DE69011213T2 - Antriebsvorrichtung eines Rührers für sterile Anwendungen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung eines Rührers, der drehbar in einem Behälter zum Umrühren und Mischen von sterilen Flüssigkeiten gelagert ist, und welche Vorrichtung an einer nach innen gerichteten zylindrischen Vertiefung in der Bodenwand des Behälters angeordnet ist, welche Vertiefung vorgesehen ist, die Antriebsvorrichtung aufzunehmen, und welcher Rührer eine peripherielle Partie aufweist, welche die zylindrische Vertiefung umgibt.
• Es ist bekannt, daß das Umrühren einer Flüssigkeit in einem Behälter mittels einer magnetischen Kopplung zwischen einer äußeren rotierenden Antriebseinheit und einem davon vollständig getrennten Rührwerks-Rührer im Inneren des Behälters erfolgen kann. Diese bekannte Antriebsausbildung ist vergleichsweise kostenintensiv zu realisieren, da die äußere Antriebseinheit normalerweise einen handelsüblichen Elektromotor, ein Getriebe zum Umlenken des Antriebs um 90º, einen Rotor mit an seinem Umfang angebrachten Permanentmagneten, der durch das genannte Getriebe angetrieben wird, und einen Rührer aufweist, der mit entsprechenden Magneten ausgebildet ist (sh. z.B. die Us 4 209 259 oder die US-A 2 495 895). Die Festigkeit der Permanentmagneten dieser bekannten Vorrichtung nimmt unter dem Einfluß von Wärme ab. Heißdampf (180ºC) kann zum Sterilisieren des Behälters verwendet werden.
• Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine einfachere Antriebsvorrichtung zu schaffen, die hohe Temperaturen tolerieren kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Stator in der Vertiefung starr befestigt ist, welcher Stator einen magnetischen Eisenkern und Induktionsspulen aufweist, die an eine 3-Phasen-Wechselstromquelle anschließbar sind, und das in der peripheriellen Partie des Rührers induktiv magnetisierbare Elemente zur Erzeugung eines Drehmomentes vorgesehen sind, wenn dem Stator ein 3-Phasen-Wechselstrom zugeführt wird, so daß der Rührer sich in einer bestimmten Drehrichtung dreht.
• Erfindungsgemäß ist der Rührer an einen Axelzapfen bzw. Achsstummel montiert, der zentral an einer Endwand angeordnet ist, welche einen Endgiebel der Vertiefung des Behälters bildet, und die in einem bestimmten Abstand über dem Boden des Behälters zur Vertiefung koaxial vorgesehen ist. Zwischen der zylindrischen Vertiefung und der peripheriellen Partie bzw. dem Umfangsabschnitt des Rührers ist ein kleiner Spalt vorgesehen.
• Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind die magnetisierbaren Elemente in dem Rührer hermetisch eingeschlossen.
• Die oben beschriebenen und weitere Eigenschaften der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines Mischbehälters, der mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ausgebildet ist,
• Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht der Antriebsvorrichtung, und
• Fig. 3 eine Steuereinheit für die Antriebsvorrichtung.
• Fig. 1 zeigt einen Mischbehälter, der mit einem vierrädrigen Chassis 10 versehen ist, das den Behälter 11 trägt. Der Behälter 11 ist zur Verwendung in einer großtechnischen Anlage, bspw. zur Zubereitung von Medikamenten, ausgebildet und mit einer Anzahl von Einlässen und Auslässen 12 sowie mit Regulierventilen 13 versehen. Verschiedene sterile Flüssigkeiten werden in den Behälter eingeleitet und im Behälter mittels einer Antriebsvorrichtung 14 zusammengemischt. Die resultierende Mischung wird dann aus dem Behälter ausgegeben.
• Fig. 2 verdeutlicht die Ausbildung des Antriebs 14 weiter verbessert verdeutlicht. Diese Antriebsausbildung 14 weist in der Bodenwand 16 des Behälters eine nach innen gerichtete zylindrische Vertiefung 15 auf. Die Vertiefung ist in der Weise geschweißt, daß in diesem Bereich des Behälters keine Öffnungen oder Einlässe vorhanden sind. Ein Rührer 17 ist drehbar an einem Achsstummel 18 angebracht, der an einer Endwand 19 zentral angebracht ist, welche einen Endgiebel der Vertiefung 15 bildet, und die in einem bestimmten Abstand vom Boden 16 des Behälters über diesem zur zylindrischen Vertiefung koaxial vorgesehen ist und einen kleinen Spalt ohne jede Lagerfläche zwischen der Vertiefung 15 und dem Umfangsabschnitt 21 des Rührers 17 bildet.
• Der Rührer 17 ist ähnlich wie der Behälter 11 prinzipiell aus säurefestem rostfreiem Stahl hergestellt und mit einer Anzahl von abgewinkelten Flügeln 20 und einem zentralen Hubring 22 ausgebildet. Der Rührer 17 bildet einen Umfangsabschnitt 21, der die zylindrische Vertiefung 15 umgibt, er enthält einen induktiv magnetisierbaren Plattenstapel 23 sowie einen Rotor, der zur Verwendung in einem 3-Phasen-Außenrotor-Wechselstrommotor vorgesehen ist. In der Vertiefung 15 ist ein Stator 24 starr befestigt, der einen magnetisierbaren Eisenkern 25 und Induktionsspulen aufweist, die an eine 3-Phasen-Wechselstromquelle anschließbar sind. Wenn diese Spulen durch den Wechselstrom magnetisiert werden, wir der Plattenstapel 23 durch Induktion ebenfalls magnetisiert, und infolge der sich ändernden Richtung des Wechselstromes in dem Magnetfeld ergeben sich Kräfte, die danach trachten, den Rührer 17 in einer bestimmten Drehrichtung anzutreiben.
• Fig. 3 zeigt eine Steuereinheit 26 zur Steuerung des Antriebs des Rührers, welche einen Kontaktunterbrecher 27, einen Geschwindigkeitsregler 28 (Drehzahlregler) und ein elektrisches Kabel 29 aufweist, das an den Stator 24 der Antriebsvorrichtung anschließbar bzw. angeschlossen ist. Der Geschwindigkeitsregler 28 ermöglicht eine stufenlose Änderung der Rotationsgeschwindigkeit, d.h. der Drehzahl des Rührers, im Drehzahlbereich zwischen 0 und ca. 500 Umdrehungen/min.
• Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern es sind innerhalb des Umfangs der nachfolgenden Ansprüche Änderungen derselben möglich. Bspw. kann die Antriebsvorrichtung mit einer Kühlung, z.B. mit einem Gebläse, ausgebildet sein.

Claims (2)

1. Antriebsvorrichtung eines Rührers (17), der drehbar in einem Behälter zum Umrühren und Mischen von sterilen Flüssigkeiten gelagert ist, und welche Vorrichtung an einer nach innen gerichteten zylindrischen Vertiefung (15) in der Bodenwand (16) des Behälters angeordnet ist, welche Vertiefung (15) vorgesehen ist die Antriebsvorrichtung auf zunehmen, und welcher Rührer (17) eine periferielle Partie (21) aufweist, die die zylindrische Vertiefung (15) umgiebt, wobei ein Stator (24) in der Vertiefung (15) fest befestigt ist, welcher Stator einen magnetisierbaren Eisenkern (25) und Induktionsspulen die an eine 3-Phasen-Wechselstromquelle (26) angeschlossen sind enthält, und in der periferiellen Partie (21) des Rührers (17) induktiv magnetisierbare Elemente (23) vorgesehen sind, zur Erzeugung einer Drehkraft, wenn dem Stator (24) 3-Phasen-Wechselstrom zugeführt wird, sodass der Rührer in einer vorbestimmten Umdrehungsrichtung angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (17) auf einem Axelzapfen (18) montiert ist, der zentral in der Endwand (19) angeordnet ist, die die Giebelwand der Vertiefung (15) bildet und die auf bestimmten Abstand über dem Boden (16) des Behälters koaxial mit der zylindrischen Vertiefung (15) vorgesehen ist, und dass ein kleiner Spalt ohne jeder Lagerfläche zwischen der Vertiefung (15) und der periferiellen Partie (21) des Rührers (17) angeordnet ist, der dem Sterilisierungsmedium erlaubt zwischen der Vertiefung (15) und der erwähnten periferiellen Partie (21) des Rührers zu passieren.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisierbaren Elemente (23) in dem Rührer (17) hermetisch eingeschlossen sind.