CN109513364A - 具有识别装置的搅拌器头 - Google Patents

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Abstract

一种搅拌器头(1)，具有轴承凸台(2)、轴承衬套(3)、至少一个搅拌器叶片(6)和联接部分(7)。其中轴承凸台(2)具有外表面(4)和内表面(5)，并且轴承衬套(3)形状配合在轴承凸台(2)中，靠在内表面(5)上；其中搅拌器叶片(6)连接至联接部分(7)和轴承凸台(2)的外表面(4)；其中搅拌器头(1)具有识别装置，并且轴承凸台(2)具有在外表面(4)和内表面(5)之间的贯通开口(10)，识别装置放置在贯通开口(10)中，并且搅拌器叶片(6)在外表面(4)处封闭贯通开口(10)。

Description

具有识别装置的搅拌器头
技术领域
本发明涉及一种搅拌器头，具有轴承凸台、轴承衬套、至少一个搅拌器叶片和联接部分，其中轴承凸台具有外表面和内表面，并且其中轴承衬套形状配合在轴承凸台中、靠在内表面上，其中搅拌器叶片连接至联接部分和轴承凸台的外表面。
本发明还涉及一种用于为搅拌器头提供识别装置的方法。
背景技术
在生物制药工业、食品工业领域和在无菌液体生产过程领域中，搅拌器头用作在搅拌器容器中的搅拌单元的一部分。搅拌器容器一般构造为由金属或玻璃制成的气密且可关闭的壶状容器，其确保了简单净化和杀菌，并且由此确保多种用途。接收在搅拌器容器中的搅拌介质的彻底混合在搅拌器容器内借助搅拌单元的搅拌器头进行，根据应用的类型，搅拌器头可以具有一个或若干搅拌器叶片。搅拌器头还可以连接至搅拌器轴，该搅拌器轴具有布置在其上的搅拌器轴叶片，以便均匀混合在具有较大容量的容器中的搅拌器介质。这种搅拌单元的搅拌器头的安装经由旋转轴承(诸如滑动轴承)实现，旋转轴承具有轴承凸台和布置在其中的轴承衬套。在上述使用领域中，具有关于产品无菌性的高水平标准要求，这是为什么这些产品的生产、储存和运输必须在无菌条件下执行。在生物制药工业设备的构建中，无菌地设计搅拌单元是现有技术状态。这里，关于搅拌单元的搅拌器头以及其他部件的材料和表面质量具有有效的特殊要求。例如，使用具有低铁素体含量的奥氏体钢，其需要通过电动抛光进行精加工表面改善。这样，零件的表面的峰和凹部是平滑的，从而细菌的附着性降低并且由此交叉污染的风险降低。
EP1748201B1公开一种搅拌器头，其具有在驱动单元和搅拌单元之间的磁联接。这还具有滑动轴承形式的旋转轴承，其具有轴承凸台和容纳在其中的轴承衬套。
现有技术的搅拌器头的劣势是，由于借助例如电动抛光的表面处理，搅拌器头不再具有唯一的识别特征。借助蚀刻、冲压标记或任何其他表面修改方法来给搅拌器头加标签通常由于卫生原因被设备的操作者拒绝。特别不利的是，在生物制药设备或食品工业中设备的拆卸和维护工作的过程中，在拆卸状态，不能将单独的搅拌器头定位到搅拌单元的其他零件。这将导致增加弄错搅拌器头的风险并且可能混淆搅拌器头。然而，从操作观点来看，在检测工作期间将搅拌单元的零件更换成另一个不是有利的。例如，轴承衬套的磨损状态可能从搅拌单元的操作时间得出。此外，出现在一起的轴承部件的弄错及由此造成的无意的混淆会导致基本上增加的磨损，并且在最坏的情况中导致搅拌介质的污染。
发明内容
本发明的任务是创造一种搅拌器头和一种方法，其防止上述缺陷。
根据本发明，本任务由搅拌器头解决，搅拌器头具有识别装置和轴承凸台，轴承凸台具有在外表面和内表面之间的贯通开口，识别装置放置在贯通开口中，并且搅拌器叶片在外表面处封闭贯通开口。
本任务还由用于为搅拌器头提供识别装置的方法解决，其使用下述方法步骤：
a)形成从搅拌器头的轴承凸台的一个外表面朝向内表面的贯通开口；
b)将搅拌器叶片在覆盖贯通开口的位置中连接至外表面并且在外表面处封闭贯通开口；
c)将识别装置插入在贯通开口中；
d)加热搅拌器头；
e)将轴承凸台在内表面处配合在覆盖贯通开口的位置中并且在内表面处封闭贯通开口。
根据本发明的搅拌器头的构造提供了识别装置，识别装置放置在贯通开口中，贯通开口构造在搅拌器头的轴承凸台的外表面和内表面之间。轴承衬套配合进轴承凸台的内表面中。在轴承凸台的外侧处，搅拌器叶片连接至轴承凸台，使得在外表面上的贯通开口是封闭的。这样，实现以下优势：没有液体(例如搅拌介质)可以从轴承凸台的外表面进入贯通开口并且负面影响识别装置的功能。根据本发明的搅拌器头的构造提供以下优势：通过放置在贯通开口中的识别装置，提供了以独特方式识别搅拌器头同时不需要修改其表面的可能性。特别有利的是，通过将识别装置构造成RFID芯片，还可以在拆卸搅拌器头的情况下进行自动化识别。
附图说明
根据本发明的搅拌器头和方法的有利实施例及替代实施例通过下面的附图更详细地解释。
图1示出了通过从侧向看的根据本发明的搅拌器头的截面图。
具体实施方式
图1以从侧向看的截面图示出根据本发明的搅拌器头1，具有轴承凸台2和容纳在轴承凸台2中的轴承衬套3。轴承凸台2具有外表面4和内表面5，并且轴承衬套3形状配合至轴承凸台2中，其中轴承衬套3靠在轴承凸台3的内表面5上。在优选实施例中的图1中描绘的搅拌器头1具有三个搅拌器叶片6，其中在图1的截面图中，其两个搅拌器叶片6是可见的。通常，根据本发明的搅拌器头1的实施例具有至少一个搅拌器叶片6。搅拌器头1进一步具有联接部分7，其中搅拌器叶片6连接至轴承凸台2的外表面4和联接部分7。在搅拌器头的优选实施例中，联接部分7包括联接磁体8。在搅拌器头的操作中，联接磁体8磁性联接至搅拌单元的驱动件的联接磁体，并且由此形成驱动联接，其传递驱动件的转矩到搅拌器头1，将其设置成旋转。在图1所示的优选实施例中，搅拌器叶片6基本上沿轴承凸台2的高度9连接至轴承凸台2的外表面4。在替代实施例中，搅拌器叶片6还可以连接(例如逐点地连接)至外表面4的上部或下部部分，其垂直于轴承凸台2的高度9。由此，外表面4包括轴承凸台2的整个高度9以及在轴承凸台2的上端和下端处至基本上垂直于其的部分。搅拌器头1的轴承凸台2还具有在外表面4和内表面5之间的贯通开口10，在其中放置有搅拌器头1的识别装置(未在图中描绘)。搅拌器叶片6中的一个在轴承凸台2的外表面处封闭贯通开口10。这样获得以下优势：识别装置由轴承凸台2以液密方式容纳并且被保护免受在外表面4处的机械影响。特别有利的是，搅拌器头1的表面特性不受容纳识别装置的负面影响，并且可以保持搅拌器头1的均匀光滑表面。
在优选的实施例中，识别装置是塑料护套的RFID芯片。这样获得以下优势：识别装置能够以非接触方式读取。塑料为RFID芯片提供保护套并且额外地封闭贯通开口10，这就是为什么RFID芯片不与由搅拌器头1混合的搅拌介质接触。塑料优选地实现为符合FDA要求的塑料，这给出以下优势：根据本发明的搅拌器头1满足生物制药工业的要求。
根据另一个优选实施例，轴承衬套3在内侧5处封闭贯通开口10。这样获得以下优势：贯通开口在外侧4处由搅拌器叶片6封闭并且在内侧5处由轴承衬套3封闭。特别有利的是，这样为识别装置提供了额外保护，并且没有例如搅拌介质一样的流体可以进入贯通开口10。
轴承衬套3优选地实现为陶瓷滑动轴承衬套。搅拌器头1的轴承凸台2和其他部件通常由金属材料制成，其电磁屏蔽识别装置。因为轴承衬套3构造成陶瓷滑动轴承衬套，获得以下优势：识别装置能够以电磁非接触方式从分别由轴承凸台2或轴承衬套3限定的腔体11内的位置读取。为此目的，在搅拌器头1通过搅拌单元拆卸的状态中，读写器(例如天线)引入在该腔体11中。
图1所描绘的搅拌器头1代表搅拌单元的一部分，其插入至搅拌器容器中，用于混合接收在其中的搅拌介质。搅拌单元包括具有驱动联接部分的驱动件，其与搅拌器头1的联接部分7形成可释放驱动联接。搅拌单元还具有反转轴承，轴承衬套3可旋转地安装在反转轴承上。在搅拌单元优选的实施例中，反转轴承包括读写器，例如天线的形式的读写器。由此，识别装置可以由在反转轴承中的读写器以非接触方式在任何时间点进行读取。这样获得以下优势：如前所述，为了读取识别装置，搅拌器头1不需要从搅拌单元移除。这里，特别有利的是，读取识别装置能够在任何时间点以及分别在搅拌单元或搅拌器头1的操作期间进行。
反转轴承特别优选地具有陶瓷滑动轴承衬套。这样获得以下优势：反转轴承是特别抗磨损的并且有利于读写器的布置和识别装置的读取。特别地，如果搅拌器头1的轴承衬套3也实现为陶瓷滑动轴承衬套，那么我们会拥有以下优势：搅拌单元能够特别抗磨损地操作。
根据本发明用于为搅拌器头1提供识别装置的方法具有以下方法步骤：首先，形成从轴承凸台2的外表面4朝向内表面5的贯通开口10。贯通开口10优选地是钻孔。接着，搅拌器叶片6在覆盖贯通开口10的位置中连接至外表面4，由此贯通开口10在外表面4处封闭。通过该方法顺序，实现以下优势：提供在轴承凸台2中的朝向内表面5开口的囊孔，而不需要将其从内表面5开始形成。搅拌器叶片6和外表面4之间的连接例如通过焊接建立。从内表面5开始形成囊孔会造成过程问题：在轴承凸台2内通常可获得的空间太小以致于不能引入合适的工具(诸如例如钻头)以形成从内表面5开始的囊孔。由于根据本发明的方法，获得以下优势：该问题被避免了。接着，识别装置插入贯通开口10中。这样获得以下优势：在贯通开口10中，识别装置布置成被保护免受在轴承凸台2的外表面4和内表面5之间的环境影响。如果识别装置设置为塑料护套的RFID芯片，那么将给予以下额外优势：塑料从内表面将贯通开口10密封。在接下来的方法步骤中，加热搅拌器头1。加热搅拌器头1引起轴承凸台2的热膨胀，从而最终方法步骤中，在轴承凸台2的内表面处，轴承衬套3可以配合在覆盖贯通开口10的位置中。这样，贯通开口10在内表面5处封闭。从而获得以下优势：轴承衬套3在轴承凸台2的内表面5处将识别装置以液密方式封闭，并且保护其免受机械影响。
需要注意的是，识别装置还可以具有可写数据存储器，以便在识别装置中存储数据。例如，这种数据可能包括搅拌器头使用寿命或使用频率，其由搅拌单元的RFID读写器存储到识别装置中。同样，在搅拌时产生的技术问题(诸如增加的摩擦或抵接轴承)可能存储在数据存储器中，用于服务技术人员。
在本发明的另一个实施例中，识别装置还可以是陶瓷护套的RFID芯片。这样获得以下优势：以非接触方式可读取的识别装置由硬的耐久的陶瓷材料对机械进行特别好的保护。

Claims (7)

1.一种搅拌器头(1)，具有轴承凸台(2)、轴承衬套(3)、至少一个搅拌器叶片(6)和联接部分(7)，其中所述轴承凸台(2)具有外表面(4)和内表面(5)，并且所述轴承衬套(3)形状配合在所述轴承凸台(2)中、靠在所述内表面(5)上，其中所述搅拌器叶片(6)连接至所述联接部分(7)和所述轴承凸台(2)的外表面(4)，
其特征在于，
所述搅拌器头(1)具有识别装置，并且所述轴承凸台(2)具有在所述外表面(4)和所述内表面(5)之间的贯通开口(10)，所述识别装置放置在所述贯通开口(10)中，并且所述搅拌器叶片(6)在所述外表面(4)处封闭所述贯通开口(10)。
2.根据权利要求1所述的搅拌器头(1)，其特征在于，所述轴承衬套(3)在内侧(5)处封闭所述贯通开口(10)。
3.根据权利要求1或2所述的搅拌器头(1)，其特征在于，所述识别装置是塑料护套的RFID芯片。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的搅拌器头(1)，其特征在于，所述轴承衬套(3)是陶瓷滑动轴承衬套。
5.一种用于搅拌器容器的搅拌单元，具有根据前述权利要求中任一项所述的搅拌器头(1)，其特征在于，所述搅拌单元包括具有驱动联接部分的驱动件，其中所述驱动联接部分和所述搅拌器头(1)的联接部分(7)形成可释放驱动联接，并且所述搅拌单元具有反转轴承，其中所述轴承衬套(3)可旋转地安装在所述反转轴承上，并且所述反转轴承具有读写器，所述读写器构造成以非接触方式读取所述识别装置。
6.根据权利要求5所述的搅拌单元，其特征在于，所述反转轴承具有陶瓷滑动轴承衬套。
7.一种用于为搅拌器头(1)提供识别装置的方法，包括以下步骤：
f)形成从所述搅拌器头(1)的轴承凸台(2)的外表面(4)朝向内表面(5)的贯通开口(10)；
g)将拌器叶片(6)在覆盖所述贯通开口(10)的位置中连接至所述外表面(4)并且在所述外表面(4)处封闭所述贯通开口(10)；
h)将所述识别装置插入在所述贯通开口(10)中；
i)加热所述搅拌器头(1)；
j)将轴承衬套(3)在所述内表面(5)处配合在覆盖所述贯通开口(10)的位置中并且在所述内表面(5)处封闭所述贯通开口(10)。
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