diesen Teilen ein selbständiges Schwingsystem, das ganz andere Schwingungsausschläge ausführen kann als der Gerüstkörper 3. Durch mehr oder weniger starkes Anziehen der Flügelmuttern I2 kann die Federkonstante der Gummiplatte 7 und der Stopfen I3 geändert und hierdurch die Abstimmung der gesamten Rütteleinrichtung so beeinflußt werden, daß die Flaschen wesentlich größere Schwingbewegungen ausführen als der Gerüstkörper 3.
Die Bedienungsweise des Gerätes ist folgende: Die Flaschen werden bis zu einer geeigneten Höhe gefüllt und der Schwingungserzeuger in Tätigkeit gesetzt. Liegt der Schwingungserzeuger an einem Wechselstromnetz von 50 Hz, so schwingen der Schwingungserzeuger und somit auch die Flaschen mit einer Frequenz von IOO Hz. Darauf werden die Flügelmuttern I2 SO lange verstellt, bis eine möglichst starke Bewegung der Flüssigkeit, z. B. starkes Aufbrausen, eintritt. In diesem Betriebszustand läßt man das Gerät laufen und erhält beispielsweise innerhalb kurzer Zeit eine Emulsion hoher Beständigkeit.
Im praktischen Betrieb hat sich das Rüttelgerät nach der Erfindung bestens bewährt. Es eignet sich besonders für Untersuchungen in Laboratorien aller Art, beispielsweise für chemische oder bakteriologische Untersuchungen. Auch für die Vorbereitung von im Übermikroskop zu untersuchenden Stoffen ist die Rütteleinrichtung geeignet.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Rütteleinrichtung nach der Erfindung ist in den Fig. 3 und 4 im senkrechten Schnitt und im Grundriß gezeigt. Der Schwingungserzeuger 20 kann der gleiche sein wie der in Fig. I mit den Bezugszeichen 3 bis 6 bezeichnete. Auf diesen Schwingungserzeuger ist eine Grundplatte 21 aufgeschraubt, an der zwei Druckfedern22 und zwei Zugfedern 23 abwechselnd zueinander kreisförmig angebracht sind und die Halterungsplatte 24 tragen. Die Platte 24 dient als Halterung des zu rüttelnden Gutbehälters, beispielsweise einer Flasche, und ist hierfür in der Mitte mit einer entsprechenden Aussparung versehen. Es ist zweckmäßig, die Federn unter Vorspannung einzusetzen, damit sich die Platte 24 bei großen Amplituden nicht von den Federn abhebt.
Die Vorspannung muß dabei größer als die Maimalamplitude sein. Die beiden Platten 2I und 24 haben an den Ansatzstellen der Federn 23 Schlitze 25 zum Einführen der Eederbälse und runde Vertiefungen 26 zur verschiebungssicheren Aufnahme der Federköpfe 27. Für die Druckfedern 22 sind Haltebolzen 28 vorgesehen.
Die Rüttekinrichtung nach Fig. 3 und 4 hat im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise vvie die in Fig. I und 2 gezeigte, sie hat gegenüber der letzteren den Vorteil, daß die Federkräfte und somit die Amplitude im voraus recht genau festgelegt werden können, so daß ein Einregeln der Amplitude bei der Inbetriebnahme der Einrichtung in der Regel nicht erforderlich ist. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn eine größereAnzahl vonFlüssigkeitsproben nacheinander unter stets gleichen Schwingungs- und Zeitbedingungen gerüttelt werden soll.
Die Einrichtung kann daher z. B. für das Zubereiten solcher bakteriologischer Präparate verwendet werden, bei denen für mikroskopische Untersuchungen eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Bakterien erstrebt wird. Die Einstellung der Schwingbewegung der Platte 24 erfolgt zweckmäßig so, daß ihre Eigenfrequenz nahezu mit der erregenden Frequenz des Schwingungserzeugers übereinstimmt.
Eine Regelung der Amplitude ist bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Anordnung in verschiedener \reise möglich. Beispielsweise kann hierzu die Federspannung regelbar vorgesehen werden, z. B. dadurch, daß die Federköpfe 27 als Muttern ausgebildet sind und auf den unverdrehbar blockierten Federenden mittels eines Hebels 29 (vgl. Fig. 3) verdreht werden können. Ein anderes Mittel zur Änderung der Amplitude besteht darin, daß einzelne Federwindungen zu- oder abgeschaltet werden. Ferner kann die Be- triebsspannung des Schwingungserzeugers veränderlich gemacht werden, z. B. mittels Vorschaltwiderstände oder eines regelbaren Transformators.
Dieses Mittel kann auch bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung verwendet weren. Ein weiteres, vorteilhaftes Mittel, das auch bei beliebigen anderen schwingenden Geräten mit Vorteil angewendet werden kann, ist in Fig. 5 gezeigt. Die Platte 24 ist die gleiche wie in Fig. 3 und 4; die übrigen Teile der Fig. 3 und 4 sind in Fig. 5 nicht mitgezeichnet. Der Rand der Platte 24 ist mit einem rauhen Belag 30 aus Filz od. dgl. versehen, an dem eine Reibwalze 31 anliegt. Die Reibwalze sitzt an einer Blattfeder 32, deren unteres Ende an dem Schwingungserzeuger 20 oder an der Platte 2I befestigt ist. Mittels der Stellschraube 33 kann die Reibwalze 31 mehr oder minder stark an die schwingende Platte 24 angedrückt und hierdurch die Amplitude der Platte 24. beeinflußt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Rüttelvorrichtung für Stoffe beliebiger Art. vorzugsweise für Flüssigkeiten, beispielsweise zum Dispergieren oder zur Herstelung von Emulsionen, gekennzeichnet durch einen vorzugsweise elektromagnetischen oder elektrodynamischen Schwingungserzeuger, der aus zwei schwingbar angeordneten gegeneinanderschwingenden Massen besteht, und einen oder mehrere die zu rüttelnde Flüssigkeit enthaltende Gutbehäter. z. B. Flaschen, die mittels als Kraftfeder wirkender federnder Mittel schwingbar mit einer der beiden Massen des Schwingungserzeugers, vorzugsweise der größeren, verbunden sind.
2. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die federnden Mittel den bzw. die Gutbehälter unter Vorspannung halten.
3. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Federkonstante der federnden Mittel verändert werden kann.
4. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Gutbehälter oberhalb des Schwingungserzeugers angeordnet und auf diesem mittels der federnden Mittel abgestützt sind (Fig. 1 bis 4).
5. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als federndes Mittel eine Gummiplatte (7) vorgesehen ist (Fig. 1 und 2).
6. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gummiplatte eine feste Platte befestigt ist, die Aussparungen zur Führung der beispielsweise flaschenförmigen Gutbehälter enthält.
7. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiplatte über den Rand der plattenförmigen Wandung der Schwingungserzeugers und der Gegenplatte vorzugsweise allseitig hinausragt und mit ihrem Rand auf dem Rand eines kastenförmigen Gehäuses befestigt ist, in dem der Schwingungserzeuger zweckmäßig auf weichen Stützfedern untergebracht ist.
8. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 4 für Flaschen als Gutbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschluß der Flaschen Stöpsel aus Gummi (13) vorgesehen und derart angeordnet sind, daß sie allein oder zusätzlich als federndes, sich gegen ein oberes Widerlager (11) abstützendes Mittel dienen.
9. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Widerlager (11) an derjenigen Masse (3) des Schwingungserzeugers befestigt sind, mit der auch die Unterlage (7) für die Gutbehälter (9) verbunden ist, und daß Mittel (10, 12) zur Regelung des auf die Gutbehälter (9) ausgeübten Einspanndruckes vorgesehen sind.
10. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspann-Vorrichtung für die Gutbehälter (9) aus einer mit einer (3) der schwingenden Massen fest verbundenen Unterlageplatte (21) und einer durch Federn, vorzugsweise Schraubenfedern, oder andere federnde Mittel mit letzterer verbundenen Widerlagerplatte (24) besteht.
11. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß teils Druck-, teils Zugfedern zwischen den Teilen (21, 24) vorgesehen sind.
12. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur ein stellbaren Dämpfung der Schwingbewegungen des bzw. der Gutbehälter vorgesehen sind, beispielsweise eine gegen den Gutbehälter (9) bzw. seine Einspannvorrichtung mit Druck anliegende Reibwalze (Fig. 5).