EP0966321B1

EP0966321B1 - Einrichtung zum rühren, durchmischen oder bewegen von flüssigkeiten, insbesondere auch zwecks temperierung, konzentrierung und zentrifugierung

Info

Publication number: EP0966321B1
Application number: EP98913671A
Authority: EP
Inventors: Helmut Herz; Klaus Kaufmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 2001-11-07
Anticipated expiration: 2018-03-06
Also published as: US6332705B1; DE59802061D1; WO1998039089A1; EP0966321A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rühreinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Allgemein bekannt sind Einrichtungen zum Rühren von Flüssigkeiten, bei denen auf die Oberfläche einer ein Magnetfelderzeugungssystem enthaltenden Gerätebasis ein Rührgefäß aufgesetzt wird, in das die zu behandelnde Flüssigkeit eingefüllt und ein magnetischer Rührstab eingesetzt wird, der mit einem von dem Magnetfelderzeugungssystem der Gerätebasis erzeugten rotierenden magnetischen Antriebsfeld in Wechselwirkung tritt und die Flüssigkeit durchrührt.

In bestimmten Anwendungsfällen kann es zweckmäßig sein, die sich durch die gesonderte Handhabung des Rührstabs und durch dessen Benetzung durch die zu behandelnde Flüssigkeit ergebenden Schwierigkeiten zu vermeiden.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift G9406450.4 ist eine Magnet-Rühreinrichtung bekannt, welche in einer plattenförmigen Basis eine Anzahl von Magnetfelderzeugungssystemen enthält, die nahe der Basisoberseite rotierende Magnetfelder erzeugen. Auf der Basisoberseite befinden sich drehbar gelagerte Gefäße, etwa in Gestalt von Reagenzgläsern, die nahe ihrem unteren Ende einen ein Magnetorgan enthaltenden Halter aufweisen, der sich jeweils mit einer Lagerspitze gegen eine Lagerpfanne auf der Basisoberseite abstützt. Nahe dem oberen Ende der Gefäße sind diese an einem Träger drehbar gelagert, derart, daß durch die mit den magnetischen Drehfeldern in Wechselwirkung tretenden Magnetorgane die Gefäße in Rotation versetzt werden können. Werden die Gefäße mit wechselnder Drehzahl oder mit beispielsweise sich periodisch ändernder Drehrichtung angetrieben, so erfährt in die Gefäße eingefüllte Flüssigkeit aufgrund der in ihr wirkenden Schwerkräfte eine innige Durchmischung, da in dem Behandlungsgefäß befindliche Flüssigkeit in den an der Gefäßinnenwand haftenden Schichten mitgenommen wird, während die achsennäheren Teile des Flüssigkeitsvolumens bei der Drehung zurückbleiben.

Es zeigt sich, daß die Spitzenlagerung des unteren Gefäßendes bzw. des auf das untere Gefäßende aufgesteckten Halters in einer Lagervertiefung in einem weiten Drehzahlbereich einen zentrischen Lauf des Gefäßes in seinem unteren Teil sicherstellt, daß aber die Drehlagerung nahe dem oberen Gefäßende wegen des vergleichsweise großen Durchmessers des Gefäßes zu einem unruhigem Lauf neigt und daß unerwünschte Rattererscheinungen auftreten, die schließlich zum Stillstand des Gefäßes führen können, wenn das Antriebsmoment des Magnetfelderzeugungssystems nicht mehr ausreicht. Eine Verringerung des Lagerspiels der oberen Drehlagerung bereitet wegen der Durchmessertoleranzen der Gefäße Schwierigkeiten und kann die Leichtgängigkeit der Drehlagerung des gesamten Gefäßes gefährden. Ausgelöst werden unerwünschte Rattererscheinungen der oberen Drehlagerung durch kleine Unwuchten der durch die Zentrifugalkräfte gegen die Gefäßaußenwand gegen einen Punktbereich der Lagerbohrung angedrückt wird und das Gefäß beginnt, sich unter der Antriebskraft an der Lagerbohrungsinnenwand abzuwälzen.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Rühreinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1 so auszugestalten, daß das Gefäß in einem weiten Drehzahlbereich einen ruhigen, schwingungsfreien Lauf zeigt und diese Eigenschaft auch in einem weiten Bereich der Höhenlage des Schwerpunktes relativ zum Gefäß beibehält. In weiterer Ausbildung soll der Gefäßdrehzahlbereich bis über 8000 1/min erweitert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

In einer besonderen Ausgestaltung der Rühreinrichtung wird die Kopplung zwischen den vom Magnetfelderzeugungssystem der Antriebsmittel erzeugten rotierenden magnetischen Antriebsfeldern und der im Halterungsansatz der Behandlungsgefäße vorgesehenen Antriebsteilanordnung verbessert und damit nicht nur der Wirkungsgrad des Antriebs erhöht, sondern gleichzeitig auch eine zuverlässige und schwingungsarme Drehlagerung für den Betrieb in einem weiten Drehzahlbereich ermöglicht.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen sind in den dem Anspruch 1 nachgeordneten Patentansprüchen gekennzeichnet, von denen einige auf Merkmale von selbständiger Bedeutung gerichtet sind, worauf weiter unten noch im einzelnen hingewiesen wird.

Weiter ist zu erwähnen, daß in den Zeichnungen mitunter nur ein einziges, längs einer im wesentlichen vertikalen Symmetrieachse langgestrecktes, eine obere Füllöffnung aufweisendes Gefäß zur Aufnahme der zu behandelnden Flüssigkeit gezeigt ist, daß aber sämtliche Ausführungsformen, wie an sich bekannt, eine Mehrzahl solcher parallel zueinander betreibbarer Gefäße und zugehöriger Magnetfelderzeugungssysteme enthalten.

Bei hier angegebenen Rühreinrichtungen weisen die nahe dem oberen Ende des Gefäßes vorgesehenen Drehhalterungsmittel einen beträchtlichen Spielraum zu der Gefäßaußenwand auf, derart, daß die Gefäße leicht in die Rühreinrichtung eingesetzt oder aus ihr wieder entnommen werden können, was automatisch mittels eines Manipulators oder Roboters geschehen kann. Trotz dieses großen Lagerspiels bewirken die Zentrier- und Stabilisiermittel ein zuverlässiges Abdämpfen von Schwingungen und Rattererscheinungen beim Lauf der Gefäße in einem weiten Drehzahlbereich und auch in Fällen, in denen der Schwerpunkt von Gefäß und Füllung verhältnismäßig hoch liegt.

Nachfolgend werden Ausführungsformen anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Abbildung einer Rühreinrichtung der hier angegebenen Art.

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer praktischen Ausführungsform einer Rühreinrichtung unter schematischer Angabe der Antriebsmittel,

Fig. 3 bis 6 jeweils den oberen Teil eines Gefäßes, der zugehörigen Drehhalterungsmittel und der Zentrier- und Stabilisiermittel in gegenüber Fig. 2 abgewandelten Ausführungsformen,

Fig. 7 eine im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Rühreinrichtung der hier angegebenen Art mit einem nahe dem oberen Gefäßende vorgesehenen Antrieb, der sich gegen die Gerätebasis abstützt,

Fig. 8 eine im Schnitt gezeichnete Ansicht einer gegenüber Fig. 11 abgewandelten Ausführungsform mit nahe den oberen Gefäßenden befindlichen Antriebsmitteln, die von der Gerätebasis unabhängig gehaltert sind,

Fig. 9 eine Aufsicht auf die Polschuhanordnung des elektromagnetischen Antriebs der Einrichtung nach Fig. 12,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Magnetrings, der sich in einem auf die Gefäßmündung aufgesetzten Stopfen befindet und mit den Polschuhen zusammenwirkt,

Fig. 11 eine im Schnitt gezeichnete Ansicht des oberen Teiles eines Gefäßes, wie es beispielsweise in Einrichtungen nach den Fig. 2 bis 6 verwendbar ist, mit einem eingesetzten Kühler,

Fig. 12 einen Horizontalschnitt durch den Kühlerkopf, der als Lüfterrad ausgebildet ist,

Fig. 13 einen Schnitt durch den unteren Teil einer Rühreinrichtung der hier angegebenen Art mit einem das untere Gefäßende umgebenden Heizer,

Fig. 14 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Rühreinrichtung gemäß einer Weiterbildung der Ausführungsform nach Fig. 8 mit mechanischem Zentner- und Stabilisierungsmitteln am unteren Gefäßende und sowohl mechanischen als auch magnetischen Zentrier- und Stabilisierungsmitteln nahe dem oberen Ende des Gefäßes;

Fig. 15 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht des unteren Teils einer weiteren Ausführungsform einer Rühreinrichtung mit in einen Träger eindrückbarem Gefäß;

Fig. 16 bis 18 schematische, im Schnitt gezeichnete Ansichten des unteren Teils abgewandelter Ausführungsformen mit magnetischer Drehhalterung und/oder Antriebsmitteln am unteren Gefäßende bzw. mit ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 15 in einen Träger eindrückbarem Gefäß, wobei der Träger magnetische Zentrier- und Stabilisierungsmittel aufweist, welche zugleich die Antriebsmittel bilden;

Fig. 19 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Einrichtung zum Rühren oder Mischen oder Bewegen von Flüssigkeiten der hier angegebenen Art,

Fig. 20 eine schematische perspektivische Ansicht der Kerne, Polschuhe und magnetischen Rückleitungen des Magnetfelderzeugungssystems für eine Einrichtung nach Fig. 19,

Fig. 21 eine schematische, im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer gegenüber Fig. 19 abgewandelten weiteren Ausführungsform einer Einrichtung der hier angegebenen Art, und

Fig. 22 eine schematische, im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer wiederum anderen Ausführungsform, und

Fig. 23 bis 31 teilweise in Schnitt-Seitenansicht und teilweise in Aufsicht gezeigte schematische Abbildungen von weiteren Ausführungsformen bzw. von Teilen solcher Ausführungsformen.

Die in Fig. 1 gezeigte Rühreinrichtung enthält als Gefäß zur Aufnahme einer schüttfähigen Substanz, im allgemeinen einer Flüssigkeit, ein Reagenzglas 1, das an seinem unteren Ende einen stiftartigen, einstückig angeformten Ansatz 2 aufweist. Auf diesen Stift ist ein Magnetring 3 aufgeschoben, der auf einander diametral gegenüberliegenden Bereichen magnetisiert ist, derart, daß ein in Fig. 1 schematisch als Blocksymbol angegebenes Magnetfelderzeugungssystem 4, welches ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, in Wechselwirkung mit dem in der beschriebenen Weise magnetisierten Magnetring 3 treten kann und zusammen mit diesem Antriebsmittel bildet, welche das Reagenzglas 1 um seine vertikale Längsachse in Umdrehung versetzen.

Vertikalabstützmittel 5, etwa in Gestalt einer dem Stift 2 Abstützung gewährenden Lagerpfanne oder Lagervertiefung nehmen das Gewicht des Gefäßes und einer darin befindlichen Flüssigkeitsfüllung 6 auf. Zusätzlich können nahe dem unteren Ende des Stiftes 2 untere Drehhalterungsmittel 7 vorgesehen sein, welche dem Stift 2 und dem unteren Ende des Reagenzglases 1 eine seitliche Abstützung gewähren.

Nahe der oberen Füllöffnung des Reagenzglases 1 sind obere Drehhalterungsmittel 8 zur seitlichen Abstützung und Lagerung des oberen Reagenzglasendes vorgesehen. Diese oberen Drehhalterungsmittel haben die Gestalt einer durch eine Platte geführten Lagerbohrung, welche mit ihrer Wand die Reagenzglasaußenwand mit einem ausreichend großen Lagerspiel S umgibt, wobei die mit der Lagerbohrung versehene Platte an einem in Fig. 1 nicht gezeigten Gestell abgestützt ist, das sich seinerseits gegen eine Gerätebasis abstützt, in der das Magnetfelderzeugungssystem der Antriebsmittel untergebracht sein kann.

Es sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß bei praktischen Ausführungsformen in der Gerätebasis eine Vielzahl von Magnetfelderzeugungssystemen untergebracht sein kann, deren rotierende Magnetfelder jeweils zum Drehantrieb einer entsprechenden Vielzahl von Reagenzgläsern oder ähnlichen Gefäßen geeignet sind, die in einem gemeinsamen, mit Lagerbohrungen versehenen Gestell gelagert sind.

Die hier angegebene Rühreinrichtung enthält zusätzlich Zentrier- und Stabilisiermittel 9, die einen in hohem Maße reibungsarmen, schwingungsfreien Lauf des Reagenzglases 1 innerhalb des Spiels S der oberen Drehhalterungsmittel und ggf. auch der unteren Drehhalterungsmittel gewährleisten.

Die Zentrier- und Stabilisiermittel enthalten bei der Ausführungsform nach Fig. 1 eine Dämpfungseinrichtung 10, welche etwa angeregte Schwingungen oder Rattererscheinungen innerhalb des Spiels S beim Umlauf des Reagenzglases 1 sogleich zum Abklingen bringt.

Die Rühreinrichtung nach Fig. 1 enthält fernerhin eine Behandlungseinrichtung 11 zur Einflußnahme auf den Raum innerhalb des Reagenzglases 1 sowie eine weitere Behandlungseinrichtung 12 zur Einflußnahme auf die Flüssigkeitsfüllung 6 durch die Wand des Reagenzglases 1 hindurch von außen her. Die Behandlungseinrichtung 11 kann in Gestalt eines Einsatzes auf die Füllöffnung des Reagenzglases 1 aufgesetzt sein und mit diesem umlaufen. Trotz der dadurch eintretenden Aufwärtsverlagerung des Schwerpunktes des rotierenden Teiles der Einrichtung wird durch die Zentrier- und Stabilisiermittel 9 ein schwingungsfreier und erschütterungsfreier Lauf des rotierenden Teiles gewährleistet.

Die weitere Behandlungseinrichtung 12 ist eine gestellfeste Einrichtung, beispielsweise eine Mikrowellenquelle, eine Induktionsheizung, eine Heizeinrichtung und dergleichen, welche in einem nicht von den Drehhalterungsmitteln und den Zentrier- und Stabilisiermitteln verlegten Wandbereich des Reagenzglases 1 berührungsfrei auf dieses und auf seine Füllung einwirkt.

Anstelle des Reagenzglases 1 kann auch ein metallisches Gefäß oder ein Kunststoffgefäß verwendet werden, wobei verlustbehaftetes Wandmaterial beispielsweise eine Induktionsbeheizung zuläßt.

Während Fig. 1 eine Rühreinrichtung der hier angegebenen Art in sehr allgemeiner Form zeigt, sind in den Fig. 2 bis 6 praktische Ausführungsformen der oberen Drehhalterungsmittel zur Positionierung und Führung des Gefäßes gezeigt, bei denen die Zentrier- und Stabilisiermittel in diese obere Drehhalterung integriert sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist über einer Gerätebasis 13, welche mit dem Magneten 3 zusammenwirkende Magnetfelderzeugungssysteme 4 enthält, mittels eines Gestells 14 eine mit Bohrungen 15 versehene Platte 16 abgestützt. Die Bohrungen 15 weisen beträchtlich größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Gefäße bzw. der Reagenzgläser 1 auf. Innerhalb dieser Bohrungen 15 sind Tetrafluoräthylenringe 17 keilförmigen Ringquerschnittes gehaltert, welche mit ihrem Innenrand, der schneidenartig ausgebildet ist, ein sehr geringes Spiel S gegenüber der Außenwand der Gefäße 1 einhalten. Zwischen den Tetrafluoräthylenringen 17 und den Bohrungen 15 der Platte 16 befinden sich Dämpfungsringe 18 aus nachgiebigem Material, beispielsweise Schaumkunststoff oder Kunststoff sehr weicher Qualität. Die Tetrafluoräthyienringe 17 bilden mit den Dämpfungsringen 18 sowohl die oberen Drehhalterungsmittel als auch die Zentrier- und Stabilisiermittel zur schwingungsfreien und nicht zum Rattern neigenden Lagerung der Gefäße bzw. Reagenzgläser 1 in ihrem Bereich nahe der Füllöffnung, während am unteren Gefäßende die in Lagerpfannen eingreifenden Stifte 2 eine präzise und spielfreie Drehhalterung darstellen und zugleich die Vertikalabstützmittel zur Aufnahme des Gefäßgewichtes und des Füllungsgewichtes bilden.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 sieht nahe der Füllöffnung der Gefäße bzw. Reagenzgläser 1 von unten auf diese aufgeschobene, dem Außenumfang der Gefäße angepaßte Kunststoffringe 19 vor, welche einen oberen, vergleichsweise großen Durchmesser aufweisenden Radialflansch 19a haben, welcher die jeweilige Bohrung 15 der Platte 16 überdeckt und lose auf der oberen Stirnfläche eines in die Bohrung 15 eingesetzten Kunststoffringes aufliegt. Der Kunststoffring kann mit einem gegen die Mittelachse des Gefäßes 1 gerichteten Radialflansch versehen sein, der ein ausreichendes Spiel gegenüber der zylindrischen Außenfläche des Kunststoffringes 19 einhält. Wird das Gefäß 1 in Umdrehung versetzt, und beginnt zu taumeln, so dämpft die gleitende Reibung zwischen dem Radialflansch 19a des Kunststoffringes 19 und den nach oben weisenden Flächen der Platte 16 und/oder des in deren Bohrungen 15 eingesetzten Ringes Taumelbewegungen und Schwingungen des Gefäßes 1 wirksam ab, so daß das Gefäß zu einem zentrischen Lauf zurückkehrt.

Dieses in Fig. 3 gezeigte Prinzip von Zentrier- und Stabilisiermitteln läßt sich auch auf Bereiche nahe dem un-teren Gefäßende anwenden und zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus.

Die Platte 16 der Ausführungsform nach Fig. 4 ist aus zwei Teilen zusammengesetzt, zwischen die membranartige Ringscheiben 21 im Bereich der Bohrungen 15 eingespannt sind. Der radial innere Rand der Membranscheiben 21 hat geringen Abstand von der Außenwand des Gefäßes bzw. Reagenzglases 1 und die Wellen des Ringquerschnittes ergeben eine elastische Nachgiebigkeit des Innenrandes der Membranscheiben 21 gegenüber Schwingungen und Stößen, welche beim Umlauf des Gefäßes oder Reagenzglases 1 angeregt werden können, wobei die Ringscheibe 21 Stoßenergie und Schwingungsenergie absorbiert und abdämpft. Auch bei der Rühreinrichtung gemäß Fig. 4 bilden also die zwischen die Teile der Platte 16 eingespannten Ringscheiben 21 sowohl die oberen Drehhalterungsmittel als auch die Zentrier- und Stabilisiermittel für einen ratterfreien und schwingungsfreien Umlauf der Gefäße 1 in einem weiten Drehzahlbereich.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 enthält als Zentrier- und Stabilisiermittel im Bereich des oberen Endes des Gefäßes 1 einen in die Bohrungen 15 der Platte 16 eingesetzten Ring mit einem sich gegen die Oberkante der Bohrung 15 abstützenden Bund und von diesem aus nach aufwärts weisenden, elastisch nachgiebigen Fingern 21a, welche in ähnlicher Weise wie die Ringscheibe 21 der Ausführungsform nach Fig. 4 Stoßenergie und Schwingungsenergie bei beginnenden Taumelbewegungen des Gefäßes 1 während dessen Umdrehung absorbieren und abdämpfen, bei zentrischem Lauf des Gefäßes 1 aber im wesentlichen außer Berührung mit der Außenwand des Gefäßes 1 bleiben.

Fig. 6 zeigt im Bereich des oberen Endes des Gefäßes 1 vorgesehene Drehhalterungsmittel sowie Zentrier- und Stabilisiermittel in Gestalt eines auf das Gefäß aufgeschobenen Magnetringes 26 einerseits sowie längs des Randes der Bohrung 15 der Platte 16 in gleichem umfangsgemäßen Abstand angeordneten Magnetwalzen oder Magnetscheiben 27 andererseits. Der Magnetring 26, der unter Zwischenlage eines nachgiebigen Kunststoffringes 28 von unten auf das Gefäß 1 aufgeschoben sein kann, besitzt beispielsweise auf der Seite der oberen Ringfläche aufgrund entsprechender Magnetisierung einen Nordpol und auf der unteren Ringfläche einen Südpol. Die Magnetwalzen oder Magnetscheiben 27 besitzen ebenfalls auf ihren oberen Stirnflächen den Nordpol und auf ihren unteren Stirnflächen den Südpol, so daß durch die Abstoßung gleichnamiger Pole der Zwischenraum zwischen dem Magnetring 26 und den Magnetwalzen oder Magnetscheiben 27 aufrechterhalten wird.

Es sei hier bemerkt, daß die Gefäße 1 sämtlich eine von der langgestreckten Zylinderform abweichende Form haben können und daß die Gefäße im Bereich nahe der Füllöffnung ein Halsteil verminderten Umfanges aufweisen können. Gemäß einer zweckmäßigen Form der Gefäße 1 können diese nahe der Füllöffnung mit einer rundumlaufenden, keilförmigen Wandeinschnürung versehen sein, welche eine doppelte Funktion erfüllt. Zum einen vermindert diese Einschnürung in ihrem Bereich den wirksamen Gefäßumfang und bildet den bevorzugten Angriffspunkt der Drehhalterungsmittel, Zentrier- und Stabilisiermittel, wobei eine stark verminderte Neigung zu Schwingungen und Rattererscheinungen zu beobachten ist. Zum anderen aber stellt die Wandeinschnürung mit Bezug auf den Gefäßinnenraum einen nahe dessen oberem Ende an der Gefäßinnenwand rundumlaufenden Wulst dar, der die bei schneller Drehung des Gefäßes durch die Zentrifugalkräfte an der Gefäßinnenwand hochsteigende Flüssigkeit daran hindert, die Füllöffnung zu erreichen und aus dem Gefäß abgeschleudert zu werden. Wenn Gefäße mit einer derartigen Wandeinschnürung beispielsweise in Rühreinrichtungen gemäß Fig. 4 verwendet werden, so ist der radial innere Rand der Membranscheiben 21 nicht durchgehend ausgebildet sondern durch Ausschnitte unterbrochen, so daß von dem radial äußeren Rand der Membranscheiben 21 zwischen den Ausschnitten befindliche Finger radial nach einwärts reichen. Diese Membranscheibenfinger gestatten Einschieben der Gefäße, wobei sich die Membranfinger elastisch ausbiegen und schließlich an der Wandeinschnürung in diese einschnappen, derart, daß die radial inneren Enden der Membranfinger dann mit geringem Spiel am Grunde der Wandeinschnürung anliegen und die oberen Drehhalterungsmittel sowie die Zentrier- und Stabilisiermittel in der beschriebenen Weise verwirklichen.

Weiter sei in Erinnerung gebracht, daß in den Fig. 2, 4 und 6 jeweils nur ein einziges Gefäß gezeigt ist, das aber bei praktischen Rühreinrichtungen der hier angegebenen Art die Gerätebasis mit einer Vielzahl von Magnetfelderzeugungssystemen ausgerüstet sein kann über denen dann eine entsprechende Vielzahl von Gefäßen 1 über ein Gestell 14 abgestützt und drehbar gehaltert ist.

Es sei nun eine Erklärung für die Neigung zum Rattern einer oberen Drehhalterung bei Rühreinrichtungen bekannter Art gegeben, bei denen die obere Drehhalterung keine Zentrier- und Stabilisiermittel aufweist und sich über das Spiel S zwischen der Wand der Bohrung 15 und der Außenwand des Gefäßes 1 starre Materialien gegenüberstehen.

Sollte durch eine Unwucht der Füllung des Gefäßes 1 während dessen Umlauf eine reibende Berührung zwischen der Gefäßaußenwand und der Innenwand der Bohrung 15 (Fig. 2) zustande kommen, so bewirkt beim Umlauf des Gefäßes die Abbremsung der Gefäßaußenwand am Berührungspunkt, daß das Gefäß 1 beginnt, sich an der Bohrungswand abzuwälzen, wodurch die Drehachse des Gefäßes 1 um den am unteren Ende des Gerätes 1 befindlichen Abstützungspunkt ausgelenkt wird. Die Kreiselkräfte werden jedoch in einem Winkel von 90° zur Auslenkrichtung wirksam. Diese Kräfte verstärken in verhängnisvoller Weise die Andruckkraft am Berührungspunkt und damit auch das Bestreben des oberen Teils des Gefäßes 1, sich an der Innenwand der Bohrung 15 abzuwälzen. Es kommt also zu einem raschen Aufschaukeln des Rattereffektes. Zentrier- und Stabilisiermittel der hier angegebenen Art verhindern diesen Effekt.

Eine andere nicht zeichnerisch dargestellte Möglichkeit zur Abschwächung des Rattereffektes besteht darin, obere Drehhalterungsmittel in Gestalt von jeweils in die Mündung des Gefäßes 1 hineinreichenden Lagerzapfen, welche an einer Platte verankert sein können, vorzusehen. Diese Lagerzapfen sind an ihrem unteren Ende mit einem Umfangswulst versehen, der mit einer Ringfläche größten Durchmessers geringen Abstand von der Innenwand des oberen Teiles des Gefäßes 1 hat. Kommt es aufgrund einer Unwucht der Füllung des Gefäßes 1 zu einer Berührung zwischen dem Umfangswulst des Lagerzapfens einerseits und der Gefäßinnenwand, so treten beim Umlauf des Gefäßes 1 dieselben Auslenkungen der Rotationsachse des Gefäßes 1 und dieselben Kreiselkräfte auf, wie zuvor beschrieben. Letztere bewirken jedoch hier nicht eine Verstärkung der Andruckkraft, sondern bewirkt, daß die Innenwand des Gefäßes 1 von dem Umfangswulst des Lagerzapfens abgehoben wird. Eine solche Drehhalterung einer Rühreinrichtung der hier vorgeschlagenen Art bildet somit zugleich Zentrier- und Stabilisiermittel für eine ratterfreie obere Lagerung des Gefäßes 1.

Eine ebenfalls nicht gezeigte Anwendung des soeben erläuterten Prinzips sieht Gefäße 1 vor, die an ihrer oberen Füllöffnung einen umgeschlagenen Kragen aufweisen, unter den ein rohrförmiger Ansatz greift, der vom Rand der Bohrung 15 der Platte 16 (Fig. 2) aufragt. Kommt die Außenfläche des rohrförmigen Ansatzes mit der Innenfläche des umgeschlagenen Kragens auf der Außenfläche des rohrförmigen Ansatzes zu Kreiselkräften, welche die genannten Flächen wieder außer Berührung bringen.

Die Anwendung des zuvor beschriebenen Prinzips auf die unteren Drehhalterungsmittel eines Gefäßes kann in der Weise erfolgen, daß auf das untere Gefäßende eine zylindrische Hülse aufgeschoben wird, in die von der Gerätebasis aus ein auf dieser befestigter Lagerzapfen hineinreicht, der mit einem oberen Umfangswulst versehen ist. Dieser Umfangswulst wirkt mit der Innenwand der Hülse in ganz entsprechender Weise zusammen, wie dies bezüglich der oberen Drehhalterung oben beschrieben wurde.

Zusätzlich kann die obere Stirnfläche des Lagerzapfens auch die Vertikalabstützmittel zur Aufnahme des Gewichtes des Gefäßes 1 und seiner Füllung bilden.

Während bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Antrieb für die Gefäße 1 nahe deren unterem Ende vorgesehen war, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 7 dieser Antrieb im Bereich der Füllöffnung der Gefäße 1 vorgesehen. Das Magnetfelderzeugungssystem enthält ein Teil der Gerätebasis 13 bildende Jochplatte 36, von dieser aufragende Kerne 37, an deren oberen Enden vorgesehene Erregerspulen 38 und schließlich an den oberen Enden der Kerne 37 befestigte Polplatten 39 mit vertikal nach aufwärts gebogenen Polschuhen 40. Die Gestalt der Polplatten 39 ist beispielsweise aus Fig. 9 zu erkennen.

In die Füllöffnung der Gefäße 1 ist ein mit einer Zugangsöffnung versehenes Deckelteil 41 eingesetzt, in dessen Flansch ein Magnetring 42 eingebettet ist. Fig. 10 läßt die Gestalt dieses Magnetringes erkennen. Seine nach unten weisende Stirnfläche besitzt in einer Hälfte einen Südpol und in der anderen Hälfte einen Nordpol. Der in der Gebrauchslage obere Teil des Magnetringes, der in Fig. 10 mit 43 bezeichnet ist, bildet ein magnetisches Joch. Der Magnetring 42 hat solchen Durchmesser, daß seine untere Stirnfläche in vertikaler Richtung in etwa mit den Polschuhen 40 der Polplatten 39 fluchtet.

Im Betrieb wird der Magnetring 42 bei Erregung der Spulen 38, von denen um das Gefäß 1 herum vier angeordnet sind, auf die Polschuhe 40 hingezogen und außerdem durch das zwischen den Polschuhen 40 herrschende magnetische Drehfeld in Umdrehung versetzt, so daß sich das Deckelteil 41 und das Gefäß 1 drehen. Die Anziehung des Magnetringes 42 in Richtung auf die Polschuhe 40 bewirkt, daß das Gefäß 1 mit seinem unteren, etwa halbkugeligen Ende in eine entsprechende Lagermulde 44 der Gerätebasis hineingedrückt wird.

Entsteht in dem Gefäß 1 eine Unwucht, welche die Längsachse des Gefäßes um den Berührungspunkt zwischen dem Gefäß und der Mulde 44 zu verschwenken sucht, so entfernen sich die Stirnflächen der Polschuhe 40 einerseits und die untere Stirnfläche des Magnetringes 42 von einander in seitlicher Richtung, wobei die Anziehungskraft zwischen den genannten Teilen das Gefäß 1 und das Deckelteil 41 wieder in die Fig. 7 gezeigte symmetrische Lage zurückzieht.

Fig. 8 zeigt eine gegenüber Fig. 7 abgewandelte Ausführungsform einer Rühreinrichtung der hier angegebenen Art, bei der die Kerne des Magnetfelderzeugungssystems nicht mit der Gerätebasis 13 verbunden sind sondern von einer mit Bohrungen für den Durchtritt der Gefäße 1 versehenen Jochplatte 36 aufragen, die in verhältnismäßig geringem Abstand unterhalb der Polplatten 39 vorgesehen ist, derart, daß die Erregerwicklungen 38, die Kerne 37, die Jochplatte 36 und die Polplatten 39 ein plattenartiges Gebilde darstellen, das sich auf dem Niveau des oberen Teiles der Gefäße 1 befindet und das zusammen mit den Gefäßen 1 von der Gerätebasis 13 abgehoben werden kann. Ein Gestell zur Abstützung des Magnetfelderzeugungssystems bzw. der Magnetfelderzeugungssysteme während des Betriebes in geeignetem Abstand von der unteren Stirnfläche der Magnetringe 42 ist in Fig. 8 zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen, bei einer praktischen Ausführungsform jedoch selbstverständlich vorgesehen.

Die Ausführungsform nach Fig. 8 eignet sich besonders gut für Rühreinrichtungen der hier angegebenen Art, bei denen die Gefäße während der Rührbehandlung ihrer Flüssigkeitsfüllung in einem Kühlbad oder in einem Erwärmungsbad gehalten werden sollen. Zu diesem Zwecke befindet sich oberhalb der Gerätebasis und unterhalb des die oberen Drehhalterungsmittel sowie die Zentrier- und Stabilisiermittel enthaltenden plattenartigen Gebilde ein in Fig. 8 durch strichpunktierte Linien angedeuteter Flüssigkeitstank T.

Fig. 11 zeigt eine Behandlungseinrichtung 11 in Gestalt eines Kühlkopfes, der in die Mündung eines Gefäßes 1 eingesetzt ist, das Bestandteil einer Rühreinrichtung beispielsweise nach einer der Fig. 1 bis 6 sein kann. Der Kühlkopf enthält einen aus gut wärmeleitfähigem Material gefertigten, mit Rippen versehenen Wärmetauschkörper 47 und ein mit diesem verschraubten, über der Zugangsöffnung des Gefäßes 1 gelegenes Lüfterrad 48, das in einem horizontalen Schnitt die aus Fig. 12 erkennbare Gestalt hat. Auch das Lüfterrad 48 besteht aus gut wärmeleitfähigem Material. Die Nabe des Lüfterrades 48 und der Verbindungsansatz des Wärmetauschkörpers 47 stützen sich jeweils über Dichtungsringe 49 bzw. 50 an der Innenwand des Halses des Gefäßes 1 ab. Eine zentrische Axialbohrung erstreckt sich sowohl durch den Wärmetauschkörper 47 als auch durch die Nabe des Lüfterrades 48. Zwischen der Nabe des Lüfterrades und dem Wärmetauschkörper 47 ist eine als Blasen- und Kondensatfalle dienende Kammer 51 vorgesehen, die über nach abwärts und nach aufwärts verlaufende Kanäle 52 des Wärmetauschkörpers mit dem Innenraum des Gefäßes 1 in Verbindung steht. Während des Umlaufes des Gefäßes 1 und des Kühlkopfes fördern die Flügel 53 des Lüfterrades 48 Kühlluft radial nach auswärts und bewirken einen Wärmeabtransport von dem Wärmeaustauschkörper 47. Der im radial inneren Bereich des Lüfterrades entstehende Unterdruck kann über den Axialkanal des Kühlkörpers Kondensat in die Kammer 51 saugen. Dort wird jedoch das Kondensat radial nach auswärts geschleudert und gelangt über die Kanäle 52 zurück in den Innenraum des Gefäßes 1.

Die bei einer Rühreinrichtung der vorliegend angegebenen Art vorgesehene Zentrierung und Stabilisierung der Lagerung der Gefäße 1 ermöglicht die Anbringung von Behandlungseinrichtungen 11 nach der Art des Kühlkopfs nach den Fig. 11 und 12, wobei der Schwerpunkt der rotierenden Einrichtungsteile verhältnismäßig hoch liegt. Gleichwohl zeigt die Einrichtung eine hohe Laufruhe über einen großen Drehzahlbereich.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer weiteren Behandlungseinrichtung 12 in Gestalt eines den unteren Teil des Gefäßes 1 umgebenden Heizers 54. Der Heizer ist in Gestalt eines zylindrischen Mantels auf der Oberseite der Gerätebasis 13 befestigt. Aufgrund der guten Zentrierung und Stabilisierung der Drehlagerung der Gefäße 1 kann der Heizer 54 die Außenfläche des Gefäßes 1 mit geringem Abstand umschließen und entfaltet daher bei der Behandlung des Gefäßinhaltes eine erhöhte Wirksamkeit.

Wird ein Kühlkopf der in Fig. 11 gezeigten Art in Verbindung mit einer weiteren Behandlungseinrichtung in Gestalt eines Heizers gemäß Fig. 13 verwendet so wird eine zu behandelnde Flüssigkeit in dem Gefäß 1 in dessen unteren Bereich verdampft und im oberen Bereich an dem Wärmetauschkörper 47 wieder kondensiert, derart, daß es innerhalb des Gefäßes zusätzlich zu den durch die Gefäßdrehung bewirkten Rühreffekten zu einem Kreislauf in vertikaler Richtung kommt.

Es sei hier angemerkt, daß der Drehrichtungswechsel und die Änderung der Drehzahl bei allen gezeigten Ausführungsformen für die Beeinflussung des Mischungsergebnisses von Rühreinrichtungen der vorliegend angegebenen Art bedeutsam ist. Aus diesem Grunde sollten Behandlungseinrichtungen 11 in ihrer Wirkung drehrichtungsunabhängig sein.

Die Rühreinrichtung nach Fig. 14 weist eine Basisplatte 191 auf, welche mit zylindrischen Durchbrüchen 192 versehen ist. Von unten ist in jeden Durchbruch 192 ein Stopfen 193 eingesteckt, der an seiner nach aufwärts weisenden Fläche mit einer flachen Lagerschale 194 versehen ist, die zusammen mit dem sphärischen unteren Ende des Gefäßes 195 für eine zu behandelnde Flüssigkeit Vertikalabstützmittel bildet und geringe Zentrierungskräfte auf das untere Ende des Gefäßes 195 ausübt.

Von dem Stopfen 193 aus ragt ein einzelner elastischer Steg 196 nach aufwärts zu einem die Gefäßwand in ihrem bereits im wesentlichen zylindrischen Bereich umgreifenden, geschlitzten Ring 197, der dazu dient, im Falle eines Anlaufes des Gefäßes195 bei Schwingungen und Rattererscheinungen der Vertikalabstützmittel das Gefäß sanft und schwingungsdämpfend wieder in die zentrische Lage zurückzuführen. Es zeigt sich überraschenderweise, daß selbst bei hohen Gefäßdrehzahlen von bis über 8000 1/min. die Zentrier- und Stabilisierungsmittel in Gestalt des über den Stopfen 193 mittels des einzelnen Steges 196 gehaltenen, geschlitzten Ringes 197, welcher ebenso wie der genannte Steg und der Stopfen aus zähelastischem Kunststoff gefertigt sein kann, das untere Gefäßende zentrisch halten und ermöglichen, daß beim Hochfahren der Drehzahl Resonanzbereiche, in denen Schwingungen auftreten können, ohne Schwierigkeiten durchfahren werden können.

Über der Grundplatte 191 ist mittels schematisch angedeuteter Gestellteile oder Stützen 198 eine Plattenanordnung 199 gehalten, die eine obere, mit je einem Durchbruch für den Durchtritt des Gefäßes 195 und eines darauf aufgesetzten Deckels 1910 versehene ferromagnetische Jochplatte 1911, eine untere Polschuhanordnung 1912 um den jeweiligen Durchbruch herum gruppierter Polschuhe, zwischen der Jochplatte 1911 und der Polschuhanordnung 1912 sich erstreckende Polkerne 1913 und diese jeweils umgebende Erregerspulen 1914 enthält. Die Erregerspulen 1914 werden durch eine in der Zeichnung nicht gezeigte elektrische Steuervorrichtung so erregt, daß sich über den nach aufwärts gekröpften, um die Durchbrüche der Plattenanordnung 199 herum gruppierten Polstücken der untere Polschuhanordnung 1912 ein magnetisches Drehfeld ausbildet.

Der auf das obere Gefäßende aufgesetzte Deckel 1910 reicht mit einem rohrförmigen Ansatz 1916 in die Mündung des Gefäßes 195 hinein, wobei der rohrförmige Ansatz 1916 am unteren Ende zur Wand des Gefäßes 195 hin abgeschrägt ist und einen teilweisen Abschluß der oberen Gefäßmündung in der Weise ausbildet, daß die bei hoher Drehzahl des Gefäßes 195 durch die Zentrifugalkräfte hochgedrückte Flüssigkeitsfüllung im Gefäß zurückgehalten wird und nicht aus der Öffnungsmündung abgeschleudert wird.

Außen reicht der Deckel 1910 axial entlang der Gefäßwand nach abwärts und ist an seinem unteren Rand mit einem von der Gefäßwand Abstand haltenden Flansch 1917 versehen, in den ein Magnetsystemring 1918 eingebettet ist. Die Ausbildung des Magnetsystemrings 1918 ist wie anhand von Fig. 10 oben erläutert. Er enthält einen oberen Jochring aus ferromagnetischem Material und an diesen von unten axial angesetzte, kreisringsektorförmige Ferritmagneten, welche axial polarisiert sind.

Der Magnetsystemring 1918 zieht die Anordnung aus dem Gefäß 195 und dem Deckel 1910 in Richtung auf die den jeweiligen Durchbruch der Plattenanordnung 199 umgebenden, jeweils kreisringsektorförmigen Polstücke 1915. Er hält dadurch das untere Ende des Gefäßes 195 gegen die flache Lagerpfanne 194 gedrückt und übt auf das obere Gefäßende zugleich eine Zentrierwirkung aus, da jede Abweichung der Gefäßlängsachse von der Vertikalstellung bewirkt, daß sich die Stirnfläche der Ferritmagneten auf Kreisbogen um die Berührungsstelle des unteren Gefäßendes auf der Lagerpfanne 194 bewegen und hierbei sich von den Stirnflächen der Polstücke 1915 entfernen, was zu eintsprechenden Richtkräften zur Wiederherstellung der Vertikalstellung des Gefäßes 195 führt. Bei Erzeugung eines rasch rotierenden magnetischen Drehfeldes wird der Magnetsystemring 1918 von diesem Drehfeld mitgenommen und versetzt dadurch das Gefäß 195 und den Deckel 1910 in entsprechende Rotation.

Jeder der Durchbrüche der Plattenanordnung 199 ist mit einer einstückig an eine obere Kunststoffabdeckung 1922 der Plattenanordnung angesetzten Auskleidung 1923 versehen, welche zusammen mit der Abdeckung 1922 die in der Plattenanordnung 199 befindlichen Antriebsmittel vor Umgebungseinflüssen schützt. Von der ausreichenden Abstand von dem Gefäß 195 und den Flächen des Deckels 1910 haltenden Auskleidung 1923 ragt ein Umfangsflansch 1924 nach aufwärts, der mit der Innenfläche des Flansches 1917 des Deckels 1910 als Notlager und zusätzliches Zentriermittel zusammenwirkt, wobei ein Anlaufen des rotierenden Flansches 1917 mit seiner Innenfläche gegen die Außenfläche des Flansches 1924 und ein beginnendes Sichabwälzen der soeben genannte Teile bei Rattererscheinungen in Verbindung mit Kreiselkräften der aus dem Gefäß 195 und dem Deckel 1910 gebildeten Baueinheit dazu führt, daß der Flansch 1924 und der Flansch 1917 wieder außer Berührung kommen und Rattererscheinungen abklingen.

Weitere Zentrier- und Stabilisierungsmittel sind an der jeweiligen oberen Ausmündung des Durchbruches der Plattenanordnung 199 in Gestalt eines nachgiebigen Kunststoffringes 1925 vorgesehen, der in die obere Ausmündung der Auskleidung 1923 eingesetzt ist und mit einem dämpfenden Innenflansch bei beginnendem exzentrischem Umlauf des Deckels 1910 und des oberen Gefäßendes die zentrische Lage wiederherstellt.

Wird in Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 14 der Drehantrieb für das Gefäß 195 und den Deckel 1910 nicht durch ein nahe dem oberen Gefäßende befindliches Magnetfelderzeugungssystem sondern etwa durch nahe dem unteren Gefäßende befindliche Antriebsmittel erreicht, so können gleichwohl magnetische Zentrier- und Stabilisierungsmittel unter Verwendung des Deckels 1910 gemäß Fig. 14 vorgesehen sein. In diesem Falle ist anstelle der Polstücke, die um den jeweiligen Durchbruch einer über Stützen 198 gehalterten Plattenanordnung gelegen sind, im unteren Teil ein ferromagnetischer Gegenring eingebettet, derart, daß jedenfalls das Gefäß und der Deckel wiederum durch den Magnetsystemring 1918 gegen die Lagerpfanne 194 gezogen wird und die zuvor erwähnte Zentrierwirkung erreicht wird.

In der in ihrem unteren Bereich schematisch dargestellten Ausführungsform von Fig. 15 sind die Vertikalabstützmittel und Drehhalterungsmittel an einem Träger 1927 ausgebildet, der in einem oberen Abschnitt einen Aufnahmeraum zur Aufnahme des unteren Endes des Gefäßes 195 umgrenzende, elastische Finger 1928 aufweist, die mit Rastnocken 1929 in Rastmulden 1930 einfedern, wenn das Gefäß 195 in den Träger 197 eingedrückt wird. Die Rastmulden 1930 in der Wand des Gefäßes 195 haben den zusätzlichen Vorteil, daß sie eine verstärkte mechanische Kopplung zwischen dem Gefäß 195 undd er zu behandelnden Flüssigkeit und damit eine verstärkte Durchmischung derselben herbeiführen.

In seinem unteren Abschnitt ist der Träger 1927 mit einer axial nach aufwärts reichenden Bohrung 1931 versehen, deren oberer Abschuß als Lagerpfanne 1932 ausgebildet ist. Die Wölbung der Lagerpfanne 1932 kann verhältnismäßig flach ausgebildet sein. Gegen die Lagerpfanne 1932 ist in der aus Fig. 15 ersichtlichen Weise federnd ein Lagerzapfen 1933 angedrückt, der konzentrisch in dem Durchbruch 192 der Basisplatte 191 aufragt und zusammen mit der Lagerpfanne 1932 des Trägers 1927 die Vertikalabstützmittel für das Gefäß 195 bildet, das im übrigen an seinem oberen Ende in der aus Fig. 14 ersichtlichen Weise gelagert, zentriert, schwingungsgedämpft und angetrieben sein kann.

Als Zentrier- und Stabilisierungsmittel ist bei der Ausführungsform nach Fig. 15 in den Durchbruch 192 der Basisplatte 191 wiederum ein Stopfen 193 eingesetzt, über dem durch elastisch nachgiebige Stege 196 ein Zentrier- und Dämpfungsring 197 gehalten ist, der die zylindrische Außenwand des unteren Abschnitts des Trägers 1927 mit vergleichsweise geringem Spiel umgibt und den Träger 1927 und damit das untere Ende des Gefäßes 195 beim Auftreten von Schwingungen wieder in eine zentrische Lage zurückführt.

Um beim Eindrücken des Gefäßes in den Raum zwischen den Fingern 1928 die Lagerkonstruktion aus dem Lagerzapfen 1933 und der Lagerpfanne 1932 nicht zu beschädigen, ist dafür Sorge getragen, daß bei diesem Vorgang der Lagerzapfen 1933 nach abwärts zurückweicht, bis das untere Ende des Trägers 1927 gegen den Stopfen 193, welcher an der Basisplatte 191 befestigt sein kann, anläuft, wonach bei nun eingerücktem Gefäß 195 am Träger 1927 der Lagerzapfen 1933 die gesamte Anordnung wieder in die etwa in Fig. 15 gezeigte Stellung hochdrückt.

Wird das Gefäß 195 aus der Einspannung zwischen den Fingern 1928 abgezogen, so bewirkt ein Radialflansch 1934 des Trägers 1927, daß der Träger durch Anlaufen des Radialflansches 1934 gegen eine über die Mündung des Durchbruches 192 der Basisplatte reichenden Deckplatte 1935 zurückgehalten wird und nicht von der Basisplatte 191 getrennt wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 16 enthält als Vertikalabstützmittel ähnlich wie die Ausführungsform nach Fig. 14 eine flache Lagerpfanne 194, die mit dem sphärischen unteren Ende des Gefäßes 195 als Lagerung zusammenwirkt und an einem von der Basisplatte 191 aufragenden etwa zylindrischen Körper 1936 vorgesehen ist.

Mit der Basisplatte 191 ist, wie durch strichpunktierte Linien 1937 in Fig. 16 schematisch angedeutet ist, eine Baueinheit 1938 verbunden, die auf ihrer Oberseite eine Jochplatte 1939 aus ferromagnetischem Werkstoff trägt, welche mit jeweils einem Durchbruch zum Durchtritt des unteren Endes des Gefäßes 195 zu der Lagerpfanne 194 hin versehen ist. Der Durchbruch der Jochplatte 1939 weist einen rundumlaufenden, nach aufwärts weisenden Flansch auf, der einem Magnetsystemring 1918 der in Verbindung mit. Fig. 14 beschriebenen Art gegenübersteht. Dieser Magnetsystemring 1918 ist ein einen Ring 1940 aus zähelastischem Kunststoff eingebettet, der auf das untere Ende des Gefäßes 195 aufgeschoben ist. Im Betrieb wird das Gefäß 195 von dem Ring 1940 aufgrund der Zusammenwirkung . zwischen dem Magnetsystemring 1918 und dem als ferromagnetischer Gegenring wirkenden Umfangsflansch der ferromagnetischen Jochplatte 1939 nach abwärts gegen die Lagerpfanne 194 gezogen und zugleich wird das untere Gefäßende aufgrund der Zusammenwirkung zwischen dem Magnetsystemring 1918 und dem genannten als ferromagnetischer Gegenring dienenden Teil der Jochplatte 1939 zentriert. Es sei hier erwähnt, daß die am oberen Ende des Gefäßes 195 der Ausführungsform nach Fig. 16 vorgesehenen Drehhalterungs-, Zentrier- und Stabilisierungsmittel gestellseitig ausreichend großen Durchmesser der jeweiligen Durchbrüche haben, um eine Entnahme des Gefäßes 195 zusammen mit dem Ring 1940 aus der Rühreinrichtung zu ermöglichen.

Die mit der Basisplatte 191 verbundene Konstruktionseinheit 1938 enthält auf der Unterseite der ferromagnetischen Jochplatte 1939 Zylinder 1941 und darin geführte Kolben 1942, welche auf der Unterseite durch Druckmittelquellen 1943 mit Druckmittel beaufschlagbar und gegen Federkraft nach aufwärts bewegbar sind, so daß eine mit jeweils einem zylindrischen Rohransatz 1944 versehen Platte 1945 axial nach aufwärts angehoben und bei Entlastung der Kolben 1942 durch die Federmittel wieder abgesenkt werden kann.

Der je einem Gefäß 195 zugeordnete Rohransatz 1944 hat geringfügig größeren Durchmesser als der zylindrische Teil der Wand des Gefäßes 195, derart, daß im angehobenen Zustand der Platte 1945 und des Rohransatzes 1944 die Innenwand des letzteren insbesondere dann, wenn diese mit einem in Fig. 16 angedeuteten Störhöcker versehen ist, das untere Ende des Gefäßes 195 zum Rattern anregt, was zur Durchführung besonders intensiver Mischvorgänge in der zu behandelnden Flüssigkeit innerhalb des Gefäßes 195 sehr vorteilhaft ist. Das bewußte Anregen von Rattererscheinungen für vorbestimmte Betriebsabschnitte ist unabhängig von der Drehzahl des Gefäßes 195 von selbständiger Bedeutung. Ausdrücklich sei hier darauf hingewiesen, daß der Mechanismus zum Anheben der Platte 1945 und des Rohransatzes 1944 nur als ein Beispiel beschrieben ist und daß vielerlei andere Mechanismen hier zum willkürlichen und reproduzierbaren Auslösen von Rattererscheinungen vorgesehen werden können. Wesentlich ist, daß ein verhältnismäßig starr gegenüber dem Gestell gehalterter Ringkörper in einen Abschnitt der Außenwand des Gefäßes 195 bewegt wird, in welchem der Ringkörper geringen Radialabstand von der Gefäßaußenwand hat, so daß diese im Betrieb im wesentlichen augenblicklich in Berührung mit dem Ringkörper gelangt und dann Ratterbewegungen auslöst, welche in anderen Betriebsweisen und Betriebsphasen unerwünscht sind.

Die Ausführungsform nach Fig. 17 enthält als Vertikalabstützmittel einen von einer in Fig. 17 nicht dargestellten Basis aufragenden Stopfen oder Sockel 193 mit ebener Oberfläche, auf welchem das untere, kuppenartige Ende des Gefäßes 125 aufsitzt. Zur Zentrierung dient ein auf dem Stopfen oder Sockel 93 vertikal geführter Ring 197, der mit ganz geringer Kraft durch eine umschlingende Schraubenfeder 196a gegen das untere Gefäßende gedrückt wird und beim Umlauf des Gefäßes dieses zentriert und Schwingungen wirkungsvoll abdämpft. Nahe dem oberen Ende des Gefäßes 105 ist dieses in der dargestellten Weise mit einer rundum laufenden Einschnürung versehen, welche, wie zuvor bereits erwähnt, als Schutz gegen ein Auslaufen von durch Horizontalkräfte hochgeschleuderter Flüssigkeit dienen kann. Darunter besitzt das Gefäß 105 eine rundum laufende Auswölbung, derart, daß ein Absatz gebildet ist, gegen den sich ein aus Kunststoff gefertigter Ringkörper 1918a abstützt, der von oben auf die Mündung des Gefäßes 195 aufgeschoben ist und der einen Magnetsystemring 1918 enthält, dessen Aufbau zuvor für den Magnetsystemring 42 unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben worden ist. Unterhalb des Magnetsystemringes 1918 und diesem axial gegenüberstehend befindet sich in einer plattenartigen, gestellfesten Anordnung ein Magnetfelderzeugungssystem, wobei die Polstücke 1912 mit ihren freien Enden hochgebogen sind, ähnlich, wie dies für die Ausführungsform nach Fig. 8 beschrieben wurde. Der Durchbruch zwischen den Polstükken und in einer dem Magnetfelderzeugungssystem angehörenden Jochplatte ist durch eine Kunststoffhülse ausgekleidet, welche in eine Öffnung in einer das Magnetfelderzeugungssystem überdeckenden Platte aus Edelstahl eingedrückt ist. Diesbezügliche Einzelheiten erkennt der Fachmann ohne weiteres aus Fig. 17.

Von wesentlicher Bedeutung ist hier aber ein in den Ringkörper 1918a ebenso wie der Magnetsystemring 1918 eingebetteter Abschirmring 1918b aus ferromagnetischem Werkstoff, welcher die Aufgabe hat, von dem Magnetsystemring 1918 ausgehende, intensive Streufelder von benachbarten, zu dem Gefäß 195 identischen Gefäßen und Magnetsystemringen abzuschirmen, damit sich in einer Matrixanordnung mit Magnetfelderzeugungssystemen und diesen zugeordneten Gefäßen diese nicht gegenseitig beeinflussen und zuverlässig synchron mit demjenigen magnetischen Drehfeld umlaufen, daß von dem dem betreffenden Gefäß zugeordneten Magnetfelderzeugungssystem erregt wird.

Fig. 18 zeigt eine Ausführungsform des unteren Teils einer Rühreinrichtung der hier angegebenen Art, bei der ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 15 ein Träger 1927 aus zähelastischem Kunststoff mit am oberen Ende jeweils Rastnocken 1929 tragenden Fingern1928 versehen ist, zwischen die ein mit Rastmulden 1930 versehenes Gefäß 195 mit seinem unteren Ende einrastbar ist.

Bei dieser Ausführungsform sind Antriebsmittel ähnlich denjenigen von Fig. 14 hier im Bereich des unteren Endes des Gefäßes 195 vorgesehen. Im einzelnen ragt von der Basisplatte 191 wiederum ein gefederter Lagerzapfen 1933 axial nach aufwärts in eine Bohrung 1931 im unteren Abschnitt des Trägers 1927, wobei die Bohrung 1931 durch eine mit der Spitze des Lagerzapfens 1933 zusammenwirkende Lagerpfanne 1932 abgeschlossen ist.

Am unteren Ende des mit der Bohrung 1931 versehenen Abschnittes des Trägers 1927 ist in den Träger ein Magnetsystemring 1918 eingebettet. Der unteren Stirnfläche des Magnetsystemrings 1918 mit bestimmtem Vertikalabstand gegenüberstehend liegen in kreisförmiger Anordnung die kreisringsektorförmigen Polstücke 1915 der Polschuhe eines Magnetfelderzeugungssystems, das zur Erzeugung eines über den Stirnflächen der Polstücke 1915 erzeugten magnetischen Drehfeldes um den vom Träger 1927 eingenommenen Raum herum Erregerspulen 1914 aufweist, welche zwischen den Polschuhen 1912 und einer ferromagnetischen Jochplatte 1911 angeordnete Polkerne umgeben, ähnlich, wie dies im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 14 beschrieben wurde, wobei allerdings bei der Ausführungsform nach Fig. 18, wie bereits erwähnt, das Antriebssystem hier nahe dem unteren Ende des Gefäßes 195 installiert ist.

Bemerkenswert bei der Ausführungsform nach Fig. 18 ist, daß die kreisringförmige Anordnung der Stirnflächen der Polstücke 1915 größeren Durchmesser hat als die darüberliegende kreisringförmige Anordnung der Stirnfläche des Magnetsystemrings 1918, wodurch erreicht wird, daß immer dann, wenn sich der Träger 1927, etwa bei abgetrenntem Gefäß 195, um die Berührungsstelle zwischen dem Lagerzapfen 1933 und der Lagerpfanne 1932 zu verkippen sucht, sich wesentliche Bereiche der einander gegenüberstehenden Stirnflächen des Magnetsystemrings 1918 einerseits und der Polstückanordnung 1915 andererseits voneinander entfernen und es somit zu Richtkräften kommt, welche den Träger 1927 relativ zu der ortsfesten Konstruktion über der Basisplatte 191 wieder aufrichten.

Der Radialflansch 1934 des Trägers 1927 gemäß Fig. 18 wirkt mit der gestellfesten, über der Jochplatten 1911 gelegenen Platte 1935 in derselben Weise zusammen, wie dies für die Ausführungsform von Fig. 15 bereits beschrieben wurde. Entsprechendes gilt für die federnde Abstützung des Lagerzapfens 1933.

Es sei hier ohne zeichnerische Darstellung angegeben, in welcher Weise der in dem jeweiligen Gefäß 5 zu behandelnden Flüssigkeit Wärme zugeführt werden kann, wenn die hier angegebene Rühreinrichtung in einer Vakuumkammer betrieben wird. Wegen der im wesentlichen berührungslos arbeitenden Drehhalterung, Zentrierung und Stabilisierung einer Rühreinrichtung der vorliegenden angegebenen Art kann ein Wärmetransport zu dem die zu behandelnde Flüssigkeit enthaltenen Gefäß nur durch Strahlung und Restkonvektion erfolgen.

Ein Wärmetransport von der Basisplatte aus erfolgt beispielsweise durch Leitung in den Leiterzapfen und dann durch Strahlung und Restkonvektion zum Träger und von diesem schließlich über die Wand des Gefäßes in die zu behandelnde Flüssigkeit.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die durch Strahlung und Restkonvektion wärmeübertragenden, einander gegenüberstehenden Flächen auf der Seite der beheizten Basisplatte und auf der Seite des Trägers durch im Querschnitt kammartig ineinander greifende, zueinander koaxiale Hülsenteile vergrößert.

Diese Flächenvergrößerung kann auch durch von dem Träger radial wegstehende Ringscheiben und entsprechend radial einwärts ragende feststehende Ringscheiben, welche letztere zur Montage in geteilter Anordnung ausgeführt sind, erreicht werden.

Es sei hier nochmals erwähnt, daß die angegebene Konstruktion Gefäßdrehzahlen bis über 8000 1/min. gestattet, wobei derart hohe Drehzahlen zu auf die zu behandelnde Flüssigkeit wirkenden Beschleunigungskräften von mehr als der 500fachen Erdbeschleunigung führen. Diese Beschleunigungskräfte verhindern wirkungsvoll eine Schaumbildung und beeinflussen wesentlich das Behandlungsergebnis. Bedeutsam ist ferner, daß die hohen Drehzahlen des Gefäßes bzw. der Gefäße dazu führen, daß sich diese bei Punktabstützung an ihrem unteren Ende oder nahe ihrem unteren Ende wie sehr stabile Kreisel verhalten, welche von den hier angegebenen Zentrier- und Stabilisierungsmittel lediglich durch sanfte Korrekturbewegungen in ihrer stabilen Vertikalstellung gehalten werden, wobei gegebenenfalls auftretende Schwingbewegungen außerordentlich rasch zum Abklingen gebracht werden können.

Die Erfindung umfaßt auch Ausführungsformen der beschriebenen Art, bei denen in die jeweiligen Gefäße, welche aus Kunststoff oder Glas oder Edelstahl bestehen können, Einsatzgefäße zur Aufnahme der zu behandelnden Flüssigkeit eingesetzt werden, derart, daß die Gefäße 5 bei solchen Ausführungsformen festen Bestandteil der Einrichtung bilden.

Die in Fig. 19 gezeigte Einrichtung enthält eine Grundplatte 161 auf welcher eine Gerätebasis über Füße 163 abgestützt ist.

In der Gerätebasis 162 befindet sich ein Magnetfelderzeugungssystem 164, dessen Erregerspulen 165 über ein Kabel 166 mit einer Steuereinrichtung verbunden sind, mittels welcher die Erregerspulen 165 in solcher Weise mit elektrischem Strom beaufschlagt werden können, daß das Magnetfelderzeugungssystem in einem bestimmten Bereich dr Gerätebasis 162 ein intensives rotierendes magnetisches Antriebslfeld zu erzeugen vermag, dessen Drehzahl und Drehrichtung willkürlich einstellbar bzw. veränderbar ist.

Das Magnetfelderzeugungssystem 164 ist innerhalb der Gerätebasis 162 beispielsweise in Kunststoff eingegossen und enthält die von den Erregerspulen 165 umgebende Kerne 16, eine mit einem Durchbruch 168 versehene magnetische Rückschlußplatte 169 sowie an den oberen Enden der Kerne 167 befestigte, um einen mit dem Durchbruch 168 vertikal fluchtenden Durchbruch 1610 gruppierte Polstücke 1611, wie dies im einzelnen aus Fig. 20 zu erkennen ist.

Den Öffnungen oder Durchbrüchen 168 und 1610 des Magnetfelderzeugungssystems 164 entspricht ein durchgehender Durchbruch 1612 in dem Gesamtkörper der Gerätebasis 162, wobei nahe der oberen Ausmündung des Durchbruches 1612 sich innerhalb der Kunststoff-Vergußmasse hinter der Innenfläche des Durchbruches die radial inneren Enden der Polstücke 1611 befinden. Demgemäß wird das intensive rotierende magnetische Antriebsfeld gerade in diesem Bereich des Durchbruches 1612 erzeugt.

Aus Fig. 19 ist weiter zu erkennen, daß auf die Gerätebasis 162 eine Abdeckplatte 1613 aufgelegt ist, die eine dem Durchbruch 1612 entsprechende Öffnung 1614 aufweist, längs deren Rand einstückig eine Hülse 1615 angesetzt ist, die als Auskleidung durch den Durchbruch 1612 nach abwärts reicht. Die mit der Hülse 1615 versehene Abdeckplatte 1613 kann zu Reinigungszwecken von der Gerätebasis abgenommen werden und schützt die Gerätebasis vor Verunreinigung durch aus Behandlungsgefäßen heraustropfende Flüssigkeit.

Die Abdeckplatte 1613 ist mit Vertiefungen 1616 versehen, in welche Füße 1617 eines Gestells 1618 zu dessen genauer Positionierung einsetzbar sind. Das Gestell 1618 enthält von Stützen 1619 auf Abstand gehaltene, mit Durchbrüchen versehene Platten 1620 und 1621.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß gemäß einer in der Zeichnung nicht gezeigten Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 19 das Gestell 1618 auch so ausgebildet sein kann, daß die Stützen 1619 sich nicht gegen die Abdeckplatte 1613 und die Gerätebasis 162 abstützen, sondern mit an der Gerätebasis 162 vorbeigeführten, verlängerten Füßen zu der Grundplatte 161 reichen. Eine solche abgewandelte Ausführungsform kann besonders dann von Vorteil sein, wenn die gesamte Einrichtung zur gleichzeitigen Handhabung einer Vielzahl von Behandlungsgefäßen in Verbindung mit einer ein Vielfach-Magnetfelderzeugungssystem enthaltenden Gerätebasis ausgebildet ist.

Von der Grundplatte 161 ragt ein Lagerstift 1622 mit einer Lagerspitze 1623 auf.

Über die obere Öffnung 1624 der Platte 1621 und die Öffnung 1625 der Platte 1620 und schließlich durch die Öffnung 1614 der Abdeckplatte 1623 und den Durchbruch 1612 der Gerätebasis 162 ist in die bisher beschriebene Anordnung eine aus einem etwa zylindrischen Behandlungsgefäß 1626 und einem mit diesem gekuppelten Halterungsansatz 1627 bestehende Baueinheit eingesetzt. Der Halterungsansatz 1627 weist in der aus Fig. 19 zu ersehenden Weise nach aufwärts reichende Arme auf, die auf ihrer Innenseite so profiliert sind, daß sie das Behandlungsgefäß 1626 sicher greifen und abstützen. Die Haltearme des Halterungsansatzes 1627 lassen sich durch mittels strichpunktierter Linien angedeuteter Ausschnitte der Öffnung 1624 der Platte 1621 hindurchschieben.

Ein zylindrischer unterer Teil des Halterungsansatzes ist mit einer von seinem unteren Ende nach aufwärts reichenden Sachbohrung 1628 versehen, dessen oberes Ende eine mit der Lagerspitze 1623 des Lagerstiftes 1622 zusammenwirkende Lagerpfanne für eine Spitzenlagerung der aus dem Halterungsansatz 1627 und dem Behandlungsgefäß 1626 bestehenden Baueinheit bildet.

Oberhalb des Endes der Sackbohrung 1628 ist in den zylindrischen Teil des Halterungsansatzes 1627 ein Magnetstab 1629 eingegossen, welcher sich in der in Fig. 19 gezeigten Gebrauchslage der Anordnung auf dem Niveau der Polstücke 1611 innerhalb der Gerätebasis 162 befindet und damit dem intensivsten Teil des von dem Magnetfelderzeugungssystem 164 erzeugten rotierenden magnetischen Antriebsfeldes ausgesetzt ist.

Die konisch ausgebildete Öffnung 1625 der Platte 1620 umgibt einen entsprechend konisch ausgebildeten Abschnitt des Halterungsansatzes 1627 mit ausreichendem Spiel, ist aber so bemessen, daß beim Abheben des Gestells 1618 von der Abdeckplatte 1613 das Behandlungsgefäß 1626 und der Halterungsansatz 1627 ebenfalls von der Gerätebasis 162 und dem Lagerstift 1622 abgehoben werden.

Die Öffnung 1624 der Platte 1621 hat ebenfalls ausreichend Spiel gegenüber der Außenwand des Behandlungsgefäßes 1626, da bei ausreichender Drehzahl des Behandlungsgefäßes und seines Inhaltes Kreiselkräfte die aus dem Halterungsansatz 1627 und dem Behandlungsgefäß 1626 bestehende Baueinheit abstützen. Es, kann zweckmäßig sein, daß nur am Umfang verteilte kurze Umfangsabschnitte des Innenrandes der Öffnung 1624 bis nahe an die Wand des Behandlungsgefäßes 1626 reichen, um ein Rattern zu vermeiden.

Wird das Magnetfelderzeugungssystem 164 der Gerätebasis so gesteuert, daß das Behandlungsgefäß 1626 mit seiner Flüssigkeitsfüllung 1630 vom Stillstand rasch bis zu einen Drehzahl von beispielsweise 2000 Umdrehungen/Minute hochläuft, so haften Flüssigkeitsschichten an der Behandlungsgefäß-Innenwand und es findet eine Scherung der hohlzylinderförmigen Flüssigkeitsschichten aufeinanderfolgend bis zur Mittellängsachse des Behandlungsgefäßes statt. Wird dann die rotierende Anordnung abgebremst, so behalten die radial inneren hohlzylindrischen Flüssigkeitsschichten länger ihre einmal erreichte Drehzahl, während die wandnahen Flüssigkeitsschichten rascher abgebremst werden, so daß wiederum eine Scherung und damit Durchmischung der Flüssigkeitsfüllung des Behandlungsgefäßes stattfindet.

Durch mehrmaliges, gegebenenfalls periodisches Beschleunigen, Abbremsen und Beschleunigen in entgegengesetzter Drehrichtung erreicht man einen intensiven Rühr- oder Durchmischungseffekt. Diese Wirkung kann noch verstärkt werden, wenn das Behandlungsgefäß 1626 mit inneren Wandvorsprüngen oder axial verlaufenden Rippen oder Einstülpungen oder mit einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt versehen wird.

Die Ausführungsform einer Einrichtung der hier angegebenen Art, welche in Fig. 21 nur in ihrem unteren Teil und schematisch angegeben ist, unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 19 im wesentlichen dadurch, daß innerhalb der Gerätebasis 162 das Magnetfelderzeugungssystem 164 gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 19 umgekehrt eingebaut ist, derart, daß sich die Polstücke 1611 auf der Unterseite der Gerätebasis 162 befinden und sich die radial inneren Enden der Polstücke im Bereich der unteren Öffnung des Durchbruches 1612 der Gerätebasis gegenüberstehen. Demgemäß ist der Dauermagnetkörper, welcher die Antriebsteilanordnung des Halterungsansatzes 1627 bildet, am unteren Ende des zylindrischen Abschnittes des Halterungsansatzes 1627 befestigt und hat hier die Gestalt eines diametral magnetisierten Dauermagnetringes 1631, dessen Bohrung dem Durchmesser der im zylindrischen Abschnitt des Halterungsansatzes nach aufwärts reichenden Sackbohrung 1628 entspricht. In die Sackbohrung 1628 reicht wiederum in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 19 der von der Grundplatte 161 hochstehende Lagerungsstift 1622 bis zu dem als Lagerpfanne dienenden Bohrungsende.

Im oberen Teil des Halterungsansatzes 1627 an diesen angeformte seitliche Arme stellen durch Einclipsen in eine Umfangsnut am unteren Ende des Behandlungsgefäßes 1626 die Verbindung zum Behandlungsgefäß her, von dem in Fig. 21 nur der untere Abschnitt gezeigt ist. Auch bei der Einrichtung nach Fig. 21 kann ein zur weiteren Abstützung des Behandlungsgefäßes dienendes Gestell nach Art des Gestells 1.618 der Ausführungsform nach Fig. 19 vorgesehen sein.

Die in Fig. 22 nur bereichsweise im Schnitt und in Seitenansicht gezeichnete Einrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 19 in erster Linie dadurch, daß der Halterungsansatz 1627 bei der Einrichtung nach Fig. 22 nicht mit einer Sachbohrung 1628 sondern mit einer Lagerspitze 1633 versehen ist, welche in eine als Lagerpfanne dienende kegelförmige Ansenkung 1634 der Grundplatte 161 eingesetzt ist, wobei die Ansenkung 1634 koaxial zu dem Durchbruch 1612 der Gerätebasis 162 positioniert ist. Der Dauermagnetkörper 1629 bei der Ausführungsform nach Fig. 22 befindet sich ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 19 im Bereich der oberen Ausmündung des Durchbruches 1612 der Gerätebasis 162 und liegt hier in dem Raum zwischen den einander gegenüberstehenden Polstücken 1611.

Am oberen Ende des Behandlungsgefäßes 1626 ist dieses durch die Öffnung 1624 der Platte 1621 des in Fig. 22 nicht eingezeichneten Gestells 1618 geführt, wobei in die Öffnung 1621 von deren Berandung aus dünne Kunststoffdrähte radial nach einwärts reichen, die sich mit ihren inneren Enden gegen die Außenwand des Behandlungsgefäßes 1626 abstützen und diesem eine ausreichende Führung für die Drehung der aus dem Behandlungsgefäß 1626 und dem Halterungsansatz 1627 gebildeten Baueinheit um deren Längsachse gewähren.

Wie zuvor schon angedeutet, können Einrichtungen der hier vorgeschlagenen Art so ausgebildet sein, daß eine Mehrzahl von Behandlungsgefäßen oberhalb einer Gerätebasis drehbar gelagert ist, die eine entsprechende Anzahl von bewegten magnetischen Antriebsfeldern zu erzeugen vermag, die jeweils in Wechselwirkung mit den einzelnen Behandlungsgefäßen zugeordneten Antriebsteilanordnungen treten. Jedes der Behandlungsgefäße und der daran vorgesehenen Halterungsansätze ist einer Lagervorrichtung zur drehbaren Lagerung von Behandlungsgefäß und Halterungsansatz zugeordnet.

Die in Fig. 23 gezeigte Ausführungsform stellt eine gegenüber den Ausführungsformen nach den Figuren 19 bis 22 abgewandelte Konstruktion dar. Das in der Gerätebasis 162 nach Fig. 23 befindliche Magnetfelderzeugungssystem 164 hat ähnlichen Aufbau, wie in Fig. 20 gezeigt, doch weisen die Polstücke 1611, wie aus der Darstellung von Fig. 23 in Verbindung mit der Aufsicht von Fig. 24 entnehmbar, nach aufwärts gebogene Teile 1611a auf, welche um den oberen Durchbruch 1610 des Magnetfelderzeugungssystems gruppiert sind. Die übrigen Teile des Magnetfelderzeugungssystems, nämlich die magnetische Rückschlußplatte 169 mit dem unteren Durchbruch 168, die von der Rückschlußpla.tte aufragenden Kerne 167, die Erregerwicklungen 165 und eine auf die von Füßen 163 abgestützte Gerätebasis 162 aufgelegte Abdeckplatte 1613 stimmen mit der Konstruktion nach Figuren 19 und 20 überein.

In die zu den Durchbrüchen 168 und 1610 des Magnetfelderzeugungssystems 164 koaxiale Öffnung 1614 der Abdeckplatte 1613 ist bei der Ausführungsform nach Fig. 23 eine becherförmige Auskleidung 100Z aus Kunststoff eingesetzt, von deren dickwandigem Boden ein Lagerstift 1622 aufragt.

Der Halterungsansatz 1627 für das bzw. jedes Behandlungsgefäß oder Reagenzglas 1626 hat bei der Ausführungsform nach Fig. 23 die Gestalt einer zweiteilig ausgeführten Nabe, deren mit einer Längsbohrung versehenes inneres Nabenteil mit Spiel auf dem Lagerstift 1622 aufsteckbar ist. Zwischen Absätzen der Nabenteile ist ein Magnetring 101Z gehalten, welcher ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 21 diametral magnetisiert ist. Dies ist in der Aufsicht von Fig. 24 angedeutet, wobei hier zur Vereinfachung der Darstellung Teile der becherförmigen Auskleidung 100Z weggelassen und der Dauermagnetring 101Z mit vergrößertem Durchmesser eingezeichnet ist.

Das äußere Nabenteil des Halterungsansatzes 1627 trägt einen Deckel, welcher mit einem Flansch das obere Ende der becherförmigen Auskleidung 100Z übergreift und ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum der becherförmigen Auskleidung 100Z verhindert. Schließlich trägt der Halterungsansatz 1627 von dem erwähnten Deckel nach aufwärts ragende Haltearme oder Aufnahmeteile, welche das untere Ende des zugehörigen Behandlungsgefäßes 1626 erfassen.

Obere Drehlagerungsmittel der Einrichtung gemäß Fig. 23 sind in der Darstellung weggelassen und können den zuvor beschriebenen Konstruktionen angehören.

Bemerkenswert ist bei der Ausführungsform nach den Figuren 23 und 24, daß die Antriebsmittel mit der mit einem Durchbruch versehenen, das Magnetfelderzeugungssystem 164 enthaltenden Gerätebasis 162 und dem an dem Halterungsansatz 1627 vorgesehenen Dauermagnetring 101Z zugleich die Vertikalabstützmittel für das Behandlungsgefäß 1626 und seine Füllung bilden, weil das sich zwischen den Polstückteilen 1611 ausbildende Magnetfeld in dem axialen Bereich des Durchbruches der Gerätebasis so intensiv ist, daß der Dauermagnetring 101Z und die Nabenteile des Halterungsansatzes 1627 sowie auch das Behandlungsgefäß 1626 mit Füllung in der Schwebe gehalten werden, ohne daß der Lagerstift 1622 dem Halterungsansatz 1626 axiale Abstützung gewährt.

Die Figuren 25 und 26 zeigen eine Abwandlung bzw. eine Weiterbildung der becherförmigen Auskleidung 100Z bzw. des Halterungsansatzes 1627 gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 23. Die Gerätebasis und das Magnetfelderzeugungssystem können jedoch wieder die in Fig. 23 gezeigte Gestalt aufweisen und wirken mit dem jeweiligen erzeugten magnetischen Drehfeld auf den diametral magnetisierten Dauermagnetring 101Z ein. Dieser ist bei der Ausführungsform nach Fig. 25 auf eine einstückig ausgeführte Nabe des Halterungsansatzes 1627 aufgeschoben und durch einen Sprengring festgehalten. Die becherförmige Auskleidung 100Z, welche in die Öffnung 1614 der Abdeckplatte 1613 der Gerätebasis eingedrückt ist, dient zur Abstützung des Lagerstiftes 1622, der hier in eine Bohrung des Bodens der Auskleidung 100Z eingesetzt und mittels Sprengring und Mutter befestigt ist. Von der Oberseite des die obere Ausmündung der Auskleidung 100Z übergreifenden Tellers des Halterungsansatzes 1627 ragt eine exzentrische Aufnahme für ein Behandlungsgefäß 1626 auf, derart, daß unter Mitwirkung einer am oberen Ende des Behandlungsgefäßes 1626 vorgesehenen, zu dem Lagerstift 1622 koaxialen Drehhalterung das Behandlungsgefäß 1626 zu Taumelbewegungen veranlaßt werden kann, was für bestimmte Behandlungsvorgänge in einer Flüssigkeitsfüllung des Behandlungsgefäßes 1626 wünschenswert ist.

Im Betrieb hat das obere Ende des Lagerstiftes 1622 vom Ende der koaxialen Lagerbohrung der Nabe des Halterungsansatzes 1627 einen Abstand und ebenso bildet sich ein Abstand zwischen dem unteren Ende der Nabe und dem Boden der becherförmigen Auskleidung 100Z aus, woraus erkennbar ist, daß im Betrieb das magnetische Drehfeld des Magnetfelderzeugungssystems den Dauermagnetring 101Z und auch den damit fest verbundenen Halterungsansatz 1627 axial in der Schwebe hält.

Die Gestalt des Halterungsansatzes 1627 bei der Ausführungsform nach Fig. 26 stimmt im wesentlichen mit der diesbezüglichen Ausbildung bei der Ausführungsform nach Fig. 23 überein. Gleiches gilt für die Gestalt der becherförmigen Auskleidung 100Z und für das mit dem diametral magnetisierten Dauermagnetring 101Z zusammenwirkende Magnetfelderzeugungssystem. Der Lagerstift 1622 liegt jedoch bei der Ausführungsform nach Fig. 26 nicht unmittelbar an der Wand einer Axialbohrung der Nabe des Halterungsansatzes 1627 an, sondern ist mit geringem Spiel durch eine in diese Axialbohrung eingesetzte Hülse 102Z geführt, welche jeweils stirnseitige Kegelflächen aufweist. Gegen diese Kegelflächen legen sich mit entsprechenden stirnseitigen Kegelfiächen versehene Zentrierringe 103Z an, welche am oberen Ende und am unteren Ende des Lagerstiftes 1622 vorgesehen sind und welche von einer am unteren Ende des Lagerstiftes 1622 vorgesehenen Schraubenfeder 104Z, welche den Lagerstift 1622 umschlingt, mit leichtem Druck aufeinander hin vorgespannt sind. Eine sichere drehfeste Verbindung zwischen den Zentrierringen 103Z und dem Lagerstift 1622 ist nicht erforderlich. Aufgrund der vom Magnetfelderzeugungssystem auf den Dauermagnetring 101Z ausgeübten Abstützkraft müssen die Zentrierringe 103Z und insbesondere auch die Schrauben-Druckfeder 104Z nicht axiale Abstützkräfte aufgrund des Gewichtes des Halterungsansatzes, des darin eingesetzten Behandlungsgefäßes und seiner Füllung aufnehmen. Vielmehr bewirken die Zentrierringe 103Z mit ihren kegeligen Stirnflächen in Zusammenwirkung mit den kegeligen Stirnflächen der Hülse 102Z eine Zentrierung und Schwingungsabdämpfung auch bei sehr hohen Drehzahlen des magnetischen Drehfeldes und damit sehr hohen Drehzahlen des Halterungsansatzes und des Behandlungsgefäßes.

Die Ausführungsformen nach den Figuren 27 bis 32 machen sich ähnlich wie die Ausführungsformen nach den Figuren 23 bis 26 die Abstützwirkung zunutze, welche von dem intensiven magnetischen Drehfeld ausgeht, das von einem Magnetfelderzeugungssystem einer mit durchgehenden Durchbrüchen versehenen Gerätebasis aufgebaut wird und mit einem Magnetkörper oder Magnetring zusammenwirkt, welcher an einem Behandlungsgefäß oder einem damit gekuppelten Halterungsansatz vorgesehen ist. Zusätzlich aber verwirklicht die Konstruktion der Ausführungsformen nach den Figuren 27 bis 32 ein Rühr- und Durchmischungsprinzip von selbständiger Bedeutung ohne komplizierte Vertikalabstützmittel und bei höchst einfacher Ausbildung der Drehhalterungsmittel, worauf nachfolgend im einzelnen eingegangen wird.

Zuvor wurde bereits ausgeführt, daß bei Rotation reagenzglasartiger Behandlungsgefäße um ihre Mittellängsachse der Gefäßinnenwand nahe Flüssigkeitsschichten zunächst rascher bei der Rotation mitgenommen werden, während der Rotationsachse näherliegende Flüssigkeitsschichten zurückbleiben, derart, daß die Scherkräfte im Flüssigkeitsvolumen die Durchmischung oder andere durch die Rotation geförderte Behandlungsvorgänge begünstigen. Dieser Effekt geht jedoch im stationären Zustand verloren, wenn die gesamte Flüssigkeit schließlich synchron mit dem Behandlungsgefäß rotiert. Aus diesem Grunde ist es bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen zweckmäßig, die Drehzahl der Behandlungsgefäße insbesondere periodisch zu variieren oder ggf. die Drehrichtung zu wechseln.

Bewegt man aber beispielsweise in zylindrisches Behandlungsgefäß translatorisch so, daß sämtliche Punkte der Mittellängsachse des Behandlungsgefäßes in Horizontalebenen gelegenen Kreisbahnen beschreiben, so ist zu beobachten, daß eine Flüssigkeitsfüllung durch eine solche translatorische Kreisbewegung aufgrund der Zentrifugalkräfte zunächst einseitig gegen die Gefäßinnenwand gedrängt wird und dann im Gefäß in dem durch die translatorische Kreisbewegung vorgegebenen Richtungssinn zu rotieren beginnt.

Wird jetzt der translatorischen Kreisbewegung des Behandlungsgefäßes eine Rotationsbewegung um die Mittellängsachse des Gefäßes in entgegengesetzter Richtung überlagert, so wirken auch im stationären Zustand ständig Scherkräfte zwischen in Radialrichtung benachbarten Flüssigkeitsschichten der Flüssigkeitsfüllung und man erhält einen sehr intensiven Durchmischungseffekt.

Zur Verwirklichung dieses Prinzips ist bei der Ausführungsform nach Fig. 27 eine hier mit 110Z bezeichnete Gerätebasis vorgesehen, die bezüglich der Ausbildung des Magnetfelderzeugungssystems mit magnetischer Rückschlußplatte oder Jochplatte, von dieser wegragenden Kernen, die Kerne umgebenden Erregerspulen und an den Kernen befestigten Polstücken dem Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 23 entspricht, wobei aber im Magnetfelderzeugungssystem die magnetische Rückschlußplatte oder Jochplatte auf der Oberseite und die Polstücke auf der Unterseite angeordnet sind. Außerdem haben Durchbrüche in der magnetischen Rückschlußplatte oder Jochplatte und in der Anordnung der Polstücke, welche einen zylindrischen, vertikalen, von einer Hülse ausgekleideten Raum begrenzen, bedeutet größeren Durchmesser als bei der Ausführungsform nach Fig. 23, wie man ohne weiteres aus Fig. 27 erkennt.

Die Gerätebasis 110Z ist mittels Füßen 111Z in größerer Höhe über einer Grundplatte 112Z abgestützt. In den hier mit 113Z bezeichneten zylindrischen Raum innerhalb der den Durchgangskanal der Gerätebasis 110Z auskleidenden Hülse ist ein hohlzylindrischer Behandlungsgefäßhalter 114Z eingesetzt, dessen Außendurchmesser wesentlich geringeren Durchmesser als der zylindrische Raum 113Z hat, wie aus Fig. 27 und auch aus der teilweise im Horizontalschnitt gezeichneten Teil-Aufsicht von Fig. 28 ersichtlich ist.

Der Behandlungsgefäßhalter 114Z trägt an seinem oberen Ende einen Radialflansch 115Z, dessen Außendurchmesser größer als der Durchmesser des zylindrischen Raumes 113Z ist und der bei ausgeschalteter Einrichtung auf dem oberen Ende der Auskleidungshülse des zylindrischen Raumes 113Z aufsitzt. In den Behandlungsgefäßhalter 114Z ist ein Ring 116Z aus ferromagnetischem Werkstoff eingebettet.

Die Bohrung des hohlzylindrischen Behandlungsgefäßhalters 114Z und der Durchbruch des ferromagnetischen Ringes 116Z haben im wesentlichen gleichen Durchmesser. Durch den Behandlungsgefäßhalter 114Z und den ferromagnetischen Ring 116Z ist der untere Teil eines im wesentlichen reagenzglasförmigen Behandlungsgefäßes 117Z hindurchgeschoben, welches sich mit einem Bund 118Z gegen die Oberseite des Behandlungsgefäßhalters 114Z abstützt. Nahe der oberen Öffnung des Behandlungsgefäßes 117Z weist dieses eine rundum laufende Einschnürung 119Z auf, welche die beispielsweise bereits anhand von Fig. 17 erläuterte Funktion erfüllt und eine Füllung des Behandlungsgefäßes 117Z am Herausgeschleudertwerden hindert, wenn die Flüssigkeitsfüllung durch die Zentrifugalkräfte gefördert an der Wand des Behandlungsgefäßes hochsteigt.

Werden die Brregerspulen des Magnetfelderzeugungssystems so mit Strom beaufschlagt, daß das Magnetfelderzeugungssystem ein intensives magnetisches Drehfeld in dem zylindrischen Raum 113Z aufbaut, so wird der ferromagnetische Ring 116Z in Richtung auf die Wand des zylindrischen Raumes 113Z gezogen und außerdem wird der ferromagnetische Ring 116Z zusammen mit dem Behandlungsgefäßhalter 114Z in den Bereich zwischen den Polstücken des Magnetfelderzeugungssystems angehoben, wie in Fig. 27 aus dem Abstand zwischen dem Radialflansch 115Z und dem oberen Ende der Auskleidungshülse des zylindrischen Raumes 113Z zu erkennen ist. Beim Fortschreiten des magnetischen Drehfeldes in Umfangsrichtung durch entsprechende Ansteuerung der Erregerwicklungen des Magnetfelderzeugungssystems wälzt sich der Behandlungsgefäßhalter 114Z, wie in Fig. 28 durch den radial äußeren Pfeil angedeutet, an der Innenwand des zylindrischen Raumes 113Z ab, wobei gleichzeitig das Behandlungsgefäß 117Z eine Rotation entsprechend dem in Fig. 18 eingezeichneten, radial inneren Pfeil ausführt.

Die Anordnung ist so getroffen, daß im Betrieb der Schwerpunkt des aus dem Behandlungsgefäß 117Z und der unter den Zentrifugalkräften verformten Füllung in dem von der Gerätebasis 110Z eingenommenen Axialbereich liegt. Die in Fig. 27 gezeigte Anordnung bedarf daher keiner zusätzlichen Drehhalterungs- und Vertikalabstützmittel und zeichnet sich durch besonders einfachen und übersichtlichen Aufbau aus.

In der Ausführungsform nach Fig. 29 findet ein Behandlungsgefäß 120Z Verwendung, welches einen mittleren Abschnitt größeren Durchmessers und einen unteren Ansatz 121Z geringeren Durchmessers sowie einen zur Behälteröffnung führenden Halsansatz desselben geringeren Durchmessers aufweist, wobei dieser Halsansatz mit 122Z bezeichnet ist.

Auf den unteren Ansatz 121Z des Behandlungsgefäßes 120Z ist ein ferromagnetischer Ring 123Z aufgeschoben, welcher sich zusammen mit dem unteren Ansatz 121Z des Behandlungsgefäßes 120Z in einem auch hier mit 113Z bezeichneten zylindrischen Raum innerhalb einer Auskleidungshülse eines Durchbruches des Magnetfelderzeugungssystems befindet, das entsprechend aufgebaut ist, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 27, wobei sich jedoch hier wiederum die Polstücke auf der Oberseite der mit 110Z bezeichneten Geratebasis befinden. Der ferromagnetische Ring 123Z liegt auf dem Niveau der Polstücke. Unterhalb des von dem ferromagnetischen Ring 123Z eingenommenen Bereiches ist in den zylindrischen Raum 113Z ein Lagerring 124Z in dem zylindrischen Raum 113Z so befestigt, daß die Durchgangsöffnung des Ringes 124Z zu dem zylindrischen Raum 113Z koaxial ist.

Oberhalb der Gerätebasis 110Z befindet sich in einem Abstand, der größer ist als die axiale Länge des mittleren Abschnittes des Behandlungsgefäßes 120Z, an einem nicht gezeigten, mit der Gerätebasis verbundenen Gestell eine Halteplatte 125Z, welche mit einer zur Achse des Ringes 124Z und des zylindrischen Raumes 113Z koaxialen Öffnung versehen ist. In diese Öffnung ist ein Lagerabstützring 126Z eingesetzt, dessen Durchgangsöffnung denselben Durchmesser hat wie die Durchgangsöffnung des Lagerabstützringes 124Z.

Erzeugt das Magnetfelderzeugungssystem ein magnetisches Drehfeld in dem zylindrischen Raum 113Z der Gerätebasis, so wird der ferromagnetische Ring 123Z an dem unteren Ansatz 121Z des Behandlungsgefäßes 120Z einseitig gegen die Innenwand des zylindrischen Raumes 113Z gezogen und synchron mit dem magnetischen Drehfeld längs dieser Innenwand rundum geführt. Hierbei wälzt sich die Außenwand des unteren Ansatzes 121Z am Innenumfang des Lagerabstützringes 124Z ab und gleichzeitig wälzt sich die Außenwand des identischen Durchmesser aufweisenden Halsansatzes 122Z des Behandlungsgefäßes 120Z an dem Innenumfang des Lagerabstützringes 126Z ab, wodurch das Behandlungsgefäß 120Z ganz entsprechende Bewegungen ausführt, wie dies zuvor für das Behandlungsgefäß 117Z der Ausführungsform nach den Figuren 27 und 28 erläutert wurde. Durch entsprechende Wahl der Durchmesser der Lagerabstützringe einerseits und der Abschnitte geringeren Durchmessers des Behandlungsgefäßes andererseits kann das Verhältnis zwischen der Drehung des magnetischen Drehfeldes und der Gegendrehung des Behandlungsgefäßes um seine Längsachse abgestimmt werden.

Es versteht sich, daß bei den Ausführungsformen nach den Figuren 27 bis 29, werden sie mit nur einem einzigen Behandlungsgefäß ausgeführt, in horizontaler Richtung wirkende Rüttelkräfte oder Schwingungen auftreten.

In einer Matrixanordnung aus einer Vielzahl von Magnetfelderzeugungssystemen und zugehörigen Behandlungsgefäßen können insgesamt solche Rüttelkräfte oder Schwingungen dadurch vermieden werden, daß die einzelnen Magnetfelderzeugungssysteme und zugeordneten Behandlungsgefäße in Vierergruppen geordnet werden, in denen die Behandlungsgefäße mit ihren Füllungen und die Teile der Antriebsmittel, welche sich mit den Behandlungsgefäßen bewegen, symmetrische und in Gegenphase liegende Bewegungen ausführen.

Zu diesem Zwecke sind in der Ausführungsform nach den Figuren 30 und 31, welche mit der Ausführungsform nach den Figuren 27 und 28 vergleichbar ist, wobei einander entsprechende Teile auch mit gleichen Bezugszahlen versehen sind, innerhalb der Gerätebasis 110Z Magnetefelderzeugungssysteme vorgesehen, bei denen Polstücke der beispielsweise aus der Aufsichtsdarstellung von Fig. 31 entnehmbaren Gestalt sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite der Erregerspulen der Magnetfelderzeugungssysteme an den jeweils von den Erregerspulen umschlungenen Kernen befestigt sind. Die Ausführungsform nach den Figuren 30 und 31 enthält also keine magnetische Rückschlußplatte oder Jochplatte des Magnetfelderzeugungssystems. Weiter unterscheidet sich der Behandlungsgefäßhalter 114Z der Ausführungsform nach den Figuren 30 und 31 von dem entsprechenden Teil der Ausführungsform nach den Figuren 27 und 28 dadurch, daß anstelle des ferromagnetischen Ringes 116C nun ein axial polarisierter Dauermagnetring 128Z in den Behandlungsgefäßhalter 114Z derart eingebettet ist, daß der Dauermagnetring 128Z im Betrieb in den Axialbereich zwischen den oberen und unteren Polstücken 127Z zu liegen kommt.

Werden nun die Erregerwicklungen der Magnetfelderzeugungssysteme so mit Stromwellen beaufschlagt, daß in den den einzelnen Behandlungsgefäßen zugeordneten zylindrischen Räumen 113Z der Gerätebasis 110Z innerhalb einer Vierergruppe paarweise gegenläufige magnetische Drehfelder entstehen, so richten sich die axial magnetisierten Dauermagnetringe 128Z in der aus Figur 31 erkennbaren Weise aus und veranlassen die Behandlungsgefäßhalter 114Z und die zugeordneten Behandlungsgefäße 117Z mit den darin befindlichen Flüssigkeitsfüllungen zu gegenläufigen, in Gegenphase befindlichen Drehbewegungen, so daß sich die Rüttelkräfte und Vibrationskräfte innerhalb der Viereranordnungen von Behandlungsgefäßen ausgleichen. Es versteht sich, daß dieses Prinzip auch auf Einrichtungen der in Verbindung mit Fig. 29 diskutierten Art anwenden läßt, wozu anstelle des ferromagnetischen Ringes 123Z ein axial tiefergesetzter, axial magnetisierter Dauermagnetring auf dem unteren Ansatz 121Z des Behandlungsgefäßes 120Z vorzusehen ist, die Magnetfelderzeugungssysteme obere und untere Polstücke aufzuweisen haben und der Lagerabstützring 124Z wiederum unterhalb des Niveaus des Magnetfelderzeugungssystems anzuordnen ist und mit einer Verlängerung des unteren Ansatzes des Behandlungsgefäßes zusammenwirkt.

Claims

Einrichtung zum Rühren, Durchmischen oder Bewegen von Flüssigkeiten, insbesondere auch zwecks Temperierung, Konzentrierung und Zentrifugierung,

mit einem längs einer im wesentlichen vertikalen Achse langgestreckten, eine obere Füllöffnung aufweisenden Gefäß (1) zur Aufnahme der Flüssigkeit,

mit Vertikalabstützmitteln (2, 5) zur Aufnahme mindestens eines Teiles des Gewichtes von Gefäß (1) und Flüssigkeit,

mit Drehhalterungsmitteln (7, 8) zur Positionierung und Führung des Gefäßes (1) bei einer Drehung um seine im wesentlich vertikale Symmetrieachse und

mit Antriebsmitteln (3, 4) zur Erzeugung der Drehung des Gefäßes,

dadurch gekennzeichnet, daß den Drehhalterungsmitteln (7, 8) Zentrier- und Stabilisiermittel (9, 10) zugeordnet sind, welche in einem Spielraum (S) zwischen den Drehhalterungsmitteln und der Gefäßaussenwand auf das Gefäß wirkende Zentrier- und Stabilisierkräfte aufbringen.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Stabilisiermittel am unteren Ende des Gefäßes (1) befindlichen Drehhalterungsmitteln zugeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das untere Ende des Gefäßes eine zylindrische Hülse aufgeschoben ist, in deren unteres Ende ein von einer Gerätebasis aufragender Lagerzapfen hineinreicht, der einen der Hülseninnenwand mit Spiel gegenüberstehenden Umfangswulst aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Gefäßes (1) als Lagerkuppe ausgebildet oder mit einem koaxialen, angeformten Lagerstift (2) versehen ist, wobei das untere Ende der Lagerkuppe bzw. des Lagerstiftes in eine in der Gerätebasis (13) vorgesehene Lagerpfanne (44) eingreift, welche mit dem unteren Gefäßende bzw. dem Stift (2) die Vertikalabstützmittel bildet.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Stabilisiermittel oberen Drehhalterungsmitteln zugeordnet sind.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Stabilisiermittel von einem Ring mit einem Innenrand, der der Gefäßaußenwand mit Spiel (S) gegenübersteht, sowie dämpfend nachgiebigen, aufgrund Reibung schwingungsabsorbierenden Zwischenteilen gebildet sind, die zwischen dem Gefäß und gestellfesten Teilen, insbesondere einer Halteplatte (16), vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Stabilisiermittel von einer federnd und dämpfend nachgiebigen, membranartigen Ringscheibe (21), die zwischen zwei Plattenteile einer Halteplatte (16) eingespannt ist und vom Rand der zur Gefäßsymmetrieachse konzentrischen Bohrungen (15) der Plattenteile mit ihrem Innenrand bis nahe an die Gefäßaußenwand des Gefäßes (1) reicht, oder von einer vom Gefäß wegragenden, eine Durchtrittsbohrung (15) einer gestellfesten Halteplatte (16) überdeckenden und gleitend am Bohrungsrand aufliegenden Dämpfer-Ringscheibe (19) gebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Stabilisiermittel einen auf das obere Ende des Gefäßes (1) aufgeschobenen Magnetring (26), dessen eine kreisringförmige Stirnfläche einen Südpol bildet, sowie mindestens drei längs des Randes einer zur Gefäßsymmetrieachse konzentrischen Bohrung (15) einer Halteplatte (16) in gleichem Umfangsabstand angeordnete Magnetkörper (27) enthalten, welche eine zu der Magnetisierung des Magnetringes (26) gleichsinnige Magnetisierung aufweisen und den Magnetring durch Abstoßungskräfte koaxial zur genannten Bohrung (15) halten (Fig. 6).
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Gefäßes im Bereich der Zugangsöffnung einen umgestülpten Kragenansatz aufweist, in welchen von unten ein rohrförmiger Ansatz hineinreicht, dessen zylindrische Außenwand mit geringem Spiel der zylindrischen Innenwand des umgestülpten Kragenteiles gegenüber steht und der von dem Rand einer zur Symmetrieachse des Gefäßes etwa konzentrischen Bohrung einer Halteplatte aufragt.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich. am oberen Ende des Gefäßes (1) nahe dessen Zugangsöffnung ein auf den Gefäßhals aufgeschobener oder in einem in die Gefäßmündung eingesetzten Deckelteil (41) eingebetteter oder verankerter Magnetring (42) befindet, der auf seiner nach unten weisenden, ringförmigen Stirnfläche durch entsprechende Magnetisierung erzeugte, wechselnde Nord- und Südpole aufweist und auf der von der unteren ringförmigen Fläche abgewandten Seite mit einem magnetischen Rückflußring (43) versehen ist, daß der unteren ringförmigen Stirnfläche des Magnetringes (42) die Stirnflächen von nach aufwärts gebogenen Polschuhen (40) von ein rotierendes Antriebsmagnetfeld erzeugenden Polen eines gestellfesten Magnetfelderzeugungssystems (37, 38, 39, 40) gegenüber stehen, und daß das untere Ende des Gefäßes (1) durch die Vertikalabstützmittel abgestützt ist derart, daß die Anziehungskräfte zwischen dem Magnetring (42) und den Polschuhen (40) des Magnetfelderzeugungssystems das Gefäß (1) gegen die Vertikalabstützmittel ziehen und ein Aufschwimmen des Gefäßes (1) in einem gegebenenfalls vorgesehenen Flüssigkeitsbad verhindern.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen (38) des Magnetfelderzeugungssystem auf einem Niveau nahe der Zugangsöffnung des Gefäßes (1) angeordnet sind und daß eine magnetische Rückschlußplatte (36), welche die unteren Enden der Polkerne (37) miteinander verbindet, entweder in der Gerätebasis (13) oder in vergleichsweise geringem Abstand unterhalb der Polschuhe (40) angeordnet ist (Fig. 11 und 12).
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeitswanne zur Aufnahme eines Flüssigkeitsbades vorgesehen ist, das das bzw. jedes Gefäß (1) bis zu einem Niveau unterhalb der Erregerwicklungen des Magnetfelderzeugungssystems bzw. der Magnetfelderzeugungssysteme umgibt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mündung des oder jeden Gefäßes (1) eine mit dem Gefäß rotierende Behandlungseinrichtung (11) eingesetzt ist.
Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinrichtung (11) die Gestalt eines aus wärmeleitfähigem Werkstoff gefertigten Kühlkopfes hat, der mit einem vorzugsweise mit Rippen versehenen Wärmetauschkörper (47) in den Gefäßinnenraum hineinragt und mit einem über die Zugangsöffnung des Gefäßes vorstehenden Lüfterradkörper (48) verbunden ist, das als Radiallüfter arbeitet und durch seine Verbindung mit dem Wärmetauschkörper (47) diesem zur Kühlung des Inhaltes des Gefäßes (1) Wärme entzieht (Fig. 15 und 16).
Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch das Lüfterrad (48) und den Wärmetauschkörper (47) ein das Zentrum des Lüfterrads mit dem Innenraum des Gefäßes (1) verbindender Axialkanal erstreckt, in dessen Verlauf eine als Blasen- und Kondensatfalle dienende Kammer (51) vorgesehen ist, die durch radial nach außen und schräg nach unten verlaufende Rückführkanäle (52) mit dem Gefäßinnenraum in Verbindung steht.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalabstützmittel von einer Lagerkuppe oder - spitze am unteren Ende des Gefäßes (195) oder an einem damit gekuppelten Träger einerseits und von einer geringere Krümmung als die Lagerkuppe oder Lagerspitze aufweisenden Lagerpfanne (194) oder einer im wesentlichen flachen Lagerstützfläche andererseits gebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalabstützmittel von einer Lagerpfanne (1932) geringer Krümmung oder von einer Aufwärtsbohrung (1931) an bzw. in einem mit dem unteren Gefäßende gekuppelten Träger. (1927) einerseits und einem von einer Gerätebasis oder von einem Gerätebasisteil aufragenden Lagerzapfen (1933) mit oberer Lagerkuppe oder Lagerspitze andererseits gebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zentrier- und Stabilisierungsmittel im Bereich der oberen und/oder der unteren Drehhalterung einen das zentrierte Gefäß (195) mit geringem Spiel umgebenden, vorzugsweise geschlitzten Kunststoffring (197) enthalten, der über mindestens eine elastische Brücke oder Speiche (196) mit einem am Gestell festlegbaren oder befestigten Trägerkörper (193) verbunden ist, oder von Federmitteln (196a) gegen das untere Gefäßende vorgespannt ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier- und Stabilisierungsmittel im Bereich der oberen und/oder der unteren Drehhalterung jeweils einen auf das Gefäß (195) aufgeschobenen Magnetsystemring (1918) und einen diesem axial im wesentlichen gegenüberstehienden, Anziehungskräfte auf den Magnetsystemring ausübenden ferromagnetischen Gegenring enthalten.
Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetsystemring (1918) oder der Gegenring einen durchgehenden Jochring und an diesen axial angesetzte, axial jeweils entgegengesetzt zueinander polarisierte, diametrale Kreisringsektorabschnitte von weniger als 180° Erstreckung enthält und daß der Gegenring oder entsprechend der Magnetring einen gestellfest montierten ferromagnetischen durchgehenden Ring oder aber eine Ringanordnung von kreisringsektorförmigen Polstücken (1915) enthält, welche Bestandteil eines Magnetfelderzeugungssystems der Antriebsmittel sind.
Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetsystemring (1918) oder der ferromagnetische Gegenring am unteren Ende des Gefäßes (195) auf dieses aufgeschoben oder an einem bzw. dem damit gekuppelten Träger (1927) befestigt ist und daß der gestellfeste Gegenring bzw. Magnetsystemring gegenüber dem gefäßseitigen Magnetsystemring oder Gegenring größeren Durchmesser hat und ihm axial unterhalb gegenübersteht, und daß der Abstützpunkt solchen Axialabstand vom Zwischenraum zwischen Gegenring und Magnetsystemring hat, daß eine Schrägstellung der Ebene der Ringe relativ zueinander deren Stirnflächen in einander gegenüberliegenden Umfangsbereichen voneinander entfernt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem eine mit einem Durchbruch für das Gefäß (195) versehene Plattenkörperanordnung (199) aufweist, die Erregerspulen (1914) für ein magnetisches Drehfelderzeugungssystem, eine, mit Durchbruch für den Durchtritt des Gefäßes (195) versehene Jochplatte (1911) und, mit den Erregerspulen (1914) gekoppelte Polschuhanordnungen (1912) mit den Durchbruch umgebenden, in diesem nach aufwärts oder abwärts gerichteten Polstücken (1915) enthält.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät von oben in einen oder den die Abatützmittel aufweisenden Träger (1927) einsteckbar und einrastbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützmittel bzw. der von der Gerätebasis (191) aufragende Lagerzapfen (1933) federnd ausgebildet sind bzw. ist und der Federweg durch Anschlagmittel begrenzt ist.
Einrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1927) einen Umfangsflansch (1934) hat, der von einer Blende (1935) überlagert ist, die beim Trennen von Gefäß (195) und Träger (1927) letzteren zurückhält.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich am unteren Ende des Gefäßes (195) eine Wärmezuführeinrichtung und am oberen Ende des Gefäßes eine Kühleinrichtung befindet.
Einrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezuführeinrichtung einen insbesondere über eine Gerätebasis geheizten, gestellfesten Lagerzapfen einerseits und einen bzw. den mit dem Gefäß mechanisch und thermisch gekoppelten Träger andererseits umfaßt.
Einrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezuführeinrichtung von dem Gestell wegstehende, über die Gerätebasis beheizbare Scheiben oder Zylinder einerseits und an dem bzw. einem Träger für das Gefäß vorgesehenen, den gestellseitigen Scheiben oder Zylindern mit Abstand gegenüberstehende Scheiben bzw. Zylinder andererseits enthalten.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich des Gefäßes in ein insbesondere geheiztes Flüssigkeitsbad getaucht ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Störblende (1944, 1945) mit einem dem Durchmesser des Gefäßes (195) angepaßten Durchbruch von einer Ruhestellung in eine Betriebsstellung axial verfahrbar ist, in der aufgrund eines kleiner gewordenen Spiels zwischen dem Durchbruch der Störblende und der Wand des Gefäßes dieses bei Rotation Ratterschwingungen ausführt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 30, dadurch gekennzeichnet daß Gefäße, Vertikalabstützmittel, Drehhalterungsmittel und Antriebsmittel in jeweils entsprechender Ausführung in einer matrixartigen Vielfachanordnung vorgesehen sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. jedes Gefäß (5) mit solcher Drehzahl, vorzugsweise über 3000 1/min. umläuft, daß es bei punktartiger Abstützung seines unteren Endes bzw. eines damit verbundenen Trägers als Kreisel und abgesehen von der Vertikalabstützung im wesentlichen berührungsfrei umläuft.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß in das bzw. jedes Gefäß (5) ein Einsatzgefäß zur Aufnahme der zu behandelnden Flüssigkeit axial einschiebbar ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine ein rotierendes magnetisches Antriebsfeld erzeugende Gerätebasis (2) und eine an das Behandlungsgefäß angekuppelte, mit dem bewegten magnetischen Antriebsfeld der Gerätebasis in Wechselwirkung tretende magnetisch harte und weiche Antriebsteilanordnung enthalten und daß die Vertikalabstützmittel einen auch Teil der Drehhalterungsmittel bildenden, am unteren Ende des Behandlungsgefäßes sich längs dessen Längsachse nach abwärts erstreckenden Halterungsansatz aufweisen, der ein Lagerungsteil der aus einer Lagerspitze oder Lagerwelle und einer Lagerpfanne oder Lagerhülse bestehenden Lagervorrichtung und die Antriebsteilanordnung enthält, wobei der Halterungsansatz durch einen Durchbruch der Gerätebasis hindurchreicht, die im Bereich dieses Durchbruchs entweder nahe ihrer Oberseite oder nahe ihrer Unterseite die das rotierende magnetische Antriebsfeld erzeugenden . Pole des Magnetfelderzeugungssystems enthält, und wobei sich die Antriebsteilanordnung im wesentlichen auf dem vertikalen Niveau dieser Pole befindet.
Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb oder an der Gerätebasis eine Grundplatte vorgesehen ist, die entweder die Lagerpfanne oder Lagerhülse für die Lagerspitze oder Lagerachse des Halterungsansatzes oder die Lagerspitze oder Lagerachse für die Lagerpfanne oder Lagerhülse des Halterungsansatzes trägt.
Einrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Gerätebasis (162) eine Abdeckplatte (1613) aufgesetzt ist, welche eine dem Durchbruch (1612) der Gerätebasis (162) entsprechende Öffnung (1614) und eine sich an deren Rand einstückig anschließende oder in die Öffnung eingesetzte, offene oder mit Boden versehene Auskleidung des Gerätebasisdurchbruchs aufweist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Gerätebasis (162) bzw. die Abdeckplatte (1613), gegebenenfalls unter Abstützung gegen den Untergrund, ein Gestell (1618) aufsetzbar ist, das auf einem Niveau nahe dem oberen Ende des Behandlungsgefäßes (1626) eine Platte (1621) mit einer Öffnung (1624) aufweist, die vertikal mit dem Durchbruch (1612) der Gerätebasis (162) koaxial ist und mindestens mit Teilen ihres Innenrandes an der Außenwand des Behandlungsgefäßes (1626) ansteht.
Einrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß vom Rand der Öffnung der Platte (1621) des Gestells (1618) elastisch nachgiebige Abstützmittel als Zentrier- und Stabilisiermittel an der Außenwand des Behandlungsgefäßes anstehen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsansatz (1627) mit dem Behandlungsgefäß lösbar verbunden, insbesondere durch Einrasten kuppelbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer dem genannten Behandlungsgefäß eine Reihe weiterer, gleich ausgebildeter Behandlungsgefäße, zugehöriger Halterungsansätze sowie zu der genannten Lagervorrichtung gleiche, den Behandlungsgefäßen jeweils zugeordnete weitere Lagervorrichtungen enthält und daß mittels der Gerätebasis außer dem genannten magnetischen Antriebsfeld weitere, den einzelnen Behandlungsgefäßen zugeordnete magnetische Antriebsfelder erzeugbar sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Boden der bzw. einer in den Durchbruch der Gerätebasis (162) eingesetzten Auskleidungshülse (1614) ein Lagerstift (1622) aufragt, welcher in eine Lagerbohrung des Halterungsansatzes (1627) hineinreicht und daß die Antriebsteilanordnung die Gestalt eines diametral magnetisierten Dauermagnetringes (101Z) hat, der von dem zwischen den Polstücken (1611, 1611a) erzeugten magnetischen Drehfeld des Magnetfelderzeugungssystems mitgenommen und zugleich zusammen mit dem Halterungsansatz zur Abstützung desselben und des Behandlungsgefäßes (1626) und seiner Flüssigkeitsfüllung angehoben wird (Fig. 23 und 24).
Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungsansatz (1627) ein die Lagerbohrung für den Lagerstift (1622) enthaltendes Nabenteil und einen an dessen oberen Ende vorgesehenen, die Mündung der Auskleidungshülse übergreifenden Deckel aufweist, von dessen Oberseite eine das jeweilige Behandlungsgefäß (1626) an dessen unterem Ende erfassende konzentrische oder exzentrische Haltevorrichtung nach aufwärts ragt.
Einrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Axialbohrung des Nabenteiles des Halterungsansatzes (1627) eine Hülse (102Z) mit insbesondere kegeligen Stirnflächen eingesetzt ist, das durch die Bohrung dieser Hülse mit Spiel der Lagerstift (1622) reicht und das auf dem Lagerstift (1622) sitzende obere und untere Zentrierringe (102Z), die entsprechende kegelige Stirnflächen aufweisen, mit geringer Vorspannkraft gegen die entsprechenden kegeligen Stirnflächen der Hülse (102Z) gedrückt werden (Fig. 26).
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine ein rotierendes magnetisches Antriebsfeld erzeugende Gerätebasis und eine an das Behandlungsgefäß angekuppelte, mit dem bewegten magnetischen Antriebsfeld der Gerätebasis in Wechselwirkung tretende magnetisch harte oder weiche Antriebsteilanordnung (116Z; 123Z, 128Z) enthalten, wobei die Gerätebasis (110Z) einen Durchbruch (113Z) aufweist und im Bereich dieses Durchbruches nahe ihrer Oberseite und/oder nahe ihrer Unterseite die das rotierende magnetische Antriebsfeld, erzeugenden Pole des Magnetfelderzeugungssystems enthält und wobei sich die Antriebsteilanordnung im wesentlichen auf dem vertikalen Niveau dieser Pole oder auf dem vertikalen Niveau zwischen diesen Polen befindet und zusammen mit dem Magnetfelderzeugungssystem auch die Vertikalabstützmittel bildet und daß weiterhin der Innendurchmesser des Durchbruches (113Z) der Gerätebasis (110Z) größer ist als der Außendurchmesser eines hohlzylindrischen Behandlungsgefäß-Halteringes (114Z) oder aber, daß der Innendurchmesser eines in den Durchbruch (113Z) eingesetzten Lagerabstützringes (124Z) als der Außendurchmesser eines verminderten Durchmesser aufweisenden Behandlungsgefäßansatzes (121Z) derart, daß bei Mitnahme der Antriebsteilanordnung (116Z; 123Z) durch das rotierende magnetische Antriebsfeld die Längsachse des Behandlungsgefäßes (117Z) auf in Horizontalebenen gelegenen Kreisbahnen bewegt wird, während sich gleichzeitig aufgrund der Abwälzung des Behandlungsgefäß-Halteringes (114Z) an der Innenfläche des Durchbruches (113Z) bzw. der Abwälzung der Außenfläche des Behandlungsgefäßabsatzes (121Z) an der Innenfläche des Lagerabstützringes (124Z) das Behandlungsgefäß sich um seine Längsachse entgegengesetzt dreht (Fig. 27 bis 31).
Einrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsteilanordnung von einem in den Behandlungsgefäß-Haltering (114Z) eingebetteten, axial magnetisierten Dauermagnetring (128Z) gebildet ist, welcher im Betrieb auf einem vertikalen Niveau zwischen oberen und unteren Polstücken (127Z) des Magnetfelderzeugungssysems gelegen ist.
Einrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer dem genannten Behandlungsgefäß eine Reihe weiterer, gleich ausgebildeter Behandlungsgefäße und zugehöriger Magnetfelderzeugungssysteme enthält, welche in Vierergruppen geordnet sind, wobei die Erregerwicklungen der Magnetfelderzeugungssysteme durch phasenverschobene Wechselströme derart beaufschlagt werden, daß die einzelnen Behandlungsgefäße mit ihrer Flüssigkeitsfüllung in benachbarten Paaren gegenläufige und in Gegenphase befindliche Bewegungen ausführen.
Einrichtung nach Anspruch 10 oder 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring oder Magnetsystemring (1918) von einem aus weichmagnetischem Werkstoff bestehendem Schirmring (1918) derart teilweise umschlossen ist, daß die die unterschiedlichen magnetischen Pole darbietende Stirnfläche des Magnetringes oder Magnetsystemringes freiliegt, während der Magnetring oder Magnetsystemring auf den magnetischen Streufelder emittierenden Außenflächen von dem magnetischen Schirmring abgedeckt ist, so daß innerhalb einer Matrixanordnung von Behandlungsgefäßen und zugehörigen Magnetfelderzeugungssystemen sich benachbarte Systeme aus Behandlungsgefäßen mit zugehörigen Magnetringen oder Magnetsystemringen nicht beeinflussen (Fig. 17).