WO2024083498A2 - Modular laboratory device - Google Patents

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WO2024083498A2
WO2024083498A2 PCT/EP2023/077322 EP2023077322W WO2024083498A2 WO 2024083498 A2 WO2024083498 A2 WO 2024083498A2 EP 2023077322 W EP2023077322 W EP 2023077322W WO 2024083498 A2 WO2024083498 A2 WO 2024083498A2
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WO
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central axis
sample receiving
receiving element
movement
laboratory device
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PCT/EP2023/077322
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German (de)
French (fr)
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WO2024083498A3 (en
Inventor
Andrej JARRESCH
Original Assignee
Hans Heidolph GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of WO2024083498A3 publication Critical patent/WO2024083498A3/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/20Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
    • B01F31/22Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes with supporting means moving in a horizontal plane, e.g. describing an orbital path for moving the containers about an axis which intersects the receptacle axis at an angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/20Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
    • B01F31/23Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes by pivoting the containers about an axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/20Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
    • B01F31/24Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes the containers being submitted to a rectilinear movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/20Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
    • B01F31/26Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes the containers being submitted to a wobbling movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/23Mixing of laboratory samples e.g. in preparation of analysing or testing properties of materials

Definitions

  • the present invention relates to a modular laboratory device, in particular a shaking and/or mixing device for shaking and/or mixing substances.
  • Laboratory devices are designed for use in a laboratory and are used in particular to treat one or more substances or samples.
  • the laboratory device can be designed in particular to mix and/or shake one or more substances through targeted and preferably periodic movements and thereby increase the degree of homogenization of the substance(s).
  • the laboratory device can be designed to carry out different movement sequences.
  • a laboratory device can carry out one of the following movements:
  • a modular laboratory device comprises a sample receiving element which is designed to receive a sample, a drive, and at least one transmission element which has a central axis and is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the central axis and to transmit this rotational movement to the sample receiving element such that it carries out a defined movement sequence.
  • the laboratory device comprises at least a first transmission element and a second transmission element, wherein the first and the second transmission element can be inserted into the laboratory device selectively and interchangeably, and the first transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element carries out a first movement sequence, and the second transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element carries out a second movement sequence which differs from the first movement sequence.
  • the laboratory device comprises at least one third transmission element, which is designed such that the sample receiving element can be attached to the third transmission element in a first attachment position and in a second attachment position different from the first attachment position, and to transmit the rotational movement in the first attachment position to the sample receiving element such that the sample receiving element has a third movement sequence and to transfer it to the sample receiving element in the second mounting position such that the sample receiving element executes a fourth movement sequence which differs from the third movement sequence.
  • the laboratory device can be used to mix a sample.
  • the laboratory device is preferably a shaking and/or mixing device.
  • the transmission element can, for example, comprise an output shaft which defines the central axis and is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the central axis, as well as a fastening element for attaching the sample receiving element to the output shaft in an attachment position defined by the fastening element.
  • the transmission element can, for example, comprise a frame element which prevents a rotational movement of the sample receiving element about a central axis of the sample receiving element and/or to which the sample receiving element can be attached in a further attachment position.
  • a mounting position of the sample receiving element can in particular be a position defined in relation to the central axis, preferably defined by a distance of a center point of the sample receiving element from the central axis, wherein the distance can also be zero, and/or by an angle at which a center axis of the sample receiving element intersects the central axis.
  • a mounting position of the sample receiving element can be defined by which part of the transmission element (e.g. the above-mentioned output shaft or the frame element) the sample receiving element is attached to.
  • the interchangeability of the transmission element does not necessarily mean that all components of the transmission element are replaced.
  • the output shaft mentioned above can be left and only a different frame element can be inserted into the laboratory device, or only a different output shaft can be inserted into the laboratory device when using the same frame element. used, etc.
  • the above-mentioned components of the transmission element are adapted to each other, so that, for example, both the output shaft and the frame element are replaced in order to enable a different movement sequence.
  • a sequence of movements transmitted to the sample receiving element refers in particular to a, in particular periodically, recurring sequence of one or more movements into which the sample receiving element is placed in order to mix a sample provided on or at the sample receiving element.
  • the modular laboratory device described above makes it possible, for example, to enable a variety of different movement sequences with the same laboratory device using as few different components as possible.
  • the first and second movement sequences and/or the third and fourth movement sequences are each one of the following group of movement sequences:
  • a movement which has both a movement component parallel to the central axis and a movement component perpendicular to the central axis, and is preferably one of the following groups of movements:
  • a rocking movement in which the sample receiving element is tilted alternately in opposite directions about an axis, preferably an axis perpendicular to the central axis, a wobbling movement in which the sample receiving element performs a rotating tilting movement about a central point, preferably a central point on the central axis.
  • Each of these movements preferably serves to mix the sample through the laboratory device and is particularly predetermined in its movement sequence.
  • An oscillating movement is understood to mean in particular a periodic and uniform movement. For example, this can be a reciprocal movement along a direction.
  • a circular or oval oscillating movement in a plane perpendicular to the central axis can also be referred to as an orbital or vibration movement, in particular depending on a radius of movement.
  • an axis of the sample receiving element in particular a central axis mentioned below, is preferably pivoted relative to the central axis, with the radial orientation of the pivoting rotating periodically around the central axis.
  • the first and second transmission elements differ in an attachment position of the sample receiving element on the respective transmission element.
  • a desired movement sequence can be selected in a simple manner from a plurality of movement sequences.
  • the modular laboratory device further comprises a fastening element which is designed to attach the sample receiving element to the respective transmission element in the respective attachment position, wherein the fastening element has a central axis which defines the attachment position, and wherein the respective attachment position is defined by one of the following features: - the central axis of the fastening element is parallel to the central axis and offset from it, in particular by a first distance or a second distance different from the first distance;
  • the central axis of the fastening element intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, preferably at an angle between 2° and 10°, in particular 5°.
  • a plane of the sample receiving element in particular a plane of a support surface of the sample receiving element, is provided perpendicular to the central axis of the fastening element.
  • the fastening element can, for example, comprise a screw or a pin which can be inserted into a bore of the transmission element, in particular a bore of an above-mentioned output shaft, in order to attach the sample receiving element to the output shaft.
  • the bore or the pin or the screw can in particular have a longitudinal extension which defines the central axis.
  • the fastening element can, for example, have an output flange which defines the central axis and to which the sample receiving element can be attached.
  • the output flange can be attached to an above-mentioned output shaft and can be rotatably mounted with respect to the output shaft in order to prevent rotation of the sample receiving element.
  • An output flange can also be a component of the respective transmission element and/or the fastening element can be a component of the transmission element.
  • the central axis of the fastening element also runs through a center point of the sample receiving element and more preferably forms a central axis of the sample receiving element.
  • a plane of the sample receiving element in particular a plane of a support surface of the sample receiving element, is provided perpendicular to the central axis of the fastening element.
  • an eccentric movement can be achieved on the sample receiving element in a plane, in particular in a plane perpendicular to the central axis.
  • arranging the central axis at an angle to the central axis for example, a movement can be transmitted to the sample receiving element which not only has movement components perpendicular to the central axis, but also parallel to the central axis.
  • Mounting the sample receiving element in one of the mounting positions described above can, for example, enable the selection of a movement sequence of the sample receiving element caused by the mounting position in a simple manner.
  • the respective transmission element is designed to maintain a spatial orientation of the sample receiving element with respect to the central axis of the fastening element, in particular to prevent a rotation of the sample receiving element about the central axis of the fastening element.
  • Rotation of the sample receiving element about the central axis can be prevented, for example, by providing an output flange as described below, wherein the sample receiving element is attached to the output flange and the output flange is provided rotatably mounted on the output shaft.
  • rotation of the sample receiving element about the central axis can also be prevented, for example, by providing a frame element as described below.
  • the frame element can be attached to the output flange.
  • the respective transmission element comprises an output shaft which extends over the central axis from an upper end to a lower end and which is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the Central axis
  • the fastening element comprises a bore provided in the output shaft, which extends from the upper end in the direction of the central axis, in particular in the direction of the lower end parallel to the central axis
  • the output shaft comprises a contact surface at the upper end for attaching the sample receiving element, and the contact surface extends perpendicular to the central axis of the fastening element.
  • the center axis can be defined by an axis of the bore, and at the same time the bore can be used to attach the sample receiving element to the output shaft, so that an attachment position of the sample receiving element is defined by the center axis.
  • an attachment position of the sample receiving element can be defined by the contact surface.
  • the respective transmission element preferably comprises a frame element which is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis.
  • the frame element can serve to define an attachment position of the sample receiving element.
  • the frame element can in particular be connected to a drive flange of the laboratory device which is attached to an output shaft described above and is rotatably mounted relative to it, and to which the sample receiving element can be attached in an attachment position. This means that, for example, on the one hand the frame element can also be set in motion, and on the other hand the rotation of the sample receiving element about the central axis can be prevented, which can lead to improved mixing of the sample.
  • the frame element comprises at least one elastic element, in particular a spring element, preferably a leaf spring, and is designed to allow a movement of the sample receiving element in a plane perpendicular to the central axis, in particular a circular or oval oscillating movement in a plane perpendicular to the central axis, and preferably to allow a movement exclusively in this plane.
  • the frame element further preferably comprises four elastic elements.
  • the frame element is also referred to as a spring frame or leaf spring frame. It is preferably used together with an embodiment of the transmission element or the fastening element described above, in which a central axis of the fastening element and/or the sample receiving element is provided parallel to the central axis and offset from it.
  • a frame element which comprises a frame which is pivotably attached to the laboratory device about a first axis, and wherein the sample receiving element can be pivotably attached to the frame about a second axis, wherein the first axis and the second axis intersect the central axis at a central point.
  • the transmission element comprises an output shaft which is designed to be driven by the drive to rotate about the central axis, and an output flange which has an upper section and a lower section along the central axis of the fastening element, which intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, more preferably at an angle between 2° and 10°, in particular 5°, wherein the lower section is attached to the output shaft and the upper section defines a first attachment position of the sample receiving element, in which the sample receiving element is attached to the upper section, and wherein the frame element defines a second attachment position of the sample receiving element, in which the sample receiving element is attached to the frame element.
  • the transmission element is designed such that the sample receiving element, during operation of the laboratory device, executes a wobbling movement about the central point when it is in the first mounting position and executes a rocking movement about the first axis when it is in the second mounting position.
  • the frame element described here is also referred to as a rocker frame. It is preferably used together with an embodiment of the transmission element or the fastening element described above, in which a central axis of the fastening element and/or the sample receiving element intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, the intersection point of the central axis with the central axis being the central point.
  • the frame element makes it easy to choose between a wobbling movement and a rocking movement of the sample receiving element.
  • the transmission element of the modular laboratory device comprises an output shaft which extends along the central axis from an upper end to a lower end and which is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the central axis, and the transmission element further comprises a frame element which is designed to transmit the movement of the output shaft about the central axis to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a movement exclusively in a plane perpendicular to the central axis, in particular an oscillating movement in exclusively a direction perpendicular to the central axis.
  • the frame element further preferably has a carriage and a guide element extending along a first axis, on which the carriage is provided so as to be movable, and wherein the carriage has an elongated recess whose longitudinal axis extends transversely, preferably perpendicularly, to the first axis, and wherein the output shaft further preferably has a transmission section at its upper end which defines a central axis which is parallel to the central axis and offset from it by a distance, and the recess of the carriage is designed to accommodate the transmission section, so that the transmission section is provided so as to be movable in the recess along its longitudinal axis.
  • the sample receiving element can be attached to the carriage.
  • the first axis of the guide element corresponds to preferably the direction perpendicular to the central axis in which the sample receiving element is set in the oscillating movement.
  • the frame element described here is also referred to as a reciprocal frame.
  • an eccentric movement of the transmission section is brought about by the rotation of the output shaft about the central axis and by the spacing of the central axis of the transmission section from the central axis.
  • the frame element in the form of a carriage that can be moved along an axis and has an elongated recess transversely or perpendicularly to this axis, the eccentric movement of the transmission section can be transferred, for example, to a linear oscillating movement, also referred to as a linear reciprocal movement, of the sample receiving element, i.e. a back and forth movement on a movement axis, in particular on the first axis of the guide element.
  • the center axis of the transmission section can, for example, simultaneously or alternatively be a center axis as described above, i.e. a center axis defined by a fastening element which defines a mounting position of the sample receiving element on the output shaft and/or an output flange.
  • the frame element is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis, and in particular to maintain a spatial orientation of the sample receiving element with respect to the central axis, and/or a plane of the sample receiving element, in particular a plane of a support surface of the sample receiving element, is provided perpendicular to the central axis.
  • the modular laboratory device comprises a base plate on which the drive is arranged, and a bearing unit which is attached to the base plate and which is designed such that the respective transmission element can be inserted into the bearing unit such that the transmission element is held in the bearing unit so as to be rotatable about the central axis and the central axis is preferably arranged vertically and/or perpendicular to a plane of the base plate, and the respective transmission element can be removed from the bearing unit.
  • the base plate, the drive and the bearing unit form a base unit to which the respective transmission element can be selectively attached and/or the drive is provided offset from the central axis and connected to the bearing unit via a belt.
  • Providing the base unit can, for example, make it easier for the user to use the laboratory device.
  • the laboratory device can, for example, be made more compact.
  • the sample receiving element is designed as a mounting plate.
  • the mounting plate is circular, with the central axis described above running through the center of the circle when the mounting plate is attached to the laboratory device.
  • the mounting plate has fastening elements, for example in the form of screws and/or recesses that interact with screws and/or magnets, which allow the mounting plate to be attached in any attachment position that can be achieved with the laboratory device.
  • a frame element for a laboratory device, in particular for a shaking and/or mixing device, which comprises a sample receiving element for receiving a sample and a drive.
  • the frame element comprises a frame and a holder for attaching the frame element to the laboratory device, wherein the frame is connected to the holder so as to be pivotable about a first axis, and the frame is designed to receive the sample receiving element so that the sample receiving element can be pivoted about a second axis.
  • the laboratory device comprises an output shaft which is designed to be driven by the drive to rotate about a central axis, and an output flange which has an upper section and a lower section along a central axis which intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, wherein the lower section is attached to the output shaft and the upper section defines a first attachment position of the sample receiving element in which the sample receiving element is attached to the upper section, and the frame element defines a second attachment position of the sample receiving element in which the sample receiving element is attached to the frame element.
  • the frame element is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis of the output flange and/or the laboratory device is designed such that the sample receiving element performs a wobbling movement about the central point during operation of the laboratory device when it is in the first attachment position, and/or the frame element is designed such that the sample receiving element performs a rocking movement about the first axis during operation of the laboratory device when it is in the second attachment position.
  • a laboratory device in particular a shaking and/or mixing device, is provided which comprises the frame element described above.
  • the frame element can in particular be a rocking frame as described above and/or be further developed by the above features of the rocking frame.
  • the frame element makes it possible, for example, to easily choose between a wobbling movement and a rocking movement of the sample receiving element, thus increasing the modularity of a laboratory device with which the frame element is used.
  • a method for using a modular laboratory device in particular a shaking and/or mixing device, wherein the laboratory device comprises a sample receiving element which is designed to receive a sample, a drive, and at least one transmission element which has a central axis and is designed to be connected from the drive to a Rotational movement about the central axis and to transmit this rotational movement to the sample receiving element such that the latter executes a defined sequence of movements.
  • the method comprises selecting a transmission element from at least a first transmission element and a second transmission element, wherein the first and second transmission elements can be inserted selectively and interchangeably into the laboratory device, and the first transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a first sequence of movements, and the second transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a second sequence of movements which differs from the first sequence of movements, as well as inserting the selected transmission element into the laboratory device.
  • the method comprises selecting an attachment position from at least a first attachment position and a second attachment position different from the first attachment position, wherein the laboratory device comprises at least one third transmission element which is designed such that the sample receiving element can be attached to the third transmission element in the first attachment position and in the second attachment position, and to transmit the rotational movement in the first attachment position to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a third movement sequence and to transmit it in the second attachment position to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a fourth movement sequence which differs from the third movement sequence, and to attach the sample receiving element in the selected attachment position.
  • the method can be further developed by features of the modular laboratory device according to the invention and/or by features of the frame element according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a laboratory device according to a first embodiment of the invention from above;
  • Fig. 2 shows a schematic side view of the laboratory device in Fig. 1;
  • Fig. 3 shows a schematic view of the laboratory device in Fig. 1, 2 from the front;
  • Fig. 4a and 4b show an output shaft of the laboratory device shown in Fig. 1 to 3, wherein Fig. 4a is a schematic view of the output shaft from above and Fig. 4b is a schematic view of the output shaft from the side;
  • Fig. 5 shows a schematic perspective view of a frame element of the laboratory device shown in Figs. 1 to 3;
  • Fig. 6 shows a schematic cross-sectional view of the laboratory device shown in Figs. 1 to 3 along the line A - A in Fig. 3;
  • Fig. 7 shows a schematic view of a laboratory device according to a second embodiment of the invention from the front
  • Fig. 8 shows a schematic, perspective view of the laboratory device in Fig. 7 from the side;
  • Fig. 9a and 9b show an output shaft of the laboratory device shown in Fig. 7 and 8, wherein Fig. 9a is a schematic view of the output shaft from above and Fig. 9b is a schematic view of the output shaft from the side;
  • Fig. 10 shows a schematic perspective view of a frame element of the laboratory device shown in Figs. 7 and 8
  • Fig. 11 shows a schematic cross-sectional view of the laboratory device shown in Figs. 7 and 8 along the line B — B in Fig. 8;
  • Fig. 12 shows a schematic cross-sectional view of a further development of the laboratory device shown in Figs. 7 to 11;
  • Fig. 13 shows a schematic view of a laboratory device according to a third embodiment of the invention from above;
  • Fig. 14 shows a schematic perspective view of the laboratory device shown in Fig. 13;
  • Fig. 15 shows a schematic view of the laboratory device in Fig. 13, 14 from the side;
  • Fig. 16a-c show an output shaft of the laboratory device shown in Fig. 13 to 15, wherein Fig. 16a is a schematic perspective view of the output shaft, Fig. 16b is a schematic view of the output shaft from the side, and Fig. 16c is a schematic view of the output shaft from above; and
  • Fig. 17 shows a schematic perspective view of a frame element of the laboratory device shown in Figs. 13 to 15.
  • a first embodiment of a laboratory device according to the invention is described below with reference to Figures 1 to 6.
  • the laboratory device is designed as a shaking and/or mixing device 1.
  • the shaking and/or mixing device 1 has a sample receiving element in the form of a support plate 2.
  • Mixing device 1 further comprises a drive 3, a belt 4, an output shaft 5 (see Fig. 6), a bearing unit 6, a frame element 7, an output flange 8 and a base plate 9.
  • the drive 3 is connected to the output shaft 5 via the belt 4 in order to set the output shaft 5 in a rotational movement about a central axis Z.
  • the output shaft 5 is held in the bearing unit 6 so as to be rotatable about the central axis Z.
  • the output flange 8 is attached to an upper end of the output shaft 5 and connected to the frame element 7.
  • the mounting plate 2 is attached to the output flange 8 in the present embodiment.
  • the drive 3 and the bearing unit 6 are attached to the base plate 9, in particular firmly connected thereto, and form, together with the mounting plate 2, a base unit of the shaking and/or mixing device 1.
  • the output flange 8, the output shaft 5 and the frame element 7 are preferably provided in an exchangeable manner on or in the base unit.
  • the support plate 2 comprises an upper side pointing upwards, i.e. pointing away from the base plate 9, which forms a support surface 2a on which the sample (not shown in the figures) can be arranged.
  • the support plate 2 has fastening elements 11 (see Fig. 1 ), for example screws and/or recesses for screws and/or magnets, in order to fasten the support plate 2 to the output flange 8 and/or the frame element.
  • the fastening elements 11 are designed as detachable fastening elements.
  • the support plate 2 can thus be attached to the laboratory device and detached or removed from it.
  • the support plate 2 can have a holder (not shown in the figures) or a raised edge in order to prevent the sample arranged on it from falling down.
  • the support plate 2 is shown as a circular plate, but it can also have a shape that deviates from a circular shape.
  • the drive 3 can be a rotary drive, for example, but is preferably designed as a stepper motor.
  • the drive 3 is provided offset horizontally from the central axis Z of the output shaft 5.
  • the drive 3 can also be attached below the output shaft 5 on the base plate 9 in order to to transfer the drive force applied by the drive 3 directly, ie in particular without the belt 4, to the output shaft 5.
  • the bearing unit 6 is designed such that it receives the output shaft 5, e.g. in a central recess of the bearing unit, in such a way that the output shaft 5 is held in a proper operating position.
  • the proper operating position can be defined such that the central axis Z of the output shaft 5 is arranged substantially perpendicular to a plane of the base plate 9 and/or in the vertical direction.
  • the bearing unit 6 is designed such that the output shaft 5 is rotatable about its central axis Z when it is inserted into the bearing unit 6.
  • the bearing unit can have, for example, one or more bearings 20a, 20b, e.g. deep groove ball bearings, which are provided in a housing 20c of the bearing unit (see Fig. 6).
  • the output flange 8 in the present embodiment is essentially cylindrical with a central axis M (cylinder axis). It has a first cylinder section 8a, a second cylinder section 8b and a third cylinder section 8c in sequence along the central axis M from an upper end to a lower end of the output flange (see Fig. 6).
  • a diameter of the second cylinder section 8b is larger than the respective diameters of the first and third cylinder sections 8a, 8c.
  • the first cylinder section 8a is designed such that it extends through a central recess in the mounting plate 2 (see also Fig. 1), so that the mounting plate 2 rests on a projection formed by the second cylinder section 8b and can be fastened to this.
  • the third cylinder section 8c is designed to be received in the frame element 7.
  • a central recess 13 extends through the output flange 8 from its upper end to its lower end along the central axis M, into which a fastening element 14, for example a pin or a screw, can be inserted in order to attach the output flange 8 to a bore 21, 22 (see also Fig. 4a) of the output shaft 5, as shown in Fig. 6.
  • the central axis M of the output flange 8 extends through a center point of the mounting plate 2 or the mounting surface 2a. and runs perpendicular to the plane of the mounting surface 2a when the mounting plate 2 is attached to the output flange 8 (see Fig. 6).
  • two bearings 19a, 19b are arranged radially around the central recess 13 of the output flange 8, which allow a rotary movement of the output shaft 5 relative to the output flange 8.
  • the output flange 8 In the axial direction (ie along the axes Z, M) the output flange 8 is held on the output shaft 5 by the fastening element 14.
  • the output shaft 5 is described in more detail below with additional reference to Fig. 4a and 4b.
  • the output shaft 5 extends along its central axis Z from an upper end 5a to a lower end 5b. From the upper end 5a to the lower end 5b, it has various sections 15, 16, 17 and 18 in succession, each of which is essentially cylindrical with the central axis Z as the respective cylinder axis.
  • the sections 15-18 have different diameters perpendicular to the central axis Z, with the diameters of the individual sections 15-18 decreasing from the section 15 provided at the upper end 5a to the section 18 provided at the lower end 5b.
  • the output shaft 5 can thus be inserted into the bearing unit 6 from above (see Fig. 6).
  • the portion 15 provided at the upper end 5a forms a projection which forms a stop for the output shaft 5 in the bearing unit 6 and thus defines an end position of the output shaft 5 in the bearing unit 6 in the direction of the central axis Z.
  • the middle sections 16 and 17 of the output shaft 5 can, for example, be provided at positions of respective bearings 20a, 20b (see Fig. 6) of the bearing unit 6 when the output shaft 5 is inserted into the bearing unit 6.
  • the section 18 provided at the lower end 5b of the output shaft 5 is connected to the belt 4 via a further, rotatably mounted flange 12 in order to set the output shaft 5 in a rotational movement about the central axis Z when the drive 3 is operating.
  • the output shaft 5 in the present embodiment has two bores 21, 22, which each extend from the upper end 5a parallel to the central axis Z in extend towards the lower end 5b of the output shaft 5 (see Fig. 4a and Fig. 6).
  • the bores 21, 22 are each designed to receive a section of the fastening element 14 which serves to attach the output flange 8 to the output shaft 5.
  • the fastening element 14 can be attached either to the bore 21 or to the bore 22, i.e. the bores define different attachment positions for the mounting plate 2.
  • Each of the bores 21, 22 extends parallel to the central axis Z, but is not concentric with the output shaft 5, i.e.
  • a rotational movement of the output shaft 5 about its central axis Z is transmitted eccentrically to the output flange 8 and to the mounting plate 2, so that they carry out a circular or oval oscillating movement (orbital or vibration movement) in a plane perpendicular to the central axis Z, preferably in a horizontal plane.
  • a radius of movement of the orbital or vibration movement can be adjusted by selectively choosing one of the two holes 21, 22, i.e. the respective mounting position.
  • the output flange 8 When the output flange 8 is attached to the output shaft 5 by means of the fastening element 14, a gap can be provided between the output flange 8 and the output shaft 5 as shown in Fig. 6.
  • the output flange 8 can also contact or sit on the output shaft 5 so that a surface of the output shaft 5 at its upper end 5a forms a contact surface for the output flange 8 (not shown in the figures). This contact surface can also serve to attach the output flange 8 to the output shaft 5.
  • the frame element 7 is described in more detail below with reference to Fig. 5.
  • the frame element 7 has a cover surface 31, a base surface 32 and four spring elements 23, 24, 25 and 26 connecting the cover and base surfaces and arranged essentially in a rectangular, in particular square, frame shape.
  • the Frame element 7 of the present embodiment is therefore also referred to as a leaf spring frame.
  • the top surface 31 and the bottom surface 32 are provided substantially perpendicular to the central axis Z, ie substantially horizontally aligned (see Figs. 2, 3 and 6).
  • the cover surface 31 has an opening 27, which is circular in the present embodiment, which is designed to accommodate the third cylinder section 8c of the output flange 8 (see Fig. 6).
  • the opening 27 is preferably designed such that it encloses the third cylinder section 8c of the output flange 8 in a form-fitting manner, i.e. the areas of the cover surface 31 surrounding the opening 31 touch the third cylinder section 8c of the output flange 8.
  • the cover surface 31 has fastening elements 27a, for example screws and/or pins and/or magnets, in particular in an area around the opening 27, which are designed to fasten the output flange 8 to the cover surface 31, preferably to fasten it detachably, for example to an underside of a projection formed by the second cylinder section 8b (see Fig. 6).
  • fastening elements 27a for example screws and/or pins and/or magnets, in particular in an area around the opening 27, which are designed to fasten the output flange 8 to the cover surface 31, preferably to fasten it detachably, for example to an underside of a projection formed by the second cylinder section 8b (see Fig. 6).
  • the base surface 32 also has an opening 28, which is circular in the present embodiment, which is designed to be provided around the bearing unit 6 (see Fig. 6).
  • a diameter of the opening 28 is larger than an outer diameter of the bearing unit 6, so that a gap surrounding the bearing unit 6 on all sides is provided between the bearing unit 6 and the base surface 32.
  • the base surface 32 is provided to be movable to a certain extent relative to the bearing unit 6.
  • the spring elements 23-26 are arranged in pairs opposite one another, with the spring elements 23 and 24 forming a first opposite pair and the spring elements 25 and 26 forming a second opposite pair.
  • the spring elements 23-26 are each designed as a leaf spring, consisting of a substantially elongated, straight metal strip 23a, 24a, 25a, 26a, which has respective holders at both of its ends in relation to the longitudinal extension. 23b, 23b', 24b, 24b', 25b, 25b', 26b, 26b'.
  • the metal strips are each designed to be flexible, ie they allow deflection transversely to their longitudinal extent.
  • the spring elements 23, 24 of the first opposite pair are each firmly connected at one end via the respective holder 23b', 24b' to the base plate 9 of the laboratory device 1, shown in Fig. 2 as an example for the spring element 24, and at the other end via the respective holder 23b, 24b to the bottom surface 32 of the frame element 7 (see Fig. 5).
  • the bottom surface 32 is thus provided so as to be movable in a direction perpendicular to the central axis Z and perpendicular to the longitudinal extent of the spring elements 23, 24 of the first opposite pair.
  • the spring elements 25, 26 of the second opposite pair are each firmly connected at one end to the base surface 32 of the frame element 7 via the respective holder 25b', 26b' in Fig. 5 and firmly connected at the other end to the cover surface 31 of the frame element 7 via the respective holder 25b, 26b.
  • This is shown as an example for the spring element 26 in Fig. 3.
  • the cover surface 31 is thus provided so as to be movable relative to the base surface 32 in a second direction perpendicular to the central axis Z and perpendicular to the longitudinal extent of the spring elements 25, 26 of the second opposite pair.
  • the described design of the frame element 7 results in the cover surface 31 enclosing the output flange 8 being movable in a plane perpendicular to the central axis Z, in particular in a horizontal plane. This enables the above-mentioned circular or oval oscillating movement (orbital or elliptical movement) to be achieved.
  • the drive 3 is put into operation in order to set the output shaft 5 in a rotational movement about the central axis Z via the belt 4 and the flange 12.
  • the rotational movement of the output shaft 5 is transmitted eccentrically to the output flange 8 and thus causes the above-mentioned circular or oval oscillating movement (orbital or vibration movement) of the output flange 8 and the mounting plate 2, on which a sample not shown in the figures is arranged.
  • the output flange 8 By fastening the output flange 8 to the frame element 7, the spatial orientation of the output flange 8 and the mounting plate 2 is maintained, i.e. there is no rotation of the same about the central axis M.
  • the output flange 8 and thus also the mounting plate 2 are arranged essentially horizontally, or perpendicular to the central axis Z, due to the essentially horizontal alignment of the cover surface 31 of the frame element 7 and the extension of the holes 21, 22 and the fastening element 14 parallel to the central axis Z, so that the mounting plate 2 carries out the orbital or vibration movement in the plane of the mounting plate, i.e. perpendicular to the central axis Z, during operation of the shaking and/or mixing device 1.
  • a modularity of the shaking and/or mixing device 1 of the first embodiment is already provided by the fact that the output flange 8 with the mounting plate 2 can be selectively attached to one of the two bores 21, 22. In this way, orbital or vibration movements with different radii or movement amplitudes can be achieved.
  • a second embodiment of a laboratory device according to the invention is described below with reference to Fig. 7 to 11.
  • the laboratory device of the second embodiment is also designed as a shaking and/or mixing device 100.
  • Elements of the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment that are identical or similar to elements of the first embodiment are designated with the same reference numerals in the figures and explanations thereof are not repeated in detail.
  • the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment can be provided with the base unit, i.e. the base plate 9, the drive 3 and the bearing unit 6, of the above-described shaking and/or mixing device of the first embodiment, as well as its mounting plate 2.
  • the output shaft 105, the frame element 107 and the output flange 108 according to the second embodiment differ from the respective elements of the first embodiment.
  • the output shaft 105 according to the second embodiment is described in more detail below with reference to Fig. 9a and 9b. Similar to the output shaft of the first embodiment, the output shaft 105 of the second embodiment extends along its central axis Z from an upper end 5a to a lower end 5b and has the sections 15, 16, 17 and 18 described above.
  • the output shaft 105 has an additional end section 115 at its upper end 5a.
  • the end section 115 has a surface 115a at the upper end 5a which encloses an angle a different from 90° with the central axis Z.
  • the angle a can be 85°, for example.
  • the surface 115a at the upper end 5a of the end section 115 preferably serves as a contact surface on which the output flange 8 rests and/or to which it can be fastened.
  • the output shaft 105 of the second embodiment has a bore 121 which extends from the upper end 5a towards the lower end 5b of the output shaft 105 and is designed to receive the fastening element 14 for attaching the output flange 108 to the output shaft 105 (see Fig. 9a and Fig. 11).
  • the bore 121 does not extend parallel to the central axis Z, but forms an angle ß with the central axis Z.
  • the central axis M of the output flange 108 intersects the central axis Z at a central point E (see Fig. 11), with the two axes Z and M enclosing the angle ß.
  • the axis of the bore 121 is selected such that the center axis M of the output flange 108 runs perpendicular to the surface 115a of the end section 115 (contact surface) of the output shaft 105 (see Fig. 9b).
  • a 85°
  • ß 5° is therefore preferably.
  • the angle a of the surface 115a and/or the angle ß of the bore 121 defines an attachment position of the mounting plate 2.
  • the plane of the mounting surface 2a in the present second embodiment is inclined by the angle ß relative to the horizontal.
  • the output flange 108 of the second embodiment is designed similarly to the output flange of the first embodiment, but has only a first cylinder section 108a and a second cylinder section 108b, as shown in Fig. 11.
  • the first cylinder section 108a has, analogously to the first embodiment, a smaller diameter than the second cylinder section 108b and is designed to extend through the central recess of the mounting plate 2, so that the mounting plate 2 rests on a projection formed by the second cylinder section 108b and can be fastened to it.
  • the second cylinder section 108b can, for example, have a diameter that increases downwards or have a constant diameter (not shown in the figures), as shown in Fig. 11, and is designed to be pivotally attached to the frame element 107.
  • the second cylinder section 108b in the present embodiment has two bores 109 which are opposite one another in the circumferential direction and which each extend from an outer surface of the second cylinder section 108b along a common bore axis F in the direction of the central axis M of the output flange 108.
  • the bores 109 are designed such that the bore axis F intersects the central axis Z of the output shaft 105 and the central axis M of the output flange 108 at the central point E (see Fig. 11).
  • the bores 109 are designed to receive pins 110 of the frame element 107 (see Fig. 10) such that the pins 110 are held in the bores 109 so as to be rotatable about the bore axis F.
  • the frame element 107 of the second embodiment is described below with reference to Fig. 10.
  • the frame element 107 has a frame 111, which in the present embodiment is essentially round, or square with rounded corners, with a central recess 112, which is designed such that the frame 111 encloses the second cylinder section 108b of the output flange 108 without being in contact with it when the frame element 107 is attached to the laboratory device (see Fig. 7, 8, 11).
  • a circumferential inner surface 111a of the frame 111 which delimits the central recess 112, is provided at a distance from the output flange 108 when the frame element 107 is attached to the laboratory device.
  • the frame element 107 has the above-mentioned two pins 110, wherein the pins 110 are provided on opposite sides of the inner surface 111a and extend along a common axis H from the inner surface 111a into the central recess 112.
  • the pins are designed to be received in the bores 109 of the output flange 108 when the frame element 107 is attached to the laboratory device (see Fig. 11).
  • the axis H of the pins 110 thus corresponds to the bore axis F of the bores 109 of the output flange 108.
  • holders 113 are provided on opposite sides of the frame 111.
  • the holders 113 can be fastened to the base plate 9 (see Fig. 7, 8).
  • the holders 113 are pivotally connected to the frame 111, so that the frame 111 can be tilted relative to the holders 113 about an axis G, wherein the axis G runs perpendicular to the axis H of the pins 110.
  • the axis G of the holders 113 is preferably perpendicular to the central axis Z when the frame element 107 is attached to the laboratory device.
  • the axis H of the pins 110 and the axis G of the holders 113 intersect at a common point and run perpendicular to one another.
  • the holders are preferably offset by 90° from the pins 110 in the circumferential direction of the frame 107.
  • the pivotable mounting of the frame 111 with respect to the brackets 113 allows a rocking movement of the frame about the axis G, in which the frame 111 is tilted alternately in opposite directions about the axis G.
  • the frame element 107 of the present second embodiment is therefore also referred to as a rocking frame.
  • the frame element 107 comprises four spacer bolts 114, which are provided at regular intervals and at locations between the pins 110 and the brackets 113 on the top side 111c.
  • the spacer bolts 114 each extend upwards from the top side 111c, ie away from the base plate 9 when the frame element 107 is attached to the base plate 9.
  • the spacer bolts 114 are designed to fasten the mounting plate 2 to the frame element 107.
  • the spacer bolts 114 are dimensioned such that they extend upwards along the central axis Z over the first cylinder section 108a of the output flange 108 when the spacer bolts 114 are attached to the frame element 107 (see Fig. 12). Attaching the mounting plate 2 to the spacer bolts thus defines an alternative attachment position of the mounting plate 2 on the laboratory device (see Fig. 12).
  • the spacer bolts are detachably connected to the frame 111. In the embodiment described here, in which the mounting plate 2 is set in a wobbling motion, the spacer bolts 114 are not used (see Fig. 11, where the spacer bolts are not attached to the frame element 107 and the mounting plate 2 is attached to the output flange 108).
  • the drive 3 is put into operation in order to set the output shaft 105 in a rotational movement about the central axis Z via the belt 4 and the flange 12.
  • the rotational movement of the output shaft 105 causes the above-mentioned rotating tilting movement of the output flange 108 and the mounting plate 2, on which a sample not shown in the figures is arranged, about the central point E (wobbling movement).
  • the central axis M of the output flange 108 rotates about the central axis Z during this movement.
  • the output flange 108 does not rotate about the central axis M.
  • the wobbling movement of the output flange 108 is not hindered by the rotatable mounting of the pins 110 in the holes 109 about the hole axis F and the pivotability of the frame 111 about the axis G.
  • the frame 111 is thereby set in a rocking movement about the axis G.
  • the mounting plate 2 is not attached to the output flange 108 as a first attachment position, but to the spacer bolt 114 as a second attachment position.
  • the mounting plate 2 therefore does not follow the wobbling movement of the output flange 108, but the rocking movement of the frame about the axis G.
  • the axis G runs perpendicular to the plane of the drawing through the point E.
  • a modularity of the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment is already provided by the fact that the mounting plate 2 can be attached either to the output flange 108 (first attachment position) or to the frame element 107 (second attachment position) by means of the spacer bolts 114. This allows the user to choose whether the mounting plate 2 should be set in a tumbling or rocking motion during operation of the laboratory device.
  • a third embodiment of a laboratory device according to the invention is described below with reference to Fig. 13 to 17.
  • the laboratory device of the third embodiment is also designed as a shaking and/or mixing device 200.
  • Elements of the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment that are identical or similar to elements of the first and/or second embodiment are designated with the same reference numerals in the figures and explanations thereof are not repeated in detail.
  • the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment can be provided with the base unit, i.e. the base plate 9, the drive 3 and the bearing unit 6, of the above-described shaking and/or mixing device of the first and/or second embodiment, as well as its mounting plate 2 (see in particular Fig. 15).
  • the output shaft 205 and the frame element 207 according to the third embodiment differ from the respective elements of the first and/or second embodiment.
  • the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment can be provided without an output flange described above with respect to the first and/or second embodiment.
  • the output shaft 205 according to the third embodiment is described in more detail below with reference to Fig. 16a, 16b and 16c.
  • the output shaft 205 of the third embodiment extends along its central axis Z from an upper end 5a to a lower end 5b and has the sections 15, 16, 17 and 18 described above.
  • the output shaft 205 has an additional transmission section 215 at its upper end 5a.
  • the transmission section 215 is cylindrical and defines a central axis M', which is parallel to the central axis Z and offset from it by a distance d'.
  • the transmission section 215 can have a bore 221 for attaching the mounting plate 2 and/or an output flange, which bore can define a further attachment position of the mounting plate 2, in particular when the shaking and/or mixing device 200 is used without the frame element 207 (not shown in the figures).
  • the optional bore 221 can, for example, be designed similarly to the bore 21, 22 described above with respect to the first embodiment, i.e., for example, extend along the central axis M' and a center point C of the bore 221 can lie on the central axis M' (see Fig.
  • an exposed surface of the transmission section 215 can be formed perpendicular to the central axis M' and serve as a contact surface on which an output flange (not shown) rests and/or to which it can be fastened (see the explanations with regard to the first embodiment).
  • the frame element 207 of the third embodiment is described below with reference to Fig. 17.
  • the frame element 207 is essentially designed as a carriage that can be moved along guide elements.
  • the carriage is formed by a plate 211, in the present case a rectangular plate, which is provided so that it can be moved by means of sleeves 210 along guide elements in the form of two bars 208, 209 extending parallel to one another with respective longitudinal axes K1, K2, so that the plate 211 is provided so that it can be moved along the direction of the longitudinal axes K1, K2.
  • the bars 208, 209 can be attached at their ends to the base plate 9 of the shaking and/or mixing device 200 by means of respective holders 213 (see Fig. 13-15).
  • the holders 213 are preferably provided on one side of the rods 208, 209 opposite the plate 211 and/or extend away from the rods parallel to the central axis Z when the frame element 207 is attached to the laboratory device.
  • the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209 is perpendicular to the central axis Z when the frame element 207 is attached to the base plate 9.
  • the plate 211 has an elongated recess 212, the longitudinal axis L of which extends perpendicular to the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209.
  • the recess 212 is designed to accommodate the transmission section 215 of the output shaft 205 (see Fig. 16a, 16b) and allows a movement of the transmission section 215 in the recess 212 along its longitudinal axis L, as well as a rotation of the transmission section 215 about its central axis M'.
  • Fastening elements in the form of spacer bolts 214 are provided on an upper side 211a of the plate 211, i.e. a side facing away from the base plate 9 when the frame element 207 is attached to the base plate 9 (see Fig. 13-15).
  • the frame element 207 comprises four spacer bolts 214, each of which extends upwards from the upper side 211a of the plate 211, i.e. away from the base plate 9 when the frame element 207 is attached to the base plate 9.
  • the spacer bolts 214 are designed to fasten the mounting plate 2 to the frame element 207 and are dimensioned such that they extend upwards along the central axis Z over the transmission section 215 of the output shaft 205 (see Fig. 13-15).
  • the spacer bolts 214 can, for example, be detachably connected to the plate 211.
  • the plane of the installation surface 2a of the installation plate 2 is perpendicular to the central axis M' and to the central axis Z when the installation plate 2 is attached to the frame element 207 by means of the spacer bolts 114.
  • This design of the frame element 207 means that the eccentric movement of the transmission section 215 of the output shaft 205 is transferred to an oscillating or reciprocal movement of the plate 211 along the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209 when the output shaft moves about the central axis Z.
  • This movement of the plate 211 along the direction of the longitudinal axes K1, K2 is made possible in particular by the fact that the transmission section 215 of the output shaft 205 can only move along the longitudinal axis L of the recess 212 of the plate 211, and the plate 211 can only move along the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209.
  • the frame element 207 of the present third embodiment is therefore also referred to as a reciprocal frame.
  • Fig. 13 to 15 show views of the shaking and/or mixing device 200 with attached frame element 207 and mounting plate 2.
  • a section of the plate 211 of the frame element 207 with the recess 212 through which the transmission section 215 of the output shaft 205 extends is visible through a central recess in the mounting plate 2 (see also Fig. 15).
  • the drive 3 is put into operation in order to set the output shaft 205 in a rotational movement about the central axis Z via the belt 4 and the flange 12 (not shown in Fig. 13-15).
  • This rotational movement of the output shaft 205 causes a movement of the mounting plate 2 and of a sample arranged thereon, not shown in the figures, in an oscillating movement exclusively in the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209.
  • a modularity of the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment can be provided, for example, by the fact that the mounting plate 2 is optionally attached to the plate 211 of the frame element 207 via the spacer bolts 214 (first attachment position), or optionally can be attached to the bore 221 of the transmission section 215 and/or an output flange (not shown) (second attachment position).
  • a modular laboratory device in particular a shaking and/or mixing device, can be further increased by combining elements of the first, second and/or third embodiments.
  • a modular laboratory device can be provided with a base unit described above and a mounting plate described above, as well as the respective output shafts, output flanges and/or frame elements of the first and/or second and/or third embodiments.
  • a user can then decide, for example, whether the laboratory device is operated with the respective output shaft, the frame element and optionally the output flange of the first, second or third embodiment.
  • the user has the choice between two different attachment positions for the mounting plate, at least in the first and second (optionally also the third) embodiment. This makes it possible to implement different types of movement for mixing a sample.
  • the embodiments of the shaking and/or mixing device described above are to be understood as non-limiting examples.
  • the individual components can also be implemented differently and, in particular, can differ in their shape from the design described above.
  • any other frame element can be used which is designed to accommodate the output flange in such a way that rotation of the output flange about its central axis is prevented, but at the same time allows the desired movement (vibration or orbital movement) in a plane perpendicular to the central or middle axis.
  • the frame element of the second and third embodiments is not limited to the described configuration.
  • the sample receiving element is designed as a plate.
  • sample receiving elements other than plate-shaped are also possible, for example a holder in which the sample is held standing and/or hanging.
  • the present invention is not limited to shaking and/or mixing devices, but can also be applied to other laboratory devices.
  • the invention can also be used as a laboratory device for a magnetic stirrer which is designed to mix a sample using a magnetically driven stirring rod arranged in the sample itself. This makes it possible, for example, to mix a sample using the movement sequences that can be achieved with the laboratory device according to the invention in addition to or as an alternative to mixing the sample using the stirring rod.

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Abstract

The invention relates to a modular laboratory device (1, 100) that comprises a sample receiving element (2), which is designed to receive a sample, a drive (3), and at least one transfer element (5, 7, 8, 105, 107, 108), which has a central axis (Z) and is designed to be driven by the drive (3) to perform a rotational movement about the central axis (Z) and to transmit this rotational movement to the sample receiving element (2) in such a way that it executes a defined sequence of movements. The laboratory device comprises at least a first transfer element and a second transfer element, which can be optionally and interchangeably inserted into the laboratory device (1, 100), and which differ in that the sample receiving element executes different movement sequences. Alternatively or additionally, the laboratory device comprises at least a third transfer element that defines different attachment positions for the sample receiving element, which differ in that the sample receiving element executes different movement sequences.

Description

Modulares Laborgerät Modular laboratory equipment
Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares Laborgerät, insbesondere ein Schüttel- und/oder Mischgerät zum Schütteln und/oder Mischen von Substanzen. The present invention relates to a modular laboratory device, in particular a shaking and/or mixing device for shaking and/or mixing substances.
Laborgeräte sind zum Einsatz in einem Labor ausgebildet, und dienen insbesondere dazu, eine oder mehrere Substanzen bzw. Proben zu behandeln. Dabei kann das Laborgerät insbesondere dazu ausgebildet sein, durch gezielte und vorzugsweise periodische Bewegungen eine oder mehrere Substanzen zu mischen und/oder zu schütteln und dadurch einen Homogenisierungsgrad der Substanz(en) zu erhöhen. Laboratory devices are designed for use in a laboratory and are used in particular to treat one or more substances or samples. The laboratory device can be designed in particular to mix and/or shake one or more substances through targeted and preferably periodic movements and thereby increase the degree of homogenization of the substance(s).
Hierzu kann das Laborgerät zur Ausführung unterschiedlicher Bewegungsabläufe ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Laborgerät eine der folgenden Bewegungen ausführen: For this purpose, the laboratory device can be designed to carry out different movement sequences. For example, a laboratory device can carry out one of the following movements:
- eine oszillierende Bewegung entlang einer Bewegungsachse, auch als Reziprokbewegung bezeichnet, - an oscillating movement along an axis of movement, also called reciprocal movement,
- eine kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung in einer Ebene, auch als Orbitalbewegung oder Vibrationsbewegung bezeichnet, - a circular or oval oscillating movement in a plane, also called orbital movement or vibration movement,
- eine Wippbewegung, bei der die Substanz(en) abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen um eine Achse verkippt werden, - a rocking motion in which the substance(s) are alternately tilted in opposite directions around an axis,
- eine Taumelbewegung, bei der die Substanz(en) eine rotierende Kippbewegung um einen zentralen Punkt ausführen. - a tumbling motion in which the substance(s) perform a rotating tilting motion around a central point.
Dabei kann es, je nach Anzahl der gewünschten Bewegungsformen bzw. -abläufe, erforderlich sein, eine Mehrzahl verschiedener Laborgeräte vorzuhalten, um dann das jeweilige Laborgerät auswählen zu können, das den gewünschten Bewegungsablauf ausführt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives bzw. verbessertes Laborgerät bereitzustellen, welches insbesondere unter Bereitstellung einer möglichst kleinen Anzahl an Komponenten eine möglichst große Auswahl an verschiedenen Bewegungsabläufen, insbesondere zum Durchmischen einer Probe dienenden Bewegungsabläufen, erlaubt. Depending on the number of movement forms or sequences desired, it may be necessary to have a number of different laboratory devices on hand in order to be able to select the respective laboratory device that carries out the desired movement sequence. It is an object of the present invention to provide an alternative or improved laboratory device which, in particular while providing the smallest possible number of components, allows the largest possible selection of different movement sequences, in particular movement sequences used for mixing a sample.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Laborgerät gemäß Anspruch 1 , ein Laborgerät gemäß Anspruch 18, und ein Verfahren gemäß Anspruch 21. Weiterbildungen der Laborgeräte sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen und in den untenstehenden Ausführungsformen gegeben. Die Merkmale der Laborgeräte können auch zur Weiterbildung untereinander genutzt werden, und das Verfahren kann auch durch Merkmale der Laborgeräte weitergebildet sein und umgekehrt. This object is achieved by a laboratory device according to claim 1, a laboratory device according to claim 18, and a method according to claim 21. Further developments of the laboratory devices are given in the dependent claims and in the embodiments below. The features of the laboratory devices can also be used to further develop one another, and the method can also be further developed by features of the laboratory devices and vice versa.
Ein erfindungsgemäßes modulares Laborgerät umfasst ein Probenaufnahmeelement, das zur Aufnahme einer Probe ausgebildet ist, einen Antrieb, und zumindest ein Übertragungselement, das eine Zentralachse aufweist und dazu ausgebildet ist, vom Antrieb zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse angetrieben zu werden und diese Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass dieses einen definierten Bewegungsablauf ausführt. Das Laborgerät umfasst zumindest ein erstes Übertragungselement und ein zweites Übertragungselement, wobei das erste und das zweite Übertragungselement selektiv und austauschbar in das Laborgerät einsetzbar sind, und das erste Übertragungselement dazu ausgebildet ist, die Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen ersten Bewegungsablauf ausführt, und das zweite Übertragungselement dazu ausgebildet ist, die Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen zweiten Bewegungsablauf ausführt, der sich von dem ersten Bewegungsablauf unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Laborgerät zumindest ein drittes Übertragungselement, das so ausgebildet ist, dass das Probenaufnahmeelement in einer ersten Anbringposition und in einer von der ersten Anbringposition verschiedenen zweiten Anbringposition an dem dritten Übertragungselement anbringbar ist, und die Rotationsbewegung in der ersten Anbringposition so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen dritten Bewegungsablauf ausführt und in der zweiten Anbringposition so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen vierten Bewegungsablauf ausführt, der sich von dem dritten Bewegungsablauf unterscheidet. A modular laboratory device according to the invention comprises a sample receiving element which is designed to receive a sample, a drive, and at least one transmission element which has a central axis and is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the central axis and to transmit this rotational movement to the sample receiving element such that it carries out a defined movement sequence. The laboratory device comprises at least a first transmission element and a second transmission element, wherein the first and the second transmission element can be inserted into the laboratory device selectively and interchangeably, and the first transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element carries out a first movement sequence, and the second transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element carries out a second movement sequence which differs from the first movement sequence. Alternatively or additionally, the laboratory device comprises at least one third transmission element, which is designed such that the sample receiving element can be attached to the third transmission element in a first attachment position and in a second attachment position different from the first attachment position, and to transmit the rotational movement in the first attachment position to the sample receiving element such that the sample receiving element has a third movement sequence and to transfer it to the sample receiving element in the second mounting position such that the sample receiving element executes a fourth movement sequence which differs from the third movement sequence.
Insbesondere kann das Laborgerät zur Durchmischung einer Probe dienen. Vorzugsweise ist das Laborgerät ein Schüttel- und/oder Mischgerät. In particular, the laboratory device can be used to mix a sample. The laboratory device is preferably a shaking and/or mixing device.
Das Übertragungselement kann beispielsweise eine Abtriebswelle umfassen, die die Zentralachse definiert und dazu ausgebildet ist, vom Antrieb zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse angetrieben zu werden, sowie ein Befestigungselement zum Anbringen des Probenaufnahmeelements an der Abtriebswelle in einer durch das Befestigungselement definierten Anbringposition. Weiter kann das Übertragungselement beispielsweise ein Rahmenelement umfassen, welches eine Rotationsbewegung des Probenaufnahmeelements um eine Mittelachse des Probenaufnahmeelements verhindert, und/oder an dem das Probenaufnahmeelement in einer weiteren Anbringposition anbringbar ist. The transmission element can, for example, comprise an output shaft which defines the central axis and is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the central axis, as well as a fastening element for attaching the sample receiving element to the output shaft in an attachment position defined by the fastening element. Furthermore, the transmission element can, for example, comprise a frame element which prevents a rotational movement of the sample receiving element about a central axis of the sample receiving element and/or to which the sample receiving element can be attached in a further attachment position.
Eine Anbringposition des Probenaufnahmeelements kann insbesondere eine in Bezug auf die Zentralachse definierte Position sein, vorzugsweise definiert durch einen Abstand eines Mittelpunkts des Probenaufnahmeelements von der Zentralachse, wobei der Abstand auch Null sein kann, und/oder durch einen Winkel, unter dem eine Mittelachse des Probenaufnahmeelements die Zentralachse schneidet. Alternativ oder zusätzlich kann eine Anbringposition des Probenaufnahmeelements dadurch definiert sein, an welchem Bestanteil des Übertragungselements (z.B. der oben erwähnten Abtriebswelle oder dem Rahmenelement) das Probenaufnahmeelement angebracht ist. A mounting position of the sample receiving element can in particular be a position defined in relation to the central axis, preferably defined by a distance of a center point of the sample receiving element from the central axis, wherein the distance can also be zero, and/or by an angle at which a center axis of the sample receiving element intersects the central axis. Alternatively or additionally, a mounting position of the sample receiving element can be defined by which part of the transmission element (e.g. the above-mentioned output shaft or the frame element) the sample receiving element is attached to.
Eine Auswechselbarkeit des Übertragungselements meint dabei nicht zwingend, dass alle Bestandteile des Übertragungselements ausgewechselt werden. Beispielsweise kann die oben erwähnte Abtriebswelle belassen werden, und lediglich ein anderes Rahmenelement in das Laborgerät eingesetzt werden, oder es kann lediglich eine andere Abtriebswelle bei Verwendung desselben Rahmenelements in das Laborgerät eingesetzt werden, etc. In der Regel sind die o.g. Komponenten des Übertragungselements jedoch aneinander angepasst, sodass z.B. sowohl die Abtriebswelle als auch das Rahmenelement ausgetauscht werden um einen anderer Bewegungsablauf zu ermöglichen. The interchangeability of the transmission element does not necessarily mean that all components of the transmission element are replaced. For example, the output shaft mentioned above can be left and only a different frame element can be inserted into the laboratory device, or only a different output shaft can be inserted into the laboratory device when using the same frame element. used, etc. As a rule, however, the above-mentioned components of the transmission element are adapted to each other, so that, for example, both the output shaft and the frame element are replaced in order to enable a different movement sequence.
Ein auf das Probenaufnahmeelement übertragener Bewegungsablauf bezeichnet insbesondere eine, insbesondere periodisch, wiederkehrende Abfolge einer oder mehreren Bewegungen, in die das Probenaufnahmeelement versetz wird, um eine an oder auf dem Probenaufnahmeelement vorgesehene Probe zu durchmischen. A sequence of movements transmitted to the sample receiving element refers in particular to a, in particular periodically, recurring sequence of one or more movements into which the sample receiving element is placed in order to mix a sample provided on or at the sample receiving element.
Durch das oben beschriebene modulare Laborgerät ist es beispielsweise möglich, eine Mehrzahl verschiedener Bewegungsabläufe mit demselben Laborgerät unter Verwendung möglichst weniger verschiedener Komponenten zu ermöglichen. The modular laboratory device described above makes it possible, for example, to enable a variety of different movement sequences with the same laboratory device using as few different components as possible.
Dadurch kann beispielsweise der Einsatzbereich des Laborgeräts vergrößert werden. This can, for example, expand the range of applications of the laboratory device.
Vorzugsweise ist der erste und zweite Bewegungsablauf und/oder der dritte und vierte Bewegungsablauf jeweils einer aus der folgenden Gruppe von Bewegungsabläufen:Preferably, the first and second movement sequences and/or the third and fourth movement sequences are each one of the following group of movement sequences:
- eine Bewegung ausschließlich in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse,- a movement exclusively in a plane perpendicular to the central axis,
- eine Bewegung, die ausschließlich Bewegungskomponenten parallel zur Zentralachse aufweist, - a movement that has only movement components parallel to the central axis,
- eine Bewegung, die sowohl eine Bewegungskomponenten parallel zur Zentralachse als auch eine Bewegungskomponenten senkrecht zur Zentralachse aufweist, und vorzugsweise jeweils einer der folgenden Gruppe von Bewegungsabläufen ist:- a movement which has both a movement component parallel to the central axis and a movement component perpendicular to the central axis, and is preferably one of the following groups of movements:
- eine oszillierende Bewegung in ausschließlich einer Richtung senkrecht zur Zentralachse, - an oscillating movement in only one direction perpendicular to the central axis,
- eine kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse mit einem ersten Radius oder einem vom ersten Radius verschiedenen zweiten Radius, - a circular or oval oscillating movement in a plane perpendicular to the central axis with a first radius or a second radius different from the first radius,
- eine Wipp-Bewegung, bei der das Probenaufnahmeelement abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen um eine Achse, vorzugsweise einer Achse senkrecht zur Zentralachse, verkippt wird, eine Taumelbewegung, bei der das Probenaufnahmeelement eine rotierende Kippbewegung um einen zentralen Punkt, vorzugsweise einem zentralen Punkt auf der Zentralachse, ausführt. - a rocking movement in which the sample receiving element is tilted alternately in opposite directions about an axis, preferably an axis perpendicular to the central axis, a wobbling movement in which the sample receiving element performs a rotating tilting movement about a central point, preferably a central point on the central axis.
Jede dieser Bewegungen dient vorzugsweise dem Durchmischen der Probe durch das Laborgerät und ist insbesondere in ihrem Bewegungsablauf vorab festgelegt. Unter einer oszillierenden Bewegung wird insbesondere eine periodische und gleichförmige Bewegung verstanden. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Reziprokbewegung entlang einer Richtung handeln. Eine kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse kann auch als eine Orbital- oder Vibrationsbewegung bezeichnet werden, insbesondere abhängig von einem Bewegungsradius. Bei einer Taumelbewegung wird vorzugsweise eine Achse des Probenaufnahmeelements, insbesondere eine unten erwähnte Mittelachse, gegenüber der Zentralachse verschwenkt, wobei die radiale Ausrichtung der Verschwenkung periodisch um die Zentralachse rotiert. Each of these movements preferably serves to mix the sample through the laboratory device and is particularly predetermined in its movement sequence. An oscillating movement is understood to mean in particular a periodic and uniform movement. For example, this can be a reciprocal movement along a direction. A circular or oval oscillating movement in a plane perpendicular to the central axis can also be referred to as an orbital or vibration movement, in particular depending on a radius of movement. In a wobbling movement, an axis of the sample receiving element, in particular a central axis mentioned below, is preferably pivoted relative to the central axis, with the radial orientation of the pivoting rotating periodically around the central axis.
Durch die oben beschriebenen Bewegungsabläufe können beispielsweise verschiedene Arten der Durchmischung einer Probe mit dem Laborgerät realisiert werden, aus denen insbesondere in Abhängigkeit von Eigenschaften, z.B. physikalische und/oder chemische Eigenschaften, der Probe eine geeignete Art der Durchmischung ausgewählt werden kann. By means of the movement sequences described above, for example, different types of mixing of a sample can be realized with the laboratory device, from which a suitable type of mixing can be selected, in particular depending on properties, e.g. physical and/or chemical properties, of the sample.
Vorzugsweise unterscheiden sich das erste und das zweite Übertragungselement in einer Anbringposition des Probenaufnahmeelements an dem jeweiligen Übertragungselement. Dadurch kann ein gewünschter Bewegungsablauf auf einfache Art und Weise aus einer Mehrzahl von Bewegungsabläufen ausgewählt werden. Preferably, the first and second transmission elements differ in an attachment position of the sample receiving element on the respective transmission element. As a result, a desired movement sequence can be selected in a simple manner from a plurality of movement sequences.
Vorzugsweise umfasst das modulare Laborgerät weiter ein Befestigungselement, das dazu ausgebildet ist, das Probenaufnahmeelement in der jeweiligen Anbringposition am jeweiligen Übertragungselement anzubringen, wobei das Befestigungselement eine Mittelachse aufweist, welche die Anbringposition definiert, und wobei die jeweilige Anbringposition durch eines der folgenden Merkmale definiert ist: - die Mittelachse des Befestigungselements ist parallel zur Zentralachse und von dieser versetzt, insbesondere um einen ersten Abstand oder einen zweiten Abstand ungleich dem ersten Abstand, vorgesehen; Preferably, the modular laboratory device further comprises a fastening element which is designed to attach the sample receiving element to the respective transmission element in the respective attachment position, wherein the fastening element has a central axis which defines the attachment position, and wherein the respective attachment position is defined by one of the following features: - the central axis of the fastening element is parallel to the central axis and offset from it, in particular by a first distance or a second distance different from the first distance;
- die Mittelachse des Befestigungselements schneidet die Zentralachse in einem Winkel größer 0° und kleiner 90°, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 2° und 10°, insbesondere 5°. - the central axis of the fastening element intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, preferably at an angle between 2° and 10°, in particular 5°.
Weiter bevorzugt ist eine Ebene des Probenaufnahmeelements, insbesondere eine Ebene einer Aufstellfläche des Probenaufnahmeelements, senkrecht zur Mittelachse des Befestigungselements vorgesehen. Further preferably, a plane of the sample receiving element, in particular a plane of a support surface of the sample receiving element, is provided perpendicular to the central axis of the fastening element.
Das Befestigungselement kann beispielsweise eine Schraube oder einen Stift umfassen, welcher in eine Bohrung des Übertragungselements, insbesondere einer Bohrung einer oben erwähnten Abtriebswelle, einbringbar ist um das Probenaufnahmeelement an der Abtriebswelle anzubringen. Die Bohrung bzw. der Stift oder die Schraube kann insbesondere eine Längserstreckung aufweisen, welche die Mittelachse definiert. Alternativ oder zusätzlich kann das Befestigungselement beispielsweise einen Abtriebsflansch aufweisen, der die Mittelachse definiert und an dem das Probenaufnahmeelement anbringbar ist. Insbesondere kann der Abtriebsflansch an einer o.g. Abtriebswelle angebracht sein und in Bezug auf die Abtriebswelle drehbar gelagert sein, um eine Rotation des Probenaufnahmeelements zu verhindern. Ein Abtriebsflansch kann auch ein Bestandteil des jeweiligen Übertragungselements sein und/oder das Befestigungselement kann ein Bestandteil des Übertragungselements sein. The fastening element can, for example, comprise a screw or a pin which can be inserted into a bore of the transmission element, in particular a bore of an above-mentioned output shaft, in order to attach the sample receiving element to the output shaft. The bore or the pin or the screw can in particular have a longitudinal extension which defines the central axis. Alternatively or additionally, the fastening element can, for example, have an output flange which defines the central axis and to which the sample receiving element can be attached. In particular, the output flange can be attached to an above-mentioned output shaft and can be rotatably mounted with respect to the output shaft in order to prevent rotation of the sample receiving element. An output flange can also be a component of the respective transmission element and/or the fastening element can be a component of the transmission element.
Vorzugsweise verläuft die Mittelachse des Befestigungselements auch durch einen Mittelpunkt des Probenaufnahmeelements und bildet weiter bevorzugt eine Mittelachse des Probenaufnahmeelements. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, dass eine Ebene des Probenaufnahmeelements, insbesondere eine Ebene einer Aufstellfläche des Probenaufnahmeelements, senkrecht zur Mittelachse des Befestigungselements vorgesehen ist. Preferably, the central axis of the fastening element also runs through a center point of the sample receiving element and more preferably forms a central axis of the sample receiving element. Alternatively or additionally, it is preferred that a plane of the sample receiving element, in particular a plane of a support surface of the sample receiving element, is provided perpendicular to the central axis of the fastening element.
Durch das versetzte Anordnen der Mittelache zur Zentralachse kann beispielsweise eine exzentrische Bewegung auf das Probenaufnahmeelement in einer Ebene, insbesondere in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse, erzeugt werden. Durch das Anordnen der Mittelachse in einem Winkel zur Zentralachse kann beispielsweise eine Bewegung auf das Probenaufnahmeelement übertragen werden, welche nicht nur Bewegungskomponenten senkrecht zur Zentralachse aufweist, sondern auch parallel zur Zentralachse. By arranging the center axis offset from the central axis, for example, an eccentric movement can be achieved on the sample receiving element in a plane, in particular in a plane perpendicular to the central axis. By arranging the central axis at an angle to the central axis, for example, a movement can be transmitted to the sample receiving element which not only has movement components perpendicular to the central axis, but also parallel to the central axis.
Das Anbringen des Probenaufnahmeelements in einer der oben beschriebenen Anbringpositionen kann beispielsweise die Wahl eines durch die Anbringposition bewirkten Bewegungsablaufs des Probenaufnahmeelements auf einfache Art und Weise ermöglichen. Mounting the sample receiving element in one of the mounting positions described above can, for example, enable the selection of a movement sequence of the sample receiving element caused by the mounting position in a simple manner.
Vorzugsweise ist das jeweilige Übertragungselement dazu ausgebildet, eine räumliche Orientierung des Probenaufnahmeelements in Bezug auf die Mittelachse des Befestigungselements beizubehalten, insbesondere eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse des Befestigungselements zu verhindern. Preferably, the respective transmission element is designed to maintain a spatial orientation of the sample receiving element with respect to the central axis of the fastening element, in particular to prevent a rotation of the sample receiving element about the central axis of the fastening element.
Eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse kann beispielsweise durch das Bereitstellen eines unten beschriebenen Abtriebsflansches verhindert werden, wobei das Probenaufnahmeelement am Abtriebsflansch befestigt ist und der Abtriebsflansch drehbar gelagert an der Abtriebswelle vorgesehenen ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse beispielsweise auch durch das Bereitstellen eines unten beschriebenen Rahmenelements verhindert werden. Insbesondere kann das Rahmenelement dabei am Abtriebsflansch angebracht sein. Rotation of the sample receiving element about the central axis can be prevented, for example, by providing an output flange as described below, wherein the sample receiving element is attached to the output flange and the output flange is provided rotatably mounted on the output shaft. Alternatively or additionally, rotation of the sample receiving element about the central axis can also be prevented, for example, by providing a frame element as described below. In particular, the frame element can be attached to the output flange.
Durch das Verhindern einer Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse ist es beispielsweise möglich, eine verbesserte Durchmischung einer auf dem Probenaufnahmeelement angeordneten Probe zu erzielen. By preventing rotation of the sample receiving element about the central axis, it is possible, for example, to achieve improved mixing of a sample arranged on the sample receiving element.
Vorzugsweise umfasst das jeweilige Übertragungselement eine Abtriebswelle, die sich über die Zentralachse von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt, und die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse angetrieben zu werden, wobei das Befestigungselement eine in der Abtriebswelle vorgesehenen Bohrung umfasst, welche sich vom oberen Ende in Richtung der Mittelachse, insbesondere in Richtung des unteren Endes parallel zur Mittelachse erstreckt, und/oder wobei die Abtriebswelle am oberen Ende eine Kontaktfläche zum Anbringen des Probenaufnahmeelements umfasst, und sich die Kontaktfläche senkrecht zur Mittelachse des Befestigungselements erstreckt. Preferably, the respective transmission element comprises an output shaft which extends over the central axis from an upper end to a lower end and which is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the Central axis, wherein the fastening element comprises a bore provided in the output shaft, which extends from the upper end in the direction of the central axis, in particular in the direction of the lower end parallel to the central axis, and/or wherein the output shaft comprises a contact surface at the upper end for attaching the sample receiving element, and the contact surface extends perpendicular to the central axis of the fastening element.
Durch eine Achse der Bohrung kann beispielsweise die Mittelachse definiert sein, und zugleich kann die Bohrung dem Anbringen des Probenaufnahmeelements an der Abtriebswelle dienen, sodass eine Anbringposition des Probenaufnahmeelements durch die Mittelachse definiert ist. Alternativ oder zusätzlich kann eine Anbringposition des Probenaufnahmeelements durch die Kontaktfläche definiert sein. For example, the center axis can be defined by an axis of the bore, and at the same time the bore can be used to attach the sample receiving element to the output shaft, so that an attachment position of the sample receiving element is defined by the center axis. Alternatively or additionally, an attachment position of the sample receiving element can be defined by the contact surface.
Vorzugsweise umfasst das jeweilige Übertragungselement ein Rahmenelement, das dazu ausgebildet ist, eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann das Rahmenelement dazu dienen, eine Anbringposition des Probenaufnahmeelements zu definieren. Das Rahmenelement kann insbesondere an einem Antriebsflansch des Laborgeräts in Verbindung stehen, der an einer oben beschriebenen Abtriebswelle befestigt und drehbar gegenüber dieser gelagert ist, und an dem das Probenaufnahmeelement in einer Anbringposition anbringbar ist. Dadurch kann beispielsweise einerseits das Rahmenelement ebenfalls in eine Bewegung versetzt werden, andererseits die Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse verhindert werden, was zu einer verbesserten Durchmischung der Probe führen kann. The respective transmission element preferably comprises a frame element which is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis. Alternatively or additionally, the frame element can serve to define an attachment position of the sample receiving element. The frame element can in particular be connected to a drive flange of the laboratory device which is attached to an output shaft described above and is rotatably mounted relative to it, and to which the sample receiving element can be attached in an attachment position. This means that, for example, on the one hand the frame element can also be set in motion, and on the other hand the rotation of the sample receiving element about the central axis can be prevented, which can lead to improved mixing of the sample.
Vorzugsweise umfasst das Rahmenelement zumindest ein elastisches Element, insbesondere ein Federelement, vorzugsweise eine Blattfeder, und ist dazu ausgebildet, eine Bewegung des Probenaufnahmeelements in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse zu erlauben, insbesondere eine kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse, und vorzugsweise eine Bewegung ausschließlich in dieser Ebene zu erlauben. Weiter bevorzugt umfasst das Rahmenelement vier elastische Elemente. Das Rahmenelement wird auch als ein Federrahmen oder Blattfederrahmen bezeichnet. Es wird vorzugsweise zusammen mit einer Ausgestaltung des Übertragungselements bzw. des oben beschriebenen Befestigungselements verwendet, bei der eine Mittelachse des Befestigungselements und/oder des Probenaufnahmeelements parallel zur Zentralachse und von dieser versetzt vorgesehen ist. Preferably, the frame element comprises at least one elastic element, in particular a spring element, preferably a leaf spring, and is designed to allow a movement of the sample receiving element in a plane perpendicular to the central axis, in particular a circular or oval oscillating movement in a plane perpendicular to the central axis, and preferably to allow a movement exclusively in this plane. The frame element further preferably comprises four elastic elements. The frame element is also referred to as a spring frame or leaf spring frame. It is preferably used together with an embodiment of the transmission element or the fastening element described above, in which a central axis of the fastening element and/or the sample receiving element is provided parallel to the central axis and offset from it.
Damit ist beispielsweise eine Orbital- oder Vibrationsbewegung des Probenaufnahmeelements auf einfache Art und Weise realisierbar. This makes it easy to implement, for example, an orbital or vibration movement of the sample receiving element.
Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise ein Rahmenelement bereitgestellt, das einen Rahmen umfasst, der um eine erste Achse schwenkbar an dem Laborgerät angebracht ist, und wobei das Probenaufnahmeelement um eine zweite Achse schwenkbar am Rahmen anbringbar ist, wobei die erste Achse und die zweite Achse die Zentralachse in einem zentralen Punkt schneiden. Vorzugsweise umfasst dabei das Übertragungselement eine Abtriebswelle, die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse angetrieben zu werden, und einen Abtriebsflansch, der entlang der Mittelachse des Befestigungselements, die die Zentralachse in einem Winkel größer 0° und kleiner 90°, weiter bevorzugt in einem Winkel zwischen 2° und 10°, insbesondere 5°, schneidet, einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei der untere Abschnitt an der Abtriebswelle angebracht ist und der obere Abschnitt eine erste Anbringposition des Probenaufnahmeelements definiert, in der das Probenaufnahmeelement an dem oberen Abschnitt angebracht ist, und wobei das Rahmenelement eine zweite Anbringposition des Probenaufnahmeelements definiert, in der das Probenaufnahmeelement an dem Rahmenelement angebracht ist. Noch weiter bevorzugt ist das Übertragungselement so ausgebildet, dass das Probenaufnahmeelement im Betrieb des Laborgeräts eine Taumelbewegung um den zentralen Punkt ausführt, wenn es in der ersten Anbringposition ist, und eine Wippgewegung um die erste Achse ausführt, wenn es in der zweiten Anbringposition ist. Das hier beschriebene Rahmenelement wird auch als ein Wipp-Rahmen bezeichnet. Es wird vorzugsweise zusammen mit einer Ausgestaltung des Übertragungselements bzw. des oben beschriebenen Befestigungselements verwendet, bei der eine Mittelachse des Befestigungselements und/oder des Probenaufnahmeelements die Zentralachse in einem Winkel größer 0° und kleiner 90° schneidet, wobei der Schnittpunkt der Mittelachse mit der Zentralachse der zentrale Punkt ist. Alternatively or additionally, a frame element is preferably provided which comprises a frame which is pivotably attached to the laboratory device about a first axis, and wherein the sample receiving element can be pivotably attached to the frame about a second axis, wherein the first axis and the second axis intersect the central axis at a central point. Preferably, the transmission element comprises an output shaft which is designed to be driven by the drive to rotate about the central axis, and an output flange which has an upper section and a lower section along the central axis of the fastening element, which intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, more preferably at an angle between 2° and 10°, in particular 5°, wherein the lower section is attached to the output shaft and the upper section defines a first attachment position of the sample receiving element, in which the sample receiving element is attached to the upper section, and wherein the frame element defines a second attachment position of the sample receiving element, in which the sample receiving element is attached to the frame element. Even more preferably, the transmission element is designed such that the sample receiving element, during operation of the laboratory device, executes a wobbling movement about the central point when it is in the first mounting position and executes a rocking movement about the first axis when it is in the second mounting position. The frame element described here is also referred to as a rocker frame. It is preferably used together with an embodiment of the transmission element or the fastening element described above, in which a central axis of the fastening element and/or the sample receiving element intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, the intersection point of the central axis with the central axis being the central point.
Durch das Rahmenelement ist es beispielsweise auf einfache Art und Weise möglich, zwischen einer Taumelbewegung und einer Wipp-Bewegung des Probenaufnahmeelements zu wählen. The frame element makes it easy to choose between a wobbling movement and a rocking movement of the sample receiving element.
Alternativ oder zusätzlich umfasst das Übertragungselement des modularen Laborgeräts eine Abtriebswelle, die sich entlang der Zentralachse von einem oberen Ende zu einem unteren Ende erstreckt und die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse angetrieben zu werden, und das Übertragungselement umfasst weiter ein Rahmenelement, das dazu ausgebildet ist, die Bewegung der Abtriebswelle um die Zentralachse so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement eine Bewegung ausschließlich in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse, insbesondere eine oszillierende Bewegung in ausschließlich einer Richtung senkrecht zur Zentralachse, ausführt. Weiter bevorzugt weist das Rahmenelement einen Schlitten auf, und ein sich entlang einer ersten Achse erstreckendes Führungselement, an dem der Schlitten verfahrbar vorgesehen ist, und wobei der Schlitten eine länglich ausgebildete Ausnehmung aufweist, deren Längsachse sich quer, vorzugsweise senkrecht, zur ersten Achse erstreckt, und wobei weiter bevorzugt die Abtriebswelle an ihrem oberen Ende einen Übertragungsabschnitt aufweist, der eine Mittelachse definiert, die parallel zur Zentralachse und von dieser um einen Abstand versetzt vorgesehen ist, und die Ausnehmung des Schlittens zur Aufnahme des Übertragungsabschnitts ausgebildet ist, so dass der Übertragungsabschnitt in der Ausnehmung entlang deren Längsachse bewegbar vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich ist es weiter bevorzugt, dass das Probenaufnahmeelement an dem Schlitten anbringbar ist. Dabei entspricht die erste Achse des Führungselements vorzugsweise der Richtung senkrecht zur Zentralachse, in der das Probenaufnahmeelement in die oszillierende Bewegung versetzt wird. Alternatively or additionally, the transmission element of the modular laboratory device comprises an output shaft which extends along the central axis from an upper end to a lower end and which is designed to be driven by the drive to a rotational movement about the central axis, and the transmission element further comprises a frame element which is designed to transmit the movement of the output shaft about the central axis to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a movement exclusively in a plane perpendicular to the central axis, in particular an oscillating movement in exclusively a direction perpendicular to the central axis. The frame element further preferably has a carriage and a guide element extending along a first axis, on which the carriage is provided so as to be movable, and wherein the carriage has an elongated recess whose longitudinal axis extends transversely, preferably perpendicularly, to the first axis, and wherein the output shaft further preferably has a transmission section at its upper end which defines a central axis which is parallel to the central axis and offset from it by a distance, and the recess of the carriage is designed to accommodate the transmission section, so that the transmission section is provided so as to be movable in the recess along its longitudinal axis. Alternatively or additionally, it is further preferred that the sample receiving element can be attached to the carriage. The first axis of the guide element corresponds to preferably the direction perpendicular to the central axis in which the sample receiving element is set in the oscillating movement.
Das hier beschriebene Rahmenelement wird auch als ein Reziprokrahmen bezeichnet. Vorzugsweise wird eine exzentrische Bewegung des Übertragungsabschnitts durch die Rotation der Abtriebswelle um die Zentralachse und durch die Beabstandung der Mittelachse des Übertragungsabschnitts von der Zentralachse bewirkt. Durch die Ausgestaltung des Rahmenelements in Form eines entlang einer Achse verfahrbaren Schlittens mit einer länglichen Ausnehmung quer oder senkrecht zu dieser Achse kann die exzentrische Bewegung des Übertragungsabschnitts beispielsweise auf eine linear oszillierende Bewegung, auch als linear reziproke Bewegung bezeichnet, des Probenaufnahmeelements übertragen werden, d.h. ein hin und her Bewegen auf einer Bewegungsachse, insbesondere auf der ersten Achse des Führungselements. The frame element described here is also referred to as a reciprocal frame. Preferably, an eccentric movement of the transmission section is brought about by the rotation of the output shaft about the central axis and by the spacing of the central axis of the transmission section from the central axis. By designing the frame element in the form of a carriage that can be moved along an axis and has an elongated recess transversely or perpendicularly to this axis, the eccentric movement of the transmission section can be transferred, for example, to a linear oscillating movement, also referred to as a linear reciprocal movement, of the sample receiving element, i.e. a back and forth movement on a movement axis, in particular on the first axis of the guide element.
Die Mittelachse des Übertragungsabschnitts kann beispielsweise zugleich oder alternativ eine oben beschriebene Mittelachse sein, d.h. eine Mittelachse, die durch ein Befestigungselement definiert ist, welches eine Anbringposition des Probenaufnahmeelements an der Abtriebswelle und/oder einem Abtriebsflansch definiert. The center axis of the transmission section can, for example, simultaneously or alternatively be a center axis as described above, i.e. a center axis defined by a fastening element which defines a mounting position of the sample receiving element on the output shaft and/or an output flange.
Vorzugsweise ist das Rahmenelement dazu ausgebildet, eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse zu verhindern, und insbesondere eine räumliche Orientierung des Probenaufnahmeelements in Bezug auf die Mittelachse beizubehalten, und/oder eine Ebene des Probenaufnahmeelements, insbesondere eine Ebene einer Aufstellfläche des Probenaufnahmeelements, ist senkrecht zur Mittelachse vorgesehen. Preferably, the frame element is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis, and in particular to maintain a spatial orientation of the sample receiving element with respect to the central axis, and/or a plane of the sample receiving element, in particular a plane of a support surface of the sample receiving element, is provided perpendicular to the central axis.
Durch das vorstehend beschriebene Rahmenelement ist es beispielsweise auf einfache Art und Weise möglich, eine Reziprokbewegung des Probenaufnahmeelements zu realisieren. Vorzugsweise umfasst das modulare Laborgerät eine Grundplatte, an der der Antrieb angeordnet ist, und eine Lagereinheit, die an der Grundplatte angebracht ist und die so ausgebildet ist, dass das jeweilige Übertragungselement in die Lagereinheit so einsetzbar ist, dass das Übertragungselement um die Zentralachse rotierbar in der Lagereinheit gehalten ist und die Zentralachse vorzugsweise vertikal angeordnet ist und/oder senkrecht zu einer Ebene der Grundplatte angeordnet ist, und das jeweilige Übertragungselement aus der Lagereinheit entnehmbar ist. Weiter bevorzugt bilden die Grundplatte, der Antrieb und die Lagereinheit eine Basiseinheit, an der das jeweilige Übertragungselement selektiv anbringbar ist und/oder der Antrieb ist von der Zentralachse versetzt vorgesehen und über einen Riemen mit der Lagereinheit verbunden. By means of the frame element described above, it is possible, for example, to easily realize a reciprocal movement of the sample receiving element. Preferably, the modular laboratory device comprises a base plate on which the drive is arranged, and a bearing unit which is attached to the base plate and which is designed such that the respective transmission element can be inserted into the bearing unit such that the transmission element is held in the bearing unit so as to be rotatable about the central axis and the central axis is preferably arranged vertically and/or perpendicular to a plane of the base plate, and the respective transmission element can be removed from the bearing unit. Further preferably, the base plate, the drive and the bearing unit form a base unit to which the respective transmission element can be selectively attached and/or the drive is provided offset from the central axis and connected to the bearing unit via a belt.
Das Bereitstellen der Basiseinheit kann beispielsweise eine Verwendung des Laborgeräts für den Benutzer vereinfachen. Durch das zur Zentralachse versetzte Anordnen des Antriebs kann das Laborgerät beispielsweise kompakter ausgebildet sein. Providing the base unit can, for example, make it easier for the user to use the laboratory device. By arranging the drive offset from the central axis, the laboratory device can, for example, be made more compact.
Vorzugsweise ist das Probenaufnahmeelement als eine Aufstellplatte ausgebildet. Vorzugsweise ist die Aufstellplatte kreisförmig ausgebildet, wobei die oben beschriebene Mittelachse durch den Kreismittelpunkt verläuft, wenn die Aufstellplatte an dem Laborgerät angebracht ist. Vorzugsweise weist die Aufstellplatte Befestigungselemente, beispielsweise in Form von Schrauben und/oder mit Schrauben zusammenwirkenden Ausnehmungen und/oder Magnete auf, welche ein Anbringen der Aufstellplatte in jeder mit dem Laborgerät realisierbaren Anbringposition erlauben. Preferably, the sample receiving element is designed as a mounting plate. Preferably, the mounting plate is circular, with the central axis described above running through the center of the circle when the mounting plate is attached to the laboratory device. Preferably, the mounting plate has fastening elements, for example in the form of screws and/or recesses that interact with screws and/or magnets, which allow the mounting plate to be attached in any attachment position that can be achieved with the laboratory device.
Erfindungsgemäßes ist ein Rahmenelement für ein Laborgerät bereitgestellt, insbesondere für ein Schüttel- und/oder Mischgerät, das ein Probenaufnahmeelement zur Aufnahme einer Probe umfasst und einen Antrieb. Das Rahmenelement umfasst einen Rahmen und eine Halterung zum Anbringen des Rahmenelements an dem Laborgerät, wobei der Rahmen um eine erste Achse schwenkbar mit der Halterung verbunden ist, und der Rahmen dazu ausgebildet ist, das Probenaufnahmeelement so aufzunehmen, dass das Probenaufnahmeelement um eine zweite Achse schwenkbar am Rahmen vorgesehen ist, wobei sich die erste Achse und die zweite Achse in einem zentralen Punkt schneiden. Vorzugsweise umfasst das Laborgerät eine Abtriebswelle, die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb zu einer Rotationsbewegung um eine Zentralachse angetrieben zu werden, und einen Abtriebsflansch, der entlang einer Mittelachse, die die Zentralachse in einem Winkel größer 0° und kleiner 90° schneidet, einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist, wobei der untere Abschnitt an der Abtriebswelle angebracht ist und der obere Abschnitt eine erste Anbringposition des Probenaufnahmelements definiert, in der das Probenaufnahmelement an dem oberen Abschnitt angebracht ist, und das Rahmenelement definiert eine zweite Anbringposition des Probenaufnahmelements, in der das Probenaufnahmelement an dem Rahmenelement angebracht ist. Weiter bevorzugt ist das Rahmenelement dazu ausgebildet, eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse des Abtriebflansches zu verhindern und/oder das Laborgerät ist so ausgebildet, dass das Probenaufnahmelement im Betrieb des Laborgeräts eine Taumelbewegung um den zentralen Punkt ausführt, wenn es in der ersten Anbringposition ist, und/oder das Rahmenelement ist so ausgebildet ist, dass das Probenaufnahmelement im Betrieb des Laborgeräts eine Wippgewegung um die erste Achse ausführt, wenn es in der zweiten Anbringposition ist. Weiter bevorzugt ist ein Laborgerät, insbesondere ein Schüttel- und/oder Mischgerät, vorgesehen, das das oben beschriebene Rahmenelement umfasst. According to the invention, a frame element is provided for a laboratory device, in particular for a shaking and/or mixing device, which comprises a sample receiving element for receiving a sample and a drive. The frame element comprises a frame and a holder for attaching the frame element to the laboratory device, wherein the frame is connected to the holder so as to be pivotable about a first axis, and the frame is designed to receive the sample receiving element so that the sample receiving element can be pivoted about a second axis. is provided on the frame, wherein the first axis and the second axis intersect at a central point. Preferably, the laboratory device comprises an output shaft which is designed to be driven by the drive to rotate about a central axis, and an output flange which has an upper section and a lower section along a central axis which intersects the central axis at an angle greater than 0° and less than 90°, wherein the lower section is attached to the output shaft and the upper section defines a first attachment position of the sample receiving element in which the sample receiving element is attached to the upper section, and the frame element defines a second attachment position of the sample receiving element in which the sample receiving element is attached to the frame element. Further preferably, the frame element is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis of the output flange and/or the laboratory device is designed such that the sample receiving element performs a wobbling movement about the central point during operation of the laboratory device when it is in the first attachment position, and/or the frame element is designed such that the sample receiving element performs a rocking movement about the first axis during operation of the laboratory device when it is in the second attachment position. Further preferably, a laboratory device, in particular a shaking and/or mixing device, is provided which comprises the frame element described above.
Das Rahmenelement kann insbesondere ein oben beschriebener Wipp-Rahmen sein und/oder durch die oben stehenden Merkmale des Wipp-Rahmens weitergebildet sein. Durch das Rahmenelement ist es beispielsweise auf einfache Art und Weise möglich, zwischen einer Taumelbewegung und einer Wipp-Bewegung des Probenaufnahmeelements zu wählen, und somit die Modularität eines Laborgeräts, mit dem das Rahmenelement verwendet wird, zu erhöhen. The frame element can in particular be a rocking frame as described above and/or be further developed by the above features of the rocking frame. The frame element makes it possible, for example, to easily choose between a wobbling movement and a rocking movement of the sample receiving element, thus increasing the modularity of a laboratory device with which the frame element is used.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur Verwendung eines modularen Laborgeräts, insbesondere eines Schüttel- und/oder Mischgerät, vorgesehen, wobei das Laborgerät ein Probenaufnahmeelement umfasst, das zur Aufnahme einer Probe ausgebildet ist, einen Antrieb, und zumindest ein Übertragungselement, das eine Zentralachse aufweist und dazu ausgebildet ist, vom Antrieb zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse angetrieben zu werden und diese Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass dieses einen definierten Bewegungsablauf ausführt. Das Verfahren umfasst die Auswahl eines Übertragungselements aus zumindest einem ersten Übertragungselement und einem zweiten Übertragungselement, wobei das erste und das zweite Übertragungselement selektiv und austauschbar in das Laborgerät einsetzbar sind, und das erste Übertragungselement dazu ausgebildet ist, die Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen ersten Bewegungsablauf ausführt, und das zweite Übertragungselement dazu ausgebildet ist, die Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen zweiten Bewegungsablauf ausführt, der sich von dem ersten Bewegungsablauf unterscheidet, sowie das Einsetzen des ausgewählten Übertragungselements in das Laborgerät. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren die Auswahl einer Anbringposition aus zumindest einer ersten Anbringposition und einer von der ersten Anbringposition verschiedenen zweiten Anbringposition, wobei das Laborgerät zumindest ein drittes Übertragungselement umfasst, das so ausgebildet ist, dass das Probenaufnahmeelement in der ersten Anbringposition und in der zweiten Anbringposition an dem dritten Übertragungselement anbringbar ist, und die Rotationsbewegung in der ersten Anbringposition so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen dritten Bewegungsablauf ausführt und in der zweiten Anbringposition so auf das Probenaufnahmeelement zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen vierten Bewegungsablauf ausführt, der sich von dem dritten Bewegungsablauf unterscheidet, sowie das Anbringen des Probenaufnahmeelements in der ausgewählten Anbringposition. Das Verfahren kann durch Merkmale des erfindungsgemäßen modularen Laborgeräts und/oder durch Merkmale des erfindungsgemäßen Rahmenelements weitergebildet sein. According to a further aspect, a method for using a modular laboratory device, in particular a shaking and/or mixing device, is provided, wherein the laboratory device comprises a sample receiving element which is designed to receive a sample, a drive, and at least one transmission element which has a central axis and is designed to be connected from the drive to a Rotational movement about the central axis and to transmit this rotational movement to the sample receiving element such that the latter executes a defined sequence of movements. The method comprises selecting a transmission element from at least a first transmission element and a second transmission element, wherein the first and second transmission elements can be inserted selectively and interchangeably into the laboratory device, and the first transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a first sequence of movements, and the second transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a second sequence of movements which differs from the first sequence of movements, as well as inserting the selected transmission element into the laboratory device. Alternatively or additionally, the method comprises selecting an attachment position from at least a first attachment position and a second attachment position different from the first attachment position, wherein the laboratory device comprises at least one third transmission element which is designed such that the sample receiving element can be attached to the third transmission element in the first attachment position and in the second attachment position, and to transmit the rotational movement in the first attachment position to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a third movement sequence and to transmit it in the second attachment position to the sample receiving element such that the sample receiving element executes a fourth movement sequence which differs from the third movement sequence, and to attach the sample receiving element in the selected attachment position. The method can be further developed by features of the modular laboratory device according to the invention and/or by features of the frame element according to the invention.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Laborgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung von oben; Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 shows a schematic view of a laboratory device according to a first embodiment of the invention from above;
Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht des Laborgeräts in Fig. 1 von der Seite; Fig. 2 shows a schematic side view of the laboratory device in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht des Laborgeräts in Fig. 1 , 2 von vorne; Fig. 3 shows a schematic view of the laboratory device in Fig. 1, 2 from the front;
Fig. 4a und 4b zeigen eine Abtriebswelle des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Laborgeräts, wobei Fig. 4a eine schematische Ansicht der Abtriebswelle von oben darstellt und Fig. 4b eine schematische Ansicht der Abtriebswelle von der Seite; Fig. 4a and 4b show an output shaft of the laboratory device shown in Fig. 1 to 3, wherein Fig. 4a is a schematic view of the output shaft from above and Fig. 4b is a schematic view of the output shaft from the side;
Fig. 5 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Rahmenelements des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Laborgeräts; Fig. 5 shows a schematic perspective view of a frame element of the laboratory device shown in Figs. 1 to 3;
Fig. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Laborgeräts entlang der Linie A — A in Fig. 3; Fig. 6 shows a schematic cross-sectional view of the laboratory device shown in Figs. 1 to 3 along the line A - A in Fig. 3;
Fig. 7 zeigt eine schematische Ansicht eines Laborgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung von vorne; Fig. 7 shows a schematic view of a laboratory device according to a second embodiment of the invention from the front;
Fig. 8 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht des Laborgeräts in Fig. 7 von der Seite; Fig. 8 shows a schematic, perspective view of the laboratory device in Fig. 7 from the side;
Fig. 9a und 9b zeigen eine Abtriebswelle des in Fig. 7 und 8 gezeigten Laborgeräts, wobei Fig. 9a eine schematische Ansicht der Abtriebswelle von oben darstellt und Fig. 9b eine schematische Ansicht der Abtriebswelle von der Seite; Fig. 9a and 9b show an output shaft of the laboratory device shown in Fig. 7 and 8, wherein Fig. 9a is a schematic view of the output shaft from above and Fig. 9b is a schematic view of the output shaft from the side;
Fig. 10 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Rahmenelements des in Fig. 7 und 8 gezeigten Laborgeräts; Fig. 11 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des in Fig. 7 und 8 gezeigten Laborgeräts entlang der Linie B — B in Fig. 8; Fig. 10 shows a schematic perspective view of a frame element of the laboratory device shown in Figs. 7 and 8; Fig. 11 shows a schematic cross-sectional view of the laboratory device shown in Figs. 7 and 8 along the line B — B in Fig. 8;
Fig. 12 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Weiterbildung des in Fig. 7 bis 11 gezeigten Laborgeräts; Fig. 12 shows a schematic cross-sectional view of a further development of the laboratory device shown in Figs. 7 to 11;
Fig. 13 zeigt eine schematische Ansicht eines Laborgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung von oben; Fig. 13 shows a schematic view of a laboratory device according to a third embodiment of the invention from above;
Fig. 14 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht des in Fig. 13 gezeigten Laborgeräts; Fig. 14 shows a schematic perspective view of the laboratory device shown in Fig. 13;
Fig. 15 zeigt eine schematische Ansicht des Laborgeräts in Fig. 13, 14 von der Seite; Fig. 15 shows a schematic view of the laboratory device in Fig. 13, 14 from the side;
Fig. 16a-c zeigen eine Abtriebswelle des in Fig. 13 bis 15 gezeigten Laborgeräts, wobei Fig. 16a eine schematische, perspektivische Ansicht der Abtriebswelle darstellt, Fig. 16b eine schematische Ansicht der Abtriebswelle von der Seite, und Fig. 16c eine schematische Ansicht der Abtriebswelle von oben; und Fig. 16a-c show an output shaft of the laboratory device shown in Fig. 13 to 15, wherein Fig. 16a is a schematic perspective view of the output shaft, Fig. 16b is a schematic view of the output shaft from the side, and Fig. 16c is a schematic view of the output shaft from above; and
Fig. 17 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Rahmenelements des in Fig. 13 bis 15 gezeigten Laborgeräts. Fig. 17 shows a schematic perspective view of a frame element of the laboratory device shown in Figs. 13 to 15.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Figuren 1 bis 6 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laborgeräts beschrieben. Das Laborgerät ist als ein Schüttel- und/oder Mischgerät 1 ausgebildet. Zur Aufnahme einer oder mehrerer in den Figuren nicht gezeigter Substanz(en) bzw. Probe(n), die insbesondere in einem Behälter (ebenfalls nicht gezeigt) vorgesehen ist/sind, weist das Schüttel- und/oder Mischgerät 1 ein Probenaufnahmeelement in Form einer Aufstellplatte 2 auf. A first embodiment of a laboratory device according to the invention is described below with reference to Figures 1 to 6. The laboratory device is designed as a shaking and/or mixing device 1. To accommodate one or more substances or samples not shown in the figures, which are provided in particular in a container (also not shown), the shaking and/or mixing device 1 has a sample receiving element in the form of a support plate 2.
Wie am besten aus Fig. 1 bis 3 und 6 ersichtlich, umfasst das Schüttel- und/oderAs best seen in Fig. 1 to 3 and 6, the shaking and/or
Mischgerät 1 weiter einen Antrieb 3, einen Riemen 4, eine Abtriebswelle 5 (s. Fig. 6), eine Lagereinheit 6, ein Rahmenelement 7, einen Abtriebsflansch 8 und eine Grundplatte 9. Der Antrieb 3 ist über den Riemen 4 mit der Abtriebswelle 5 verbunden, um die Abtriebswelle 5 in eine Rotationsbewegung um eine Zentralachse Z zu versetzen. Die Abtriebswelle 5 ist dabei in der Lagereinheit 6 um die Zentralachse Z rotierbar gehalten. Der Abtriebsflansch 8 ist an einem oberen Ende der Abtriebswelle 5 angebracht und mit dem Rahmenelement 7 verbunden. Die Aufstellplatte 2 ist in vorliegender Ausführungsform am Abtriebsflansch 8 angebracht. Mixing device 1 further comprises a drive 3, a belt 4, an output shaft 5 (see Fig. 6), a bearing unit 6, a frame element 7, an output flange 8 and a base plate 9. The drive 3 is connected to the output shaft 5 via the belt 4 in order to set the output shaft 5 in a rotational movement about a central axis Z. The output shaft 5 is held in the bearing unit 6 so as to be rotatable about the central axis Z. The output flange 8 is attached to an upper end of the output shaft 5 and connected to the frame element 7. The mounting plate 2 is attached to the output flange 8 in the present embodiment.
Vorzugsweise sind der Antrieb 3 und die Lagereinheit 6 an der Grundplatte 9 angebracht, insbesondere fest mit dieser verbunden, und bilden, zusammen mit der Aufstellplatte 2, eine Basiseinheit des Schüttel- und/oder Mischgeräts 1 . Der Abtriebsflansch 8, die Abtriebswelle 5 und das Rahmenelement 7 sind vorzugsweise auswechselbar an bzw. in der Basiseinheit vorgesehen. Preferably, the drive 3 and the bearing unit 6 are attached to the base plate 9, in particular firmly connected thereto, and form, together with the mounting plate 2, a base unit of the shaking and/or mixing device 1. The output flange 8, the output shaft 5 and the frame element 7 are preferably provided in an exchangeable manner on or in the base unit.
Die Aufstellplatte 2 umfasst eine nach oben weisende, d.h. von der Grundplatte 9 weg weisende, Oberseite, welche eine Aufstellfläche 2a bildet, auf der die Probe (in den Figuren nicht gezeigt) anordbar ist. Die Aufstellplatte 2 weist Befestigungselemente 11 (s. Fig. 1 ), beispielsweise Schrauben und/oder Ausnehmungen für Schrauben und/oder Magnete auf, um die Aufstellplatte 2 am Abtriebsflansch 8 und/oder dem Rahmenelement zu befestigen. Die Befestigungselemente 11 sind als lösbare Befestigungselemente ausgebildet. Somit kann die Aufstellplatte 2 an dem Laborgerät angebracht und von diesem gelöst bzw. aus diesem entnommen werden. Die Aufstellplatte 2 kann eine in den Figuren nicht gezeigte Halterung oder einen erhöht ausgebildeten Rand aufweisen, um ein Herunterfallen der darauf angeordneten Probe zu verhindern. In den Figuren ist die Aufstellplatte 2 als eine kreisförmige Platte dargestellt, sie kann jedoch auch eine von einer Kreisform abweichende Form aufweisen. The support plate 2 comprises an upper side pointing upwards, i.e. pointing away from the base plate 9, which forms a support surface 2a on which the sample (not shown in the figures) can be arranged. The support plate 2 has fastening elements 11 (see Fig. 1 ), for example screws and/or recesses for screws and/or magnets, in order to fasten the support plate 2 to the output flange 8 and/or the frame element. The fastening elements 11 are designed as detachable fastening elements. The support plate 2 can thus be attached to the laboratory device and detached or removed from it. The support plate 2 can have a holder (not shown in the figures) or a raised edge in order to prevent the sample arranged on it from falling down. In the figures, the support plate 2 is shown as a circular plate, but it can also have a shape that deviates from a circular shape.
Der Antrieb 3 kann beispielsweise ein Rotationsantrieb sein, vorzugsweise ist er als ein Schrittmotor ausgebildet. In den Figuren ist der Antrieb 3 horizontal von der Zentralachse Z der Abtriebswelle 5 versetzt vorgesehen. Alternativ kann der Antrieb 3 auch unterhalb der Abtriebswelle 5 an der Grundplatte 9 angebracht sein, um eine vom Antrieb 3 aufgebrachte Antriebskraft unmittelbar, d.h. insbesondere ohne den Riemen 4, auf die Abtriebswelle 5 zu übertragen. The drive 3 can be a rotary drive, for example, but is preferably designed as a stepper motor. In the figures, the drive 3 is provided offset horizontally from the central axis Z of the output shaft 5. Alternatively, the drive 3 can also be attached below the output shaft 5 on the base plate 9 in order to to transfer the drive force applied by the drive 3 directly, ie in particular without the belt 4, to the output shaft 5.
Die Lagereinheit 6 ist so ausgebildet, dass sie die Abtriebswelle 5, z.B. in einer zentralen Ausnehmung der Lagereinheit, aufnimmt, und zwar so, dass die Abtriebswelle 5 in einer bestimmungsgemäßen Betriebsposition gehalten wird. Insbesondere kann die bestimmungsgemäßen Betriebsposition so definiert sein, dass die Zentralachse Z der Abtriebswelle 5 im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene der Grundplatte 9 und/oder in vertikaler Richtung angeordnet ist. Weiter ist die Lagereinheit 6 so ausgebildet, dass die Abtriebswelle 5 um ihre Zentralachse Z rotierbar ist wenn sie in die Lagereinheit 6 eingesetzt ist. Hierfür kann die Lagereinheit beispielsweise ein oder mehrere Lager 20a, 20b aufweisen, z.B. Rillenkugellager, die in einem Gehäuse 20c der Lagereinheit vorgesehen sind (s. Fig. 6). The bearing unit 6 is designed such that it receives the output shaft 5, e.g. in a central recess of the bearing unit, in such a way that the output shaft 5 is held in a proper operating position. In particular, the proper operating position can be defined such that the central axis Z of the output shaft 5 is arranged substantially perpendicular to a plane of the base plate 9 and/or in the vertical direction. Furthermore, the bearing unit 6 is designed such that the output shaft 5 is rotatable about its central axis Z when it is inserted into the bearing unit 6. For this purpose, the bearing unit can have, for example, one or more bearings 20a, 20b, e.g. deep groove ball bearings, which are provided in a housing 20c of the bearing unit (see Fig. 6).
Wie in Fig. 6 gezeigt ist der Abtriebsflansch 8 in vorliegender Ausführungsform im Wesentlichen zylinderförmig mit einer Mittelachse M (Zylinderachse) ausgebildet. Er weist entlang der Mittelachse M von einem oberen Ende zu einem unteren Ende des Abtriebsflansches der Reihe nach einen ersten Zylinderabschnitt 8a, einen zweiten Zylinderabschnitt 8b und einen dritten Zylinderabschnitt 8c auf (s. Fig. 6). Ein Durchmesser des zweiten Zylinderabschnitts 8b ist größer als jeweilige Durchmesser des ersten und dritten Zylinderabschnitts 8a, 8c. Der erste Zylinderabschnitt 8a ist so ausgebildet, dass er sich durch eine zentrale Ausnehmung der Aufstellplatte 2 hindurch erstreckt (s. auch Fig. 1 ), sodass die Aufstellplatte 2 auf einem durch den zweiten Zylinderabschnitt 8b gebildeten Vorsprung aufliegt und an diesem befestigbar ist. Der dritte Zylinderabschnitt 8c ist zur Aufnahme in dem Rahmenelement 7 ausgebildet. As shown in Fig. 6, the output flange 8 in the present embodiment is essentially cylindrical with a central axis M (cylinder axis). It has a first cylinder section 8a, a second cylinder section 8b and a third cylinder section 8c in sequence along the central axis M from an upper end to a lower end of the output flange (see Fig. 6). A diameter of the second cylinder section 8b is larger than the respective diameters of the first and third cylinder sections 8a, 8c. The first cylinder section 8a is designed such that it extends through a central recess in the mounting plate 2 (see also Fig. 1), so that the mounting plate 2 rests on a projection formed by the second cylinder section 8b and can be fastened to this. The third cylinder section 8c is designed to be received in the frame element 7.
Durch den Abtriebsflansch 8 erstreckt sich von dessen oberen Ende zum unteren Ende entlang der Mittelachse M eine zentrale Ausnehmung 13, in die ein Befestigungselement 14, beispielsweise ein Stift oder eine Schraube, einbringbar ist zum Anbringen des Abtriebsflansches 8 an einer Bohrung 21 , 22 (s. auch Fig. 4a) der Abtriebswelle 5, wie in Fig. 6 gezeigt. Die Mittelachse M des Abtriebsflansches 8 erstreckt sich durch einen Mittelpunkt der Aufstellplatte 2 bzw. der Aufstellfläche 2a und verläuft senkrecht zur Ebene der Aufstellfläche 2a wenn die Aufstellplatte 2 am Abtriebsflansch 8 befestigt ist (s. Fig. 6). Um die zentrale Ausnehmung 13 des Abtriebsflansches 8 radial herum angeordnet sind ein oder mehrere Lager, in Fig. 6 zwei Lager 19a, 19b, vorgesehen, welche eine Drehbewegung der Abtriebswelle 5 gegenüber dem Abtriebsflansch 8 erlauben. In axialer Richtung (d.h. entlang der Achsen Z, M) wird der Abtriebsflansch 8 durch das Befestigungselement 14 an der Abtriebswelle 5 gehalten. A central recess 13 extends through the output flange 8 from its upper end to its lower end along the central axis M, into which a fastening element 14, for example a pin or a screw, can be inserted in order to attach the output flange 8 to a bore 21, 22 (see also Fig. 4a) of the output shaft 5, as shown in Fig. 6. The central axis M of the output flange 8 extends through a center point of the mounting plate 2 or the mounting surface 2a. and runs perpendicular to the plane of the mounting surface 2a when the mounting plate 2 is attached to the output flange 8 (see Fig. 6). One or more bearings, in Fig. 6 two bearings 19a, 19b, are arranged radially around the central recess 13 of the output flange 8, which allow a rotary movement of the output shaft 5 relative to the output flange 8. In the axial direction (ie along the axes Z, M) the output flange 8 is held on the output shaft 5 by the fastening element 14.
Die Abtriebswelle 5 wird nachfolgend mit zusätzlichem Bezug auf Fig. 4a und 4b näher beschrieben. Die Abtriebswelle 5 erstreckt sich entlang ihrer Zentralachse Z von einem oberen Ende 5a zu einem unteren Ende 5b. Sie weist vom oberen Ende 5a zum unteren Ende 5b in Folge verschiedene Abschnitte 15, 16, 17 und 18 auf, welche jeweils im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind mit der Zentralachse Z als jeweilige Zylinderachse. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Abschnitte 15-18 unterschiedliche Durchmesser senkrecht zur Zentralachse Z auf, wobei die Durchmesser der einzelnen Abschnitte 15-18 vom am oberen Ende 5a vorgesehenen Abschnitt 15 zum am unteren Ende 5b vorgesehenen Abschnitt 18 hin abnehmen. Somit ist die Abtriebswelle 5 von oben in die Lagereinheit 6 (s. Fig. 6) einbringbar. Vorzugsweise bildet der am oberen Ende 5a vorgesehene Abschnitt 15 einen Vorsprung, welcher einen Anschlag für die Abtriebswelle 5 in der Lagereinheit 6 bildet und somit in Richtung der Zentralachse Z eine Endposition der Abtriebswelle 5 in der Lagereineheit 6 definiert. The output shaft 5 is described in more detail below with additional reference to Fig. 4a and 4b. The output shaft 5 extends along its central axis Z from an upper end 5a to a lower end 5b. From the upper end 5a to the lower end 5b, it has various sections 15, 16, 17 and 18 in succession, each of which is essentially cylindrical with the central axis Z as the respective cylinder axis. In the present exemplary embodiment, the sections 15-18 have different diameters perpendicular to the central axis Z, with the diameters of the individual sections 15-18 decreasing from the section 15 provided at the upper end 5a to the section 18 provided at the lower end 5b. The output shaft 5 can thus be inserted into the bearing unit 6 from above (see Fig. 6). Preferably, the portion 15 provided at the upper end 5a forms a projection which forms a stop for the output shaft 5 in the bearing unit 6 and thus defines an end position of the output shaft 5 in the bearing unit 6 in the direction of the central axis Z.
Die mittleren Abschnitte 16 und 17 der Abtriebswelle 5 können beispielsweise an Positionen von jeweiligen Lagern 20a, 20b (s. Fig. 6) der Lagereinheit 6 vorgesehen sein, wenn die Abtriebswelle 5 in die Lagereineheit 6 eingesetzt ist. Der am unteren Ende 5b der Abtriebswelle 5 vorgesehene Abschnitt 18 steht über einen weiteren, drehbar gelagerten Flansch 12 mit dem Riemen 4 in Verbindung, um die Abtriebswelle 5 bei Betrieb des Antriebs 3 in eine Rotationsbewegung um die Zentralachse Z zu versetzen. The middle sections 16 and 17 of the output shaft 5 can, for example, be provided at positions of respective bearings 20a, 20b (see Fig. 6) of the bearing unit 6 when the output shaft 5 is inserted into the bearing unit 6. The section 18 provided at the lower end 5b of the output shaft 5 is connected to the belt 4 via a further, rotatably mounted flange 12 in order to set the output shaft 5 in a rotational movement about the central axis Z when the drive 3 is operating.
Weiter weist die Abtriebswelle 5 in vorliegender Ausführungsform zwei Bohrungen 21 , 22 auf, welche sich jeweils von dem oberen Ende 5a parallel zur Zentralachse Z in Richtung des unteren Endes 5b der Abtriebswelle 5 erstrecken (s. Fig. 4a und Fig. 6). Die Bohrungen 21 , 22 sind jeweils dazu ausgebildet, einen Abschnitt des Befestigungselements 14, das zum Anbringen des Abtriebsflansches 8 an der Abtriebswelle 5 dient, darin aufzunehmen. Das Befestigungselement 14 ist wahlweise der Bohrung 21 oder an der Bohrung 22 anbringbar, d.h. die Bohrungen definieren unterschiedliche Anbringpositionen der Aufstellplatte 2. Jede der Bohrungen 21 , 22 erstreckt sich parallel zur Zentralachse Z, ist jedoch nicht konzentrisch zur Abtriebswelle 5 vorgesehen, d.h. jeweilige Mittelpunkte C bzw. D, durch die sich die Mittelachse M des Abtriebsflansches 8 erstreckt, wenn dieser in der jeweiligen Bohrung 21 , 22 an der Abtriebswelle angebracht ist, sind von der Zentralachse Z versetzt vorgesehen, wie in Fig. 4a und 6 gezeigt. Der Mittelpunkt C der Bohrung 21 ist in Fig. 4a um einen ersten Abstand d1 und der Mittelpunkt D der Bohrung 22 um einen zweiten Abstand d2 von der Zentralachse Z beabstandet, wobei d1 > d2. Furthermore, the output shaft 5 in the present embodiment has two bores 21, 22, which each extend from the upper end 5a parallel to the central axis Z in extend towards the lower end 5b of the output shaft 5 (see Fig. 4a and Fig. 6). The bores 21, 22 are each designed to receive a section of the fastening element 14 which serves to attach the output flange 8 to the output shaft 5. The fastening element 14 can be attached either to the bore 21 or to the bore 22, i.e. the bores define different attachment positions for the mounting plate 2. Each of the bores 21, 22 extends parallel to the central axis Z, but is not concentric with the output shaft 5, i.e. respective center points C and D, through which the central axis M of the output flange 8 extends when it is attached to the output shaft in the respective bore 21, 22, are offset from the central axis Z, as shown in Fig. 4a and 6. In Fig. 4a, the center C of the bore 21 is spaced from the central axis Z by a first distance d1 and the center D of the bore 22 is spaced from the central axis Z by a second distance d2, where d1 > d2.
Dadurch wird eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle 5 um deren Zentralachse Z exzentrisch auf den Abtriebsflansch 8 und auf die Aufstellplatte 2 übertragen, sodass diese eine kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung (Orbital- bzw. Vibrationsbewegung) in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse Z, vorzugsweise in einer horizontalen Ebene, ausführen. Ein Bewegungsradius der Orbital- bzw. Vibrationsbewegung ist dabei durch selektive Wahl einer der beiden Bohrungen 21 , 22, d.h. die jeweilige Anbringposition, einstellbar. As a result, a rotational movement of the output shaft 5 about its central axis Z is transmitted eccentrically to the output flange 8 and to the mounting plate 2, so that they carry out a circular or oval oscillating movement (orbital or vibration movement) in a plane perpendicular to the central axis Z, preferably in a horizontal plane. A radius of movement of the orbital or vibration movement can be adjusted by selectively choosing one of the two holes 21, 22, i.e. the respective mounting position.
Wenn der Abtriebsflansch 8 mittels dem Befestigungselement 14 an der Abtriebswelle 5 angebracht ist, kann wie in Fig. 6 gezeigt, ein Spalt zwischen dem Abtriebsflansch 8 und der Abtriebswelle 5 vorgesehen sein. Alternativ kann der Abtriebsflansch 8 die Abtriebswelle 5 auch kontaktieren oder auf dieser aufsitzen, sodass eine Oberfläche der Abtriebswelle 5 an ihrem oberen Ende 5a eine Kontaktfläche für den Abtriebsflansch 8 bildet (in den Figuren nicht gezeigt). Diese Kontaktfläche kann auch zum Anbringen des Abtriebsflansch 8 an der Abtriebswelle 5 dienen. When the output flange 8 is attached to the output shaft 5 by means of the fastening element 14, a gap can be provided between the output flange 8 and the output shaft 5 as shown in Fig. 6. Alternatively, the output flange 8 can also contact or sit on the output shaft 5 so that a surface of the output shaft 5 at its upper end 5a forms a contact surface for the output flange 8 (not shown in the figures). This contact surface can also serve to attach the output flange 8 to the output shaft 5.
Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 5 das Rahmenelement 7 näher beschrieben. Das Rahmenelement 7 weist eine Deckfläche 31 , eine Bodenfläche 32 und vier die Deck- und Bodenfläche verbindende und im Wesentlichen in rechteckiger, insbesondere quadratischer, Rahmenform angeordnete Federelemente 23, 24, 25 und 26 auf. Das Rahmenelement 7 der vorliegenden Ausführungsform wird daher auch als Blattfederrahmen bezeichnet. Wenn das Rahmenelement 7 an dem Laborgerät 1 angebracht ist, sind die Deckfläche 31 und die Bodenfläche 32 im Wesentlichen senkrecht zur Zentralachse Z vorgesehen, d.h. im Wesentlichen horizontal ausgerichtet (s. Fig. 2, 3 und 6). The frame element 7 is described in more detail below with reference to Fig. 5. The frame element 7 has a cover surface 31, a base surface 32 and four spring elements 23, 24, 25 and 26 connecting the cover and base surfaces and arranged essentially in a rectangular, in particular square, frame shape. The Frame element 7 of the present embodiment is therefore also referred to as a leaf spring frame. When the frame element 7 is attached to the laboratory device 1, the top surface 31 and the bottom surface 32 are provided substantially perpendicular to the central axis Z, ie substantially horizontally aligned (see Figs. 2, 3 and 6).
Die Deckfläche 31 weist eine, in vorliegender Ausführungsform kreisrunde, Öffnung 27 auf, die dazu ausgebildet ist, den dritten Zylinderabschnitt 8c des Abtriebsflansches 8 aufzunehmen (s. Fig. 6). Vorzugsweise ist die Öffnung 27 so ausgebildet, dass sie den dritten Zylinderabschnitt 8c des Abtriebsflansches 8 formschlüssig umschließt, d.h. die die Öffnung 31 umgebenden Bereiche der Deckfläche 31 den dritten Zylinderabschnitt 8c des Abtriebsflansches 8 berühren. Die Deckfläche 31 weist Befestigungselemente 27a auf, beispielsweise Schrauben und/oder Stifte und/oder Magneten, insbesondere in einem Bereich um die Öffnung 27 herum, die dazu ausgebildet sind, den Abtriebsflansch 8, beispielsweise an einer Unterseite eines durch den zweiten Zylinderabschnitt 8b gebildeten Vorsprungs (s. Fig. 6), an der Deckfläche 31 zu befestigen, vorzugsweise lösbar zu befestigen. The cover surface 31 has an opening 27, which is circular in the present embodiment, which is designed to accommodate the third cylinder section 8c of the output flange 8 (see Fig. 6). The opening 27 is preferably designed such that it encloses the third cylinder section 8c of the output flange 8 in a form-fitting manner, i.e. the areas of the cover surface 31 surrounding the opening 31 touch the third cylinder section 8c of the output flange 8. The cover surface 31 has fastening elements 27a, for example screws and/or pins and/or magnets, in particular in an area around the opening 27, which are designed to fasten the output flange 8 to the cover surface 31, preferably to fasten it detachably, for example to an underside of a projection formed by the second cylinder section 8b (see Fig. 6).
Die Bodenfläche 32 weist ebenfalls eine, in vorliegender Ausführungsform kreisrunde, Öffnung 28 auf, die dazu ausgebildet ist, um die Lagereinheit 6 herum vorgesehen zu sein (s. Fig. 6). Vorzugsweise ist ein Durchmesser der Öffnung 28 größer als ein Außendurchmesser der Lagereinheit 6, sodass ein die Lagereinheit 6 allseitig umgebender Spalt zwischen der Lagereinheit 6 und der Bodenfläche 32 vorgesehen ist. Mit anderen Worten ist die Bodenfläche 32 gegenüber der Lagereinheit 6 in gewissem Maß bewegbar vorgesehen. The base surface 32 also has an opening 28, which is circular in the present embodiment, which is designed to be provided around the bearing unit 6 (see Fig. 6). Preferably, a diameter of the opening 28 is larger than an outer diameter of the bearing unit 6, so that a gap surrounding the bearing unit 6 on all sides is provided between the bearing unit 6 and the base surface 32. In other words, the base surface 32 is provided to be movable to a certain extent relative to the bearing unit 6.
Die Federelemente 23-26 sind in vorliegender Ausführungsform paarweise gegenüberliegend angeordnet, wobei die Federelemente 23 und 24 ein erstes gegenüberliegendes Paar bilden und die Federelemente 25 und 26 ein zweites gegenüberliegendes Paar. Die Federelemente 23-26 sind in vorliegender Ausführungsform jeweils als eine Blattfeder ausgebildet, bestehend aus einem im Wesentlichen länglich ausgebildeten, geraden Metallstreifen 23a, 24a, 25a, 26a, der an seinen beiden Enden in Bezug auf die Längserstreckung jeweilige Halterungen 23b, 23b', 24b, 24b', 25b, 25b', 26b, 26b' aufweist. Die Metallstreifen sind jeweils flexibel ausgebildet, d.h. erlauben eine Auslenkung quer zu ihrer Längserstreckung. Die Federelemente 23, 24 des ersten gegenüberliegenden Paares sind jeweils an einem Ende über die jeweilige Halterung 23b', 24b' mit der Grundplatte 9 des Laborgeräts 1 fest verbunden, in Fig. 2 beispielhaft für das Federelement 24 dargestellt, und am anderen Ende über die jeweilige Halterung 23b, 24b mit der Bodenfläche 32 des Rahmenelements 7 fest verbunden (s. Fig. 5). Somit ist die Bodenfläche 32 in eine Richtung senkrecht zur Zentralachse Z und senkrecht zur Längserstreckung der Federelemente 23, 24 des ersten gegenüberliegenden Paares bewegbar vorgesehen. In the present embodiment, the spring elements 23-26 are arranged in pairs opposite one another, with the spring elements 23 and 24 forming a first opposite pair and the spring elements 25 and 26 forming a second opposite pair. In the present embodiment, the spring elements 23-26 are each designed as a leaf spring, consisting of a substantially elongated, straight metal strip 23a, 24a, 25a, 26a, which has respective holders at both of its ends in relation to the longitudinal extension. 23b, 23b', 24b, 24b', 25b, 25b', 26b, 26b'. The metal strips are each designed to be flexible, ie they allow deflection transversely to their longitudinal extent. The spring elements 23, 24 of the first opposite pair are each firmly connected at one end via the respective holder 23b', 24b' to the base plate 9 of the laboratory device 1, shown in Fig. 2 as an example for the spring element 24, and at the other end via the respective holder 23b, 24b to the bottom surface 32 of the frame element 7 (see Fig. 5). The bottom surface 32 is thus provided so as to be movable in a direction perpendicular to the central axis Z and perpendicular to the longitudinal extent of the spring elements 23, 24 of the first opposite pair.
Die Federelemente 25, 26 des zweiten gegenüberliegenden Paares sind in Fig. 5 jeweils an einem Ende über die jeweilige Halterung 25b', 26b' mit der Bodenfläche 32 des Rahmenelements 7 fest verbunden und am anderen Ende über die jeweilige Halterung 25b, 26b mit der Deckfläche 31 des Rahmenelements 7 fest verbunden. In Fig. 3 ist dies beispielhaft für das Federelement 26 dargestellt. Somit ist die Deckfläche 31 gegenüber der Bodenfläche 32 in eine zweite Richtung senkrecht zur Zentralachse Z und senkrecht zur Längserstreckung der Federelemente 25, 26 des zweiten gegenüberliegenden Paares bewegbar vorgesehen. Insgesamt ergibt sich durch die beschriebene Ausgestaltung des Rahmenelements 7 eine Bewegbarkeit der den Abtriebsflansch 8 umschließenden Deckfläche 31 in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse Z, insbesondere in einer horizontalen Ebene. Dadurch wird die oben erwähnte kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung (Orbital- bzw. The spring elements 25, 26 of the second opposite pair are each firmly connected at one end to the base surface 32 of the frame element 7 via the respective holder 25b', 26b' in Fig. 5 and firmly connected at the other end to the cover surface 31 of the frame element 7 via the respective holder 25b, 26b. This is shown as an example for the spring element 26 in Fig. 3. The cover surface 31 is thus provided so as to be movable relative to the base surface 32 in a second direction perpendicular to the central axis Z and perpendicular to the longitudinal extent of the spring elements 25, 26 of the second opposite pair. Overall, the described design of the frame element 7 results in the cover surface 31 enclosing the output flange 8 being movable in a plane perpendicular to the central axis Z, in particular in a horizontal plane. This enables the above-mentioned circular or oval oscillating movement (orbital or elliptical movement) to be achieved.
Vibrationsbewegung) des Abtriebsflansches 8 und der Aufstellplatte 2 in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse Z ermöglicht. Vibration movement) of the output flange 8 and the mounting plate 2 in a plane perpendicular to the central axis Z.
Im Betrieb des Schüttel- und/oder Mischgeräts 1 der ersten Ausführungsform wird der Antrieb 3 in Betrieb gesetzt, um über den Riemen 4 und den Flansch 12 die Abtriebswelle 5 in eine Rotationsbewegung um die Zentralachse Z zu versetzen. Die Rotationsbewegung der Abtriebswelle 5 wird exzentrisch auf den Abtriebsflansch 8 übertragen und bewirkt so die oben erwähnte kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung (Orbital- bzw. Vibrationsbewegung) des Abtriebsflansches 8 und der Aufstellplatte 2, auf welcher eine in den Figuren nicht gezeigte Probe angeordnet ist. Durch die Befestigung des Abtriebsflansches 8 am Rahmenelement 7 bleibt die räumliche Orientierung des Abtriebsflansches 8 und der Aufstellplatte 2 erhalten, d.h. es erfolgt keine Rotation derselben um die Mittelachse M. Der Abtriebsflansch 8 und somit auch die Aufstellplatte 2 ist durch die im Wesentlichen horizontale Ausrichtung der Deckfläche 31 des Rahmenelements 7 und die Erstreckung der Bohrungen 21 , 22 und des Befestigungselements 14 parallel zur Zentralachse Z im Wesentlichen horizontal, bzw. senkrecht zur Zentralachse Z, angeordnet, sodass die Aufstellplatte 2 im Betrieb des Schüttel- und/oder Mischgeräts 1 die Orbital- bzw. Vibrationsbewegung in der Ebene der Aufstellplatte, d.h. senkrecht zur Zentralachse Z, ausführt. During operation of the shaking and/or mixing device 1 of the first embodiment, the drive 3 is put into operation in order to set the output shaft 5 in a rotational movement about the central axis Z via the belt 4 and the flange 12. The rotational movement of the output shaft 5 is transmitted eccentrically to the output flange 8 and thus causes the above-mentioned circular or oval oscillating movement (orbital or vibration movement) of the output flange 8 and the mounting plate 2, on which a sample not shown in the figures is arranged. By fastening the output flange 8 to the frame element 7, the spatial orientation of the output flange 8 and the mounting plate 2 is maintained, i.e. there is no rotation of the same about the central axis M. The output flange 8 and thus also the mounting plate 2 are arranged essentially horizontally, or perpendicular to the central axis Z, due to the essentially horizontal alignment of the cover surface 31 of the frame element 7 and the extension of the holes 21, 22 and the fastening element 14 parallel to the central axis Z, so that the mounting plate 2 carries out the orbital or vibration movement in the plane of the mounting plate, i.e. perpendicular to the central axis Z, during operation of the shaking and/or mixing device 1.
Eine Modularität des Schüttel- und/oder Mischgeräts 1 der ersten Ausführungsform ist bereits dadurch gegeben, dass der Abtriebsflansch 8 mit der Aufstellplatte 2 selektiv an einer der beiden Bohrungen 21 , 22 anbringbar ist. Dadurch können Orbital- bzw. Vibrationsbewegung mit unterschiedlichen Radien bzw. Bewegungsamplituden erzielt werden. A modularity of the shaking and/or mixing device 1 of the first embodiment is already provided by the fact that the output flange 8 with the mounting plate 2 can be selectively attached to one of the two bores 21, 22. In this way, orbital or vibration movements with different radii or movement amplitudes can be achieved.
Nachfolgend wir mit Bezug auf Fig. 7 bis 11 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laborgeräts beschrieben. Das Laborgerät der zweiten Ausführungsform ist ebenfalls als ein Schüttel- und/oder Mischgerät 100 ausgebildet. Elemente des Schüttel- und/oder Mischgerät 100 der zweiten Ausführungsform, die identisch oder ähnlich zu Elementen der ersten Ausführungsform sind, sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und Ausführungen hierzu werden nicht im Detail wiederholt. A second embodiment of a laboratory device according to the invention is described below with reference to Fig. 7 to 11. The laboratory device of the second embodiment is also designed as a shaking and/or mixing device 100. Elements of the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment that are identical or similar to elements of the first embodiment are designated with the same reference numerals in the figures and explanations thereof are not repeated in detail.
Insbesondere kann das Schüttel- und/oder Mischgerät 100 der zweiten Ausführungsform mit der Basiseinheit, also der Grundplatte 9, dem Antrieb 3 und der Lagereinheit 6, des oben beschriebenen Schüttel- und/oder Mischgeräts der ersten Ausführungsform, sowie dessen Aufstellplatte 2, bereitgestellt sein. Die Abtriebswelle 105, das Rahmenelement 107 und der Abtriebsflansch 108 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich von den jeweiligen Elementen der ersten Ausführungsform. Die Abtriebswelle 105 gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 9a und 9b näher beschrieben. Ähnlich wie die Abtriebswelle der ersten Ausführungsform erstreckt sich die Abtriebswelle 105 der zweiten Ausführungsform entlang ihrer Zentralachse Z von einem oberen Ende 5a zu einem unteren Ende 5b und weist die oben beschriebenen Abschnitte 15, 16, 17 und 18 auf. Im Unterschied zur Abtriebswelle der ersten Ausführungsform weist die Abtriebswelle 105 an ihrem oberen Ende 5a einen zusätzlichen Endabschnitt 115 auf. Der Endabschnitt 115 weist am oberen Ende 5a eine Oberfläche 115a auf, die einen von 90° verschiedenen Winkel a mit der Zentralachse Z einschließt. Der Winkel a kann beispielsweise 85° betragen. Die Oberfläche 115a am oberen Ende 5a des Endabschnitts 115 dient vorzugsweise als eine Kontaktfläche, auf der der Abtriebsflansch 8 aufliegt und/oder an der er befestigbar ist. In particular, the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment can be provided with the base unit, i.e. the base plate 9, the drive 3 and the bearing unit 6, of the above-described shaking and/or mixing device of the first embodiment, as well as its mounting plate 2. The output shaft 105, the frame element 107 and the output flange 108 according to the second embodiment differ from the respective elements of the first embodiment. The output shaft 105 according to the second embodiment is described in more detail below with reference to Fig. 9a and 9b. Similar to the output shaft of the first embodiment, the output shaft 105 of the second embodiment extends along its central axis Z from an upper end 5a to a lower end 5b and has the sections 15, 16, 17 and 18 described above. In contrast to the output shaft of the first embodiment, the output shaft 105 has an additional end section 115 at its upper end 5a. The end section 115 has a surface 115a at the upper end 5a which encloses an angle a different from 90° with the central axis Z. The angle a can be 85°, for example. The surface 115a at the upper end 5a of the end section 115 preferably serves as a contact surface on which the output flange 8 rests and/or to which it can be fastened.
Die Abtriebswelle 105 der zweiten Ausführungsform weist eine Bohrungen 121 auf, die sich vom oberen Ende 5a in Richtung des unteren Endes 5b der Abtriebswelle 105 erstrecken und dazu ausgebildet ist, das Befestigungselement 14 zum Anbringen des Abtriebsflansches 108 an der Abtriebswelle 105 aufzunehmen (s. Fig. 9a und Fig. 11 ). Die Bohrung 121 erstreckt sich nicht parallel zur Zentralachse Z, sondern bildet einen Winkel ß mit der Zentralachse Z. Mit anderen Worten schneidet die Mittelachse M des Abtriebsflansches 108 die Zentralachse Z in einem zentralen Punkt E (s. Fig. 11 ), wobei die beiden Achsen Z und M den Winkel ß einschließen. Vorzugsweise ist die Achse der Bohrung 121 so gewählt, dass die Mittelachse M des Abtriebsflansches 108 senkrecht zur Oberfläche 115a Endabschnitts 115 (Kontaktfläche) der Abtriebswelle 105 verläuft (s. Fig. 9b). Für den Fall a = 85° ist also vorzugsweise ß = 5°. Durch den Winkel a der Oberfläche 115a und/oder den Winkel ß der Bohrung 121 ist eine Anbringposition der Aufstellplatte 2 definiert. Mit anderen Worten ist die Ebene der Aufstellfläche 2a in der vorliegenden zweiten Ausführungsform um den Winkel ß gegenüber der Horizontalen geneigt. The output shaft 105 of the second embodiment has a bore 121 which extends from the upper end 5a towards the lower end 5b of the output shaft 105 and is designed to receive the fastening element 14 for attaching the output flange 108 to the output shaft 105 (see Fig. 9a and Fig. 11). The bore 121 does not extend parallel to the central axis Z, but forms an angle ß with the central axis Z. In other words, the central axis M of the output flange 108 intersects the central axis Z at a central point E (see Fig. 11), with the two axes Z and M enclosing the angle ß. Preferably, the axis of the bore 121 is selected such that the center axis M of the output flange 108 runs perpendicular to the surface 115a of the end section 115 (contact surface) of the output shaft 105 (see Fig. 9b). For the case of a = 85°, ß = 5° is therefore preferably. The angle a of the surface 115a and/or the angle ß of the bore 121 defines an attachment position of the mounting plate 2. In other words, the plane of the mounting surface 2a in the present second embodiment is inclined by the angle ß relative to the horizontal.
Dadurch wird eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle 105 um deren Zentralachse Z als eine Taumelbewegung auf den Abtriebsflansch 108 und auf die Aufstellplatte 2 übertragen, bei der die Aufstellplatte 2 eine rotierende Kippbewegung um den zentralen Punkt E ausführt. Der Abtriebsflansch 108 der zweiten Ausführungsform ist ähnlich dem Abtriebsflansch der ersten Ausführungsform ausgebildet, weist aber nur einen ersten Zylinderabschnitt 108a und einen zweiten Zylinderabschnitt 108b auf, wie in Fig. 11 gezeigt. Der erste Zylinderabschnitt 108a weist, analog zur ersten Ausführungsform, einen kleineren Durchmesser auf als der zweite Zylinderabschnitt 108b und ist dazu ausgebildet, sich durch die zentrale Ausnehmung der Aufstellplatte 2 zu erstrecken, sodass die Aufstellplatte 2 auf einem durch den zweiten Zylinderabschnitt 108b gebildeten Vorsprung aufliegt und an diesem befestigbar ist. Der zweite Zylinderabschnitt 108b kann, wie in Fig. 11 gezeigt, beispielsweise einen nach unten zunehmenden Durchmesser aufweisen oder einen konstanten Durchmesser aufweisen (in den Figuren nicht gezeigt), und ist dazu ausgebildet, schwenkbar an dem Rahmenelement 107 angebracht zu werden. Hierzu weist der zweite Zylinderabschnitt 108b in vorliegender Ausführungsform zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Bohrungen 109 auf, welche sich jeweils von einer Außenoberfläche des zweiten Zylinderabschnitts 108b entlang einer gemeinsamen Bohrungsachse F in Richtung der Mittelachse M des Abtriebsflansches 108 erstrecken. Die Bohrungen 109 sind so ausgebildet, dass die Bohrungsachse F die Zentralachse Z der Abtriebswelle 105 und die Mittelachse M des Abtriebsflansches 108 im zentralen Punkt E schneidet (s. Fig. 11 ). Die Bohrungen 109 sind dazu ausgebildet, Stifte 110 des Rahmenelements 107 (s. Fig. 10) so aufzunehmen, dass die Stifte 110 in den Bohrungen 109 um die Bohrungsachse F drehbar gehalten sind. As a result, a rotational movement of the output shaft 105 about its central axis Z is transmitted as a wobbling movement to the output flange 108 and to the mounting plate 2, during which the mounting plate 2 executes a rotating tilting movement about the central point E. The output flange 108 of the second embodiment is designed similarly to the output flange of the first embodiment, but has only a first cylinder section 108a and a second cylinder section 108b, as shown in Fig. 11. The first cylinder section 108a has, analogously to the first embodiment, a smaller diameter than the second cylinder section 108b and is designed to extend through the central recess of the mounting plate 2, so that the mounting plate 2 rests on a projection formed by the second cylinder section 108b and can be fastened to it. The second cylinder section 108b can, for example, have a diameter that increases downwards or have a constant diameter (not shown in the figures), as shown in Fig. 11, and is designed to be pivotally attached to the frame element 107. For this purpose, the second cylinder section 108b in the present embodiment has two bores 109 which are opposite one another in the circumferential direction and which each extend from an outer surface of the second cylinder section 108b along a common bore axis F in the direction of the central axis M of the output flange 108. The bores 109 are designed such that the bore axis F intersects the central axis Z of the output shaft 105 and the central axis M of the output flange 108 at the central point E (see Fig. 11). The bores 109 are designed to receive pins 110 of the frame element 107 (see Fig. 10) such that the pins 110 are held in the bores 109 so as to be rotatable about the bore axis F.
Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 10 das Rahmenelement 107 der zweiten Ausführungsform beschrieben. Das Rahmenelement 107 weist einen in vorliegender Ausführungsform im Wesentlichen runden, oder quadratisch mit abgerundeten Ecken, ausgebildeten Rahmen 111 mit einer zentralen Ausnehmung 112 auf, die so ausgebildet ist, dass der Rahmen 111 den zweiten Zylinderabschnitt 108b des Abtriebsflansches 108 umschließt ohne mit ihm in Kontakt zu sein wenn das Rahmenelement 107 am Laborgerät angebracht ist (s. Fig. 7, 8, 11 ). Mit anderen Worten ist eine umlaufende Innenfläche 111a des Rahmens 111 , welche die zentrale Ausnehmung 112 begrenzt, in einem Abstand zum Abtriebsflansch 108 vorgesehen wenn das Rahmenelement 107 am Laborgerät angebracht ist. Das Rahmenelement 107 weist die oben erwähnten zwei Stifte 110 auf, wobei die Stifte 110 an jeweils gegenüberliegenden Seiten der Innenfläche 111a vorgesehen sind und sich entlang einer gemeinsamen Achse H von der Innenfläche 111a in die zentrale Ausnehmung 112 hinein erstrecken. Die Stifte sind dazu ausgebildet, in den Bohrungen 109 des Abtriebsflansches 108 aufgenommen zu werden, wenn das Rahmenelement 107 am Laborgerät angebracht ist (s. Fig. 11 ). Wenn das Rahmenelement 107 am Laborgerät angebracht ist entspricht die Achse H der Stifte 110 somit der Bohrungsachse F der Bohrungen 109 des Abtriebsflansches 108. The frame element 107 of the second embodiment is described below with reference to Fig. 10. The frame element 107 has a frame 111, which in the present embodiment is essentially round, or square with rounded corners, with a central recess 112, which is designed such that the frame 111 encloses the second cylinder section 108b of the output flange 108 without being in contact with it when the frame element 107 is attached to the laboratory device (see Fig. 7, 8, 11). In other words, a circumferential inner surface 111a of the frame 111, which delimits the central recess 112, is provided at a distance from the output flange 108 when the frame element 107 is attached to the laboratory device. The frame element 107 has the above-mentioned two pins 110, wherein the pins 110 are provided on opposite sides of the inner surface 111a and extend along a common axis H from the inner surface 111a into the central recess 112. The pins are designed to be received in the bores 109 of the output flange 108 when the frame element 107 is attached to the laboratory device (see Fig. 11). When the frame element 107 is attached to the laboratory device, the axis H of the pins 110 thus corresponds to the bore axis F of the bores 109 of the output flange 108.
An einer von der zentralen Ausnehmung 112 abgewandten Außenseite 111 b des Rahmens 111 sind an jeweils gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 111 Halterungen 113 vorgesehen. Die Halterungen 113 sind an der Grundplatte 9 befestigbar (s .Fig. 7, 8). Die Halterungen 113 sind schwenkbar mit dem Rahmen 111 verbunden, sodass der Rahmen 111 gegenüber den Halterungen 113 um eine Achse G verkippbar ist, wobei die Achse G senkrecht zur Achse H der Stifte 110 verläuft. Die Achse G der Halterungen 113 ist vorzugsweise senkrecht zur Zentralachse Z wenn das Rahmenelement 107 am Laborgerät angebracht ist. Vorzugsweise schneiden sich die Achse H der Stifte 110 und die Achse G der Halterungen 113 in einem gemeinsamen Punkt und verlaufen senkrecht zueinander. Mit anderen Worten sind die Halterungen vorzugsweise in Umfangsrichtung des Rahmens 107 um 90° zu den Stiften 110 versetzt. On an outer side 111b of the frame 111 facing away from the central recess 112, holders 113 are provided on opposite sides of the frame 111. The holders 113 can be fastened to the base plate 9 (see Fig. 7, 8). The holders 113 are pivotally connected to the frame 111, so that the frame 111 can be tilted relative to the holders 113 about an axis G, wherein the axis G runs perpendicular to the axis H of the pins 110. The axis G of the holders 113 is preferably perpendicular to the central axis Z when the frame element 107 is attached to the laboratory device. Preferably, the axis H of the pins 110 and the axis G of the holders 113 intersect at a common point and run perpendicular to one another. In other words, the holders are preferably offset by 90° from the pins 110 in the circumferential direction of the frame 107.
Die schwenkbare Lagerung des Rahmens 111 in Bezug auf die Halterungen 113 erlaubt eine Wippbewegung des Rahmens um die Achse G, bei der der Rahmen 111 abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen um die Achse G verkippt wird. Das Rahmenelement 107 der vorliegenden zweiten Ausführungsform wird daher auch als ein Wipp-Rahmen bezeichnet. The pivotable mounting of the frame 111 with respect to the brackets 113 allows a rocking movement of the frame about the axis G, in which the frame 111 is tilted alternately in opposite directions about the axis G. The frame element 107 of the present second embodiment is therefore also referred to as a rocking frame.
An einer Oberseite 111c des Rahmens 111 , d.h. einer von der Grundplatte 9 abgewandten Seite wenn das Rahmenelement 107 an der Grundplatte 9 angebracht ist, sind Befestigungselemente in Form von Abstandsbolzen 114 vorgesehen. In vorliegender Ausführungsform umfasst das Rahmenelement 107 vier Abstandsbolzen 114, die in regelmäßigen Abständen und jeweils an Stellen zwischen den Stiften 110 und den Halterungen 113 an der Oberseite 111c vorgesehen sind. Die Abstandsbolzen 114 erstrecken sich jeweils von der Oberseite 111c nach oben, d.h. von der Grundplatte 9 weg wenn das Rahmenelement 107 an der Grundplatte 9 angebracht ist. Die Abstandsbolzen 114 sind dazu ausgebildet, die Aufstellplatte 2 an dem Rahmenelement 107 zu befestigen. Die Abstandsbolzen 114 sind dabei so dimensioniert, dass sie sich nach oben entlang der Zentralachse Z über den ersten Zylinderabschnitt 108a des Abtriebsflansches 108 heraus erstrecken wenn die Abstandsbolzen 114 am Rahmenelement 107 angebracht sind (s. Fig. 12). Das Anbringen der Aufstellplatte 2 an den Abstandsbolzen definiert somit eine alternative Anbringposition der Aufstellplatte 2 am Laborgerät (s. Fig. 12). Die Abstandsbolzen sind lösbar mit dem Rahmen 111 verbunden. In der vorliegend beschriebenen Ausführungsform, bei der die Aufstellplatte 2 in eine Taumelbewegung versetzt wird, werden die Abstandsbolzen 114 nicht verwendet (s. Fig. 11 , wo die Abstandsbolzen nicht am Rahmenelement 107 angebracht sind und die Aufstellplatte 2 am Abtriebsflansch 108 befestigt ist). On an upper side 111c of the frame 111, ie a side facing away from the base plate 9 when the frame element 107 is attached to the base plate 9, fastening elements in the form of spacer bolts 114 are provided. In the present embodiment, the frame element 107 comprises four spacer bolts 114, which are provided at regular intervals and at locations between the pins 110 and the brackets 113 on the top side 111c. The spacer bolts 114 each extend upwards from the top side 111c, ie away from the base plate 9 when the frame element 107 is attached to the base plate 9. The spacer bolts 114 are designed to fasten the mounting plate 2 to the frame element 107. The spacer bolts 114 are dimensioned such that they extend upwards along the central axis Z over the first cylinder section 108a of the output flange 108 when the spacer bolts 114 are attached to the frame element 107 (see Fig. 12). Attaching the mounting plate 2 to the spacer bolts thus defines an alternative attachment position of the mounting plate 2 on the laboratory device (see Fig. 12). The spacer bolts are detachably connected to the frame 111. In the embodiment described here, in which the mounting plate 2 is set in a wobbling motion, the spacer bolts 114 are not used (see Fig. 11, where the spacer bolts are not attached to the frame element 107 and the mounting plate 2 is attached to the output flange 108).
Im Betrieb des Schüttel- und/oder Mischgeräts 100 der zweiten Ausführungsform wird der Antrieb 3 in Betrieb gesetzt, um über den Riemen 4 und den Flansch 12 die Abtriebswelle 105 in eine Rotationsbewegung um die Zentralachse Z zu versetzen. Die Rotationsbewegung der Abtriebswelle 105 bewirkt die oben erwähnte rotierende Kippbewegung des Abtriebsflansches 108 und der Aufstellplatte 2, auf welcher eine in den Figuren nicht gezeigte Probe angeordnet ist, um den zentralen Punkt E (Taumelbewegung). Mit anderen Worten rotiert die Mittelachse M des Abtriebsflansches 108 bei dieser Bewegung um die Zentralachse Z. Durch die Befestigung des Abtriebsflansches 108 am Rahmenelement 107 mittels den Stiften 110 erfolgt keine Rotation des Abtriebsflansches 108 um die Mittelachse M. Zugleich wird durch die drehbare Lagerung der Stifte 110 in den Bohrungen 109 um die Bohrungsachse F und die Schwenkbarkeit des Rahmens 111 um die Achse G die Taumelbewegung des Abtriebsflansches 108 nicht behindert. Der Rahmen 111 wird dabei in eine Wipp-Bewegung um die Achse G versetzt. Gemäß einer in Fig. 12 gezeigten Modifikation des Schüttel- und/oder Mischgeräts 100 der zweiten Ausführungsform wird die Aufstellplatte 2 nicht am Abtriebsflansch 108 als eine erste Anbringposition angebracht, sondern an den Abstandsbolzen 114 als eine zweite Anbringposition. Die Aufstellplatte 2 folgt daher nicht der Taumelbewegung des Abtriebsflansches 108, sondern der Wipp-Bewegung des Rahmens um die Achse G. In Fig. 12 verläuft die Achse G senkrecht zur Zeichnungsebene durch den Punkt E. During operation of the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment, the drive 3 is put into operation in order to set the output shaft 105 in a rotational movement about the central axis Z via the belt 4 and the flange 12. The rotational movement of the output shaft 105 causes the above-mentioned rotating tilting movement of the output flange 108 and the mounting plate 2, on which a sample not shown in the figures is arranged, about the central point E (wobbling movement). In other words, the central axis M of the output flange 108 rotates about the central axis Z during this movement. By fastening the output flange 108 to the frame element 107 by means of the pins 110, the output flange 108 does not rotate about the central axis M. At the same time, the wobbling movement of the output flange 108 is not hindered by the rotatable mounting of the pins 110 in the holes 109 about the hole axis F and the pivotability of the frame 111 about the axis G. The frame 111 is thereby set in a rocking movement about the axis G. According to a modification of the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment shown in Fig. 12, the mounting plate 2 is not attached to the output flange 108 as a first attachment position, but to the spacer bolt 114 as a second attachment position. The mounting plate 2 therefore does not follow the wobbling movement of the output flange 108, but the rocking movement of the frame about the axis G. In Fig. 12, the axis G runs perpendicular to the plane of the drawing through the point E.
Eine Modularität des Schüttel- und/oder Mischgeräts 100 der zweiten Ausführungsform ist bereits dadurch gegeben, dass die Aufstellplatte 2 wahlweise am Abtriebsflansch 108 (erste Anbringposition) oder mittels der Abstandsbolzen 114 am Rahmenelement 107 (zweite Anbringposition) anbringbar ist. Dadurch kann der Benutzer wählen, ob die Aufstellplatte 2 im Betrieb des Laborgeräts in eine Taumelbewegung oder in eine Wipp-Bewegung versetzt werden soll. A modularity of the shaking and/or mixing device 100 of the second embodiment is already provided by the fact that the mounting plate 2 can be attached either to the output flange 108 (first attachment position) or to the frame element 107 (second attachment position) by means of the spacer bolts 114. This allows the user to choose whether the mounting plate 2 should be set in a tumbling or rocking motion during operation of the laboratory device.
Nachfolgend wir mit Bezug auf Fig. 13 bis 17 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laborgeräts beschrieben. Das Laborgerät der dritten Ausführungsform ist ebenfalls als ein Schüttel- und/oder Mischgerät 200 ausgebildet. Elemente des Schüttel- und/oder Mischgerät 200 der dritten Ausführungsform, die identisch oder ähnlich zu Elementen der ersten und/oder zweiten Ausführungsform sind, sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und Ausführungen hierzu werden nicht im Detail wiederholt. A third embodiment of a laboratory device according to the invention is described below with reference to Fig. 13 to 17. The laboratory device of the third embodiment is also designed as a shaking and/or mixing device 200. Elements of the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment that are identical or similar to elements of the first and/or second embodiment are designated with the same reference numerals in the figures and explanations thereof are not repeated in detail.
Insbesondere kann das Schüttel- und/oder Mischgerät 200 der dritten Ausführungsform mit der Basiseinheit, also der Grundplatte 9, dem Antrieb 3 und der Lagereinheit 6, des oben beschriebenen Schüttel- und/oder Mischgeräts der ersten und/oder zweiten Ausführungsform, sowie dessen Aufstellplatte 2, bereitgestellt sein (s. insbesondere Fig. 15). Die Abtriebswelle 205 und das Rahmenelement 207 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheiden sich von den jeweiligen Elementen der ersten und/oder zweiten Ausführungsform. Insbesondere kann das Schüttel- und/oder Mischgerät 200 der dritten Ausführungsform ohne einen oben in Bezug auf die erste und/oder zweite Ausführungsform beschriebenen Abtriebsflansch bereitgestellt sein. Die Abtriebswelle 205 gemäß der dritten Ausführungsform wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 16a, 16b und 16c näher beschrieben. Ähnlich wie die Abtriebswelle der ersten und/oder zweiten Ausführungsform erstreckt sich die Abtriebswelle 205 der dritten Ausführungsform entlang ihrer Zentralachse Z von einem oberen Ende 5a zu einem unteren Ende 5b und weist die oben beschriebenen Abschnitte 15, 16, 17 und 18 auf. Im Unterschied zur Abtriebswelle der ersten und/oder zweiten Ausführungsform weist die Abtriebswelle 205 an ihrem oberen Ende 5a einen zusätzlichen Übertragungsabschnitt 215 auf. Der Übertragungsabschnitt 215 ist in vorliegender Ausführungsform zylinderförmig ausgebildet und definiert eine Mittelachse M', die parallel zur Zentralachse Z und von dieser um einen Abstand d' versetzt vorgesehen ist. In particular, the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment can be provided with the base unit, i.e. the base plate 9, the drive 3 and the bearing unit 6, of the above-described shaking and/or mixing device of the first and/or second embodiment, as well as its mounting plate 2 (see in particular Fig. 15). The output shaft 205 and the frame element 207 according to the third embodiment differ from the respective elements of the first and/or second embodiment. In particular, the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment can be provided without an output flange described above with respect to the first and/or second embodiment. The output shaft 205 according to the third embodiment is described in more detail below with reference to Fig. 16a, 16b and 16c. Similar to the output shaft of the first and/or second embodiment, the output shaft 205 of the third embodiment extends along its central axis Z from an upper end 5a to a lower end 5b and has the sections 15, 16, 17 and 18 described above. In contrast to the output shaft of the first and/or second embodiment, the output shaft 205 has an additional transmission section 215 at its upper end 5a. In the present embodiment, the transmission section 215 is cylindrical and defines a central axis M', which is parallel to the central axis Z and offset from it by a distance d'.
Optional kann der Übertragungsabschnitt 215 eine Bohrung 221 zum Anbringen der Aufstellplatte 2 und/oder eines Abtriebsflansches aufweisen, welche Bohrung eine weitere Anbringposition der Aufstellplatte 2 definieren kann, insbesondere wenn das Schüttel- und/oder Mischgerät 200 ohne das Rahmenelement 207 verwendet wird (in den Figuren nicht gezeigt). Die optionale Bohrung 221 kann beispielsweise ähnlich wie die oben in Bezug auf die erste Ausführungsform beschriebene Bohrung 21 , 22 ausgebildet sein, d.h. sich beispielsweise entlang der Mittelachse M' erstrecken und ein Mittelpunkte C der Bohrung 221 kann auf der Mittelachse M' liegen (s. Fig. 16c), sodass die Mittelachse M' und/oder eine Mittelachse eines an der Abtriebswelle angebrachten Abtriebsflansches (in den Figuren nicht gezeigt) von der Zentralachse Z um den Abstand d' versetzt vorgesehen ist (s. Fig. 16c). Dabei kann eine freiliegende Oberfläche des Übertragungsabschnitts 215 senkrecht zur Mittelachse M' ausgebildet sein und als eine Kontaktfläche dienen, auf der ein Abtriebsflansch (nicht gezeigt) aufliegt und/oder an der er befestigbar ist (s. hierzu die Ausführungen in Bezug auf die erste Ausführungsform). Optionally, the transmission section 215 can have a bore 221 for attaching the mounting plate 2 and/or an output flange, which bore can define a further attachment position of the mounting plate 2, in particular when the shaking and/or mixing device 200 is used without the frame element 207 (not shown in the figures). The optional bore 221 can, for example, be designed similarly to the bore 21, 22 described above with respect to the first embodiment, i.e., for example, extend along the central axis M' and a center point C of the bore 221 can lie on the central axis M' (see Fig. 16c), so that the central axis M' and/or a central axis of an output flange attached to the output shaft (not shown in the figures) is offset from the central axis Z by the distance d' (see Fig. 16c). In this case, an exposed surface of the transmission section 215 can be formed perpendicular to the central axis M' and serve as a contact surface on which an output flange (not shown) rests and/or to which it can be fastened (see the explanations with regard to the first embodiment).
Durch die Beabstandung der Mittelachse M' des Übertragungsabschnitts 215 von derBy spacing the center axis M' of the transmission section 215 from the
Zentralachse Z bewirkt eine Rotationsbewegung der Abtriebswelle 5 um die Zentralachse Z eine exzentrische Bewegung des Übertragungsabschnitts 215. Nachfolgend wird mit Bezug auf Fig. 17 das Rahmenelement 207 der dritten Ausführungsform beschrieben. Das Rahmenelement 207 ist im Wesentlichen als ein entlang von Führungselementen verfahrbarer Schlitten ausgebildet. Im Detail ist der Schlitten durch eine Platte 211 gebildet, im vorliegenden Fall eine rechteckige Platte, die mittels Hülsen 210 entlang von Führungselementen in Form zweier sich parallel zueinander erstreckender Stäbe 208, 209 mit jeweiligen Längsachsen K1 , K2 bewegbar vorgesehen ist, sodass die Platte 211 entlang der Richtung der Längsachsen K1 , K2 verfahrbar vorgesehen ist. Die Stäbe 208, 209 sind an ihren Enden durch jeweilige Halterungen 213 an der Grundplatte 9 des Schüttel- und/oder Mischgeräts 200 anbringbar (s. Fig. 13-15). Die Halterungen 213 sind vorzugsweise an einer der Platte 211 entgegengesetzten Seiten der Stäbe 208, 209 vorgesehen und/oder erstrecken sich von den Stäben weg parallel zur Zentralachse Z wenn das Rahmenelement 207 am Laborgerät angebracht ist. Vorzugsweise ist die Richtung der Längsachsen K1 , K2 der Stäbe 208, 209 senkrecht zur Zentralachse Z wenn das Rahmenelement 207 an der Grundplatte 9 angebracht ist. Central axis Z causes a rotational movement of the output shaft 5 about the central axis Z and an eccentric movement of the transmission section 215. The frame element 207 of the third embodiment is described below with reference to Fig. 17. The frame element 207 is essentially designed as a carriage that can be moved along guide elements. In detail, the carriage is formed by a plate 211, in the present case a rectangular plate, which is provided so that it can be moved by means of sleeves 210 along guide elements in the form of two bars 208, 209 extending parallel to one another with respective longitudinal axes K1, K2, so that the plate 211 is provided so that it can be moved along the direction of the longitudinal axes K1, K2. The bars 208, 209 can be attached at their ends to the base plate 9 of the shaking and/or mixing device 200 by means of respective holders 213 (see Fig. 13-15). The holders 213 are preferably provided on one side of the rods 208, 209 opposite the plate 211 and/or extend away from the rods parallel to the central axis Z when the frame element 207 is attached to the laboratory device. Preferably, the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209 is perpendicular to the central axis Z when the frame element 207 is attached to the base plate 9.
Die Platte 211 weist eine länglich ausgebildete Ausnehmung 212 auf, deren Längsachse L sich senkrecht zur Richtung der Längsachsen K1 , K2 der Stäbe 208, 209 erstreckt. Die Ausnehmung 212 ist zur Aufnahme des Übertragungsabschnitts 215 der Abtriebswelle 205 (s. Fig. 16a, 16b) ausgebildet und erlaubt eine Bewegung des Übertragungsabschnitts 215 in der Ausnehmung 212 entlang deren Längsachse L, sowie eine Rotation des Übertragungsabschnitts 215 um dessen Mittelachse M'. The plate 211 has an elongated recess 212, the longitudinal axis L of which extends perpendicular to the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209. The recess 212 is designed to accommodate the transmission section 215 of the output shaft 205 (see Fig. 16a, 16b) and allows a movement of the transmission section 215 in the recess 212 along its longitudinal axis L, as well as a rotation of the transmission section 215 about its central axis M'.
An einer Oberseite 211 a der Platte 211 , d.h. einer von der Grundplatte 9 abgewandten Seite wenn das Rahmenelement 207 an der Grundplatte 9 angebracht ist (s. Fig. 13-15), sind Befestigungselemente in Form von Abstandsbolzen 214 vorgesehen. In vorliegender Ausführungsform umfasst das Rahmenelement 207 vier Abstandsbolzen 214, die sich jeweils von der Oberseite 211a der Platte 211 nach oben, d.h. von der Grundplatte 9 weg wenn das Rahmenelement 207 an der Grundplatte 9 angebracht ist, erstrecken. Die Abstandsbolzen 214 sind dazu ausgebildet, die Aufstellplatte 2 an dem Rahmenelement 207 zu befestigen und sind so dimensioniert, dass sie sich nach oben entlang der Zentralachse Z über den Übertragungsabschnitt 215 der Abtriebswelle 205 heraus erstrecken (s. Fig. 13-15). Die Abstandsbolzen 214 können beispielsweise lösbar mit der Platte 211 verbunden sein. Vorzugsweise ist die Ebene der Aufstellfläche 2a der Aufstellplatte 2 senkrecht zur Mittelachse M' und zur Zentralachse Z vorgesehen wenn die Aufstellplatte 2 mittels der Abstandsbolzen 114 an dem Rahmenelement 207 angeracht ist. Fastening elements in the form of spacer bolts 214 are provided on an upper side 211a of the plate 211, i.e. a side facing away from the base plate 9 when the frame element 207 is attached to the base plate 9 (see Fig. 13-15). In the present embodiment, the frame element 207 comprises four spacer bolts 214, each of which extends upwards from the upper side 211a of the plate 211, i.e. away from the base plate 9 when the frame element 207 is attached to the base plate 9. The spacer bolts 214 are designed to fasten the mounting plate 2 to the frame element 207 and are dimensioned such that they extend upwards along the central axis Z over the transmission section 215 of the output shaft 205 (see Fig. 13-15). The spacer bolts 214 can, for example, be detachably connected to the plate 211. Preferably, the plane of the installation surface 2a of the installation plate 2 is perpendicular to the central axis M' and to the central axis Z when the installation plate 2 is attached to the frame element 207 by means of the spacer bolts 114.
Diese Ausgestaltung des Rahmenelements 207 bewirkt, dass die exzentrische Bewegung des Übertragungsabschnitts 215 der Abtriebswelle 205 bei Bewegung der Abtriebswelle um die Zentralachse Z auf eine oszillierende bzw. reziproke Bewegung der Platte 211 entlang der Richtung der Längsachsen K1 , K2 der Stäbe 208, 209 übertragen wird. Ermöglicht wird diese Bewegung der Platte 211 entlang der Richtung der Längsachsen K1 , K2 insbesondere dadurch, dass sich der Übertragungsabschnitt 215 der Abtriebswelle 205 ausschließlich entlang der Längsachse L der Ausnehmung 212 der Platte 211 bewegen kann, und die Platte 211 ausschließlich entlang der Richtung der Längsachsen K1 , K2 der Stäbe 208, 209 verfahrbar ist. Das Rahmenelement 207 der vorliegenden dritten Ausführungsform wird daher auch als ein Reziprokrahmen bezeichnet. Durch die Rotation des Übertragungsabschnitts 215 um dessen Mittelachse M' in der Ausnehmung 212, sowie die Führung der Platte 211 entlang der Stäbe 208, 209 kann zudem eine Rotation der Platte 211 und somit der Aufstellplatte 2 um die Mittelachse M' oder die Zentralachse Z verhindert werden. This design of the frame element 207 means that the eccentric movement of the transmission section 215 of the output shaft 205 is transferred to an oscillating or reciprocal movement of the plate 211 along the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209 when the output shaft moves about the central axis Z. This movement of the plate 211 along the direction of the longitudinal axes K1, K2 is made possible in particular by the fact that the transmission section 215 of the output shaft 205 can only move along the longitudinal axis L of the recess 212 of the plate 211, and the plate 211 can only move along the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209. The frame element 207 of the present third embodiment is therefore also referred to as a reciprocal frame. By rotating the transmission section 215 about its central axis M' in the recess 212, as well as guiding the plate 211 along the rods 208, 209, rotation of the plate 211 and thus of the mounting plate 2 about the central axis M' or the central axis Z can also be prevented.
Fig. 13 bis 15 zeigen Ansichten des Schüttel- und/oder Mischgeräts 200 mit angebrachtem Rahmenelement 207 und Aufstellplatte 2. Wie insbesondere in Fig. 13 zu erkennen ist, ist durch eine zentrale Ausnehmung der Aufstellplatte 2 ein Abschnitt der Platte 211 des Rahmenelements 207 mit der Ausnehmung 212 sichtbar, durch die sich der Übertragungsabschnitt 215 der Abtriebswelle 205 erstreckt (s. auch Fig. 15). Im Betrieb des Schüttel- und/oder Mischgeräts 200 der dritten Ausführungsform wird der Antrieb 3 in Betrieb gesetzt, um über den Riemen 4 und den Flansch 12 (in Fig. 13-15 nicht gezeigt) die Abtriebswelle 205 in eine Rotationsbewegung um die Zentralachse Z zu versetzen. Diese Rotationsbewegung der Abtriebswelle 205 bewirkt eine Bewegung der Aufstellplatte 2 und einer darauf angeordneten, in den Figuren nicht gezeigten, Probe in eine oszillierende Bewegung ausschließlich in der Richtung der Längsachsen K1 , K2 der Stäbe 208, 209 ausführt. Eine Modularität des Schüttel- und/oder Mischgeräts 200 der dritten Ausführungsform kann beispielsweise dadurch gegeben sein, dass die Aufstellplatte 2 wahlweise über die Abstandsbolzen 214 an der Platte 211 des Rahmenelements 207 angebracht ist (erste Anbringposition), oder optional an der Bohrung 221 des Übertragungsabschnitts 215 und/oder eines Abtriebsflansches (nicht gezeigt) anbringbar ist (zweite Anbringposition). Fig. 13 to 15 show views of the shaking and/or mixing device 200 with attached frame element 207 and mounting plate 2. As can be seen in particular in Fig. 13, a section of the plate 211 of the frame element 207 with the recess 212 through which the transmission section 215 of the output shaft 205 extends is visible through a central recess in the mounting plate 2 (see also Fig. 15). During operation of the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment, the drive 3 is put into operation in order to set the output shaft 205 in a rotational movement about the central axis Z via the belt 4 and the flange 12 (not shown in Fig. 13-15). This rotational movement of the output shaft 205 causes a movement of the mounting plate 2 and of a sample arranged thereon, not shown in the figures, in an oscillating movement exclusively in the direction of the longitudinal axes K1, K2 of the rods 208, 209. A modularity of the shaking and/or mixing device 200 of the third embodiment can be provided, for example, by the fact that the mounting plate 2 is optionally attached to the plate 211 of the frame element 207 via the spacer bolts 214 (first attachment position), or optionally can be attached to the bore 221 of the transmission section 215 and/or an output flange (not shown) (second attachment position).
Die Modularität eines Laborgeräts, insbesondere eines Schüttel- und/oder Mischgeräts, kann weiter dadurch erhöht werden, dass Elemente der ersten, zweiten und/oder dritten Ausführungsform miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise ein modulares Laborgerät mit einer oben beschriebenen Basiseinheit und einer oben beschriebenen Aufstellplatte bereitgestellt sein, sowie den jeweiligen Abtriebswellen, Abtriebsflanschen und/oder Rahmenelementen der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Ausführungsform. Ein Benutzer kann dann beispielsweise entscheiden, ob das Laborgerät mit der jeweiligen Abtriebswelle, dem Rahmenelement und optional dem Abtriebsflansch der ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform betrieben wird. Weiter hat der Benutzer, wie oben beschrieben, zumindest bei der ersten und zweiten (optional auch der dritten) Ausführungsform die Wahl zwischen zwei verschiedene Anbringpositionen der Aufstellplatte. Dadurch können unterschiedliche Bewegungsarten zum Durchmischen einer Probe realisiert werden. The modularity of a laboratory device, in particular a shaking and/or mixing device, can be further increased by combining elements of the first, second and/or third embodiments. For example, a modular laboratory device can be provided with a base unit described above and a mounting plate described above, as well as the respective output shafts, output flanges and/or frame elements of the first and/or second and/or third embodiments. A user can then decide, for example, whether the laboratory device is operated with the respective output shaft, the frame element and optionally the output flange of the first, second or third embodiment. Furthermore, as described above, the user has the choice between two different attachment positions for the mounting plate, at least in the first and second (optionally also the third) embodiment. This makes it possible to implement different types of movement for mixing a sample.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen des Schüttel- und/oder Mischgeräts sind als nicht einschränkende Beispiele zu verstehen. Die einzelnen Komponenten können auch anders realisiert sein, und insbesondere in ihrer Form von der oben beschriebenen Ausgestaltung abweichen. The embodiments of the shaking and/or mixing device described above are to be understood as non-limiting examples. The individual components can also be implemented differently and, in particular, can differ in their shape from the design described above.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform des Laborgeräts kann anstelle des als Blattfederrahmen ausgebildeten Rahmenelements auch jedes andere Rahmenelement verwendet werden, das dazu ausgebildet ist, den Abtriebsflansch so aufzunehmen, dass eine Rotation des Abtriebsflansches um dessen Mittelachse verhindert wird, zugleich jedoch die gewünschte Bewegung (Vibrations- bzw. Orbitalbewegung) in einer Ebene senkrecht zur Zentral- bzw. Mittelachse zu erlauben. Entsprechend ist auch das Rahmenelement der zweiten und dritten Ausführungsform nicht auf die beschriebene Ausgestaltung beschränkt. In the first embodiment of the laboratory device described above, instead of the frame element designed as a leaf spring frame, any other frame element can be used which is designed to accommodate the output flange in such a way that rotation of the output flange about its central axis is prevented, but at the same time allows the desired movement (vibration or orbital movement) in a plane perpendicular to the central or middle axis. Accordingly, the frame element of the second and third embodiments is not limited to the described configuration.
Bei dem oben beschriebenen Schüttel- und/oder Mischgeräten ist das Probenaufnahmeelement als eine Platte ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sind jedoch auch andere als plattenförmig ausgebildete Probenaufnahmeelemente möglich, beispielsweise eine Halterung, in der die Probe stehend und/oder hängend aufgenommen ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Schüttel- und/oder Mischgeräte beschränkt, sondern kann auch auf andere Laborgeräte angewandt werden. Beispielsweise ist die Erfindung auch auf einen Magnetrührer, welcher zum Durchmischen einer Probe mittels einem in der Probe selbst angeordneten, magnetisch angetriebenem Rührstab ausgebildet ist, als Laborgerät anwendbar. Damit ist es beispielsweise möglich, zusätzlich oder alternativ zu einer Durchmischung der Probe mittels des Rührstabs eine Probe mittels den durch das erfindungsgemäße Laborgerät erzielbaren Bewegungsabläufen zu durchmischen. In the shaking and/or mixing devices described above, the sample receiving element is designed as a plate. However, within the scope of the present application, sample receiving elements other than plate-shaped are also possible, for example a holder in which the sample is held standing and/or hanging. The present invention is not limited to shaking and/or mixing devices, but can also be applied to other laboratory devices. For example, the invention can also be used as a laboratory device for a magnetic stirrer which is designed to mix a sample using a magnetically driven stirring rod arranged in the sample itself. This makes it possible, for example, to mix a sample using the movement sequences that can be achieved with the laboratory device according to the invention in addition to or as an alternative to mixing the sample using the stirring rod.

Claims

Ansprüche Expectations
1 . Modulares Laborgerät, insbesondere Schüttel- und/oder Mischgerät (1 , 100, 200), umfassend: ein Probenaufnahmeelement (2), das zur Aufnahme einer Probe ausgebildet ist, einen Antrieb (3), und zumindest ein Übertragungselement (5, 7, 8, 105, 107, 108, 205, 207), das eine Zentralachse (Z) aufweist und dazu ausgebildet ist, vom Antrieb (3) zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse (Z) angetrieben zu werden und diese Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement (2) zu übertragen, dass dieses einen definierten Bewegungsablauf ausführt, wobei das Laborgerät zumindest ein erstes Übertragungselement und ein zweites Übertragungselement umfasst, wobei das erste und das zweite Übertragungselement selektiv und austauschbar in das Laborgerät (1 , 100, 200) einsetzbar sind, und das erste Übertragungselement dazu ausgebildet ist, die Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement (2) zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen ersten Bewegungsablauf ausführt, und das zweite Übertragungselement dazu ausgebildet ist, die Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement (2) zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen zweiten Bewegungsablauf ausführt, der sich von dem ersten Bewegungsablauf unterscheidet, und/oder wobei das Laborgerät zumindest ein drittes Übertragungselement umfasst, das so ausgebildet ist, dass das Probenaufnahmeelement (2) in einer ersten Anbringposition und in einer von der ersten Anbringposition verschiedenen zweiten Anbringposition an dem dritten Übertragungselement anbringbar ist, und die Rotationsbewegung in der ersten Anbringposition so auf das Probenaufnahmeelement (2) zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen dritten Bewegungsablauf ausführt und in der zweiten Anbringposition so auf das Probenaufnahmeelement (2) zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement einen vierten Bewegungsablauf ausführt, der sich von dem dritten Bewegungsablauf unterscheidet. 1 . Modular laboratory device, in particular a shaking and/or mixing device (1, 100, 200), comprising: a sample receiving element (2) which is designed to receive a sample, a drive (3), and at least one transmission element (5, 7, 8, 105, 107, 108, 205, 207) which has a central axis (Z) and is designed to be driven by the drive (3) to a rotational movement about the central axis (Z) and to transmit this rotational movement to the sample receiving element (2) in such a way that the latter executes a defined movement sequence, wherein the laboratory device comprises at least a first transmission element and a second transmission element, wherein the first and the second transmission element can be inserted selectively and interchangeably into the laboratory device (1, 100, 200), and the first transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element (2) in such a way that the sample receiving element executes a first movement sequence, and the second Transmission element is designed to transmit the rotational movement to the sample receiving element (2) in such a way that the sample receiving element carries out a second movement sequence which differs from the first movement sequence, and/or wherein the laboratory device comprises at least one third transmission element which is designed such that the sample receiving element (2) can be attached to the third transmission element in a first attachment position and in a second attachment position which is different from the first attachment position, and to transmit the rotational movement in the first attachment position to the sample receiving element (2) in such a way that the sample receiving element carries out a third movement sequence and to transmit it to the sample receiving element (2) in the second attachment position in such a way that the sample receiving element carries out a fourth movement sequence which differs from the third movement sequence.
2. Modulares Laborgerät nach Anspruch 1 , wobei der erste und zweite Bewegungsablauf und/oder der dritte und vierte Bewegungsablauf jeweils einer aus der folgenden Gruppe von Bewegungsabläufen ist: 2. Modular laboratory device according to claim 1, wherein the first and second movement sequences and/or the third and fourth movement sequences are each one of the following group of movement sequences:
- eine Bewegung ausschließlich in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse (Z),- a movement exclusively in a plane perpendicular to the central axis (Z),
- eine Bewegung, die ausschließlich Bewegungskomponenten parallel zur Zentralachse (Z) aufweist, - a movement that has only motion components parallel to the central axis (Z),
- eine Bewegung, die sowohl eine Bewegungskomponenten parallel zur Zentralachse (Z) als auch eine Bewegungskomponenten senkrecht zur Zentralachse (Z) aufweist, und vorzugsweise jeweils einer der folgenden Gruppe von Bewegungsabläufen ist:- a movement which has both a movement component parallel to the central axis (Z) and a movement component perpendicular to the central axis (Z), and is preferably one of the following groups of movement sequences:
- eine oszillierende Bewegung in ausschließlich einer Richtung (K1 , K2) senkrecht zur Zentralachse (Z), - an oscillating movement in only one direction (K1, K2) perpendicular to the central axis (Z),
- eine kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse (Z) mit einem ersten Radius oder einem vom ersten Radius verschiedenen zweiten Radius, - a circular or oval oscillating movement in a plane perpendicular to the central axis (Z) with a first radius or a second radius different from the first radius,
- eine Wipp-Bewegung, bei der das Probenaufnahmeelement abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen um eine Achse (G), vorzugsweise eine Achse senkrecht zur Zentralachse (Z), verkippt wird, - a rocking movement in which the sample receiving element is tilted alternately in opposite directions about an axis (G), preferably an axis perpendicular to the central axis (Z),
- eine Taumelbewegung, bei der das Probenaufnahmeelement eine rotierende Kippbewegung um einen zentralen Punkt (E), vorzugsweise einem zentralen Punkt auf der Zentralachse (Z), ausführt. - a wobbling movement in which the sample receiving element performs a rotating tilting movement about a central point (E), preferably a central point on the central axis (Z).
3. Modulares Laborgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich das erste und das zweite Übertragungselement in einer Anbringposition des Probenaufnahmeelements (2) an dem jeweiligen Übertragungselement unterscheiden. 3. Modular laboratory device according to claim 1 or 2, wherein the first and the second transmission element differ in an attachment position of the sample receiving element (2) on the respective transmission element.
4. Modulares Laborgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend ein Befestigungselement (8, 13, 14, 21 , 22, 108, 121 , 221 ), das dazu ausgebildet ist, das Probenaufnahmeelement (2) in der jeweiligen Anbringposition am jeweiligen Übertragungselement anzubringen, wobei das Befestigungselement eine Mittelachse (M) aufweist, welche die Anbringposition definiert, und wobei die jeweilige Anbringposition durch eines der folgenden Merkmale definiert ist: - die Mittelachse (M) des Befestigungselements ist parallel zur Zentralachse (Z) und von dieser versetzt, insbesondere um einen ersten Abstand (d1 ) oder einen zweiten Abstand (d2) ungleich dem ersten Abstand, vorgesehen; 4. Modular laboratory device according to one of claims 1 to 3, further comprising a fastening element (8, 13, 14, 21, 22, 108, 121, 221) which is designed to attach the sample receiving element (2) in the respective attachment position to the respective transmission element, wherein the fastening element has a central axis (M) which defines the attachment position, and wherein the respective attachment position is defined by one of the following features: - the central axis (M) of the fastening element is parallel to the central axis (Z) and offset from it, in particular by a first distance (d1) or a second distance (d2) unequal to the first distance;
- die Mittelachse (M) des Befestigungselements schneidet die Zentralachse (Z) in einem Winkel größer 0° und kleiner 90°, vorzugsweise in einem Winkel zwischen 2° und 10°, insbesondere 5°. - the central axis (M) of the fastening element intersects the central axis (Z) at an angle greater than 0° and less than 90°, preferably at an angle between 2° and 10°, in particular 5°.
5. Modulares Laborgerät nach Anspruch 4, wobei das jeweilige Übertragungselement dazu ausgebildet ist, eine räumliche Orientierung des Probenaufnahmeelements (2) in Bezug auf die Mittelachse (M) des Befestigungselements beizubehalten, insbesondere eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse (M) des Befestigungselements zu verhindern. 5. Modular laboratory device according to claim 4, wherein the respective transmission element is designed to maintain a spatial orientation of the sample receiving element (2) with respect to the central axis (M) of the fastening element, in particular to prevent a rotation of the sample receiving element about the central axis (M) of the fastening element.
6. Modulares Laborgerät nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Ebene des Probenaufnahmeelements (2), insbesondere eine Ebene einer Aufstellfläche (2a) des Probenaufnahmeelements, senkrecht zur Mittelachse (M) des Befestigungselements vorgesehen ist. 6. Modular laboratory device according to claim 4 or 5, wherein a plane of the sample receiving element (2), in particular a plane of a mounting surface (2a) of the sample receiving element, is provided perpendicular to the central axis (M) of the fastening element.
7. Modulares Laborgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das jeweilige Übertragungselement eine Abtriebswelle (5, 105) umfasst, die sich über die Zentralachse (Z) von einem oberen Ende (5a) zu einem unteren Ende (5b) erstreckt, und die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb (3) zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse (Z) angetrieben zu werden, wobei das Befestigungselement eine in der Abtriebswelle (5, 105) vorgesehene Bohrung (21 , 22, 121 ) umfasst, welche sich vom oberen Ende (5a) in Richtung der Mittelachse (M) erstreckt, und/oder wobei die Abtriebswelle (5, 105) am oberen Ende (5a) eine Kontaktfläche (115a) zum Anbringen des Probenaufnahmeelements umfasst, und sich die Kontaktfläche (115a) senkrecht zur Mittelachse (M) des Befestigungselements erstreckt. 7. Modular laboratory device according to one of claims 4 to 6, wherein the respective transmission element comprises an output shaft (5, 105) which extends over the central axis (Z) from an upper end (5a) to a lower end (5b) and which is designed to be driven by the drive (3) to rotate about the central axis (Z), wherein the fastening element comprises a bore (21, 22, 121) provided in the output shaft (5, 105), which extends from the upper end (5a) in the direction of the central axis (M), and/or wherein the output shaft (5, 105) comprises a contact surface (115a) at the upper end (5a) for attaching the sample receiving element, and the contact surface (115a) extends perpendicular to the central axis (M) of the fastening element.
8. Modulares Laborgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das jeweilige Übertragungselement ein Rahmenelement (7, 107) umfasst, das dazu ausgebildet ist, eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse (M) zu verhindern. 8. Modular laboratory device according to one of claims 4 to 7, wherein the respective transmission element comprises a frame element (7, 107) which is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis (M).
9. Modulares Laborgerät nach Anspruch 8, wobei das Rahmenelement (7) zumindest ein elastisches Element, insbesondere ein Federelement (23, 24, 25, 26), vorzugsweise eine Blattfeder, umfasst und dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Probenaufnahmeelements (2) in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse (Z) zu erlauben, insbesondere eine kreisförmig oder oval oszillierende Bewegung in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse (Z), und vorzugsweise eine Bewegung ausschließlich in dieser Ebene erlaubt. 9. Modular laboratory device according to claim 8, wherein the frame element (7) comprises at least one elastic element, in particular a spring element (23, 24, 25, 26), preferably a leaf spring, and is designed to allow a movement of the sample receiving element (2) in a plane perpendicular to the central axis (Z), in particular a circular or oval oscillating movement in a plane perpendicular to the central axis (Z), and preferably allows a movement exclusively in this plane.
10. Modulares Laborgerät nach Anspruch 8, wobei das Rahmenelement (107) einen Rahmen (111 ) umfasst, der um eine erste Achse (G) schwenkbar an dem Laborgerät angebracht ist, und wobei das Probenaufnahmeelement um eine zweite Achse (H, F) schwenkbar am Rahmen (111 ) anbringbar ist, wobei die erste Achse (G) und die zweite Achse (H, F) die Zentralachse (Z) in einem zentralen Punkt (E) schneiden. 10. Modular laboratory device according to claim 8, wherein the frame element (107) comprises a frame (111) which is pivotally mounted on the laboratory device about a first axis (G), and wherein the sample receiving element is pivotally mountable on the frame (111) about a second axis (H, F), wherein the first axis (G) and the second axis (H, F) intersect the central axis (Z) at a central point (E).
11 . Modulares Laborgerät nach Anspruch 10, wobei die Mittelachse (M) des Befestigungselements die Zentralachse (Z) in einem Winkel größer 0° und kleiner 90° schneidet und der Schnittpunkt der Mittelachse mit der Zentralachse der zentrale Punkt (E) ist. 11. Modular laboratory device according to claim 10, wherein the central axis (M) of the fastening element intersects the central axis (Z) at an angle greater than 0° and less than 90° and the intersection point of the central axis with the central axis is the central point (E).
12. Modulares Laborgerät nach Anspruch 10 oder 11 , wobei das Übertragungselement eine Abtriebswelle (105) umfasst, die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb (3) zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse (Z) angetrieben zu werden, und einen Abtriebsflansch (108), der entlang der Mittelachse (M) des Befestigungselements, die die Zentralachse (Z) in einem Winkel größer 0° und kleiner 90° schneidet, einen oberen Abschnitt (108a) und einen unteren Abschnitt (108b) aufweist, wobei der untere Abschnitt (108b) an der Abtriebswelle (105) angebracht ist und der obere Abschnitt (108a) eine erste Anbringposition des Probenaufnahmelements (2) definiert, in der das Probenaufnahmelement (2) an dem oberen Abschnitt (108a) angebracht ist, und wobei das Rahmenelement (107) eine zweite Anbringposition des Probenaufnahmelements (2) definiert, in der das Probenaufnahmelement (2) an dem Rahmenelement (107) angebracht ist. 12. Modular laboratory device according to claim 10 or 11, wherein the transmission element comprises an output shaft (105) which is designed to be driven by the drive (3) to a rotational movement about the central axis (Z), and an output flange (108) which has an upper section (108a) and a lower section (108b) along the central axis (M) of the fastening element, which intersects the central axis (Z) at an angle greater than 0° and less than 90°, wherein the lower section (108b) is attached to the output shaft (105) and the upper section (108a) defines a first attachment position of the sample receiving element (2), in which the sample receiving element (2) is attached to the upper portion (108a), and wherein the frame member (107) defines a second mounting position of the sample receiving element (2) in which the sample receiving element (2) is mounted on the frame member (107).
13. Modulares Laborgerät nach Anspruch 12, wobei das Übertragungselement so ausgebildet ist, dass das Probenaufnahmelement (2) im Betrieb des Laborgeräts eine Taumelbewegung um den zentralen Punkt (E) ausführt, wenn es in der ersten Anbringposition ist, und eine Wippgewegung um die erste Achse (G) ausführt, wenn es in der zweiten Anbringposition ist. 13. Modular laboratory device according to claim 12, wherein the transmission element is designed such that the sample receiving element (2) during operation of the laboratory device executes a wobbling movement about the central point (E) when it is in the first mounting position, and executes a rocking movement about the first axis (G) when it is in the second mounting position.
14. Modulares Laborgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Übertragungselement eine Abtriebswelle (205) umfasst, die sich entlang der Zentralachse (Z) von einem oberen Ende (5a) zu einem unteren Ende (5b) erstreckt und die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb (3) zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse (Z) angetrieben zu werden, und wobei das Übertragungselement weiter ein Rahmenelement (207) umfasst, das dazu ausgebildet ist, die Bewegung der Abtriebswelle (205) um die Zentralachse (Z) so auf das Probenaufnahmeelement (2) zu übertragen, dass das Probenaufnahmeelement eine Bewegung ausschließlich in einer Ebene senkrecht zur Zentralachse (Z), insbesondere eine oszillierende Bewegung in ausschließlich einer Richtung (K1 , K2) senkrecht zur Zentralachse (Z), ausführt. 14. Modular laboratory device according to one of claims 1 to 3, wherein the transmission element comprises an output shaft (205) which extends along the central axis (Z) from an upper end (5a) to a lower end (5b) and which is designed to be driven by the drive (3) to a rotational movement about the central axis (Z), and wherein the transmission element further comprises a frame element (207) which is designed to transmit the movement of the output shaft (205) about the central axis (Z) to the sample receiving element (2) such that the sample receiving element executes a movement exclusively in a plane perpendicular to the central axis (Z), in particular an oscillating movement in exclusively one direction (K1, K2) perpendicular to the central axis (Z).
15. Modulares Laborgerät nach Anspruch 14, wobei das Rahmenelement (207) einen Schlitten (210, 211 ) aufweist, und ein sich entlang einer ersten Achse (K1 , K2) erstreckendes Führungselement (208, 209), an dem der Schlitten (210, 211 ) verfahrbar vorgesehen ist, und wobei der Schlitten (210, 211 ) eine länglich ausgebildete Ausnehmung (212) aufweist, deren Längsachse (L) sich quer, vorzugsweise senkrecht, zur ersten Achse (K1 , K2) erstreckt, und wobei weiter bevorzugt die Abtriebswelle (205) an ihrem oberen Ende (5a) einen Übertragungsabschnitt (215) aufweist, der eine Mittelachse (M1) definiert, die parallel zur Zentralachse (Z) und von dieser um einen Abstand (d1) versetzt vorgesehen ist, und die Ausnehmung (212) des Schlittens zur Aufnahme des Übertragungsabschnitts (215) ausgebildet ist, so dass der Übertragungsabschnitt (215) in der Ausnehmung (212) entlang deren Längsachse (L) bewegbar vorgesehen ist, und/oder wobei vorzugsweise das Probenaufnahmeelement (2) an dem Schlitten anbringbar ist. 15. Modular laboratory device according to claim 14, wherein the frame element (207) has a carriage (210, 211) and a guide element (208, 209) extending along a first axis (K1, K2), on which the carriage (210, 211) is provided so as to be movable, and wherein the carriage (210, 211) has an elongated recess (212) whose longitudinal axis (L) extends transversely, preferably perpendicularly, to the first axis (K1, K2), and wherein further preferably the output shaft (205) has a transmission section (215) at its upper end (5a) which defines a central axis (M 1 ) which is provided parallel to the central axis (Z) and offset from it by a distance (d 1 ), and the recess (212) of the carriage is designed to accommodate the transmission section (215), so that the Transmission section (215) is provided in the recess (212) so as to be movable along its longitudinal axis (L), and/or wherein preferably the sample receiving element (2) is attachable to the carriage.
16. Modulares Laborgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend eine Grundplatte (9), an der der Antrieb (3) angeordnet ist, und eine Lagereinheit (6), die an der Grundplatte (9) angebracht ist und die so ausgebildet ist, dass das jeweilige Übertragungselement in die Lagereinheit (6) so einsetzbar ist, dass das Übertragungselement um die Zentralachse (Z) rotierbar in der Lagereinheit (6) gehalten ist und die Zentralachse (Z) vorzugsweise vertikal angeordnet ist und/oder senkrecht zu einer Ebene der Grundplatte (9) angeordnet ist, und das jeweilige Übertragungselement aus der Lagereinheit (6) entnehmbar ist, wobei vorzugsweise die Grundplatte (9), der Antrieb (3) und die Lagereinheit (6) eine Basiseinheit bilden, an der das jeweilige Übertragungselement selektiv anbringbar ist und/oder wobei vorzugsweise der Antrieb (3) von der Zentralachse (Z) versetzt vorgesehen und über einen Riemen (4) mit der Lagereinheit (6) verbunden ist. 16. Modular laboratory device according to one of claims 1 to 15, comprising a base plate (9) on which the drive (3) is arranged, and a bearing unit (6) which is attached to the base plate (9) and which is designed such that the respective transmission element can be inserted into the bearing unit (6) such that the transmission element is held in the bearing unit (6) so as to be rotatable about the central axis (Z) and the central axis (Z) is preferably arranged vertically and/or perpendicular to a plane of the base plate (9), and the respective transmission element can be removed from the bearing unit (6), wherein preferably the base plate (9), the drive (3) and the bearing unit (6) form a base unit to which the respective transmission element can be selectively attached and/or wherein preferably the drive (3) is provided offset from the central axis (Z) and is connected to the bearing unit (6) via a belt (4).
17. Modulares Laborgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Probenaufnahmeelement als eine Aufstellplatte ausgebildet ist. 17. Modular laboratory device according to one of claims 1 to 16, wherein the sample receiving element is designed as a support plate.
18. Laborgerät, insbesondere ein Schüttel- und/oder Mischgerät (100), umfassend: ein Probenaufnahmeelement (2) zur Aufnahme einer Probe, einen Antrieb (3), und ein Übertragungselement (5, 7, 8, 105, 107, 108, 205, 207), das eine Zentralachse (Z) aufweist und dazu ausgebildet ist, vom Antrieb (3) zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse (Z) angetrieben zu werden und diese Rotationsbewegung so auf das Probenaufnahmeelement (2) zu übertragen, dass dieses einen definierten Bewegungsablauf ausführt, wobei das Übertragungselement umfasst: eine Abtriebswelle (105), die dazu ausgebildet ist, vom Antrieb (3) zu einer Rotationsbewegung um die Zentralachse (Z) angetrieben zu werden, einen Abtriebsflansch (108) mit einer Mittelachse (M), die die Zentralachse (Z) in einem zentralen Punkt (E) in einem Winkel größer 0° und kleiner 90° schneidet, und ein Rahmenelement (107), wobei das Rahmenelement (107) einen Rahmen (111 ) umfasst, der um eine erste Achse (G) schwenkbar an dem Laborgerät angebracht ist, und das Probenaufnahmeelement (2) um eine zweite Achse (H) schwenkbar am Rahmen (111 ) anbringbar ist, wobei sich die erste Achse (G) und die zweite Achse (H) in dem zentralen Punkt (E) schneiden. 18. Laboratory device, in particular a shaking and/or mixing device (100), comprising: a sample receiving element (2) for receiving a sample, a drive (3), and a transmission element (5, 7, 8, 105, 107, 108, 205, 207) which has a central axis (Z) and is designed to be driven by the drive (3) to a rotational movement about the central axis (Z) and to transmit this rotational movement to the sample receiving element (2) so that it carries out a defined movement sequence, wherein the transmission element comprises: an output shaft (105) which is designed to be driven by the drive (3) to a rotational movement about the central axis (Z), an output flange (108) with a central axis (M) which intersects the central axis (Z) at a central point (E) at an angle greater than 0° and less than 90°, and a frame element (107), wherein the frame element (107) comprises a frame (111) which is attached to the laboratory device so as to be pivotable about a first axis (G), and the sample receiving element (2) is attachable to the frame (111) so as to be pivotable about a second axis (H), wherein the first axis (G) and the second axis (H) intersect at the central point (E).
19. Rahmenelement (107) nach Anspruch 18, wobei der Abtriebsflansch (108) entlang der Mittelachse (M) einen oberen Abschnitt (108a) und einen unteren Abschnitt (108b) aufweist, wobei der untere Abschnitt (108b) an der Abtriebswelle (105) angebracht ist und der obere Abschnitt (108a) eine erste Anbringposition des Probenaufnahmelements (2) definiert, in der das Probenaufnahmelement (2) an dem oberen Abschnitt (108a) angebracht ist, und das Rahmenelement (107) eine zweite Anbringposition des Probenaufnahmelements (2) definiert, in der das Probenaufnahmelement (2) an dem Rahmenelement (107) angebracht ist. 19. The frame member (107) of claim 18, wherein the output flange (108) has an upper portion (108a) and a lower portion (108b) along the central axis (M), the lower portion (108b) being attached to the output shaft (105), the upper portion (108a) defining a first attachment position of the sample receiving element (2) in which the sample receiving element (2) is attached to the upper portion (108a), and the frame member (107) defining a second attachment position of the sample receiving element (2) in which the sample receiving element (2) is attached to the frame member (107).
20. Rahmenelement nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Rahmenelement (107) dazu ausgebildet ist, eine Rotation des Probenaufnahmeelements um die Mittelachse (M) des Abtriebflansches (108) zu verhindern und/oder wobei das Laborgerät so ausgebildet ist, dass das Probenaufnahmelement (2) im Betrieb des Laborgeräts eine Taumelbewegung um den zentralen Punkt (E) ausführt, wenn es in der ersten Anbringposition ist, und/oder wobei das Rahmenelement so ausgebildet ist, dass das Probenaufnahmelement (2) im Betrieb des Laborgeräts eine Wippgewegung um die erste Achse (G) ausführt, wenn es in der zweiten Anbringposition ist. 20. Frame element according to claim 18 or 19, wherein the frame element (107) is designed to prevent rotation of the sample receiving element about the central axis (M) of the output flange (108) and/or wherein the laboratory device is designed such that the sample receiving element (2) executes a wobbling movement about the central point (E) during operation of the laboratory device when it is in the first attachment position, and/or wherein the frame element is designed such that the sample receiving element (2) executes a rocking movement about the first axis (G) during operation of the laboratory device when it is in the second attachment position.
21 . Verfahren zur Verwendung eines modularen Laborgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 16, umfassend die Auswahl eines Übertragungselements aus zumindest dem einen ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement und Einsetzen des ausgewählten Übertragungselements in das Laborgerät, und/oder umfassend die Auswahl der Anbringposition des Probenaufnahmeelements aus zumindest der ersten Anbringposition und der zweiten Anbringposition an dem dritten Übertragungselement und Anbringen des Probenaufnahmeelements in der ausgewählten Anbringposition. 21. A method of using a modular laboratory device according to any one of claims 1 to 16, comprising selecting a transmission element from at least the one first transmission element and the second transmission element and inserting the selected transmission element into the laboratory device, and/or comprising selecting the attachment position of the sample receiving element from at least the first attachment position and the second attachment position on the third transmission element and attaching the sample receiving element in the selected attachment position.
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