Einrichtung zur Übertragung einer hin- und hergehenden Bewegung eines Antriebselements auf einen Rührflügel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung einer hin- und hergehenden Bewegung eines Antriebselementes auf einen Rührflügel in einem Konditionierungsbehälter in Form einer hin- und hergehenden und zugleich schwingend rotierenden Bewegung.
Konditionierungsbehälter finden im Laborversuch und in der Fabrikation Verwendung, wobei die Konditionierung sich auf verschiedene physikalische Grössen richten kann, so insbesondere auf die Temperatur, den Druck, Mischungsgrad von schwebend gehaltenen in Flüssigkeiten vorhandenen Teilchen usw.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaf fung einer Einrichtung, über die ein in einem Kondi tionierungsbehälter angeordneter Rührflügel von einem ausserhalb des Behälters angeordneten Antrieb bewegt werden kann, wenn der Behälter offen oder geschlossen ist und unter Normal-, Ober- oder Unterdruck arbeiten soll.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das hin- und hergehende Ende des Antriebselements längs einer Geraden geführt und mit einem Verbindungsstück verbunden ist, in dem ein Ende zumindest t einer tÇbertragungslwelle drehbar gelagert ist, die in Abstand von dem im Verbindungsstück gelagerten Ende einen ersten Führungsteil trägt, der in einen zweiten Führungsteil greift, der an einem ortsfesten Füh- rungskörper befestigt ist, wobei beide Führungsteile so ausgebildet sind und ineinander greifen, dass die Welle bei der hingehenden Bewegung des Antriebselements in der einen Drehrichtung und bei der hergehenden Bewegung des Antriebselements in der anderen Drehrichtung gedreht wird, ferner dadurch gekennzeichnet,
dass die Längsmittellinie der Übertragungswelle in der Verlängerung zur Geraden oder parallel zu der Geraden angeordnet ist und während Betrieb und Stillstand angeordnet bleibt und dass am anderen Ende der Welle eine Vorrichtung vorgesehen ist, mittels der ein Rührflügel für den Konditionierungsbehälter mit der Welle mechanisch verbunden bzw. magnetisch gekoppelt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes mit zwei verschiedenen Aus führungen eines der Bauteile veranschaulicht und wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Temperierbehälter, in dem in Reihen reagenzglasähnliche offene Konditionierungsbehälter für Farblösungen eingesetzt sind, in denen je ein mittels der erfindrungsge, mälssen Einrichtung von aus sein angetrieb e- ner Rührflügel für. die Bewegung von zu färbenden Fasern oder dgl. angeordnet ist.
Fig. 2 in grösserem Massstab einen der offenen Konditionierungsbehälter der Fig. 1 mit Rührflügel, der mechanisch mit einer Antriebswelle verbunden ist, und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer schwingend rotierenden Bewegung der Antriebswelle der Einrichtung zusätzlich zur hin- und hergehenden Bewegung derselben.
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil eines Führungskörpers bei der Durchtrittsstelle einer Antriebswelle.
Fig. 4 in grösserem Massstab einen Konditionietungsbehälter, der luftdicht abschliessbar ist, mit einem Rührflügel, der mit seiner Antriebswelle magnetisch gekoppelt ist, und
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4 in Richtung der Pfeile von unten gesehen.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Temperierbehälter 10 mit einem rechteckigen Behälterkörper 11 und einem den Behälterkörper schliessenden Deckel 12, in dem zwei Reihen Einsatzöffnungen 13 für reagenzglas ähnliche Konditionierungsbehälter 14 vorgesehen sind.
Am Behälterkörper 11 sind an beiden Sltirnseiten Abstützwinkel 15 angebracht, so dass der Behälter auf eine Temperierbank gesetzt oder in ein Temperierbad eingehängt werden kann.
Auf den Stültwinkelln 15 ist ein Gestell 16 ablgestützt, das aufgebaut ist aus vier Gestellstangen 17 und einer Stützplatte 18. Auf den Gestellstangen 17 ist eine Brücke 19 aufwärts und abwärts verstellbar, die gebildet ist von zwei waagrechten Führungskörpern 20, vier Führungshülsen 21, zwei Verbindungsstücken 22 für die Hülsen und Stellschrauben 23.
In den Führungskörpern 20 sind Antriebswellen 24 gelagert, die nach Fig. 1 mit ihren oberen Enden 24a in einer Verbindungsplatte 25 liegen und mit ihren unteren Enden 24b in die Konditionierungsbehälter 14 reichen und an diesen Enden Rührflügel 26 tragen, die, z. B. durch Nieten 26a, Verschrauben oder Verschweissen, mechanisch befestigt sind.
Die Wellen 24 können vom Ende 24a bis zum Ende 24b aus einem Stück bestehen. In Fig. 1 und 2 sind sie aus zwei Wellenstücken bestehend dargestellt, wobei die beiden Wellenstücke durch ein Verbindungsstück 27 fest miteinander verbunden sind.
Die Verbindungsplatte 25 ist in nicht gezeigter Weise so gelagert, dass sie in Längsrichtung der unter sich parallelen Wellen 24 auf und ab bewegbar ist. Den Antrieb zur Auf- und Abbewegung erhält die Verbindungsplatte 25 von der Antriebsstange 28, die in ihrer Längsrichtung bewegbar gelagert ist und ihren Antrieb über eine Laufrolle 29 von einer von einem Elektromotor 30 angetriebenen exzentrisch gelagerten Scheibe 31 erhält. Die Antriebsstange 28 liegt parallel zu den Wellen 24.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind die Wellen 24 bei den Führungskörpern 20 über eine bestimmte Länge mit einer Flachkörperschraube 32 ausgebildet.
Wenn die Wellen 24 aus einem Flachkörper bestehen, kann die Schraube 32 durch Verwinden des Flachkörpers gebildet sein. Wenn die Wellen 24 aus einer im Querschnitt runden Stange bestehen, kann ein Körper auf die Wellen 24 aufgesetzt sein, der zentral eine Bohrung entsprechend dem Querschnitt der runden Wellen besitzt und mantelseitig mit der Oberfläche der Schraube 32 gemäss Fig. 1 und 2 ausgebildet ist und fest auf der Welle angeordnet ist.
Die oberen Enden 24a der Wellen 24 sind in der Verbindungsplatte 25 so gelagert, dass die Wellen um ihre Längsmittellinie frei drehbar sind, von der Platte 25 aber bei der Auf- und Abbewegung mitgenommen werden.
In der Stützplatte 18 sind die Wellen so gelagert, dass sie sich frei drehen und in ihrer Längsrichtung verschieben können. Wenn die Wellen rund sind, kann die Stützplatte für die durchtretenden Wellen runde Bohrungen dafür aufweisen. Wenn die Wellen flach ausgebildet sind, können in runden Bohrungen der Stützplatte Hülsen angeordnet sein, die aussen rund sind und deren Innenöffnung dem Querschnitt der flachen Wellen entsprechend gewählt ist, wobei die (nicht gezeigten) Hülsen in den Bohrungen frei drehbar, aber gegen Längsverschiebung gesichert sind.
Die Führungskörper 20 besitzen pro Welle eine durchgehende Führungsöffnung 33, die gemäss Fig. 3 im Querschnitt entsprechend dem Querschnitt der Flachkörperschraube 32 ausgebildet ist. Wenn der Führungskörper 20 im Verhältnis zur Ganghöhe der Schraube dünn ist, z. B. von einem Millimeter Dicke bei zehn Millimeter Ganghöhe, benötigt die Öffnung 33 senkrecht zu dem Führungskörper ausser etwas Spiel keine besondere Ausbildung. Wenn der Führungskörper 20 dicker ist, muss die Führungsöffnung 33 in dem Führungskörper entsprechend der Schraube 32 ausgebildet sein. Die eigentlich führende Öffnung für die Schraube kann im Führungskörper selbst oder in einem Einsatzstück für den Führungskörper vorgesehen sein.
Der Zweck der beschriebenen Anordnung an Welle und Führungskörper bei der Durchgangsstelle der Wellen 24 durch die Führungskörper 20 besteht darin, dass die von der Verbindungsplatte 25 bei deren Auf- und Abbewegung mitgenommenen Wellen eine schwingend rotierende Bewegung dadurch erhalten, dass bei Bewe gung der Wellen 24 aufwärts im Sinne des Pfeiles 34 in Fig. 2 die Welle im Sinne des Pfeiles 35 und bei Abwärtsbewegung entgegen der Richtung des Pfeiles 34 tdie Welle im Gegensinne zum Pfeil 35 gedreht wird. D. h. die hin und her gehende Bewegung der Antriebsstange 28 und der Verbindungsplatte 25 bewirkt mit Hife der Vorrichtungen 32 und 33 an den Wellen 24 bzw. Füh rungskörpern 20 für die Wellen 24 und Rührflügel 26 eine hin- und hergehende und zugleich schwingend rotierende Bewegung.
Fig. 4 zeigt einen als Druck -Behälter ausgebildeten Konditionierungsbehälter 36, der im Gegensatz zu dem offenen Behälter 14, wie er in den Fig. 1 und 2 ge zeigt t ist, luftdicht verschliessbar ist, so dass in ihm auch mit Über- oder Unterdruck gearbeitet werden kann.
Auf den mit einem Flansch 37 ausgerüsteten Behälterkörper 38 ist mittels am Umfang des Flansches verteilter Befestigungsschrauben 39 ein Deckel 40 befestigt. In der Zeichnung sitzen Schraubenbolzen 41 mit dem einen Ende schwenkbar an einem Ring 42, der von unten gegen den Flansch 37 gelegt ist. Die Schraubenbolzen 41 lassen sich in Ausnehmungen 43 einer Andrückplatte 44 schwenken und mit Flügelmuttern 45, die auf die freien Enden der Bolzen 41 aufschraubbar sind, festziehen.
Zwischen der Andrückplatte 44 und dem Flansch 37 des Behälterkörpers 38 kann mittels der Schrauben 39 eine Kreisringplatte 46 festgezogen werden. Bei der zentralen Ausnehmung 47 der Kreisringplatte 46 ist an diese das offene Ende 48 eines am anderen Ende 49 mittels eines Rohrabschlusses 50 verschlossenen Rohres 51 angeschlossen, z. B. durch Verschweissung. Die Teile 46, 50 und 51 bilden den Deckel 40 zu dem Behälterkörper 38.
Zwischen die Kreisringplatte 46 des Deckels 40 und den Flansch 37 des Behälterkörpers 38 ist eine Dichtung 52 eingelegt. Diese Dichtung und die Befestigung zwischen dem Rohr 51 einerseits und der Kreisringplatte 46 bzw. dem Rohrabschluss 50 anderseits müssen so sein, dass sie bei dem verwendeten Über- oder Unterdruck im Konditionierungsbehälter dichthalten.
In dem Behälterkörper 38 ist ein Rührflügel 53 vorgesehen, der über ein Verbindungsrohr oder eine Verbindungsstange 54 mit einem magnetisierbaren im Rohr 51 vorgesehenen Teil 55 verbunden ist, der als Anker für einen Magnet dienen kann. Mit 55' und 55" ist der gleiche Anker 55 bezeichnet, wobei er in verschiedenen noch zu erläuternden Stellungen gezeigt ist.
Um das freie Ende 49 des an dem Behälterkörper 38 befestigten Deckels 40 greift in Fig. 4 ein Teil 56. Dieser Teil 55 ist ein Hufeisenmagnet, bei dem Joch 57 und Schenkel 58 und 59 aus einem Stück bestehen. An den Schenkelenden des Magnets sind Polschuhe 60 und 61 angesetzt, die enger um das Rohr 51 greifen als Joch und Schenkel des Hufeisenmagneten 56.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Polschuhe 60, 61 des Magneten längs der Linie V-V in Fig. 4 in Richtung der Pfeile von unten gesehen. Polschuhe und Anker sind an den Flächen, an denen sie sich gegenüberstehen, etwa gleich breit.
Der Hufeisenmagnet 56 in Fig. 4 ist als Dauerma gnet dargestellt, kann aber auch als Elektromagnet ausgebildet sein.
Der Magnet 56 sitzt an einer der in Fig. 1 und 2 gezeigten und oben beschriebenen Wellen 24, wobei die Mittellinie, die zwischen den beiden symmetrisch angeordneten Schenkeln 58 und 59 verläuft, mit der Mittellinie der betreffenden Welle 24 zusammenfällt. Der Magnet 56 erhält von der Welle 24 die oben beschriebene Bewegung, die sich aus einer auf- und abgehenden Bewegung und einer schwingend rotierenden Bewegung zusammensetzt.
Wenn der Anker 55 in dem Deckel 56 des Konditionierungsbehälters 36 genügend nahe an die Polschuhe 60, 61 herangebracht ist, wird er von dem Magnet 56 zwischen. den Polschuhen 60, 61 festgehalten und macht samt Verbindungsstange 54 und Rührflügel 53 die kombinierte Bewegung des Magneten 56 an der Welle 24 mit.
Die am Behälter 36 vorzusehende Vorrichtung, um den Behälter unter Über- oder Unterdruck zu setzen, sind nicht Teil Ider Erfindung und darum hier nicht gezeigt.
Die in Fig. 4 gezeigte Stellung des Ankers 55 kann nur erreicht werden, wenn er vom Magnet 56 gelöst ist. In den mit 55 und 55" veranschaulichten Stellungen ist der Anker 55 im Spalt zwischen Iden Magnetpolen 60, 61 liegend gedacht, wobei 55' noch nicht die unterste Stellung und 55" noch nicht die oberste erreichbare Stellung des Ankers zeigen.
Wenn man den Behälter 36 der Fig. 4 sich an die Stelle des Behälters 14 in Fig. 2 denkt, werden beim Anheben der Welle 24 im Sinne von Pfeil 34 der Magnet 56, der Anker 55' und der Rührflügel 53 sich im Sinne des Pfeiles 35 drehen.
Statt gemäss Fig. 4 den Magnet als Hufeisenmagnet auszubilden, kann am unteren Wellenende 24b eine Gabel in Form der Teile 57, 58, 59 befestigt sein und an den Enden der Zinken 58, 59 können die Polschuhe 60, 61 vorgesehen werden, während der die Magnetpole verbindende Magnetteil in anderer Richtung ausgebildet sein kann als längs der Gabel, z. B. Längs eines Halbkreises um das Rohr 51.
Statt bei einem geschlossenen Behälter eine magnetische Kopplung zwischen Antriebswelle und Rührflügel zu verwenden, kann die Welle durch den Abschluss des Behälters, z. B. einen Deckel, in den Behälter geführt sein und die Verbindung zwischen Welle und Rührflügel mechanisch erfolgen, wobei die Durchführung der Welle durch den Abschlussdeckel mit Dichtungen versehen wird, um in dem Behälter einen Betriebsüber- oder -unterdruck aufrecht erhalten zu können.
Unter dem Begriff Magnetanker ist bei den vorliegenden Unterlagen auch ein Magnet mit zu verstehen, der so mit dem Antriebsmagnet gekoppelt wird, dass sein Nordpol mit dem Südpol des Antriebsmagnets und sein Südpol mit dessen Nordpol zusammen wirkt.