DE1061095B - Device for vigorously stirring a mixture in the absence of air in a burette - Google Patents
Device for vigorously stirring a mixture in the absence of air in a buretteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum heftigen Umrühren einer Mischung aus mengenmäßig genau definierten Bestandteilen unter Luftabschluß zur Durchführung von volumetrischen Analysen, insbesondere zur Bestimmung des Harnstoffs im Blut, in einer Bürette durch Bewegen eines Kolbens in der Längsrichtung des Gefäßes.The invention relates to a device for vigorously stirring a mixture of quantitative precisely defined components in the absence of air for carrying out volumetric analyzes, in particular for determining the urea in the blood, in a burette by moving a plunger in the Longitudinal direction of the vessel.
Bei zahlreichen chemischen und physikalischen Untersuchungen ist es erforderlich, Mischungen von Flüssigkeiten, die sich in einer Bürette, einem Reagenzglas oder einem ähnlichen Gefäß befinden, heftig umzurühren. Bei der Durchführung großer Meßreihen ist das Schütteln der Gefäße von Hand zu umständlich, mühsam und zeitraubend. Es wurden daher bereits verschiedene mechanische Rührer vorgeschlagen, mit denen der Inhalt solcher Gefäße schnell und wirksam durchmischt werden kann. Für Büretten und ähnliche längliche Gefäße haben sich als besonders vorteilhaft Rührer herausgestellt, bei denen ein Kolben in der Längsrichtung des Gefäßes hin- und herbewegt wird.Numerous chemical and physical examinations require mixtures of Liquids that are in a burette, test tube or similar vessel, stir vigorously. When carrying out large series of measurements, shake the vessels by hand cumbersome, laborious and time consuming. Various mechanical stirrers have therefore already been proposed with which the contents of such vessels can be mixed quickly and effectively. For Burettes and similar elongated vessels have proven to be particularly advantageous stirrers in which a piston is reciprocated in the longitudinal direction of the vessel.
Wenn das Umrühren der Mischung ohne Luftabschluß erfolgen kann, bietet der Antrieb des Kolbens keine besonderen Schwierigkeiten. Bei bekannten Rührwerken wird einfach in das offene obere Ende des Gefäßes eine Stange eingeführt, die den Kolben trägt und in eine Hinundherbewegung versetzt wird.If the mixture can be stirred without the exclusion of air, the drive of the piston provides no particular difficulties. In known agitators is simply in the open upper end of the A rod is inserted into the vessel, which carries the piston and is set in a reciprocating motion.
Dagegen bereitet das heftige Umrühren der Mischungen Schwierigkeiten, wenn unter vollkommenem Luftabschluß gearbeitet werden soll. Zu diesem Zweck wurde vorgeschlagen, die durch das offene obere Ende der Bürette eingeführte Kolbenstange mit einem Rohr zu umgeben, das in einen Flüssigkeitsverschluß eintaucht. Diese Konstruktion hat aber die Nachteile, daß der Kolbenhub sehr begrenzt ist und daß die Kolbenbewegung nicht sehr heftig erfolgen darf. Ferner ist diese Vorrichtung für bestimmte Anwendungsfälle ungeeignet, weil sich das Volumen des Gefäßes während der Kolbenbewegung ständig ändert und weil es nicht möglich ist, das Gefäß zu Beginn vollständig mit der Mischung zu füllen. Diese Forderungen müssen aber bei bestimmten chemischen Untersuchungen, nämlich bei der Durchführung von volumetrischen Analysen, insbesondere zur Bestimmung des Harnstoffs im Blut, erfüllt sein.On the other hand, the vigorous stirring of the mixtures causes difficulties, if under perfect Air exclusion is to be worked. To this end, it was suggested that through the open top The piston rod inserted at the end of the burette is surrounded by a tube which is inserted into a liquid seal immersed. However, this construction has the disadvantages that the piston stroke is very limited and that the piston movement must not be very violent. Furthermore, this device is for certain applications unsuitable because the volume of the vessel changes constantly during the piston movement and because it it is not possible to fill the vessel completely with the mixture at the beginning. These demands must but with certain chemical investigations, namely when carrying out volumetric Analyzes, in particular for the determination of urea in the blood, must be fulfilled.
Zur Lösung dieses Problems wurde die Verwendung von rotierenden Rührern vorgeschlagen, deren Welle von oben in das Gefäß eingeführt ist, wobei ein die Gefäß öffnung umgebender Flüssigkeitsverschluß den Luftabschluß gewährleistet. Bei diesen Rührern bleibt das Volumen des Gefäßes während des Rührvorgangs konstant; wegen des Flüssigkeitsverschlusses kann aber auch hierbei das Volumen des Gefäßes nicht vollständig mit der Mischung ausgefüllt werden, wes-To solve this problem, the use of rotating stirrers has been proposed, their Shaft is inserted from above into the vessel, with a liquid closure surrounding the vessel opening guarantees the exclusion of air. With these stirrers, the volume of the vessel remains during the stirring process constant; however, because of the liquid seal, the volume of the vessel cannot here either completely filled with the mixture, which is why
Vorrichtung zum heftigen Umrühren
einer Mischung unter Luftabschluß
in einer BüretteDevice for vigorous stirring
a mixture in the absence of air
in a burette
Anmelder:
Luc Donald de Seguin des Hons,
Aulnay-sous-Bois, Seine-et-OiseApplicant:
Luc Donald de Seguin des Hons,
Aulnay-sous-Bois, Seine-et-Oise
(Frankreich)(France)
Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 aRepresentative: Dipl.-Ing. E. Prinz, patent attorney,
Munich-Pasing, Bodenseestr. 3 a
Beanspruchte Priorität:
Frankreica vom 22. Juli 1955Claimed priority:
Frankreica from July 22, 1955
Luc Donald de Seguin des Hons, Aulnay-sous-Bois,
Seine-et-Oise (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenLuc Donald de Seguin des Hons, Aulnay-sous-Bois,
Seine-et-Oise (France),
has been named as the inventor
halb sich diese Rührer für die volumetrischen Analysen ebenfalls nicht eignen. Außerdem sind rotierende Rührer für Büretten und ähnlich lange, enge Gefäße ungünstig, weil sie nur in einem begrenzten Abschnitt des Gefäßes wirken, so daß ein schnelles, gleichmäßiges Umrühren des gesamten Inhalts nicht ohne weiteres möglich ist. Die genaue konzentrische Lagerung des rotierenden Rührers bietet Schwierigkeiten, und die oberhalb des Gefäßes liegenden Antriebsorgane behindern die Bedienung der Vorrichtung.half these stirrers are also not suitable for volumetric analyzes. They are also rotating Stirrers for burettes and similar long, narrow vessels are unfavorable because they only have a limited section of the vessel act so that rapid, even stirring of the entire contents is not easy is possible. The exact concentric mounting of the rotating stirrer presents difficulties, and the Drive elements located above the vessel impede the operation of the device.
Das Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung, die sich zum heftigen Umrühren einer Mischung aus mengenmäßig genau definierten Bestandteilen unter Luftabschluß zur Durchführung von volumetrischen Analysen, insbesondere zur Bestimmung des Harnstoffs im Blut, in einer Bürette eignet, und bei der die Vorteile der Vorrichtungen, die mit in der Längsrichtung des Gefäßes bewegten Kolben arbeiten, für diese Zwecke nutzbar gemacht werden können, ohne daß die oben geschilderten Nachteile auftreten.The object of the invention is to provide a device which is suitable for vigorously stirring a Mixture of quantitatively precisely defined components with exclusion of air to carry out volumetric analyzes, especially for the determination of urea in the blood, in a burette, and the advantages of the devices with the piston moved in the longitudinal direction of the vessel work, can be made usable for these purposes without the disadvantages described above appear.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Bürette mit einem offenen Ende in ein Gefäß mit Flüssigkeit eintaucht, die ein größeres spezifisches Gewicht als die umzurührende Flüssigkeit besitzt, daß der Rührkolben an einem Ende eines U-förmigen Stabes befestigt ist und durch die Absperrflüssigkeit von unten in die Bürette eingeführt ist und daß -derAccording to the invention, this is achieved in that the burette with one open end in a vessel immersed with liquid which has a greater specific weight than the liquid to be stirred, that the stirring flask is attached to one end of a U-shaped rod and through the shut-off liquid is inserted from below into the burette and that -der
909 560/216909 560/216
Rührer luftdicht von außen mit Hilfe des anderen Schenkels des U-förmigen Stabes durch die untere Bürettenöfrnung mechanisch aufwärts und abwärts bewegbar ist.The stirrer can be moved up and down mechanically through the lower burette opening from the outside with the help of the other leg of the U-shaped rod.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Bürette vollständig mit der umzurührenden Mischung gefüllt werden. Die von dem einen Schenkel des U-förmigen Stabs gebildete Kolbenstange ist frei durch das untere, offene Ende der Bürette geführt, und der Kolben kann beliebig heftig mit großem Hub auf- und abbewegt werden, wobei sich das Volumen der Bürette nicht ändert und die Absperrflüssigkeit stets einen einwandfreien Luftabschluß sichert. Das Einsetzen und Entnehmen der Bürette wird durch die zum Antrieb des Kolbens erforderlichen Teile nicht gestört.When using the device according to the invention, the burette can be completely filled with the mixture to be stirred. The piston rod formed by one leg of the U- shaped rod is freely guided through the lower, open end of the burette, and the piston can be moved up and down as violently as desired with a large stroke, whereby the volume of the burette does not change and the shut-off liquid does not change always ensures a perfect air seal. Insertion and removal of the burette is not disturbed by the parts required to drive the piston.
Beispielsweise Ausführungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigtExemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. In it shows
Fig. 1 eine perspektivische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,1 shows a perspective sectional view of the device according to the invention,
Fig. 2 in größerem Maßstab den bei der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten U-förmigen Stab,FIG. 2 shows, on a larger scale, the U- shaped rod used in the device of FIG. 1,
Fig. 3 verschiedene Kolben, die am Ende des einen Schenkels des Stabes von Fig. 2 angebracht werden können,3 shows various pistons which are attached to the end of one leg of the rod of FIG can,
Fig. 4 die Vorrichtung von Fig. 1 in Verbindung mit einer Antriebsvorrichtung für den Kolben,4 shows the device from FIG. 1 in connection with a drive device for the piston,
Fig. 5 eine Vorderansicht entlang der Linie V-V von Fig. 4,Fig. 5 is a front view taken along line V-V of Fig. 4;
Fig. 6 die Oberansicht der Anordnung von Fig. 5, Fig. 7 bis 10 in perspektivischer Darstellung vier6 shows the top view of the arrangement from FIG. 5, FIGS. 7 to 10 in a perspective illustration
Ausführungsarten der Antriebsvorrichtung für den Kolben undTypes of drive device for the piston and
Fig. 11 die Abwicklung der Außenfläche der Trommel der Vorrichtung von Fig. 10.FIG. 11 shows the development of the outer surface of the drum of the device from FIG. 10.
In Fig. 1 ist ein Gefäß 10 dargestellt, welches einen nach unten gehenden Ansatz 11 und einen Fuß 12 aufweist. Dieses Gefäß enthält eine Flüssigkeit 13, im allgemeinen Quecksilber oder Wasser, wobei im folgenden angenommen wird, daß es sich um Quecksilber handelt. In das Gefäß 10 ist eine Bürette 14 eingetaucht, welche im allgemeinen aus Glas besteht und aus einem unteren, ausgebauchten Teil 16, einem zylindrischen Mittelkörper 17, einem Hahn 18 und einem Vorratsraum 19 besteht.1 shows a vessel 10 which has a downward extension 11 and a foot 12 . This vessel contains a liquid 13, generally mercury or water, it being assumed in the following that it is mercury. A burette 14 , which generally consists of glass and consists of a lower, bulged part 16, a cylindrical central body 17, a stopcock 18 and a storage space 19, is immersed in the vessel 10.
Die Bürette 14 enthält die umzurührende Mischung, die in der üblichen Weise dadurch eingeführt wird, daß durch den atmosphärischen Druck das Quecksilber in der Bürette angehoben wird und daß dann durch Anwendung des Hahns 18 und des Vorratsraums 19 die Bestandteile der betreffenden Mischung eingeführt werden. Schließlich befindet sich im unteren Teil der Bürette Quecksilber und darüber, bis zum Hahn 18, die umzurührende flüssige Mischung.The burette 14 contains the mixture to be stirred, which is introduced in the usual way by the fact that the mercury in the burette is raised by the atmospheric pressure and that the components of the mixture in question are then introduced by using the tap 18 and the storage space 19. Finally, there is mercury in the lower part of the burette and above it, up to stopcock 18, the liquid mixture to be stirred.
Zum Umrühren der Mischung in der Bürette, ohne daß diese aus dem Gefäß gezogen werden muß, ist der Kolben P vorgesehen, welcher am oberen Ende des einen Schenkels 22' des U-förmigen Stabes 22 befestigt ist. Dieser Stab ist in den Ansatz 11 des Gefäßes eingeführt, und der andere Schenkel 22" ragt bis über das Gefäß hinaus. Er ist bei 23 umgebogen und endigt in einer öse 24. To stir the mixture in the burette without having to pull it out of the vessel, the piston P is provided, which is attached to the upper end of one leg 22 'of the U- shaped rod 22. This rod is inserted into the attachment 11 of the vessel, and the other leg 22 ″ protrudes beyond the vessel. It is bent over at 23 and ends in an eyelet 24.
Der Stab 22 ist in Fig. 2 deutlicher dargestellt, wo der Kolben P eine besondere Form aufweist. Dieser Kolben kann auch in anderer Weise gestaltet sein. Einige mögliche Ausführungsarten sind in Fig. 3 dargestellt. The rod 22 is shown more clearly in Fig. 2, where the piston P has a particular shape. This piston can also be designed in another way. Some possible embodiments are shown in FIG.
Zum Umrühren der in der Bürette 14 enthaltenen Mischung genügt es, der öse 24 eine senkrechte hin- und hergehende Bewegung zu erteilen. Während dieses Vorgangs muß die Bürette 14 möglichst senkrecht gehalten werden. Dies geschieht häufig von selbst, da die in ihrem unteren Teil enthaltene Quecksilbermasse und das Eintauchen der Bürette in den Ansatz 11 des Gefäßes (s. Fig. 4) genügen, um ein Umkippen zu verhindern; sonst wird eine obere Halterung 25 verwendet (s. Fig. 4 bis 6), welche in passender Höhe an der am Gefäß 10 befestigten senkrechten Säule 26 angebracht wird. Meist kann die Halterung 25 auf dem Gefäß 10 aufliegen, für welches sie dann einen Schutzdeckel bildet. Die Halterung wird dann vorteilhaft aus einem durchsichtigen Material hergestellt und mit einem Schlitz 27 versehen, welcher das leichte Ein- und Ausführen der Bürette 14 gestattet und außerdem die Durchführung des umgebogenen Teils 23 des U-förmigen Stabes 22 ermöglicht. Man kann auch einen eigenen, von der Halterung für die Bürette getrennten Schutzdeckel verwenden. In diesem Falle kann die Halterung aus einer Klammer bestehen, welche um die Bürette gelegt und in passender Höhe an der Säule 26 befestigt ist.To stir the mixture contained in the burette 14 , it is sufficient to give the eyelet 24 a vertical back and forth movement. During this process, the burette 14 must be kept as vertical as possible. This often happens by itself, since the mercury mass contained in its lower part and the immersion of the burette in the attachment 11 of the vessel (see FIG. 4) are sufficient to prevent it from tipping over; otherwise an upper holder 25 is used (see FIGS. 4 to 6), which is attached to the vertical column 26 attached to the vessel 10 at a suitable height. In most cases, the holder 25 can rest on the vessel 10 , for which it then forms a protective cover. The holder is then advantageously made of a transparent material and provided with a slot 27 which allows the burette 14 to be easily inserted and removed and also enables the bent part 23 of the U- shaped rod 22 to pass through. You can also use your own protective cover, which is separate from the holder for the burette. In this case, the holder can consist of a clamp which is placed around the burette and fastened to the column 26 at a suitable height.
Der Kolben P zwingt bei seiner Bewegung im Innern der Bürette 14 die darin enthaltene Flüssigkeit dazu, durch den zwischen der Außenfläche des Kolbens und der Innenseite der Bürette bestehenden ringförmigen Zwischenraum hindurchzutreten. Da dieser ringförmige Raum einen beschränkten Querschnitt aufweist, setzt er dem Durchgang der Flüssigkeiten einen verhältnismäßig großen Widerstand entgegen. Dies führt zu einem Ansteigen des Druckes der Flüssigkeit, insbesondere im oberen Teil der Bürette bei einer schnellen Aufwärtsbewegung des Kolbens. Dieser Druck könnte genügen, um einen Bruch der Bürette herbeizuführen, wenn die Bürette fest angebracht wäre. Bei der dargestellten Vorrichtung kann dieser Bruch jedoch nicht auftreten, da die Bürette hierbei, teilweise eingetaucht, in dem im Gefäß enthaltenen Quecksilber schwimmt und sich in senkrechter Richtung bewegen kann. Diese Bewegungen der Bürette verhindern, daß der Druck der in der Bürette enthaltenen Flüssigkeiten einen Wert annimmt, welcher genügt, um deren Bruch herbeizuführen. Andererseits bewirkt der Durchgang der Flüssigkeiten durch den ringförmigen Raum um den Kolben eine Umwälzung, die sich auf die Homogenität der Mischung sehr günstig auswirkt.The piston P , as it moves inside the burette 14, forces the liquid contained therein to pass through the annular space existing between the outer surface of the piston and the inside of the burette. Since this annular space has a restricted cross-section, it offers a relatively great resistance to the passage of liquids. This leads to an increase in the pressure of the liquid, especially in the upper part of the burette with a rapid upward movement of the piston. This pressure could be sufficient to break the burette if the burette were firmly attached. In the device shown, however, this breakage cannot occur because the burette, partially submerged, floats in the mercury contained in the vessel and can move in a vertical direction. These movements of the burette prevent the pressure of the liquids contained in the burette from assuming a value which is sufficient to cause them to break. On the other hand, the passage of the liquids through the annular space around the piston causes a circulation which has a very favorable effect on the homogeneity of the mixture.
Die hin- und hergehende Bewegung des Endes 23 der Stange 22 kann von Hand oder mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung geschehen. Eine derartige Vorrichtung ist bei 29 in Fig. 4 angedeutet, wo ferner der Haken 31 zu erkennen ist, welcher mit der Öse 24 im Eingriff steht. Dieser Haken wird durch einen geeigneten Mechanismus bewegt, wie im folgenden an Hand von mehreren Ausführungsarten gezeigt wird. Er bewegt sich abwechselnd zwischen den Stellungen 31 und 31', wobei er die Öse 24 und damit den Kolben P mitnimmt.The reciprocating movement of the end 23 of the rod 22 can be done by hand or with the aid of a drive device. Such a device is indicated at 29 in FIG. 4, where the hook 31 can also be seen, which is in engagement with the eyelet 24. This hook is moved by a suitable mechanism, as will be shown below with reference to several embodiments. It moves alternately between the positions 31 and 31 ', taking the eyelet 24 and thus the piston P with it.
Fig. 7 zeigt eine erste Ausführungsart des Antriebsmechanismus für den Haken 31. Dieser wird von dem Schlitten 32 getragen, welcher mittels vier am Schlitten befestigter Leitrollen 33 und zweier feststehender paralleler Führungsstangen 34 in geradliniger Richtung geführt ist. Ein Motor M treibt eine Kurbel 36 an, deren Ende 37 über eine Pleuelstange 38 mit dem am Schlitten 32 vorgesehenen Gelenk 39 verbunden ist. Es ist leicht zu erkennen, daß die Drehung des Motors M eine hin- und hergehende Bewegung des Hakens 31 erzeugt.7 shows a first embodiment of the drive mechanism for the hook 31. This is carried by the slide 32 , which is guided in a straight line by means of four guide rollers 33 attached to the slide and two stationary parallel guide rods 34. A motor M drives a crank 36 , the end 37 of which is connected via a connecting rod 38 to the joint 39 provided on the slide 32 . It is easy to see that the rotation of the motor M produces a reciprocating movement of the hook 31.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsart geschieht der Antrieb des Schlittens 32 mittels einerIn the embodiment shown in Fig. 8, the carriage 32 is driven by means of a
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