CN108339482A - 用于搅拌器容器的搅拌器 - Google Patents

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Abstract

一种用于搅拌器容器(20)的搅拌器(2)，该搅拌器(2)包括搅拌器头(1)、驱动单元(4)以及磁性联轴器(3)，其中磁性联轴器(3)具有连接至驱动单元(4)的驱动磁铁(5)和连接至搅拌器头(1)的搅拌器头磁铁(6)，其中搅拌器头(1)具有搅拌器叶片(7)和轴承组件(8)，并且其中搅拌器叶片(7)连接至搅拌器头磁铁(6)和轴承组件(8)，其中轴承组件(8)可旋转地支撑搅拌器头(1)并且轴承组件(8)包括第一旋转轴承(9)，其中轴承组件(8)包括第二旋转轴承(10)，该第二旋转轴承(10)在搅拌器头(1)中与第一旋转轴承(9)间隔开布置。

Description

用于搅拌器容器的搅拌器
技术领域
本发明涉及用于搅拌器容器的搅拌器，该搅拌器包括搅拌器头、驱动单元和磁性联轴器，其中磁性联轴器具有连接至驱动单元的驱动磁铁和连接至搅拌器头的搅拌器头磁铁，其中搅拌器头具有搅拌器叶片和轴承组件，并且其中搅拌器叶片连接至搅拌器头磁铁和轴承组件，其中轴承组件可旋转地支撑搅拌器头并且轴承组件包括第一旋转轴承。
背景技术
用于搅拌器容器的搅拌器例如应用在生物制药行业中，食品行业中以及特别是无菌液体生产工艺领域中。这种搅拌器容器的典型构造是由金属或玻璃制成、气密的且可封闭的罐状容器，这确保了简单的清洁和杀菌，且由此确保多用途。包含在搅拌器容器中的搅拌介质的混合借助于搅拌器头在搅拌器容器内实现，搅拌器头具有搅拌器叶片且连接至其上布置有搅拌器轴叶片的搅拌器轴，这取决于搅拌器容器的应用和构造。在普通搅拌器中，驱动单元与搅拌器头的连接经由滑环式密封件实现。然而，经由滑环式密封件密封的搅拌器确实具有以下缺点：在密封处可能发生泄漏。而且，这种类型的密封的维护是工作和成本密集的，其中在正确维护的情况下泄漏仅是最小限度的。然而，在制药领域和食品行业中，搅拌介质的这种泄漏和与之相关的污染确实构成高风险。因为这个原因，这些行业越来越多地使用具有磁性联轴器的搅拌器(其也称为磁搅拌器)，而不是具有滑环式密封件的搅拌器。这种搅拌器的搅拌器头的支撑经由旋转轴承(例如滑动轴承)实现。
EP1748201B1公开了具有在驱动单元和搅拌器之间的磁性联轴器的搅拌器。搅拌器还包括滑动轴承形式的旋转轴承，其由在容器内的搅拌介质润滑。
通过这种结构，已经证明不利的是，旋转轴承限制了由驱动单元施加的转矩、最大旋转频率，搅拌器叶片的大小，以及搅拌器轴的长度。提高这些特性将导致在搅拌头上的振动增加，并且因此导致机械损坏。
发明内容
本发明的任务是形成一种搅拌器，该搅拌器避免了上述结构的缺点。
根据本发明，本任务由包括第二旋转轴承的轴承组件解决，其中第二旋转轴承在搅拌头内与第一轴承间隔开布置。
根据本发明的搅拌器的实施例提供了搅拌器头的单独安装，从而与现有技术相比获得了搅拌器头的较高的稳定性、负载能力和使用寿命。特别地，这使得搅拌器的其余部件能够进一步地改进，例如，提高驱动单元的性能。
根据本发明的搅拌器的实施例进一步提供了以下优点：由于增加了轴承组件的负载能力，轴承裂纹的可能性将降低。一般来说，轴承裂纹造成复杂的维护和修理工作以及与之相关的闲置时间。此外，轴承中的裂纹可能导致搅拌介质的污染，这就是搅拌介质不能进一步加工且必须处理掉的原因。特别地，增加轴承组件的负载能力具有以下优点：可以使用较长的搅拌器轴，较长的搅拌器轴导致搅拌器轴的振动增加，并且因此导致搅拌器头的轴承组件上的应力更高。这导致以下事实：与现有技术比较，根据本发明的搅拌器可以应用在较大的搅拌器容器中。而且，与现有技术比，通过这种方式可以加工具有更高的不均质性的搅拌介质。
特别有利的是，由于可获得的驱动性能较高，搅拌器头的旋转速度可以获得增加，这就是可以确保改善搅拌介质的混合的原因。而且，可以使用较大的搅拌器叶片以及较大的搅拌器轴叶片。这也使得能够使用具有较大容积的搅拌器容器，或者能够加工具有较高黏度或较高不均质性的搅拌介质。
附图说明
根据本发明的搅拌器的有利实施例以及可替换实施例变型随后将通过附图进行解释。
图1示出了在正视视角中通过根据本发明的搅拌器的搅拌器头的截面图，其中搅拌器头具有闭合的磁性联轴器。
图2示出了在正视视角中通过图1中的搅拌器头的截面图，其中搅拌器头处于拆卸状态。
图3示出了在正视视角中通过具有根据本发明的搅拌器的搅拌器容器的截面图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的搅拌器2的搅拌器头1的优选实施例，搅拌器头1处于图3描绘的完整状态，具有闭合的磁性联轴器3。搅拌器2包括搅拌器头1、驱动单元4以及磁性联轴器3，驱动单元4在图3中描绘。磁性联轴器3包括驱动磁铁5和搅拌器头磁铁6，其中搅拌器头磁铁6刚性地连接至搅拌器头1。驱动磁铁5转而连接至驱动单元4。在运行时，驱动单元4驱动与搅拌器头磁铁6磁性耦合的驱动磁铁5旋转。通过这种方式，驱动磁铁5的旋转运动传递至搅拌器头磁铁6，并且为了混合搅拌介质，搅拌器头1设定成旋转。
搅拌器头1还包括搅拌器叶片7以及轴承组件8。轴承组件8包括在搅拌器头1中彼此间隔开布置的第一旋转轴承9和第二旋转轴承10。搅拌器叶片7提供搅拌器头磁铁6与第一旋转轴承9和第二旋转轴承10的刚性连接。轴承组件8借助第一旋转轴承9和第二旋转轴承10的分开的构造提供了以下优点：由轴承组件8吸收的应变会被分散。这具有以下优点：通过这种方式，与现有技术相比，轴承组件8可以获得较高的稳定性、负载能力和较长的使用寿命。在图1描绘的优选实施例中，第一旋转轴承9比第二旋转轴承10位于更靠近磁性联轴器3的位置。
此外，搅拌器头1提供在图3中描绘的搅拌器轴11的容纳部，该容纳部在搅拌器头1的与磁性联轴器3相对的端部内，并且搅拌器11具有布置在其上的搅拌器轴叶片12。
在优选实施例中，第一旋转轴承9和第二旋转轴承10实施为具有滑动表面13的滑动轴承。第一旋转轴承9和第二旋转轴承10从而由搅拌介质润滑，搅拌介质由搅拌器2混合。该实施例具有搅拌器头1特别简单且耐久的设置的优点，其具有较小数量的移动零件。该构造进一步便于从搅拌器2拆卸搅拌器头1。特别优选地是滑动表面13分别由陶瓷材料、金属材料或诸如聚醚醚酮(PEEK)的聚合物复合材料构造，或者这些材料的组合构造。此外，滑动表面13可以具有涂层，例如金刚石涂层。这提供了特别低磨损的优点。在可替代实施例中，旋转轴承9和10还可以采用其他构造，例如，球轴承或者滚子轴承。对于本领域技术人员来说，从给出的示范性参考中获得旋转轴承9和10的其他构造是显而易见的。
在第一旋转轴承9的滑动表面13之间，定位有第一轴承间隙14，并且在第二旋转轴承10的滑动表面13之间，定位有第二轴承间隙15。由于旋转轴承的设置，这些轴承间隙14和15具有圆形横截面，对于第一旋转轴承9圆形横截面具有第一轴承间隙直径16，并且对于第二旋转轴承10圆形横截面具有第二轴承间隙直径17。
第一旋转轴承9还具有第一宽度18，并且第二旋转轴承具有第二宽度19，第一宽度18和第二宽度19表示旋转轴承9和10垂直于轴承间隙直径16和17的尺寸。
在搅拌器头1的优选实施例中，即如图1所描绘的，第一轴承间隙直径16与第二轴承间隙直径17不同，并且第一宽度18与第二宽度19不同。这导致以下优点：在搅拌器头1处产生的振动将由第二旋转轴承10吸收，并且将仅以减幅的形式经由搅拌器头叶片7转移至第一旋转轴承9。此外，这使得载荷在轴承组件8内分散，从而抑制了搅拌器头1的不期望的振荡。
特别地在图1描绘的优选实施例中，第一宽度18和第一轴承间隙直径16大于第二宽度19和第二轴承间隙直径17。通过这种方式，可以确保在应力作用于轴承组件8的情况下，第二旋转轴承10的轴承裂纹的可能性高于第一旋转轴承9中的轴承裂纹的可能性。因为第二旋转轴承10具有比第一旋转轴承9小的尺寸，这就是其替换更便宜的原因，所以这是有利的。
如已经提到的，图1中描绘的搅拌器头1能够在搅拌器头1的与磁性联轴器3相对的端部内容纳图3中描绘的搅拌器轴11，并且搅拌器轴11具有布置在其上的搅拌器轴叶片12。为了抑制搅拌器头1的不期望的振荡，第一宽度18与第二宽度19的上述比例以及第一轴承间隙直径16与第二轴承间隙直径17的上述比例对于使用较长搅拌器轴11是尤其有利的，在较长搅拌器轴11处可能发生更强的振动。
在搅拌器2的优选实施例中，第一旋转轴承9仅经由搅拌器叶片7连接至第二旋转轴承10。这提供了特别稳定的连接，同时材料成本低以及在旋转轴承9和10之间的减幅振动转移的优点。
图2示出了处于从搅拌器2拆卸下来的状态的根据图1的搅拌器头1。为此目的，磁性联轴器3已经打开，其中驱动磁铁5已经从搅拌器头磁铁6分离。第一旋转轴承9和第二旋转轴承10的滑动表面13已经进一步分离。
图3示出了根据本发明的安装在搅拌器容器20中的搅拌器2。在所描绘的搅拌器容器20的优选实施例中，搅拌器2安装在搅拌器容器20的容器底上。在可替代的实施例中，搅拌器2安装在搅拌器容器20的容器盖上，该容器盖也可以可拆卸地构造。驱动单元4位于搅拌器容器20的外部。搅拌器容器20可以充满搅拌介质，搅拌介质然后可以通过搅拌器头1的旋转运动而混合。在图3中搅拌器2还包括搅拌器轴11，在搅拌器轴11处布置有搅拌器轴叶片12。搅拌器轴11刚性地连接至搅拌器头1，提供了以下优点：借助搅拌器轴叶片12，可以确保搅拌介质在整个搅拌器容器20内均匀地混合。根据本发明的搅拌器2的实施例有利地使得能够使用不同构造的搅拌器叶片7以及具有不同长度的搅拌器轴11。通过这种方式，使得根据本发明的搅拌器2能够安装在各种不同形式的搅拌器容器20中，并且如在图3中描绘的，安装在搅拌器容器20的容器底中，以及未在图3中描绘的，安装在搅拌器容器20的容器盖中。这具有以下优点：根据本发明的搅拌器2可以应用在各种不同的搅拌器容器20中。

Claims (9)

1.一种用于搅拌器容器(20)的搅拌器(2)，所述搅拌器(2)包括搅拌器头(1)、驱动单元(4)以及磁性联轴器(3)，
其中所述磁性联轴器(3)具有连接至所述驱动单元(4)的驱动磁铁(5)和连接至所述搅拌器头(1)的搅拌器头磁铁(6)，
其中所述搅拌器头(1)具有搅拌器叶片(7)和轴承组件(8)，
并且其中所述搅拌器叶片(7)连接至所述搅拌器头磁铁(6)和所述轴承组件(8)，
其中所述轴承组件(8)可旋转地支撑所述搅拌器头(1)并且所述轴承组件(8)包括第一旋转轴承(9)，
其特征在于，所述轴承组件(8)包括第二旋转轴承(10)，所述第二旋转轴承(10)在所述搅拌器头(1)中与所述第一旋转轴承(9)间隔开布置。
2.根据权利要求1所述的搅拌器(2)，其特征在于，所述第一旋转轴承(9)具有第一轴承间隙直径(16)，并且所述第二旋转轴承(10)具有第二轴承间隙直径(17)，所述第二轴承间隙直径(17)与所述第一轴承间隙直径(16)不同。
3.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌器(2)，其特征在于，所述第一旋转轴承(9)具有第一宽度(18)，并且第二旋转轴承(10)具有与所述第一宽度(18)不同的第二宽度(19)。
4.根据权利要求2和3所述的搅拌器(2)，其特征在于，所述第一轴承间隙直径(16)大于所述第二轴承间隙直径(17)，并且所述第一宽度(18)大于所述第二宽度(19)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌器(2)，其特征在于，所述搅拌器(2)包括具有搅拌器轴叶片(12)的搅拌器轴(11)，所述搅拌器轴叶片(12)连接至所述搅拌器头(1)。
6.根据权利要求1或根据权利要求4和5所述的搅拌器(2)，其特征在于，所述第一旋转轴承(9)仅通过所述搅拌器叶片(7)连接至所述第二旋转轴承(10)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的搅拌器(2)，其特征在于，所述第一旋转轴承(9)和所述第二旋转轴承(10)被构造为滑动轴承。
8.根据权利要求7所述的搅拌器(2)，其特征在于，所述第一旋转轴承(9)和所述第二旋转轴承(10)包含由陶瓷材料、金属材料和聚合物复合材料构成的组中的至少一种材料制成的滑动表面(13)，其中所述滑动表面(13)能够具有涂层。
9.一种用于搅拌搅拌介质的搅拌器容器(20)，包括根据权利要求1至8中任一项所述的搅拌器(2)，所述搅拌器(2)布置在所述搅拌器容器(20)的容器底或可拆卸的容器盖中。
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