EP4349471A1 - Magnetic stirrer - Google Patents

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Publication number
EP4349471A1
EP4349471A1 EP23200045.5A EP23200045A EP4349471A1 EP 4349471 A1 EP4349471 A1 EP 4349471A1 EP 23200045 A EP23200045 A EP 23200045A EP 4349471 A1 EP4349471 A1 EP 4349471A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnet arrangement
bearing
axial
containment shell
magnetic stirrer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23200045.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Patrick DENOTH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liquitec Ag
Original Assignee
Liquitec Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liquitec Ag filed Critical Liquitec Ag
Publication of EP4349471A1 publication Critical patent/EP4349471A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/453—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers using supported or suspended stirring elements
    • B01F33/4535—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers using supported or suspended stirring elements using a stud for supporting the stirring element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
    • B01F2035/35—Use of other general mechanical engineering elements in mixing devices
    • B01F2035/352—Bearings

Definitions

  • the present disclosure relates generally and particularly to a magnetic stirrer having a stirring head, a containment shell and a bearing journal according to claim 1.
  • Magnetic stirrers are already used in process technology, especially in sterile technology. They are suitable for mixing liquid volumes from 2 liters up to 50 m 3 in a hermetically sealed process room or process container. Such process containers are usually designed as upright cylindrical containers in which the magnetic stirrer is arranged somewhat eccentrically in the curved base, thus achieving complete mixing of the stirring medium through the asymmetrical mixing effect.
  • a stirring head is usually mounted on a containment shell, whereby the stirring head forms a common plain bearing pair with a bearing pin on the containment shell.
  • the containment shell contains a rotatable magnet that drives the stirring head via rotation, whereby a magnet is also arranged in the stirring head.
  • bearing bushes can often be attached to the stirring head and in the area of the bearing pin. These can be specially sealed to close off possible cavities or joints against external influences.
  • One problem is that during operation, product residues, cleaning agents or water vapor can get into cavities or joints despite seals. This can be caused, for example, by temperature fluctuations, properties of the material being stirred (creeping oils, etc.) or cleaning processes.
  • Another problem is wear, which can occur particularly at contact points such as bearing bushes or axial stops.
  • the bearing bushes can wear over time, causing material to be removed.
  • the axial stop of the agitator head on the can is particularly affected.
  • the stop required by the design can lead to splinters in this area, which can get into the material being agitated.
  • EN 10 2013 104 788 A1 tries this The problem is solved by using a bearing layer with increased hardness in the area of the bearing journal and a foot area surrounding the bearing journal.
  • the magnets are arranged in such a way that the stirring head is set in motion in such a way that it is slightly lifted by a buoyancy effect. When the stirring head is stopped, the buoyancy effect decreases and the stirring head settles back on the axial stop or the bearing layer, where it is then supported in a sliding manner again.
  • a stirring device is known in which partially exposed magnets are arranged in the area of the bearing journal and the plain bearing pair. This can require, among other things, a high level of manufacturing effort. The magnets are only partially accessible or replaceable when installed in this way.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved magnetic stirrer in which the above-mentioned disadvantages are at least partially reduced.
  • the present invention provides a magnetic stirrer with a stirring head, a containment shell and a bearing journal, wherein the bearing journal is designed as a radial bearing section on the containment shell, wherein the containment shell has a drive section in which a rotatable first magnet arrangement is arranged, which is magnetically coupled to a second magnet arrangement on the stirring head, which is arranged in a drive ring of the stirring head surrounding the drive section, wherein the stirring head forms a radial plain bearing pairing with the bearing journal, wherein a first axial magnet arrangement arranged in the stirring head forms an axially acting magnetic bearing pairing with a second axial magnet arrangement arranged on the containment shell.
  • the axially acting magnetic bearing pairing can reduce or minimize the use of an axial stop. Furthermore, the axially acting magnetic bearing pairing is easy to install and can be replaced with little effort if necessary.
  • the bearing pin can be connected to a plateau area of the containment shell via a front surface or foot area of the bearing pin.
  • the bearing pin and the containment shell can be designed as one or two parts.
  • the magnetic agitator can be driven by a gear motor or a another motor.
  • the geared motor can in particular be a worm geared motor.
  • the first and second axial magnet arrangements are arranged outside the radial plain bearing pair. Due to the arrangement of the axially acting magnetic bearing pair, the radial bearing of the agitator head can be partially magnetically via the first and second magnet arrangements and partially tribologically via the radial plain bearing pair.
  • One advantage that can result from this is that the radial plain bearing pair is not influenced by additional magnets or magnetic forces, particularly in the area of the bearing journal. This can further minimize friction between the agitator head and the bearing journal. Furthermore, abrasion can be reduced in the area of the bearing journal. Because the axially acting magnetic bearing pair does not influence the radial bearing, the overall friction can be reduced. As a result, the necessary drive energy can also be reduced.
  • the magnetic stirrer or its individual components such as the stirring head, containment shell or bearing journal can be made of steel.
  • the steel can be an austenitic steel material (e.g. 1.4301, 1.4404, 1.4435, 1.4462).
  • the magnets in particular the magnets of the first and/or second magnet arrangement, can be permanent magnets.
  • the permanent magnet can be a neodymium-iron-boron, samarium-cobalt, alnico, Sr-ferrite magnet or another permanent magnet.
  • components of the magnetic stirrer are autoclaved at temperatures up to 140 °C. Conventional magnets can lose a preset holding force in such a temperature range. Therefore, high-temperature magnets with a service temperature of at least 140 °C (e.g. type SH, UH, EH, AH, Y) can be used.
  • a polarity of the first and second axial magnet arrangement can be aligned or arranged in opposite directions.
  • the first and second axial magnet arrangement can repel each other.
  • An axial magnetic force can be formed through the opposite polarity.
  • the axial magnetic force between the first and second axial magnet arrangement can be adjustable via magnets.
  • the axial magnetic force can be greater than a weight of the stirring head in a non-rotating state.
  • the axial magnetic force can lift the stirring head in an axial direction relative to the containment shell in a non-rotating state.
  • the magnetic force can be less than the weight of the stirring head in a non-rotating state.
  • the axial magnetic force can lift the stirring head in an axial direction in a rotating state, for example through a buoyancy effect/force.
  • axial in claim 1, among others, refers to a rotation axis around which the stirring head is mounted so that it can rotate.
  • the rotation axis passes axially through a cylindrical bearing journal.
  • the magnetic stirrer according to the invention is characterized by the following: There are embodiments in which the first axial magnet arrangement and/or the second axial magnet arrangement is radially spaced around the axis of rotation and is aligned concentrically to the axis of rotation.
  • the first axial magnet arrangement and/or the second axial magnet arrangement can be arranged such that they do not contact the axis of rotation.
  • the first axial magnet arrangement and/or the second axial magnet arrangement can be designed as a ring magnet.
  • the first magnet arrangement is arranged higher along a rotation axis than the second magnet arrangement.
  • the first magnet arrangement can be arranged higher than the second magnet arrangement in a non-rotating state.
  • the first magnet arrangement can be arranged higher than the second magnet arrangement in a non-rotating state and a state in which the axial magnet arrangement does not lift the stirring head.
  • the first magnet arrangement can be arranged between 1 mm and 4 mm higher, in particular between 1 mm and 3 mm, in particular 2 mm.
  • the higher first magnet arrangement in the containment shell allows the stirring head to be slightly raised in the rotating state. This can reduce friction in the axial stop, in particular when starting up and switching off the magnetic stirrer.
  • the stirring head has a first radially encircling groove, wherein the first axial magnet arrangement is arranged in the first encircling groove.
  • the radially encircling groove can be arranged in the stirring head, in particular in a bearing ring.
  • the bearing ring can be arranged in the area of the bearing journal.
  • a bearing sleeve can be formed inside the bearing ring.
  • the bearing sleeve can be firmly connected to the bearing ring.
  • the bearing sleeve can rotate together with the stirring head.
  • the bearing sleeve on the bearing ring can be made of a ceramic material.
  • the ceramic material can be silicon carbide (SiC).
  • the groove can have a square cross-section.
  • the groove can be square or rectangular.
  • the first axial magnet arrangement can be one-piece or multi-piece.
  • the axial magnet arrangement can be ring-shaped.
  • the multi-piece axial magnet arrangement can comprise multiple magnet segments.
  • a magnet segment can be square or circular ring-shaped.
  • the first axial magnet arrangement can be partially or completely embedded in the groove.
  • the first axial magnet arrangement can form a flush finish with the groove and/or an inner surface of the stirring head.
  • the first axial magnet arrangement is enclosed on all sides in a media-tight manner.
  • the magnet arrangement can be enclosed on all sides in a media-tight manner, in particular in a case in which the magnet arrangement is to be encapsulated against fluids, in particular liquids. Due to the complete encapsulation, no residues or deposits can form in the area of the first axial magnet arrangement. This is particularly advantageous for a sterile working environment.
  • the first axial magnet arrangement can be completely enclosed in a form-fitting manner in the stirring head, in particular the bearing ring.
  • the first axial magnet arrangement can be enclosed with a laser welding process with or without foreign material.
  • the second axial magnet arrangement is arranged on the containment shell between the first magnet arrangement in the drive section and the bearing journal.
  • the second The axial magnet arrangement is arranged below or lower than the first axial magnet arrangement when viewed from the axis of rotation.
  • the second axial magnet arrangement on the containment shell can be arranged on an inner side of the containment shell, on an outer side of the containment shell or within a wall of the containment shell. Because the second axial magnet arrangement is not arranged on the bearing journal, the formation of a structural gap or cavity in the area of the bearing journal can be avoided. Because the second axial magnet arrangement is not arranged on the bearing journal, the area of the bearing journal can be designed without gaps, grooves or other depressions. This can minimize wear and/or abrasion in the area of the plain bearing pair.
  • a second radially encircling groove is formed on the containment shell, wherein the second axial magnet arrangement is arranged in the second radially encircling groove.
  • the groove can be formed on the inside of the containment shell or on the outside of the containment shell.
  • the groove in the containment shell can have a quadrangular cross-section.
  • the groove can be square or rectangular.
  • the second axial magnet arrangement can be one-piece or multi-piece.
  • the axial magnet arrangement can be annular.
  • the multi-piece axial magnet arrangement can comprise multiple magnet segments.
  • a magnet segment can be square or in the shape of a circular ring segment.
  • the second axial magnet arrangement can be completely embedded in the groove.
  • the second axial magnet arrangement can form a flush finish with the groove.
  • the second circumferential groove is arranged on an inside of the can facing the rotatable first magnet arrangement or on an outside of the can facing the agitator head.
  • the outside of the can can be a plateau area of the can.
  • the second axial magnet arrangement can be enclosed on all sides in a media-tight manner by the structural arrangement of the can.
  • the second axial magnet arrangement can only be accessible via the inside of the can.
  • the second axial magnet arrangement can be accessible without dismantling the drive section. This is advantageous, for example, during replacement or maintenance.
  • the bearing journal in the section of the plain bearing pair includes a bearing sleeve.
  • the bearing sleeve can improve the tribological properties in the area of the bearing journal or the plain bearing pair. This can minimize wear and abrasion.
  • the bearing sleeve can be cylindrical or tubular.
  • a shoulder (collar) can be formed on one end of the bearing sleeve.
  • the shoulder can be disc-shaped.
  • the shoulder can rest on the plateau area of the containment shell.
  • the bearing sleeve can be pushed onto the bearing journal, shrunk on or pressed on.
  • the bearing sleeve can be guided axially by the bearing journal.
  • the bearing sleeve can be secured against rotation with an anti-twist device.
  • the bearing sleeve can be made of bronze, white metal, plastic, ceramic, a brass alloy or another advantageous material.
  • the bearing sleeve can be a coating.
  • the coating can be firmly bonded to the bearing journal and/or the upper section of the containment shell.
  • the coating can have a thickness of between 2 ⁇ m and 2 mm, in particular between 2 ⁇ m and 30 ⁇ m.
  • the second axial magnet arrangement is arranged between the bearing sleeve and the containment shell.
  • the second axial magnet arrangement can be arranged in the area of the containment shell without having to make a geometry adjustment in the area of the containment shell or the bearing journal.
  • the second axial magnet arrangement can be arranged in the bearing sleeve.
  • the second axial magnet arrangement can be accessible from the outside. This can improve/simplify installation and maintenance.
  • the second axial magnet arrangement can be arranged in the shoulder area of the bearing sleeve.
  • An additional radially circumferential groove can be formed in a heel area of the bearing sleeve.
  • the groove can be a recess.
  • the heel area can be a transition or connection area between the tubular section and the shoulder.
  • the second axial magnet arrangement can be flush with a base area of the bearing sleeve or shoulder in a base area of the bearing sleeve.
  • the base area can face the containment shell.
  • the bearing sleeve can include an additional seal.
  • the seal can be arranged in the lower area of the bearing sleeve or the shoulder.
  • the seal can be an O-ring.
  • the seal can additionally seal a gap or cavity formed by the bearing sleeve against dirt or residue.
  • FIG.1 This shows the structure of a magnetic stirrer 1 according to the invention in half section.
  • the magnetic stirrer 1 comprises a stirring head 3 and a can 5.
  • the magnetic stirrer 1 is inserted into a process container (not shown).
  • a hollow drive section 9 which is designed like a can, there is a rotatable first magnet arrangement 11 inside, which is connected to a drive motor (not shown) via a drive shaft 6.
  • the stirring head 3 comprises a bearing ring 8, a drive ring 15 and several blade elements 4, each of which connects the drive ring 15 to the bearing ring 8.
  • the bearing ring 8 and the drive ring 15 are arranged concentrically to a rotation axis R.
  • a second magnet arrangement 13 is arranged inside the drive ring 15 and is magnetically coupled to the rotatable first magnet arrangement 11. There is a gap between the inside of the drive ring 15 and the outside of the can 5.
  • a cylindrical bearing sleeve 25 is arranged inside the bearing ring 8 and is slidably seated on a bearing pin 7 which is formed in one piece on a plateau region 5b of the containment shell 5.
  • the cylindrical bearing sleeve 25 is firmly connected to the bearing ring 21.
  • a diameter of the plateau region 5b is larger than a diameter of the bearing pin 7.
  • the plateau region 5b around the bearing pin 7 is annular disk-shaped and forms a flat surface.
  • a first axial magnet arrangement 17 is arranged inside the bearing ring 8.
  • the first axial magnet arrangement 17 is aligned above the plateau region 5b and within the ring-disk-shaped section at a distance from the plateau region 5b.
  • the first axial magnet arrangement 17 is embedded in the bearing ring 8 in a first radially encircling groove 21.
  • the first axial magnet arrangement 17 is surrounded by three side surfaces of the bearing ring 8.
  • the first axial magnet arrangement 17 is enclosed on all sides by an outer surface of the bearing sleeve 25 and the first radially encircling groove 21.
  • a second axial magnet arrangement 19 is arranged on the inner side 5a of the containment shell 5 in the section of the plateau region 5b within the annular disk-shaped section.
  • the second axial magnet arrangement 19 is embedded on the inner side 5a in a second radially circumferential groove 23.
  • a thickness of the second axial magnet arrangement 19 is less than a wall thickness of the containment shell 5.
  • the second axial magnet arrangement 19 is arranged so as to be accessible from the inner side 5a of the containment shell 5.
  • the stirring head 3 is raised relative to the plateau region 5b of the can 5 by a repelling magnetic force F A generated by the first and second axial magnet arrangements 17, 19.
  • Fig. 1a the magnetic stirrer 1 according to the invention.
  • An additional bearing sleeve 27 is arranged on the bearing pin 7 on the magnetic stirrer 1.
  • the bearing sleeve 27 is arranged concentrically in the area of the bearing pin 7 and is not rotatable around the bearing pin 7.
  • An inner surface of the bearing sleeve 27 contacts a surface of the bearing pin 7.
  • An outer surface of the bearing sleeve 27 contacts an inner surface of the bearing sleeve 25 on the bearing ring 8.
  • the cylindrical bearing sleeve 27 has an annular disk-shaped collar region 27a formed on one end face.
  • the collar region 27a sits on the plateau region 5b.
  • the collar region 5b is arranged in a sandwich-like manner between the bearing ring 8 and the plateau region 5b.
  • Fig. 1b the magnetic stirrer 1 according to the invention with a raised first magnet arrangement 11.
  • the first magnet arrangement 11 in the containment shell 5 is arranged at a distance s higher in the non-rotating state than the second magnet arrangement 13 in the drive ring 15.
  • the magnetic force F A of the first and second axial magnet arrangement 17, 19 is less than a weight force of the stirring head 3.
  • a lower end face of the bearing ring 8 contacts the plateau area 5b of the can 5 in the non-rotating state.
  • Fig. 1c a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with an embodiment of the bearing sleeve 25 on the stirring head 3.
  • a shoulder-like collar area 25a is formed on the bearing sleeve 25 in a section facing the can 5.
  • the second axial magnet arrangement 17 is contacted by the bearing sleeve 25 on two sides.
  • the bearing sleeve 25 and the bearing ring 8 enclose the second axial magnet arrangement 17 together on all sides.
  • Fig. 2 a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with a second embodiment of an axial magnet arrangement 17, 19. In contrast to the first embodiment in Fig. 1 and 1a is in Fig.
  • the second axial magnet arrangement 19 is arranged on the annular section of the plateau region 5b.
  • the exposed second axial magnet arrangement 19 is covered by the bearing sleeve 27 with the collar region 27a.
  • a radially circumferential recess 27b is formed in a heel region on the end face facing the plateau region 5b.
  • the first axial magnet arrangement 17 is inserted in the recess 27b.
  • An underside of the first axial magnet arrangement 17 forms a common plane with a base surface of the collar region 27a.
  • FIG.3 the magnetic agitator 1 according to the invention with a third embodiment of an axial magnet arrangement 17, 19.
  • a connecting base 29 is formed in a lower section of the can.
  • the magnetic agitator 1 is connected to a housing of the drive motor (not shown) via the connecting base 29.
  • a flange-like shoulder 29a is formed on the connecting base 29 below the drive ring 15 of the agitator head 3.
  • the flange-like shoulder 29a forms an axial stop of the drive ring 15.
  • the second axial magnet arrangement 19 is arranged in the flange-like shoulder 29a.
  • the first axial magnet arrangement 17 is arranged in an end face of the drive ring 15 facing the flange-like shoulder 29a.
  • the agitator head 3 is raised in the axial direction via the magnetic force F A of the first and second axial magnet arrangements 17, 19.
  • Fig.4 two schematic representations of the first and second axial magnet arrangements 17, 19.
  • the first and second axial magnet arrangements 17, 19 are arranged one above the other at a distance along the rotation axis R.
  • the first and second axial magnet arrangements 17, 19 each have a magnetic dipole.
  • a polarity of the first and second axial magnet arrangements 17, 19 is aligned orthogonally to the rotation axis R and divides the first and second axial magnet arrangements 17, 19 into a south pole S and a north pole N.
  • the polarity of the first and second axial magnet arrangements 17, 19 is arranged in opposite directions.
  • the north poles N1 and N2 repel each other.
  • the south poles S1 and S2 repel each other.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Magnetrührwerk (1) mit einem Rührkopf (3), einem Spalttopf (5) und einem Lagerzapfen (7), wobei der Lagerzapfen (7) als Radiallagerabschnitt auf dem Spalttopf (5) ausgebildet ist, wobei der Spalttopf (5) einen Antriebsabschnitt (9) aufweist, in dem eine drehbare erste Magnetanordnung (11) angeordnet ist, die magnetisch mit einer zweiten Magnetanordnung (13) am Rührkopf (3) gekoppelt ist, die in einem den Antriebsabschnitt (9) umgebenden Antriebsring (15) des Rührkopfes (3) angeordnet ist, wobei der Rührkopf (3) mit dem Lagerzapfen (7) eine radiale Gleitlagerpaarung bildet, wobei eine im Rührkopf (3) angeordnete erste Axial-Magnetanordnung (17) mit einer am Spalttopf (5) angeordneten zweiten Axial-Magnetanordnung (19) eine axial wirkende magnetische Lagerpaarung bildet.The invention relates to a magnetic stirrer (1) with a stirring head (3), a containment shell (5) and a bearing journal (7), wherein the bearing journal (7) is designed as a radial bearing section on the containment shell (5), wherein the containment shell (5) has a drive section (9) in which a rotatable first magnet arrangement (11) is arranged, which is magnetically coupled to a second magnet arrangement (13) on the stirring head (3), which is arranged in a drive ring (15) of the stirring head (3) surrounding the drive section (9), wherein the stirring head (3) forms a radial plain bearing pairing with the bearing journal (7), wherein a first axial magnet arrangement (17) arranged in the stirring head (3) forms an axially acting magnetic bearing pairing with a second axial magnet arrangement (19) arranged on the containment shell (5).

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein und insbesondere auf ein Magnetrührwerk mit einem Rührkopf, einem Spalttopf und einem Lagerzapfen nach Anspruch 1.The present disclosure relates generally and particularly to a magnetic stirrer having a stirring head, a containment shell and a bearing journal according to claim 1.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Magnetrührwerke werden bereits in der Prozesstechnik, insbesondere in der Steriltechnik verwendet. Sie sind geeignet, um Flüssigkeitsvolumina von 2 Liter bis zu 50 m3 in einem hermetisch gekapselten Prozessraum bzw. Prozessbehälter zu durchmischen. Solche Prozessbehälter sind meist als stehender zylindrischer Behälter ausgelegt, bei denen das Magnetrührwerk in dem gewölbten Boden etwas exzentrisch angeordnet ist und so durch die asymmetrische Mischwirkung eine vollständige Durchmischung des Rührmediums erreicht.Magnetic stirrers are already used in process technology, especially in sterile technology. They are suitable for mixing liquid volumes from 2 liters up to 50 m 3 in a hermetically sealed process room or process container. Such process containers are usually designed as upright cylindrical containers in which the magnetic stirrer is arranged somewhat eccentrically in the curved base, thus achieving complete mixing of the stirring medium through the asymmetrical mixing effect.

Bei solchen Magnetrührwerken sitzt meistens ein Rührkopf auf einem Spalttopf, wobei der Rührkopf mit einem Lagerzapfen auf dem Spalttopf eine gemeinsame Gleitlagerpaarung bildet. Im Spalttopf befindet sich ein rotierbarer Magnet, der über Rotation den Rührkopf antreibt, wobei im Rührkopf ebenfalls ein Magnet angeordnet ist. Zur Minimierung der Reibung können am Rührkopf und im Bereich des Lagerzapfens oftmals Lagerbuchsen angebracht sein. Diese können extra abgedichtet sein, um mögliche Hohlräume oder Fugen gegen äußere Einflüsse zu verschließen. Ein Problem ist, dass im Betrieb Produktreste, Reinigungsmittel oder Wasserdampf trotz Dichtungen in Hohlräume oder Fugen gelangen kann. Das kann beispielsweise durch Temperaturschwankungen, Eigenschaften des Rührgutes (kriechende Öle etc.) oder Reinigungsvorgänge bedingt sein. Diese Verunreinigungen können oft nur entfernt werden, indem die Lagerung komplett zerlegt wird. Dazu kann es notwendig sein, entweder den Spalttopf zu entnehmen und zu demontieren oder - bei einem eingeschweißten Spalttopf - den Behälter zu betreten. Bleiben die Fugen/Hohlräume ungereinigt, können die dort vorhandenen Reste ggf. keimbelastet werden und das Rührgut kontaminieren. Solche Verunreinigungen sind bei der weitgehend aseptischen oder sterilen Herstellung von Pharmaprodukten oder Lebensmitteln nicht akzeptabel.In such magnetic stirrers, a stirring head is usually mounted on a containment shell, whereby the stirring head forms a common plain bearing pair with a bearing pin on the containment shell. The containment shell contains a rotatable magnet that drives the stirring head via rotation, whereby a magnet is also arranged in the stirring head. To minimize friction, bearing bushes can often be attached to the stirring head and in the area of the bearing pin. These can be specially sealed to close off possible cavities or joints against external influences. One problem is that during operation, product residues, cleaning agents or water vapor can get into cavities or joints despite seals. This can be caused, for example, by temperature fluctuations, properties of the material being stirred (creeping oils, etc.) or cleaning processes. These contaminants can often only be removed by completely dismantling the bearing. To do this, it may be necessary either to remove and dismantle the containment shell or - in the case of a welded containment shell - to enter the container. If the joints/cavities remain uncleaned, the residues present there may become contaminated with germs and contaminate the material being mixed. Such contamination is unacceptable in the largely aseptic or sterile production of pharmaceutical products or food.

Ein weiteres Problem ist Verschleiß, der besonders an Kontaktstellen wie z.B. Lagerbuchsen oder Axialanschlägen auftreten kann. Die Lagerbuchsen können mit der Zeit verschleißen, wodurch es zu einem Materialabtrag kommt. Besonders betroffen ist der Axialanschlag des Rührkopfs auf dem Spalttopf. Durch den konstruktiv notwendigen Anschlag kann es in diesem Bereich zu Absplitterungen kommen, die in das Rührgut gelangen können. Die DE 10 2013 104 788 A1 versucht dieses Problem dadurch zu lösen, dass im Bereich des Lagerzapfens und einem dem Lagerzapfen umgebenden Fußbereich eine Lagerschicht mit erhöhter Härte eingesetzt wird. Weiterhin sind die Magnete so angeordnet, dass sich der Rührkopf derart in Bewegung versetzt, dass er durch eine Auftriebswirkung leicht angehoben wird. Beim Anhalten des Rührkopfs lässt die Auftriebswirkung nach und der Rührkopf setzt sich wieder auf dem Axialanschlag bzw. der Lagerschicht ab, wo dieser dann wieder gleitend gelagert wird.Another problem is wear, which can occur particularly at contact points such as bearing bushes or axial stops. The bearing bushes can wear over time, causing material to be removed. The axial stop of the agitator head on the can is particularly affected. The stop required by the design can lead to splinters in this area, which can get into the material being agitated. EN 10 2013 104 788 A1 tries this The problem is solved by using a bearing layer with increased hardness in the area of the bearing journal and a foot area surrounding the bearing journal. Furthermore, the magnets are arranged in such a way that the stirring head is set in motion in such a way that it is slightly lifted by a buoyancy effect. When the stirring head is stopped, the buoyancy effect decreases and the stirring head settles back on the axial stop or the bearing layer, where it is then supported in a sliding manner again.

Besonders bei Magnetrührwerken mit einem größeren Rührkopf ist es oftmals unvermeidlich, den Axialanschlag zu nutzen. Dadurch kann die Gefahr von Abrieb oder Absplitterungen im Bereich des Axialanschlags signifikant erhöht werden, was allgemein in der Steriltechnik, insbesondere in der Herstellung von Pharmaprodukten oder Lebensmitteln nicht akzeptabel ist.Especially with magnetic stirrers with a larger stirring head, it is often unavoidable to use the axial stop. This can significantly increase the risk of abrasion or chipping in the area of the axial stop, which is generally unacceptable in sterile technology, especially in the production of pharmaceutical products or food.

Aus der WO 2011/049492 A1 ist eine Rührvorrichtung bekannt, bei der - teilweise freiliegende - Magnete im Bereich des Lagerzapfens und der Gleitlagerpaarung angeordnet sind. Dies kann unter anderem hohen fertigungstechnischen Aufwand erfordern. Die Magnete sind im so eingebauten Zustand nur bedingt zugänglich oder austauchbar.From the WO 2011/049492 A1 A stirring device is known in which partially exposed magnets are arranged in the area of the bearing journal and the plain bearing pair. This can require, among other things, a high level of manufacturing effort. The magnets are only partially accessible or replaceable when installed in this way.

AUFGABETASK

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Magnetrührwerk zur Verfügung zu stellen, bei dem die oben genannten Nachteile wenigstens teilweise verringert werden.The object of the present invention is therefore to provide an improved magnetic stirrer in which the above-mentioned disadvantages are at least partially reduced.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung. Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Magnetrührwerk mit einem Rührkopf, einem Spalttopf und einem Lagerzapfen, wobei der Lagerzapfen als Radiallagerabschnitt auf dem Spalttopf ausgebildet ist, wobei der Spalttopf einen Antriebsabschnitt aufweist, in dem eine drehbare erste Magnetanordnung angeordnet ist, die magnetisch mit einer zweiten Magnetanordnung am Rührkopf gekoppelt ist, die in einem den Antriebsabschnitt umgebenden Antriebsring des Rührkopfes angeordnet ist, wobei der Rührkopf mit dem Lagerzapfen eine radiale Gleitlagerpaarung bildet, wobei eine im Rührkopf angeordnete erste Axial-Magnetanordnung mit einer am Spalttopf angeordneten zweiten Axial-Magnetanordnung eine axial wirkende magnetische Lagerpaarung bildet. Durch die axial wirkende magnetische Lagerpaarung kann der Einsatz eines Axialanschlags reduziert oder minimiert werden. Weiterhin ist die axial wirkende magnetische Lagerpaarung einfach zu montieren und kann im Bedarfsfall mit geringem Aufwand getauscht werden.This object is achieved by the present invention. According to a first aspect, the present invention provides a magnetic stirrer with a stirring head, a containment shell and a bearing journal, wherein the bearing journal is designed as a radial bearing section on the containment shell, wherein the containment shell has a drive section in which a rotatable first magnet arrangement is arranged, which is magnetically coupled to a second magnet arrangement on the stirring head, which is arranged in a drive ring of the stirring head surrounding the drive section, wherein the stirring head forms a radial plain bearing pairing with the bearing journal, wherein a first axial magnet arrangement arranged in the stirring head forms an axially acting magnetic bearing pairing with a second axial magnet arrangement arranged on the containment shell. The axially acting magnetic bearing pairing can reduce or minimize the use of an axial stop. Furthermore, the axially acting magnetic bearing pairing is easy to install and can be replaced with little effort if necessary.

Der Lagerzapfen kann über eine Stirnfläche oder Fußbereich des Lagerzapfens mit einem Plateaubereich des Spalttopfs verbunden sein. Der Lagerzapfen und der Spalttopf können einteilig oder zweiteilig ausgeführt sein. Das Magnetrührwerk kann z.B. durch einen Getriebemotor oder einen anderen Motor angetrieben werden. Der Getriebemotor kann insbesondere ein Schneckengetriebemotor sein.The bearing pin can be connected to a plateau area of the containment shell via a front surface or foot area of the bearing pin. The bearing pin and the containment shell can be designed as one or two parts. The magnetic agitator can be driven by a gear motor or a another motor. The geared motor can in particular be a worm geared motor.

Die erste und zweite Axial-Magnetanordnung ist außerhalb der radialen Gleitlagerpaarung angeordnet. Durch die Anordnung der axial wirkenden magnetischen Lagerpaarung kann die radiale Lagerung des Rührkopfs partiell magnetisch über die erste und zweite Magnetanordnung und partiell tribologisch über die radiale Gleitlagerpaarung erfolgen. Ein Vorteil, der sich hieraus ergeben kann, ist, dass die radiale Gleitlagerpaarung insbesondere im Bereich des Lagerzapfens nicht durch zusätzliche Magnete bzw. Magnetkräfte beeinflusst wird. Dadurch kann eine Reibung zwischen dem Rührkopf und dem Lagerzapfen zusätzlich minimiert werden. Weiterhin kann eine Abriebbildung und im Bereich des Lagerzapfens verringert werden. Dadurch, dass die axial wirkende magnetische Lagerpaarung nicht die radiale Lagerung beeinflusst, kann insgesamt die Reibung verringert werden. In dieser Folge kann zusätzlich eine notwendige Antriebsenergie verringert werden.The first and second axial magnet arrangements are arranged outside the radial plain bearing pair. Due to the arrangement of the axially acting magnetic bearing pair, the radial bearing of the agitator head can be partially magnetically via the first and second magnet arrangements and partially tribologically via the radial plain bearing pair. One advantage that can result from this is that the radial plain bearing pair is not influenced by additional magnets or magnetic forces, particularly in the area of the bearing journal. This can further minimize friction between the agitator head and the bearing journal. Furthermore, abrasion can be reduced in the area of the bearing journal. Because the axially acting magnetic bearing pair does not influence the radial bearing, the overall friction can be reduced. As a result, the necessary drive energy can also be reduced.

Das Magnetrührwerk bzw. deren einzelne Komponenten wie Rührkopf, Spalttopf oder Lagerzapfen können aus einem Stahl sein. Der Stahl kann ein austenitischer Stahlwerkstoff (z.B. 1.4301, 1.4404, 1.4435, 1.4462) sein. Die Magnete, insbesondere die Magnete der ersten und/oder zweiten Magnetanordnung, können Dauermagnete (Permanentmagnete) sein. Der Dauermagnet kann ein Neodym-Eisen-Bor, Samarium-Cobalt, Alnico, Sr-Ferrit Magnet oder ein anderer Dauermagnet sein. Zum Sterilisieren werden Komponenten des Magnetrührwerks bei Temperaturen bis zu 140 °C autoklaviert. Konventionelle Magnete können in einem solchen Temperaturbereich eine voreingestellte Haltekraft verlieren. Daher können Hochtemperaturmagnete mit einer Gebrauchstemperatur von mindestens 140 °C (z.B. Typ SH, UH, EH, AH, Y) eingesetzt werden.The magnetic stirrer or its individual components such as the stirring head, containment shell or bearing journal can be made of steel. The steel can be an austenitic steel material (e.g. 1.4301, 1.4404, 1.4435, 1.4462). The magnets, in particular the magnets of the first and/or second magnet arrangement, can be permanent magnets. The permanent magnet can be a neodymium-iron-boron, samarium-cobalt, alnico, Sr-ferrite magnet or another permanent magnet. For sterilization, components of the magnetic stirrer are autoclaved at temperatures up to 140 °C. Conventional magnets can lose a preset holding force in such a temperature range. Therefore, high-temperature magnets with a service temperature of at least 140 °C (e.g. type SH, UH, EH, AH, Y) can be used.

Eine Polung der ersten und zweiten Axial-Magnetanordnung kann entgegengesetzt ausgerichtet oder angeordnet sein. Die erste und zweite-Axialmagnetanordnung können sich abstoßen. Durch die entgegengesetzte Polung kann eine axiale Magnetkraft ausgebildet werden. Die axiale Magnetkraft zwischen der ersten und zweiten Axial-Magnetanordnung kann über Magnete einstellbar sein. Die axiale Magnetkraft kann in einem nicht rotierenden Zustand größer sein als eine Gewichtskraft des Rührkopfs. Die axiale Magnetkraft kann den Rührkopf in einem nicht rotierenden Zustand gegenüber dem Spalttopf in einer axialen Richtung anheben. Die Magnetkraft kann in einem nicht rotierenden Zustand geringer sein als die Gewichtskraft des Rührkopfs. Die axiale Magnetkraft kann den Rührkopf in einem rotierenden Zustand in einer axialen Richtung anheben, beispielsweise durch eine Auftriebswirkung/-kraft.A polarity of the first and second axial magnet arrangement can be aligned or arranged in opposite directions. The first and second axial magnet arrangement can repel each other. An axial magnetic force can be formed through the opposite polarity. The axial magnetic force between the first and second axial magnet arrangement can be adjustable via magnets. The axial magnetic force can be greater than a weight of the stirring head in a non-rotating state. The axial magnetic force can lift the stirring head in an axial direction relative to the containment shell in a non-rotating state. The magnetic force can be less than the weight of the stirring head in a non-rotating state. The axial magnetic force can lift the stirring head in an axial direction in a rotating state, for example through a buoyancy effect/force.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Ausführungsformen werden beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1
eine Halbschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1;
Fig. 1a
eine Halbschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 mit einer Lagerhülse;
Fig. 1b
eine Halbschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 mit einer erhöhten ersten Magnetanordnung 11;
Fig, 1c
eine Halbschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 mit einem Ausführungsbeispiel einer Lagerhülse 25 am Rührkopf 3;
Fig. 2
eine Halbschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Axial-Magnetanordnung 17, 19;
Fig. 3
eine Halbschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer Axial-Magnetanordnung 17, 19; und
Fig. 4
eine schematische Darstellung der ersten und zweiten Axialmagnetanordnung 17, 19.
Embodiments are described by way of example and with reference to the accompanying drawings. They show:
Fig.1
a half-sectional view of a magnetic stirrer 1 according to the invention;
Fig. 1a
a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with a bearing sleeve;
Fig. 1b
a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with a raised first magnet arrangement 11;
Fig. 1c
a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with an embodiment of a bearing sleeve 25 on the stirring head 3;
Fig.2
a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with a second embodiment of an axial magnet arrangement 17, 19;
Fig.3
a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with a third embodiment of an axial magnet arrangement 17, 19; and
Fig.4
a schematic representation of the first and second axial magnet arrangement 17, 19.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Vor einer detaillierten Beschreibung der Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 1 folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsformen.Before a detailed description of the embodiment with reference to Fig.1 First, general explanations of the embodiments follow.

Der Begriff "axial" unter anderem im Anspruch 1 bezieht sich auf eine Rotationsachse, um die der Rührkopf rotierbar gelagert ist. Die Rotationsachse durchsetzt einen zylinderförmigen Lagerzapfen axial.The term "axial" in claim 1, among others, refers to a rotation axis around which the stirring head is mounted so that it can rotate. The rotation axis passes axially through a cylindrical bearing journal.

Der Begriff "höher" unter anderem im Anspruch 2 bezieht sich auf einen Höhenunterschied entlang der Rotationsachse. In diesem Zusammenhang ist "höher" die Richtung, die in die Richtung einer Stirnseite des Lagerzapfens verläuft.The term "higher" in claim 2, among others, refers to a height difference along the axis of rotation. In this context, "higher" is the direction that runs in the direction of a front side of the bearing journal.

Das erfindungsgemäße Magnetrührwerk zeichnet sich durch Folgendes aus:
Es gibt Ausführungsformen, bei denen die erste Axial-Magnetanordnung und/oder die zweite Axial-Magnetanordnung um die Rotationsachse radial beabstandet ist und konzentrisch zur Rotationsachse ausgerichtet ist. Die erste Axial-Magnetanordnung und/oder die zweite Axial-Magnetanordnung kann derart angeordnet sein, dass sie die Rotationsachse nicht kontaktieren. Die erste Axial-Magnetanordnung und/oder die zweite Axial-Magnetanordnung kann als Ringmagnet ausgeführt sein.The magnetic stirrer according to the invention is characterized by the following:
There are embodiments in which the first axial magnet arrangement and/or the second axial magnet arrangement is radially spaced around the axis of rotation and is aligned concentrically to the axis of rotation. The first axial magnet arrangement and/or the second axial magnet arrangement can be arranged such that they do not contact the axis of rotation. The first axial magnet arrangement and/or the second axial magnet arrangement can be designed as a ring magnet.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die erste Magnetanordnung entlang einer Rotationsachse höher angeordnet ist als die zweite Magnetanordnung. Die erste Magnetanordnung kann in einem nicht rotierenden Zustand höher angeordnet sein als die zweite Magnetanordnung. Die erste Magnetanordnung kann in einem nicht rotierenden Zustand und einem Zustand, in dem die axiale Magnetanordnung den Rührkopf nicht anhebt, höher angeordnet sein als die zweite Magnetanordnung. Vorteilhafterweise kann die erste Magnetanordnung zwischen 1 mm und 4 mm höher angeordnet sein, insbesondere zwischen 1 mm und 3 mm, insbesondere 2 mm. Durch die höhere erste Magnetanordnung im Spalttopf kann der Rührkopf im rotierenden Zustand leicht angehoben werden. Dadurch kann eine Reibung im Axialanschlag, insbesondere beim Anfahren und Abschalten des Magnetrührwerks verringert werden.There are embodiments in which the first magnet arrangement is arranged higher along a rotation axis than the second magnet arrangement. The first magnet arrangement can be arranged higher than the second magnet arrangement in a non-rotating state. The first magnet arrangement can be arranged higher than the second magnet arrangement in a non-rotating state and a state in which the axial magnet arrangement does not lift the stirring head. Advantageously, the first magnet arrangement can be arranged between 1 mm and 4 mm higher, in particular between 1 mm and 3 mm, in particular 2 mm. The higher first magnet arrangement in the containment shell allows the stirring head to be slightly raised in the rotating state. This can reduce friction in the axial stop, in particular when starting up and switching off the magnetic stirrer.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen der Rührkopf eine erste radial umlaufende Nut aufweist, wobei die erste Axial-Magnetanordnung in der ersten umlaufenden Nut angeordnet ist. Die radial umlaufende Nut kann im Rührkopf angeordnet sein, insbesondere in einem Lagerring. Der Lagerring kann im Bereich des Lagerzapfens angeordnet sein. Im inneren des Lagerrings kann eine Lagerhülse ausgebildet sein. Die Lagerhülse kann mit dem Lagerring fest verbunden sein. Die Lagerhülse kann gemeinsam mit dem Rührkopf rotieren. Die Lagerhülse am Lagerring kann aus einem keramischen Werkstoff sein. Der keramische Werkstoff kann Siliciumcarbid (SiC) sein.There are embodiments in which the stirring head has a first radially encircling groove, wherein the first axial magnet arrangement is arranged in the first encircling groove. The radially encircling groove can be arranged in the stirring head, in particular in a bearing ring. The bearing ring can be arranged in the area of the bearing journal. A bearing sleeve can be formed inside the bearing ring. The bearing sleeve can be firmly connected to the bearing ring. The bearing sleeve can rotate together with the stirring head. The bearing sleeve on the bearing ring can be made of a ceramic material. The ceramic material can be silicon carbide (SiC).

Die Nut kann einen viereckigen Querschnitt haben. Die Nut kann quadratisch oder rechteckförmig sein. Die erste Axial-Magnetanordnung kann einteilig oder mehrteilig sein. Die Axial-Magnetanordnung kann ringförmig sein. Die mehrteilige Axial-Magnetanordnung kann mehrere Magnetsegmente umfassen. Ein Magnetsegment kann viereckig sein oder kreisringsegmentförmig sein. Die erste Axial-Magnetanordnung kann partiell oder vollständig in der Nut eingebettet sein. Die erste Axial-Magnetanordnung kann einen bündigen Abschluss mit der Nut und/oder einer inneren Mantelfläche des Rührkopfs bilden.The groove can have a square cross-section. The groove can be square or rectangular. The first axial magnet arrangement can be one-piece or multi-piece. The axial magnet arrangement can be ring-shaped. The multi-piece axial magnet arrangement can comprise multiple magnet segments. A magnet segment can be square or circular ring-shaped. The first axial magnet arrangement can be partially or completely embedded in the groove. The first axial magnet arrangement can form a flush finish with the groove and/or an inner surface of the stirring head.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die erste Axial-Magnetanordnung allseitig mediendicht umschlossen ist. Die Magnetanordnung kann allseitig mediendicht umschlossen sein, insbesondere in einem Fall, in dem die Magnetanordnung gegen Fluide, insbesondere Flüssigkeiten gekapselt sein soll. Durch die vollständige Kapselung können sich keine Rückstände oder Ablagerungen im Bereich der ersten Axial-Magnetanordnung bilden. Dies ist besonders für eine sterile Arbeitsumgebung vorteilhaft. Die erste Axial-Magnetanordnung kann im Rührkopf, insbesondere Lagerring vollständig formschlüssig umschlossen sein. Die erste Axial-Magnetanordnung kann mit einem Laserschweißprozess mit oder ohne Fremdmaterial umschlossen werden.There are embodiments in which the first axial magnet arrangement is enclosed on all sides in a media-tight manner. The magnet arrangement can be enclosed on all sides in a media-tight manner, in particular in a case in which the magnet arrangement is to be encapsulated against fluids, in particular liquids. Due to the complete encapsulation, no residues or deposits can form in the area of the first axial magnet arrangement. This is particularly advantageous for a sterile working environment. The first axial magnet arrangement can be completely enclosed in a form-fitting manner in the stirring head, in particular the bearing ring. The first axial magnet arrangement can be enclosed with a laser welding process with or without foreign material.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die zweite Axial-Magnetanordnung am Spalttopf zwischen der ersten Magnetanordnung im Antriebsabschnitt und dem Lagerzapfen angeordnet ist. Die zweite Axial-Magnetanordnung ist betrachtet von der Rotationsachse unterhalb oder tiefer der ersten Axial-Magnetanordnung angeordnet. Die zweite Axial-Magnetanordnung am Spalttopf kann an einer Innenseite des Spalttopfs, an einer Außenseite des Spalttopfs oder innerhalb einer Wandung des Spalttopfs angeordnet sein. Dadurch, dass die zweite Axial-Magnetanordnung nicht am Lagerzapfen angeordnet ist, kann im Bereich des Lagerzapfens die Bildung einer konstruktiven Fuge oder eines Hohlraums vermieden werden. Dadurch, dass die zweite Axial-Magnetanordnung nicht am Lagerzapfen angeordnet ist, kann der Bereich des Lagerzapfens ohne Fugen, Rillen oder anderen Vertiefungen ausgebildet sein. Dadurch kann Verschleiß und/oder Abrieb im Bereich der Gleitlagerpaarung minimiert werden.There are embodiments in which the second axial magnet arrangement is arranged on the containment shell between the first magnet arrangement in the drive section and the bearing journal. The second The axial magnet arrangement is arranged below or lower than the first axial magnet arrangement when viewed from the axis of rotation. The second axial magnet arrangement on the containment shell can be arranged on an inner side of the containment shell, on an outer side of the containment shell or within a wall of the containment shell. Because the second axial magnet arrangement is not arranged on the bearing journal, the formation of a structural gap or cavity in the area of the bearing journal can be avoided. Because the second axial magnet arrangement is not arranged on the bearing journal, the area of the bearing journal can be designed without gaps, grooves or other depressions. This can minimize wear and/or abrasion in the area of the plain bearing pair.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die zweite Axial-Magnetanordnung allseitig mediendicht umschlossen ist. Das bei der ersten Axial-Magnetanordnung zur allseitig mediendicht umschlossenen Anordnung Gesagte, kann analog auf die zweite Axial-Magnetanordnung angewendet werden.There are embodiments in which the second axial magnet arrangement is enclosed on all sides in a media-tight manner. What was said about the first axial magnet arrangement with its arrangement enclosed on all sides in a media-tight manner can be applied analogously to the second axial magnet arrangement.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen am Spalttopf eine zweite radial umlaufende Nut ausgebildet ist, wobei die zweite Axial-Magnetanordnung in der zweiten radial umlaufenden Nut angeordnet ist. Die Nut kann auf der Innenseite des Spalttopfs oder auf der Außenseite des Spalttopfs ausgebildet sein. Die Nut im Spalttopf kann einen viereckigen Querschnitt haben. Die Nut kann quadratisch oder rechteckförmig sein. Die zweite Axial-Magnetanordnung kann einteilig oder mehrteilig sein. Die Axial-Magnetanordnung kann ringförmig sein. Die mehrteilige Axial-Magnetanordnung kann mehrere Magnetsegmente umfassen. Ein Magnetsegment kann viereckig sein oder kreisringsegmentförmig sein. Die zweite Axial-Magnetanordnung kann vollständig in der Nut eingebettet sein. Die zweite Axial-Magnetanordnung kann einen bündigen Abschluss mit der Nut bilden.There are embodiments in which a second radially encircling groove is formed on the containment shell, wherein the second axial magnet arrangement is arranged in the second radially encircling groove. The groove can be formed on the inside of the containment shell or on the outside of the containment shell. The groove in the containment shell can have a quadrangular cross-section. The groove can be square or rectangular. The second axial magnet arrangement can be one-piece or multi-piece. The axial magnet arrangement can be annular. The multi-piece axial magnet arrangement can comprise multiple magnet segments. A magnet segment can be square or in the shape of a circular ring segment. The second axial magnet arrangement can be completely embedded in the groove. The second axial magnet arrangement can form a flush finish with the groove.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die zweite umlaufende Nut an einer der drehbaren ersten Magnetanordnung zugewandten Innenseite des Spalttopfs oder an einer dem Rührkopf zugewandten Außenseite des Spalttopfs angeordnet ist. Die Außenseite des Spalttopfs kann ein Plateaubereich des Spalttopfs sein. In dem Fall, in dem die zweite Axial-Magnetanordnung auf der Innenseite des Spalttopfs angeordnet ist, kann die zweite Axial-Magnetanordnung durch die konstruktive Anordnung des Spalttopfs allseitig mediendicht umschlossen sein. Zugleich kann die zweite Axial-Magnetanordnung lediglich über die Innenseite des Spalttopfs zugänglich sein. In dem Fall, in dem die zweite Axial-Magnetanordnung an der Außenseite des Spalttopfs angeordnet ist, kann die zweite Axial-Magnetanordnung ohne ein Zerlegen des Antriebsabschnitts zugänglich sein. Das ist beispielsweise bei einem Austausch oder einer Wartung vorteilhaft.There are embodiments in which the second circumferential groove is arranged on an inside of the can facing the rotatable first magnet arrangement or on an outside of the can facing the agitator head. The outside of the can can be a plateau area of the can. In the case in which the second axial magnet arrangement is arranged on the inside of the can, the second axial magnet arrangement can be enclosed on all sides in a media-tight manner by the structural arrangement of the can. At the same time, the second axial magnet arrangement can only be accessible via the inside of the can. In the case in which the second axial magnet arrangement is arranged on the outside of the can, the second axial magnet arrangement can be accessible without dismantling the drive section. This is advantageous, for example, during replacement or maintenance.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen der Lagerzapfen im Abschnitt der Gleitlagerpaarung eine Lagerhülse umfasst. Durch die Lagerhülse können die tribologischen Eigenschaften im Bereich des Lagerzapfens oder der Gleitlagerpaarung verbessert werden. Dadurch kann Verschleiß und Abrieb minimiert werden.There are designs in which the bearing journal in the section of the plain bearing pair includes a bearing sleeve. The bearing sleeve can improve the tribological properties in the area of the bearing journal or the plain bearing pair. This can minimize wear and abrasion.

Die Lagerhülse kann zylindrisch oder rohrförmig sein. An der Lagerhülse kann an einer Stirnseite eine Schulter (Bund) ausgebildet sein. Die Schulter kann scheibenförmig sein. Die Schulter kann auf dem Plateaubereich des Spalttopfs aufliegen. Die Lagerhülse kann auf den Lagerzapfen aufgesteckt, aufgeschrumpft oder aufgepresst sein. Die Lagerhülse kann axial von dem Lagerzapfen geführt sein. Die Lagerhülse kann mit einer Verdrehsicherung gegen eine Verdrehung gesichert sein. Die Lagerhülse kann aus Bronze, Weißmetall, Kunststoff, Keramik, einer Messinglegierung oder einem anderen vorteilhaften Material bestehen.The bearing sleeve can be cylindrical or tubular. A shoulder (collar) can be formed on one end of the bearing sleeve. The shoulder can be disc-shaped. The shoulder can rest on the plateau area of the containment shell. The bearing sleeve can be pushed onto the bearing journal, shrunk on or pressed on. The bearing sleeve can be guided axially by the bearing journal. The bearing sleeve can be secured against rotation with an anti-twist device. The bearing sleeve can be made of bronze, white metal, plastic, ceramic, a brass alloy or another advantageous material.

Die Lagerhülse kann eine Beschichtung sein. Die Beschichtung kann stoffschlüssig mit dem Lagerzapfen und/oder dem oberen Abschnitt des Spalttopfs verbunden sein. Die Beschichtung kann eine Dicke zwischen 2 µm und 2 mm, insbesondere zwischen 2 µm und 30 µm betragen.The bearing sleeve can be a coating. The coating can be firmly bonded to the bearing journal and/or the upper section of the containment shell. The coating can have a thickness of between 2 µm and 2 mm, in particular between 2 µm and 30 µm.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die zweite Axial-Magnetanordnung zwischen der Lagerhülse und dem Spalttopf angeordnet ist. Bei der Anordnung zwischen der Lagerhülse und dem Spalttopf kann die zweite Axial-Magnetanordnung im Bereich des Spalttopfs angeordnet sein, ohne eine Geometrieanpassung im Bereich des Spalttopfs oder des Lagerzapfens vornehmen zu müssen. Die zweite Axial-Magnetanordnung kann in der Lagerhülse angeordnet sein. In dem Fall, in dem die zweite Axial-Magnetanordnung in der Lagerhülse angeordnet ist, kann eine Zugänglichkeit der zweiten Axial-Magnetanordnung von außen möglich sein. Dadurch können Einbau und Wartung verbessert/vereinfacht werden.There are embodiments in which the second axial magnet arrangement is arranged between the bearing sleeve and the containment shell. When arranged between the bearing sleeve and the containment shell, the second axial magnet arrangement can be arranged in the area of the containment shell without having to make a geometry adjustment in the area of the containment shell or the bearing journal. The second axial magnet arrangement can be arranged in the bearing sleeve. In the case in which the second axial magnet arrangement is arranged in the bearing sleeve, the second axial magnet arrangement can be accessible from the outside. This can improve/simplify installation and maintenance.

Die zweite Axial-Magnetanordnung kann im Schulterbereich der Lagerhülse angeordnet sein. In einem Fersenbereich der Lagerhülse kann eine zusätzliche radial umlaufende Nut ausgebildet sein. Die Nut kann eine Ausnehmung sein. Der Fersenbereich kann ein Übergangs- oder Verbindungsbereich zwischen dem rohrförmigen Abschnitt und der Schulter sein. Die zweite Axial-Magnetanordnung kann in einem Standbereich der Lagerhülse bündig mit einer Standfläche der Lagerhülse bzw. Schulter abschließen. Die Standfläche kann dem Spalttopf zugewandt sein.The second axial magnet arrangement can be arranged in the shoulder area of the bearing sleeve. An additional radially circumferential groove can be formed in a heel area of the bearing sleeve. The groove can be a recess. The heel area can be a transition or connection area between the tubular section and the shoulder. The second axial magnet arrangement can be flush with a base area of the bearing sleeve or shoulder in a base area of the bearing sleeve. The base area can face the containment shell.

Es gibt Ausführungsformen, bei denen die zweite Axial-Magnetanordnung von der Lagerhülse und dem Spalttopf allseitig umschlossen ist. Die Lagerhülse kann eine zusätzliche Dichtung umfassen. Die Dichtung kann im unteren Bereich der Lagerhülse bzw. der Schulter angeordnet sein. Die Dichtung kann ein O-Ring sein. Durch die Dichtung kann eine durch die Lagerhülse gebildete Fuge oder ein Hohlraum zusätzlich gegen Verschmutzungen oder Rückstände abgedichtet sein.There are embodiments in which the second axial magnet arrangement is enclosed on all sides by the bearing sleeve and the containment shell. The bearing sleeve can include an additional seal. The seal can be arranged in the lower area of the bearing sleeve or the shoulder. The seal can be an O-ring. The seal can additionally seal a gap or cavity formed by the bearing sleeve against dirt or residue.

Zur Vereinfachung ist in allen Darstellungen in Fig. 1 bis Fig. 4 das Magnetrührwerk 1 lediglich halb dargestellt.For simplification, all representations in Fig. 1 to Fig. 4 the magnetic stirrer 1 is only half shown.

Zurückkommend zu Fig. 1 zeigt diese den Aufbau eines erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 im Halbschnitt. Das Magnetrührwerk 1 umfasst einen Rührkopf 3 und einen Spalttopf 5. Das Magnetrührwerk 1 ist in einen Prozessbehälter (nicht dargestellt) eingesetzt. In einem hohlen Antriebsabschnitt 9, der topfartig ausgebildet ist, sitzt im Inneren eine drehbare erste Magnetanordnung 11, die über eine Antriebswelle 6 mit einem Antriebsmotor (nicht dargestellt) verbunden ist.Returning to Fig.1 This shows the structure of a magnetic stirrer 1 according to the invention in half section. The magnetic stirrer 1 comprises a stirring head 3 and a can 5. The magnetic stirrer 1 is inserted into a process container (not shown). In a hollow drive section 9, which is designed like a can, there is a rotatable first magnet arrangement 11 inside, which is connected to a drive motor (not shown) via a drive shaft 6.

Der Rührkopf 3 umfasst einen Lagerring 8, einen Antriebsring 15 sowie mehrere Flügelelemente 4, welche jeweils den Antriebsring 15 mit dem Lagerring 8 verbinden. Der Lagerring 8 und der Antriebsring 15 sind konzentrisch zu einer Rotationsachse R angeordnet. Im Inneren des Antriebsrings 15 ist eine zweite Magnetanordnung 13 angeordnet, die magnetisch mit der drehbaren ersten Magnetanordnung 11 gekoppelt ist. Zwischen der Innenseite des Antriebsringes 15 und der Außenseite des Spalttopfes 5 ist ein Spalt.The stirring head 3 comprises a bearing ring 8, a drive ring 15 and several blade elements 4, each of which connects the drive ring 15 to the bearing ring 8. The bearing ring 8 and the drive ring 15 are arranged concentrically to a rotation axis R. A second magnet arrangement 13 is arranged inside the drive ring 15 and is magnetically coupled to the rotatable first magnet arrangement 11. There is a gap between the inside of the drive ring 15 and the outside of the can 5.

Im Inneren des Lagerrings 8 ist eine zylindrische Lagerhülse 25 angeordnet, die gleitend auf einem Lagerzapfen 7 sitzt, der einstückig auf einem Plateaubereich 5b des Spalttopfs 5 ausgebildet ist. Die zylindrische Lagerhülse 25 ist fest mit dem Lagerring 21 verbunden. Ein Durchmesser des Plateaubereichs 5b ist größer als ein Durchmesser des Lagerzapfens 7. Der Plateaubereich 5b um den Lagerzapfen 7 ist ringscheibenförmig und bildet eine ebene Fläche.A cylindrical bearing sleeve 25 is arranged inside the bearing ring 8 and is slidably seated on a bearing pin 7 which is formed in one piece on a plateau region 5b of the containment shell 5. The cylindrical bearing sleeve 25 is firmly connected to the bearing ring 21. A diameter of the plateau region 5b is larger than a diameter of the bearing pin 7. The plateau region 5b around the bearing pin 7 is annular disk-shaped and forms a flat surface.

Im Inneren des Lagerrings 8 ist eine erste Axial-Magnetanordnung 17 angeordnet. Die erste Axial-Magnetanordnung 17 ist oberhalb des Plateaubereichs 5b und innerhalb des ringscheibenförmigen Abschnitts beabstandet zu dem Plateaubereich 5b ausgerichtet. Die erste Axial-Magnetanordnung 17 ist im Lagerring 8 in einer ersten radial umlaufenden Nut 21 eingebettet. Die erste Axial-Magnetanordnung 17 wird durch drei Seitenflächen des Lagerrings 8 umgeben. Die erste Axial-Magnetanordnung 17 wird durch eine äußere Mantelfläche der Lagerhülse 25 und die erste radial umlaufende Nut 21 allseitig umschlossen.A first axial magnet arrangement 17 is arranged inside the bearing ring 8. The first axial magnet arrangement 17 is aligned above the plateau region 5b and within the ring-disk-shaped section at a distance from the plateau region 5b. The first axial magnet arrangement 17 is embedded in the bearing ring 8 in a first radially encircling groove 21. The first axial magnet arrangement 17 is surrounded by three side surfaces of the bearing ring 8. The first axial magnet arrangement 17 is enclosed on all sides by an outer surface of the bearing sleeve 25 and the first radially encircling groove 21.

Auf der Innenseite 5a des Spalttopfs 5 ist im Abschnitt des Plateaubereichs 5b innerhalb des ringscheibenförmigen Abschnitts eine zweite Axial-Magnetanordnung 19 angeordnet. Die zweite Axial-Magnetanordnung 19 ist auf der Innenseite 5a in einer zweiten radial umlaufenden Nut 23 eingebettet. Eine Dicke der zweiten Axial-Magnetanordnung 19 ist geringer als eine Wandstärke des Spalttopfs 5. Die zweite Axial-Magnetanordnung 19 ist von der Innenseite 5a des Spalttopfs 5 zugänglich angeordnet.A second axial magnet arrangement 19 is arranged on the inner side 5a of the containment shell 5 in the section of the plateau region 5b within the annular disk-shaped section. The second axial magnet arrangement 19 is embedded on the inner side 5a in a second radially circumferential groove 23. A thickness of the second axial magnet arrangement 19 is less than a wall thickness of the containment shell 5. The second axial magnet arrangement 19 is arranged so as to be accessible from the inner side 5a of the containment shell 5.

Der Rührkopf 3 wird durch eine die erste und die zweite Axial-Magnetanordnung 17, 19 erzeugende, sich abstoßende Magnetkraft FA, gegenüber dem Plateaubereich 5b des Spalttopfs 5, angehoben.The stirring head 3 is raised relative to the plateau region 5b of the can 5 by a repelling magnetic force F A generated by the first and second axial magnet arrangements 17, 19.

Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 1a das erfindungsgemäße Magnetrührwerk 1. Im Unterschied zu Fig. 1 ist am Magnetrührwerk 1 eine zusätzliche Lagerhülse 27 am Lagerzapfen 7 angeordnet. Die Lagerhülse 27 ist im Bereich des Lagerzapfens 7 konzentrisch und nicht rotierbar um den Lagerzapfen 7 angeordnet. Eine innere Mantelfläche der Lagerhülse 27 kontaktiert eine Mantelfläche des Lagerzapfens 7. Eine äußere Mantelfläche der Lagerhülse 27 kontaktiert eine innere Mantelfläche der Lagerhülse 25 am Lagerring 8.According to the present invention, Fig. 1a the magnetic stirrer 1 according to the invention. In contrast to Fig.1 An additional bearing sleeve 27 is arranged on the bearing pin 7 on the magnetic stirrer 1. The bearing sleeve 27 is arranged concentrically in the area of the bearing pin 7 and is not rotatable around the bearing pin 7. An inner surface of the bearing sleeve 27 contacts a surface of the bearing pin 7. An outer surface of the bearing sleeve 27 contacts an inner surface of the bearing sleeve 25 on the bearing ring 8.

Die zylindrische Lagerhülse 27 hat an einer Stirnseite einen ringscheibenförmigen Bundbereich 27a ausgebildet. Der Bundbereich 27a sitzt auf dem Plateaubereich 5b. Der Bundbereich 5b ist sandwichartig zwischen dem Lagerring 8 und dem Plateaubereich 5b angeordnet.The cylindrical bearing sleeve 27 has an annular disk-shaped collar region 27a formed on one end face. The collar region 27a sits on the plateau region 5b. The collar region 5b is arranged in a sandwich-like manner between the bearing ring 8 and the plateau region 5b.

Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 1b das erfindungsgemäße Magnetrührwerk 1 mit einer erhöhten ersten Magnetanordnung 11. Betrachtet zur vertikalen Rotationachse R ist die erste Magnetanordnung 11 im Spalttopf 5 im nicht rotierenden Zustand in einem Abstand s höher angeordnet als die zweite Magnetanordnung 13 im Antriebsring 15. In Fig. 1b ist die Magnetkraft FA der ersten und zweiten Axial-Magnetanordnung 17, 19 geringer als eine Gewichtskraft des Rührkopfs 3. Eine untere Stirnseite des Lagerrings 8 kontaktiert im nicht rotierenden Zustand den Plateaubereich 5b des Spalttopfs 5.According to the present invention, Fig. 1b the magnetic stirrer 1 according to the invention with a raised first magnet arrangement 11. Viewed in relation to the vertical axis of rotation R, the first magnet arrangement 11 in the containment shell 5 is arranged at a distance s higher in the non-rotating state than the second magnet arrangement 13 in the drive ring 15. In Fig. 1b the magnetic force F A of the first and second axial magnet arrangement 17, 19 is less than a weight force of the stirring head 3. A lower end face of the bearing ring 8 contacts the plateau area 5b of the can 5 in the non-rotating state.

Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 1c eine Halbschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 mit einem Ausführungsbeispiel der Lagerhülse 25 am Rührkopf 3. An der Lagerhülse 25 ist in einem dem Spalttopf 5 zugewandten Abschnitt ein schulterartiger Bundbereich 25a ausgebildet. Die zweite Axial-Magnetanordnung 17 wird über zwei Seiten von der Lagerhülse 25 kontaktiert. Die Lagerhülse 25 und der Lagerring 8 umschließen die zweite Axial-Magnetanordnung 17 gemeinsam allseitig. Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 2 eine Halbschnittdarstellung des erfindungsgemäßen Magnetrührwerks 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Axial-Magnetanordnung 17, 19. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 1a ist in Fig. 2 die zweite Axial-Magnetanordnung 19 auf dem ringförmigen Abschnitt des Plateaubereichs 5b angeordnet. Die freiliegende zweite Axial-Magnetanordnung 19 ist von der Lagerhülse 27 mit Bundbereich 27a abgedeckt. Im Bundbereich 27a ist auf der dem Plateaubereich 5b zugewandten Stirnseite in einem Fersenbereich eine radial umlaufende Ausnehmung 27b ausgebildet. In der Ausnehmung 27b ist die erste Axial-Magnetanordnung 17 eingesetzt. Eine Unterseite der ersten Axial-Magnetanordnung 17 bildet eine gemeinsame Ebene mit einer Standfläche des Bundbereichs 27a.According to the present invention, Fig. 1c a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with an embodiment of the bearing sleeve 25 on the stirring head 3. A shoulder-like collar area 25a is formed on the bearing sleeve 25 in a section facing the can 5. The second axial magnet arrangement 17 is contacted by the bearing sleeve 25 on two sides. The bearing sleeve 25 and the bearing ring 8 enclose the second axial magnet arrangement 17 together on all sides. According to the present invention, Fig. 2 a half-sectional view of the magnetic stirrer 1 according to the invention with a second embodiment of an axial magnet arrangement 17, 19. In contrast to the first embodiment in Fig. 1 and 1a is in Fig. 2 the second axial magnet arrangement 19 is arranged on the annular section of the plateau region 5b. The exposed second axial magnet arrangement 19 is covered by the bearing sleeve 27 with the collar region 27a. In the collar region 27a, a radially circumferential recess 27b is formed in a heel region on the end face facing the plateau region 5b. The first axial magnet arrangement 17 is inserted in the recess 27b. An underside of the first axial magnet arrangement 17 forms a common plane with a base surface of the collar region 27a.

Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 3 das erfindungsgemäße Magnetrührwerk 1 mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer Axial-Magnetanordnung 17, 19. In einem unteren Abschnitt des Spalttopfs ist ein Verbindungssockel 29 ausgebildet. Das Magnetrührwerk 1 ist über den Verbindungssockel 29 mit einem Gehäuse des Antriebsmotors (nicht dargestellt) verbunden. Am Verbindungssockel 29 ist unterhalb des Antriebsrings 15 des Rührkopfs 3 ein flanschartiger Absatz 29a ausgebildet. Der flanschartige Absatz 29a bildet einen axialen Anschlag des Antriebsrings 15. In dem flanschartigen Absatz 29a ist die zweite Axial-Magnetanordnung 19 angeordnet. In einer dem flanschartigen Absatz 29a zugewandten Stirnfläche des Antriebsrings 15 ist die erste Axial-Magnetanordnung 17 angeordnet. Der Rührkopf 3 wird über die Magnetkraft FA der ersten und zweiten Axial-Magnetanordnung 17, 19 in axialer Richtung angehoben.According to the present invention, Fig.3 the magnetic agitator 1 according to the invention with a third embodiment of an axial magnet arrangement 17, 19. A connecting base 29 is formed in a lower section of the can. The magnetic agitator 1 is connected to a housing of the drive motor (not shown) via the connecting base 29. A flange-like shoulder 29a is formed on the connecting base 29 below the drive ring 15 of the agitator head 3. The flange-like shoulder 29a forms an axial stop of the drive ring 15. The second axial magnet arrangement 19 is arranged in the flange-like shoulder 29a. The first axial magnet arrangement 17 is arranged in an end face of the drive ring 15 facing the flange-like shoulder 29a. The agitator head 3 is raised in the axial direction via the magnetic force F A of the first and second axial magnet arrangements 17, 19.

Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 4 zwei schematische Darstellungen der ersten und zweiten Axial-Magnetanordnung 17, 19. Die erste und zweite Axial-Magnetanordnung 17, 19 sind entlang der Rotationsachse R übereinander beabstandet angeordnet. Die erste und die zweite Axialmagnetanordnung 17, 19 haben jeweils einen magnetischen Dipol. Eine Polung der ersten und zweiten Axial-Magnetanordnung 17, 19 ist jeweils orthogonal zur Rotationsachse R ausgerichtet und unterteilt die erste und zweite Axialmagnetanordnung 17, 19 jeweils in einen Südpol S und einen Nordpol N. Die Polung der ersten und zweiten Axial-Magnetanordnung 17, 19 ist entgegensetzt angeordnet. In der linken schematischen Darstellung stoßen sich die Nordpole N1 und N2 voneinander ab. In der rechten schematischen Darstellung stoßen sich die Südpole S1 und S2 voneinander ab.According to the present invention, Fig.4 two schematic representations of the first and second axial magnet arrangements 17, 19. The first and second axial magnet arrangements 17, 19 are arranged one above the other at a distance along the rotation axis R. The first and second axial magnet arrangements 17, 19 each have a magnetic dipole. A polarity of the first and second axial magnet arrangements 17, 19 is aligned orthogonally to the rotation axis R and divides the first and second axial magnet arrangements 17, 19 into a south pole S and a north pole N. The polarity of the first and second axial magnet arrangements 17, 19 is arranged in opposite directions. In the left schematic representation, the north poles N1 and N2 repel each other. In the right schematic representation, the south poles S1 and S2 repel each other.

Weitere Ausführungen und Varianten der Erfindung ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Ansprüche.Further embodiments and variants of the invention will become apparent to the person skilled in the art within the scope of the claims.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11
MagnetrührwerkMagnetic stirrer
33
RührkopfStirring head
44
FlügelelementeWing elements
55
SpalttopfContainment can
5a5a
Innenseite des SpalttopfsInside of the containment shell
5b5b
PlateaubereichPlateau area
66
Antriebswelledrive shaft
77
LagerzapfenBearing journal
88th
LagerringBearing ring
99
AntriebsabschnittDrive section
1111
Erste MagnetanordnungFirst magnet arrangement
1313
Zweite MagnetanordnungSecond magnet arrangement
1515
AntriebsringDrive ring
1717
Erste Axial-MagnetanordnungFirst axial magnet arrangement
1919
Zweite Axial-MagnetanordnungSecond axial magnet arrangement
2121
Erste radial umlaufende NutFirst radial groove
2323
Zweite radial umlaufende NutSecond radial groove
2525
Lagerhülse am RührkopfBearing sleeve on the stirring head
2727
Lagerhülse am LagerzapfenBearing sleeve on the bearing journal
27a27a
BundbereichWaistband area
27b27b
AusnehmungRecess
2929
VerbindungssockelConnection base
29a29a
Flanschartiger AbsatzFlange-like heel
RR
RotationsachseRotation axis
FAFA
Axiale MagnetkraftAxial magnetic force
ss
AbstandDistance

Claims (12)

Magnetrührwerk (1) mit einem Rührkopf (3), einem Spalttopf (5) und einem Lagerzapfen (7), wobei der Lagerzapfen (7) als Radiallagerabschnitt auf dem Spalttopf (5) ausgebildet ist, wobei der Spalttopf (5) einen Antriebsabschnitt (9) aufweist, in dem eine drehbare erste Magnetanordnung (11) angeordnet ist, die magnetisch mit einer zweiten Magnetanordnung (13) am Rührkopf (3) gekoppelt ist, die in einem den Antriebsabschnitt (9) umgebenden Antriebsring (15) des Rührkopfes (3) angeordnet ist, wobei der Rührkopf (3) mit dem Lagerzapfen (7) eine radiale Gleitlagerpaarung bildet, wobei eine im Rührkopf (3) angeordnete erste Axial-Magnetanordnung (17) mit einer am Spalttopf (5) angeordneten zweiten Axial-Magnetanordnung (19) eine axial wirkende magnetische Lagerpaarung bildet.Magnetic stirrer (1) with a stirring head (3), a containment shell (5) and a bearing journal (7), wherein the bearing journal (7) is designed as a radial bearing section on the containment shell (5), wherein the containment shell (5) has a drive section (9) in which a rotatable first magnet arrangement (11) is arranged, which is magnetically coupled to a second magnet arrangement (13) on the stirring head (3), which is arranged in a drive ring (15) of the stirring head (3) surrounding the drive section (9), wherein the stirring head (3) forms a radial plain bearing pairing with the bearing journal (7), wherein a first axial magnet arrangement (17) arranged in the stirring head (3) forms an axially acting magnetic bearing pairing with a second axial magnet arrangement (19) arranged on the containment shell (5). Magnetrührwerk (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Axial-Magnetanordnung (17) und/oder die zweite Axial-Magnetanordnung (19) um eine Rotationsachse (R) radial beabstandet ist und konzentrisch zur Rotationsachse (R) ausgerichtet ist.Magnetic stirrer (1) according to claim 1, wherein the first axial magnet arrangement (17) and/or the second axial magnet arrangement (19) is radially spaced about a rotation axis (R) and is aligned concentrically to the rotation axis (R). Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Magnetanordnung (11) entlang einer Rotationsachse (R) höher angeordnet ist als die zweite Magnetanordnung (13).Magnetic stirrer (1) according to one of the preceding claims, wherein the first magnet arrangement (11) is arranged higher along a rotation axis (R) than the second magnet arrangement (13). Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rührkopf (3) eine erste radial umlaufende Nut (21) aufweist, wobei die erste Axial-Magnetanordnung (17) in der ersten radial umlaufenden Nut (21) angeordnet ist.Magnetic stirrer (1) according to one of the preceding claims, wherein the stirring head (3) has a first radially circumferential groove (21), wherein the first axial magnet arrangement (17) is arranged in the first radially circumferential groove (21). Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Axial-Magnetanordnung (17) allseitig mediendicht umschlossen ist.Magnetic stirrer (1) according to one of the preceding claims, wherein the first axial magnet arrangement (17) is enclosed on all sides in a media-tight manner. Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Axial-Magnetanordnung (19) am Spalttopf (5) zwischen der ersten Magnetanordnung (11) im Antriebsabschnitt (9) und dem Lagerzapfen (7) angeordnet ist.Magnetic stirrer (1) according to one of the preceding claims, wherein the second axial magnet arrangement (19) is arranged on the containment shell (5) between the first magnet arrangement (11) in the drive section (9) and the bearing pin (7). Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Axial-Magnetanordnung (19) allseitig mediendicht umschlossen ist.Magnetic stirrer (1) according to one of the preceding claims, wherein the second axial magnet arrangement (19) is enclosed on all sides in a media-tight manner. Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am Spalttopf (5) eine zweite radial umlaufende Nut (23) ausgebildet ist, wobei die zweite Axial-Magnetanordnung (19) in der zweiten radial umlaufenden Nut (23) angeordnet ist.Magnetic stirrer (1) according to one of the preceding claims, wherein a second radially encircling groove (23) is formed on the containment shell (5), wherein the second axial magnet arrangement (19) is arranged in the second radially encircling groove (23). Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite radial umlaufende Nut (23) an einer der drehbaren ersten Magnetanordnung (11) zugewandten Innenseite (5a) des Spalttopfs(5) oder an einer dem Rührwerk (3) zugewandten Außenseite des Spalttopfs (5) angeordnet ist.Magnetic agitator (1) according to one of the preceding claims, wherein the second radially circumferential groove (23) is arranged on an inner side (5a) of the containment shell (5) facing the rotatable first magnet arrangement (11) or on an outer side of the containment shell (5) facing the agitator (3). Magnetrührwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lagerzapfen (7) im Abschnitt der Gleitlagerpaarung eine Lagerhülse (27) umfasst.Magnetic stirrer (1) according to one of the preceding claims, wherein the bearing pin (7) comprises a bearing sleeve (27) in the section of the plain bearing pair. Magnetrührwerk (1) nach Anspruch 10, wobei die zweite Axial-Magnetanordnung (19) zwischen der Lagerhülse (27) und dem Spalttopf (5) angeordnet ist.Magnetic stirrer (1) according to claim 10, wherein the second axial magnet arrangement (19) is arranged between the bearing sleeve (27) and the containment shell (5). Magnetrührwerk (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei die zweite Axial-Magnetanordnung (19) von der Lagerhülse (27) und dem Spalttopf (5) allseitig umschlossen ist.Magnetic stirrer (1) according to claim 10 or 11, wherein the second axial magnet arrangement (19) is enclosed on all sides by the bearing sleeve (27) and the containment shell (5).
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7609874A (en) * 1973-12-12 1976-06-10 Martin W R B Motion to a fluid or other material
US20040047232A1 (en) * 2000-10-09 2004-03-11 Terentiev Alexandre N. System using a levitating, rotating pumping or mixing element and related methods
WO2011049492A1 (en) 2009-10-21 2011-04-28 Metenova Ab Device for stirring
CN202983593U (en) * 2012-11-20 2013-06-12 张良光 Magnetic levitation magnetic bottom stirring device
DE102013104788A1 (en) 2013-05-08 2014-11-13 Liquitec Ag magnetic stirrer
CN108176316A (en) * 2018-03-12 2018-06-19 成都英德生物医药设备有限公司 A kind of lower magnetic suspension mixing plant
KR20180113270A (en) * 2017-04-06 2018-10-16 세드나이엔지(주) Contactless Floting Type Magnetic Mixer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7396153B2 (en) 2005-04-05 2008-07-08 Andersson Per-Olof K Ultraclean magnetic mixer
DE102007059467B4 (en) 2007-12-11 2010-06-02 Minebea Co., Ltd. Magnetic thrust bearing
DE102013200655B4 (en) 2013-01-17 2015-11-05 Yasa Motors Poland Sp. z.o.o. Combined radial thrust bearing and wet runner pump
AT512841B1 (en) 2013-08-08 2014-05-15 Avl List Gmbh Non-contact magnetic coupling

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7609874A (en) * 1973-12-12 1976-06-10 Martin W R B Motion to a fluid or other material
US20040047232A1 (en) * 2000-10-09 2004-03-11 Terentiev Alexandre N. System using a levitating, rotating pumping or mixing element and related methods
WO2011049492A1 (en) 2009-10-21 2011-04-28 Metenova Ab Device for stirring
CN202983593U (en) * 2012-11-20 2013-06-12 张良光 Magnetic levitation magnetic bottom stirring device
DE102013104788A1 (en) 2013-05-08 2014-11-13 Liquitec Ag magnetic stirrer
KR20180113270A (en) * 2017-04-06 2018-10-16 세드나이엔지(주) Contactless Floting Type Magnetic Mixer
CN108176316A (en) * 2018-03-12 2018-06-19 成都英德生物医药设备有限公司 A kind of lower magnetic suspension mixing plant

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