CN107810051A - 弥散装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出，弥散工具(5)具有应答器(10)并且弥散装置具有用于读出应答器(10)的发送/接收单元(11)，以便简化弥散装置(1)的操作，并且能够唯一识别可与弥散装置(1)的驱动单元(3)连接的弥散工具(5)。

Description

弥散装置
技术领域
本发明涉及一种弥散装置，包括具有驱动器的驱动单元以及具有轴管的弥散工具，在该弥散工具背离所述驱动器的自由端处设有弥散转子，其能够通过能连接或连接到驱动器并且布置于所述轴管中的转子轴来驱动。
背景技术
在现有技术的多种不同实施方式中已知这类具有弥散工具的弥散装置。在此，将不同的弥散工具与一个驱动单元组合比较常见。在此情形下，能够与驱动单元组合的弥散工具各自配有特定的操作参数，遵照这些操作参数，才能实现弥散工具的恰当使用并且达成预期的弥散结果。
通常，采用这类弥散装置操作的弥散工具例如具有容许的使用寿命或运行持续时间，如果想要防止弥散工具有所损坏，则不应超过这个容许的使用寿命或运行持续时间。
此外，批准弥散工具用于不同的转速，因此这些弥散工具不能以过高的转速运行。
因此，在使用这些现有技术中公知的弥散装置时，通常必须确保选定的弥散工具不会长时间运行，并且弥散工具不能以未获准的转速运行。这就会使弥散装置变得难以操作。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种本文前言所述类型的弥散装置，使其操作更加简化。
就前文定义的弥散装置而言，通过权利要求1所述的装置和特征，尤其是所述弥散工具具有应答器并且所述弥散装置具有用于读出应答器的发送/接收单元，达成上述目的。通过这种方式，能够自动识别与弥散装置的驱动单元耦合的弥散工具，并且在使用弥散工具的过程中，自动考虑与所耦合的弥散工具相关联的数据。这尤其可以通过驱动单元来实现，具体方式是，自动从发送/接收单元读出存储在应答器中的数据和信息。
在此情形下，有利之处在于，所述驱动单元、尤其是所述驱动单元的发送/接收单元能够配置成借助可存储或存储在应答器上的数据来识别弥散工具。
有益之处在于，所述应答器能够布置于轴管的外侧上。除此之外或替代地，所述发送/接收单元能够构造于驱动单元中或驱动单元上。因而，能够连接或附接到根据本发明的弥散装置的驱动单元的每个弥散工具均配备有应答器。在所述应答器上可以存储针对弥散工具的数据，然后该数据能够自动被驱动单元中或驱动单元上的发送/接收单元读取并且供驱动单元进行评估。特别是，如果所述应答器布置于弥散工具的轴管的外侧上，则能够确保从应答器到发送/接收单元以及从发送/接收单元到应答器的可靠数据传输，即使是弥散工具的轴管由导电并因此可能造成屏蔽的材料制成。
在此情形下，所述弥散工具可以在其于使用位置朝向驱动单元的驱动侧端部上具有耦合部，并且所述驱动单元可以具有构造成与该耦合部相配的配对耦合部，用于从驱动器向转子轴传递转矩。
此外，所述弥散工具可以在驱动单元与弥散工具之间具有工具耦合部，尤其是卡口式工具耦合部，通过该工具耦合部，弥散工具能够可拆离地耦合到弥散装置的驱动单元和/或驱动器。通过这种方式，弥散工具能够以可拆离的方式连接到弥散装置的驱动器。
有益之处在于，所述应答器布置于轴管的驱动侧端部(例如前述的轴管的驱动侧端部)上或者布置于轴管的驱动侧端部(例如前述的轴管的驱动侧端部)附近，以便实现从应答器到发送/接收单元的无干扰数据传输。在此情形下，所述应答器能够布置于弥散工具的耦合部(例如前述的弥散工具的耦合部)或者弥散装置的工具耦合部上或者布置于弥散工具的耦合部(例如前述的弥散工具的耦合部)或弥散装置的工具耦合部附近。因而，在弥散工具的使用位置，所述应答器几乎可以肯定地布置在弥散工具处于待处理介质之外的位置上。通过这种方式，能够避免应答器受待处理介质屏蔽，并且避免到应答器的能量和数据传输不受干扰。
如果在弥散工具的使用位置，所述应答器布置于驱动单元的弥散工具容纳部内，则能够更加可靠地防止应答器可能受介质干扰。
在根据本发明的弥散装置的特别有利的实施方式中，除了上述方案的补充或替选，还可以规定，所述应答器为可写状态，并且所述发送/接收单元配置用于写入应答器。通过这种方式，在弥散装置的驱动单元上使用弥散工具之后，能够借助于发送/接收单元将数据存储在弥散工具的应答器上。
例如，可以设想，在达到弥散工具的容许使用寿命或运行持续时间之后，借助于发送/接收单元来存储对应附注形式的信息能够防止继续使用弥散工具。因而，在重新使用弥散工具的情况下，首先由驱动单元的发送/接收单元识别该弥散工具，然后基于所存储的限制性附注而不允许激活驱动单元与所禁止的弥散工具组合。
如果在弥散工具上布置至少一个传感器，则能够扩大弥散装置的功能范围。在弥散装置的优选实施例中，所述传感器可以在轴管上布置于轴管的自由端上或邻近轴管的自由端。作为适用的传感器，例如采用温度传感器、pH值传感器和/或压力传感器和/或适于监测弥散过程的其他传感器。
传感器(例如前述的至少一个传感器)可以通过传感器连接而能连接或连接到弥散工具的应答器，以便传输测量数据。在此情形下，至少一个传感器与应答器之间的传感器连接可以通过电缆连接来构成。然而，应当指出，在根据本发明的弥散装置的上下文中，术语“传感器连接”也可理解成意指以无线方式或者借助导电涂层实现的传感器连接。
因此，在本发明的上下文中，术语“传感器连接”不限于传感器与应答器之间基于电缆或电缆连接的传感器连接。
在与至少一个传感器相互作用时，额外有益地，所述应答器具有用于处理从至少一个传感器接收的测量数据的电子评估单元并且配置成将测量数据无线传输到驱动单元。特别是，测量数据在此可以无线传输到弥散装置的驱动单元的发送/接收单元。
如果传感器连接(例如前述的传感器连接)、应答器和/或传感器(例如前述的至少一个传感器)以液密、优选以可用于洗涤槽的方式构造和/或密封，则会便于弥散工具的清洁。这还表明，所述弥散工具可以配备有密封、优选密封的测量系统，如此，即便在恶劣的环境下，也能使用弥散工具。因而，在恶劣环境和/或侵蚀性介质的影响下，也没有暴露的触点或电缆可能遭受侵害。
在弥散装置的特别有利的实施方式中，可以规定，传感器连接(例如前述的传感器连接)布置于在轴管中构造的凹槽中，特别是焊接或钎焊于该凹槽中。通过这种方式，传感器与应答器之间的传感器连接能够以连接尤其良好的方式连接到弥散工具的轴管。
作为补充或替选，传感器连接(例如前述的传感器连接)也可以包括在传感器管中延伸的传感器电缆。优选地，所述传感器管在使用位置布置于轴管中的凹槽(例如前述的凹槽)中，例如焊接或钎焊于其中。通过这种方式，传输数据信号的传感器电缆能够以受保护的方式布置于前述传感器管的内部。所述传感器管进而能够凹陷方式布置于轴管中的凹槽内，以便其不以妨碍方式突出。
如果轴管和在使用位置布置于凹槽中的传感器连接和/或传感器连接的传感器管(例如前述的传感器管)如此磨削，使得轴管沿传感器连接具有外部闭合、尤其光滑和/或圆形的外轮廓，则能够实现一种具有轴管的弥散工具，其极易清洁并且能够例如通过圆形通道插入实验室反应容器并且以真空密封的方式来密封。
尽管突出的传感器管或者深入布置于轴管中相应凹槽内的传感器管会更易于制造，但这种传感器管既难以清洁，又难以通过圆形通道插入实验室反应容器中，而且更难以通过真空密封的方式封闭所述圆形通道。
所述弥散装置、尤其是所述驱动单元具备控制和/或调节单元，其与驱动器和发送/接收单元连接来进行数据交换，以便能够根据存储在应答器上的数据和/或根据由至少一个传感器(例如前述的至少一个传感器)所检测到的测量值来控制和/或调节弥散过程。借用该控制和/或调节单元，驱动器能够根据从发送/接收单元传输到控制和/或调节单元的数据来控制和/或调节。所述发送/接收单元进而能够接收来自应答器的数据和/或来自在弥散工具的轴管上连接到应答器的至少一个传感器(例如前述的至少一个传感器)的数据，并且所述发送/接收单元能够再将所述数据传输到控制和/或调节单元。
有利之处在于，所述应答器构造为RFID芯片。作为补充或替选，可以规定，所述应答器具有数据存储器，其中能存储和/或存储针对弥散工具的数据，尤其是弥散工具的运行数据和/或由弥散工具的至少一个传感器(例如前述的至少一个传感器)接收的数据和/或由发送/接收单元发送到应答器的数据。
通过这种方式，在使用弥散工具期间或至少在使用弥散工具之后，借助驱动单元的发送/接收单元，更新弥散工具的使用持续时间或运行持续时间或者使用寿命，因此获得关于何时应更换和/或维护/修理弥散工具的信息和指示。
另一方面，通过这种方式，在弥散过程中检测到的一般与待弥散介质有关的测量值也可以写入并存储在应答器的数据存储器中。存储在应答器的数据存储器中的数据可能已经在弥散过程中借助发送/接收单元读出，或者可能在弥散过程结束后发送到发送/接收单元以供进一步评估。
在根据本发明的弥散装置的另一优选实施方式中，可以进一步规定，所述弥散装置具备温度控制装置和/或能够与其连接或在使用位置与其连接，用于控制待弥散介质的温度。
在此优选地，该温度控制装置能够根据由传感器(例如前述的至少一个传感器)和/或由应答器传递的数据来控制或调节，尤其是借助于弥散装置的控制和/或调节单元(例如前述的控制和/或调节单元)。
通过这种方式，借助于至少一个传感器确定的测量值，在弥散过程中能够将待弥散介质相应地加热和/或冷却，一旦其需要基于所确定的测量值便如此。应当指出，所述测量值通常是温度值。然而，也不排除其他测量值和/或借助至少一个传感器测定的待弥散介质的参数，并且根据所述参数的确定测量值，不仅能够相应调节和/或控制驱动单元的驱动，而且能够相应调节和/或控制弥散装置的温度控制装置。
附图说明
下面将参照附图来更加详细地描述根据本发明的弥散装置的两个实施例。在这些部分示意图中：
图1表示根据本发明的弥散装置的侧面透视图，其中示出弥散装置的驱动单元以及与其连接的根据本发明的弥散工具；
图2表示如图1所示的根据本发明的弥散工具的侧视图，在弥散工具的驱动侧端部上具有构造为卡口式工具耦合部的工具耦合部，并且弥散工具的自由端上具有定子，该自由端与驱动侧端部相反，其中弥散工具在其驱动侧端部配备有构造为RFID标签的应答器；
图3表示如图1和图2所示的根据本发明的弥散工具，其中弥散工具的弥散转子处于从弥散工具的轴管向前移出的清洁位置；
图4表示如图1至图3所示的根据本发明的弥散工具的侧面剖视图；
图5表示如图1所示的弥散装置的局部剖视图，其中可以看出弥散工具的轴管上的应答器；
图6表示如图1所示的弥散装置的侧面透视图，其具有另一个根据本发明的弥散工具，在其外部上布置有温度传感器；
图7表示如图6所示的根据本发明的弥散工具的侧视图，其中弥散工具的弥散转子处于其在弥散工具的轴管内部的工作位置，温度传感器布置于轴管的外侧凹部中并且通过传感器连接与弥散工具的应答器相连接；
图8表示如图6和图7所示的弥散工具，其弥散转子处于从轴管向前移出的清洁位置；
图9表示如图6至图8所示的根据本发明的弥散工具的侧面剖视图，其中弥散转子处于清洁位置；以及
图10表示如图6所示的根据本发明的弥散装置的侧面剖视图，其中弥散工具具有温度传感器，并且在弥散工具朝向驱动器的端部上具有应答器。
具体实施方式
图1和图6示出整体用1表示的弥散装置，其包括具有驱动器2的驱动单元3以及具有轴管4的弥散工具5。在轴管4背离驱动器2的自由端6(即弥散工具5的自由端)上设有弥散转子7，该弥散转子能够通过转子轴8来驱动，该转子轴能够连接到驱动器2并在使用位置与其连接并且布置于轴管4中。
在轴管4背离驱动器2的自由端6上构造定子9，在弥散装置1运行期间，弥散转子7相对于该定子旋转，因此充分混合待弥散的介质(图中未示出)。
弥散工具5具有应答器10，并且弥散装置1具有用于读出应答器10的发送/接收单元11。
驱动单元3借由其发送/接收单元11而配置用于借助于能存储或存储在应答器10上的数据来识别弥散工具5。
如各图所示，应答器10布置于弥散工具5的轴管4的外侧12上。在如图1和图6所示的弥散装置1中，发送/接收单元11构造于驱动单元3的内部。
弥散工具5在其于使用位置朝向驱动单元3的驱动侧端部13上具有耦合部14，并且驱动单元3具有构造成与该耦合部相配的配对耦合部15，用于从驱动器2向转子轴8传递转矩。此外，在弥散装置1上设有工具耦合部16，其构造为卡口式工具耦合部，借助于该工具耦合部，可以将弥散工具5固定地连接到弥散装置1的驱动单元3。通过这种方式，弥散工具5能够以可拆离的方式连接到弥散装置1的驱动单元3的驱动器2。
此外，如各图所示，应答器10布置成邻近轴管4的驱动侧端部13、邻近弥散工具5的耦合部14并且邻近工具耦合部16。从而，在弥散工具5的使用位置，应答器10可以布置于弥散工具5在待处理介质之外的位置上。
特别是，参照图5的根据本发明的弥散装置1的实施例示出，应答器10布置如此接近弥散工具5的构造为卡口式工具耦合部16的工具耦合部，以使该应答器布置于弥散装置的驱动单元3的弥散工具容纳部17内并因此受其保护，以免受到待弥散介质的影响。如图所示的应答器10是可写的应答器，并且驱动单元3的发送/接收单元11配置用于写入应答器11。
在邻近轴管4的自由端6的位置，如图6至图10所示的弥散工具5具有传感器18，在弥散工具5的本实施例中，该传感器构造为温度传感器。在图中未示出的根据本发明的弥散装置的实施例中，传感器18构造为pH值传感器和/或压力传感器。不排除使用具有其他功能的其他传感器。此外，还可设想，弥散工具5配备有多个优选不同的传感器18。
传感器18通过传感器连接19与应答器10相连接，以便传输测量数据，在图中所示的实施例中，该传感器连接是基于线缆或基于电缆的形式。此外，如图6至图10所示的应答器10还具有用于处理从传感器18接收到的测量数据的电子评估单元20。另外，具有电子评估单元20的应答器10还配置成将测量数据无线传输到驱动单元3的发送/接收单元11。
此外，图6至图10示出传感器连接19、应答器10和传感器18以液密和可用于洗涤槽的方式构成且密封。
传感器连接19布置于在轴管4中构造的凹槽21中，在本实例中，其焊接或钎焊于凹槽21中。为保护基于电缆的传感器连接19免受外部影响，传感器连接19具有在传感器管22中延伸的传感器电缆23，其中传感器管22在使用位置布置于轴管4的凹槽21中，在本实例中，其焊接或钎焊于该凹槽中。轴管4以及在使用位置布置于凹槽21中的传感器连接19(在此，即传感器管22与其中延伸的传感器连接19的传感器电缆23)被磨削成使得传感器管4沿着传感器连接19具有外部闭合、光滑且圆形的外轮廓，而不存在突起或错位。
尽管传感器连接19布置于弥散工具5上，通过使传感器电缆23在传感器管22中延伸来防止可能受待弥散介质的有害影响，但弥散工具5的传感器18布置于轴管4上的敞口凹部24内。因此，弥散工具5的传感器18可以与待弥散介质接触，以便能够可靠且尽量准确地确定介质的相应参数，通常是其温度。应当指出，传感器18如此布置于凹部24内，以使其不会突出超过轴管4的外径。因此，可以避免传感器18在对弥散工具5进行清洁期间或者在将弥散工具5插入例如实验室反应容器等过程中时构成阻碍。
弥散装置1的驱动单元3具有与驱动器2和发送/接收单元11相连接的控制和/或调节单元25。借用该控制和/或调节单元25，驱动器2可以根据从发送/接收单元11传输到控制和/或调节单元25的数据而能够控制和/或调节或者被控制或调节。为此，主要可以使用传递到发送/接收单元11的传感器18的测量值。
然而，也可设想，将存储在弥散工具5的应答器10中的弥散工具5的运行数据传递到弥散工具5的发送/接收单元11，并且借助于控制和/或调节单元25根据读出的参数和数据来执行弥散过程。
如图所示的应答器10构造为RFID芯片并且具有数据存储器26，其中能存储和/或存储针对弥散工具的数据，尤其是弥散工具5的运行数据以及由弥散工具5的传感器18接收的数据和由发送/接收单元11发送到应答器10的数据。
如图6至图10所示的弥散工具5靠近其驱动侧端部13具有环形套环27。应答器10与电子评估单元20以受到良好保护的方式布置于该套环27中。在弥散工具5的使用位置，套环27封闭弥散工具容纳部17并且限定弥散工具5插入弥散工具容纳部的深度。
在图中未示出的根据本发明的弥散装置1的实施例中，该弥散装置具有用于控制待弥散介质的温度的温度控制装置或者在使用位置连接到这样的温度控制装置。在此优选地，该温度控制装置根据从传感器18和应答器10发送的数据、尤其借助弥散装置1的控制/调节单元25来控制或调节。
本发明提出，弥散工具5具有应答器10并且弥散装置具有用于读出应答器10的发送/接收单元11，以便简化弥散装置1的操作，并且能够唯一识别可与弥散装置1、尤其是弥散装置1的驱动单元3相连接的弥散工具5。

Claims (14)

1.一种弥散装置(1)，包括具有驱动器(2)的驱动单元(3)以及具有轴管(4)的弥散工具(5)，在该弥散工具背离所述驱动器(2)的自由端(6)处设有弥散转子(7)，其能够通过能连接或连接到驱动器(2)并且布置于所述轴管(4)中的转子轴(8)来驱动，
其特征在于，
所述弥散工具(5)具有应答器(10)，并且所述弥散装置(1)具有用于读出应答器(10)的发送/接收单元(11)。
2.根据权利要求1所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述驱动单元(3)、尤其是所述驱动单元(3)的发送/接收单元(11)被配置成借助于能存储或存储在所述应答器(10)上的数据来识别所述弥散工具(5)。
3.根据权利要求1或2所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述应答器(10)布置于所述轴管(4)的外侧(12)上；以及/或者所述发送/接收单元(11)构造于所述驱动单元(3)之中或之上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述弥散工具(5)在其于使用位置朝向所述驱动单元(3)的驱动侧端部(13)上具有耦合部(14)，并且所述驱动单元(3)具有构造成与该耦合部相配的配对耦合部(15)，用于从所述驱动器(2)向所述转子轴(8)传递转矩；以及/或者所述弥散装置(1)具有工具耦合部(16)，尤其是卡口式工具耦合部，通过该工具耦合部，所述弥散工具(5)能够可拆离地耦合到所述弥散装置(5)的所述驱动器(2)和/或所述驱动单元(3)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述应答器(10)布置于所述轴管(4)的所述驱动侧端部(13)之上或附近和/或所述弥散工具(5)的所述耦合部(14)之上或附近和/或所述弥散装置(2)的所述工具耦合部(16)之上或附近，以便在所述弥散工具(5)的使用位置，所述应答器在所述弥散工具(5)上布置于待处理介质之外，和/或在所述弥散工具(5)的使用位置，所述应答器布置于所述驱动单元(3)的弥散工具容纳部(17)之内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述应答器(10)为可写状态；并且所述发送/接收单元(11)配置用于写入所述应答器(10)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，在所述弥散工具(5)上、优选在所述轴管(4)的自由端(6)之上或附近布置有至少一个传感器(18)，尤其是温度传感器和/或pH值传感器和/或压力传感器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，至少一个传感器(18)通过传感器连接(19)、尤其是通过电缆连接而能连接或连接到应答器(10)来传输测量数据；并且/或者所述应答器(10)具备用于处理从至少一个传感器(18)接收的测量数据的电子评估单元(20)并且配置成将测量数据无线传输到所述驱动单元(3)，尤其是所述发送/接收单元(11)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，传感器连接(19)和/或所述应答器(10)和/或至少一个传感器(18)、尤其是温度传感器以液密、优选以可用于洗涤槽的方式来构造和/或密封。
10.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，传感器连接(19)布置于在所述轴管(4)内配置的凹槽(21)中，特别是焊接或和/或钎焊于该凹槽(21)中；并且/或者传感器连接(19)包括在传感器管(22)中延伸的传感器电缆(23)，其中优选，所述传感器管(22)在使用位置布置于所述轴管(4)中的凹槽(21)中，例如焊接或钎焊于其中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述轴管(4)和所述传感器连接(19)在使用位置中布置在所述凹槽21)和/或a或传感器连接(19)的传感器管(22)被磨削成使得轴管(4)沿着传感器连接(13)具有外部闭合、尤其光滑和/或圆滑的外轮廓，其中优选地，弥散工具(5)的一个或至少一个传感器(18)布置在轴管(4)上的优选开放的凹陷(24)中。
12.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述弥散装置(1)、尤其是所述驱动单元(3)具备控制和/或调节单元(25)，其与所述驱动器(2)和所述发送/接收单元(11)连接以便进行数据交换，用于使得所述驱动器(2)能够根据由所述发送/接收单元(11)传输到所述控制和/或调节单元(25)的数据来控制和/或调节。
13.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述应答器(10)构造为RFID芯片；并且/或者所述应答器(10)具有数据存储器(26)，其中能存储和/或存储针对弥散工具的数据，尤其是所述弥散工具(5)的运行数据和/或由所述弥散工具(5)的至少一个传感器(18)接收的数据和/或由所述发送/接收单元(11)发送到所述应答器(10)的数据。
14.根据前述权利要求中任一项所述的弥散装置(1)，其特征在于，所述弥散装置(1)具备温度控制装置，用于控制待弥散介质的温度和/或能够与该待弥散介质连接或在使用位置与其连接，优选其中，特别是借助于所述弥散装置(1)的控制和/或调节单元(25)，所述温度控制装置根据由至少一个传感器(18)和/或所述应答器(10)传输的数据来控制和/或调节。
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