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Title:
MODULAR STIRRING MECHANISM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/024708
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a modular stirring mechanism (2) which has a drive (3), a stirring mechanism unit (4), and a magnet coupling (1). The magnet coupling (1) is arranged between the drive (3) and the stirring mechanism unit (4) and has a cylindrical cavity (5), drive magnets (6), and stirring mechanism unit magnets (7). The drive magnets (6) are connected to the drive (3), and the stirring mechanism unit magnets (7) are connected to the stirring mechanism unit (4) and are arranged radially about the cavity (5). In the open state of the magnet coupling (1), the cavity (5) is open at the cavity end opposite the stirring mechanism unit (4), and the drive magnets (6) can be introduced into the cavity (5) of the magnet coupling (1) in order to close the magnet coupling (1) so as to couple the drive (3) and the stirring mechanism unit (4) and can be arranged on a plane together with the stirring mechanism magnets (7). The magnet coupling (1) has a quick closure (8) which closes the cavity (5) and establishes a connection between the drive (3) and the stirring mechanism unit (4) when the magnet coupling (1) is closed.

Inventors:
TRUMMER ERWIN (AT)
Application Number:
PCT/EP2017/069391
Publication Date:
February 08, 2018
Filing Date:
August 01, 2017
Export Citation:
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Assignee:
ZETA BIOPHARMA GMBH (AT)
International Classes:
B01F23/47; B01F23/57
Foreign References:
US5478149A1995-12-26
US20040076076A12004-04-22
JPS60125240A1985-07-04
US20130185911A12013-07-25
Attorney, Agent or Firm:
SCHWARZ & PARTNER PATENTANWÄLTE OG et al. (AT)
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Claims:
Patentansprüche:

1. Modulares Rührwerk (2), welches einen Antrieb (3) , eine Rührwerkseinheit (4), sowie eine Magnetkupplung (1) aufweist, wobei die Magnetkupplung (1) zwischen Antrieb (3) und Rührwerkseinheit (4) angeordnet ist, und einen zylindrischen Hohlraum (5), Antriebsmagnete (6) sowie Rühwerkseinheitmagnete (7) aufweist, wobei die Antriebsmagnete (6) mit dem Antrieb (3) verbunden sind und die Rührwerkseinheitmagnete (7) mit der Rührwerkseinheit (4) verbunden und radial um den Hohlraum (5) angeordnet sind, wobei der Hohlraum (5) im geöffneten Zustand der Magnetkupplung (1) an seinem der Rührwerkseinheit (4) im

Wesentlichen gegenüberliegenden Ende offen ist, und zum Schließen der Magnetkupplung (1) zur Koppelung von Antrieb (3) und Rührwerkseinheit (4) die Antriebsmagnete (6) in den Holraum (5) der Magnetkupplung (1) einführbar, und im Wesentlichen in einer Ebene mit den Rührwerksmagneten (7) anordenbar sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Magnetkupplung (1) einen Schnellverschluss (8) aufweist, welcher beim Schließen der Magnetkupplung (1) den Hohlraum (5) verschließt und eine Verbindung von Antrieb (3) und Rührwerkseinheit (4) herstellt, wobei in der Wand des Hohlraumes (5) in einer Trennebene (9) der Magnetkupplung (1) Stifte (10) angeordnet sind, welche in entsprechende

Ausnehmungen des gegenüberliegenden Teiles der Magnetkupplung (1) im Zuge der

Koppelung greifen.

2. Modulares Rührwerk (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der

Schnellverschluss (8) ein Schnellverschluss (8) der folgenden Gruppe ist: ein

Bajonettverschluss, eine Überwurfmutter, ein Milchrohrverschluss, ein TC- Verschluss.

3. Modulares Rührwerk nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der Hohlraum (5) im geöffneten Zustand der Magnetkupplung (1) mittels eines Verschlusses (14) verschließbar ist.

4. Modulares Rührwerk (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass der Verschluss (14) ein Verschluss (14) der folgenden Gruppe ist: ein Bajonettverschluss, ein

Milchrohrverschluss, ein Schraubdeckel, ein TC- Verschluss.

5. Behälter (11) insbesondere für heterogene, hoch-viskose Fluide mit darin enthaltenen Feststoffpartikeln, bestehend aus einem Behälterdeckel (12) und einem Behälterkörper (13), dadurch gekennzeichnet, dass

der Behälterdeckel (12) ein modulares Rührwerk (2) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.

Description:
Modulares Rührwerk

Die Erfindung betrifft ein modulares Rührwerk welches einen Antrieb, eine

Rührwerkseinheit, sowie eine Magnetkupplung aufweist, wobei die Magnetkupplung zwischen Antrieb und Rührwerkseinheit angeordnet ist, und einen zylindrischen Hohlraum, Antriebsmagnete sowie Rührwerkseinheitmagnete aufweist, wobei die Antriebsmagnete mit dem Antrieb verbunden sind und die Rührwerkseinheitmagnete mit der Rührwerkseinheit verbunden und radial um den Hohlraum angeordnet sind, wobei der Hohlraum im geöffneten Zustand der Magnetkupplung an seinem der Rührwerkseinheit im Wesentlichen

gegenüberliegenden Ende offen ist, und zum Schließen der Magnetkupplung zur Koppelung von Antrieb und Rührwerkseinheit die Antriebsmagnete in den Holraum der Magnetkupplung einführbar, und im Wesentlichen in einer Ebene mit den Rührwerksmagneten anordenbar sind.

Ein derartiges modulares Rührwerk wird beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, insbesondere im Bereich der Fruchtzubreitung eingesetzt.

Fruchtmischungen sind in der Regel hoch-viskose Flüssigkeiten welche Fruchtstücke enthalten. Diese werden in der Regel an einem Befüllungsstandort in Edelstahlbehälter abgefüllt, welche nach der Befüllung zur Weiterverwendung an den nächsten

Produktionsstandort transportiert werden. Die Behälter werden bis zur Befüllung bzw. bis zur Weiterverarbeitung des Inhaltes am Befüllungsstandort bzw. am Produktionsstandort möglichst platzsparend gelagert.

Nach der Verwendung werden die Behälter gereinigt, aseptisch wieder aufbereitet und stehen dann für eine Neubefüllung zur Verfügung. Auch hierbei ist eine möglichst platzsparende Lagerhaltung gereinigter bzw. ungereinigter Behälter notwendig. Insbesondere bei niedrigviskosen Fruchtmischungen setzen sich allerdings Fruchtstücke am Boden der Behälter ab, wodurch die Mischung inhomogen wird. Es ist somit notwendig vor einer Weiterverarbeitung die Mischung erneut im Behälter zu homogenisieren ohne diesen zu öffnen, da die

Fruchtmischung keimfrei zu halten ist.

Hierzu existieren am Markt Behälter mit integrierten Rührwerken, wobei diese mit einer Gleitringdichtung versehen sind. Für sterile Prozesse stellt diese allerdings eine

Gefahrenquelle dar, da bei Abnutzung und Verschleiß der Dichtung die Möglichkeit der Kontamination des Produkts besteht. Dies würde dazu führen, dass das Endprodukt, welches aus der Fruchtmischung hergestellt wird, verworfen werden muss.

Die EP 1 748 201 Bl offenbart einen Magnetrührer, welcher eine magnetische Kupplung zwischen Antrieb und Rührwerk aufweist, wodurch die Gleitringdichtung entfallen kann, und das Risiko der Kontamination des Produkts durch die Dichtung entfällt. Das Antriebs System ist bei der EP 1 748 201 Bl am Behälter mittels einer Anzahl von Schrauben befestigt.

Als Nachteilig hat sich in derartigen Konstruktionen erwiesen, dass die Behälter durch Ihre Form einen erheblichen Platzbedarf bei der Lagerung aufweisen, was die Lagerhaltungskosten erhöht. Des Weiteren verursacht das mit den Behältern verbundene Antriebs System erhöhte Anschaffungskosten und begrenzt die Lebensdauer der Behälter.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein modulares Rührwerk zu bilden, das die Nachteile der oben aufgeführten Konstruktionen vermeidet.

Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Magnetkupplung einen Schnellverschluss aufweist, welcher beim Schließen der Magnetkupplung den

Hohlraum verschließt und eine Verbindung von Antrieb und Rührwerkseinheit herstellt.

Das Rührwerk wird in den Behälterdeckel integriert, welcher auf verschiedene

Behältergrößen passt.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Rührwerks, insbesondere durch dessen modularen Aufbau in Verbindung mit der einfach zu lösenden Verbindung von Behälter und Antrieb ist der Behälter unabhängig vom Antrieb. Hierdurch wird der Vorteil erhalten, dass ein Antrieb für eine Vielzahl von Behältern genutzt werden kann. Folglich reduziert sich die Anzahl der notwendigen Antriebe für eine bestimmte Anzahl von Behältern, wobei die Antriebe am jeweiligen Produktionsstandort verbleiben können. Des Weiteren kann bei einem Ausfall eines Antriebs dieser einfach ersetzt werden, wodurch Stillstandszeiten im

Produktionsprozess reduziert werden. Insbesondere vorteilhaft ist, dass hierdurch auch die Lebensdauer der Behälter erhöht wird. Weiters ist es vorteilhaft, dass durch eine derartige Konstruktion die Anschaffungskosten der Behälter durch den vom jeweiligen Behälter unabhängigen Antrieb reduziert werden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass durch die einfache Demontage des Antriebs von den Behältern eine Stapelung der Behälter ermöglicht wird, wodurch eine platzsparende Lagerung gewährleistet werden kann.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der Reinigungsprozess der Behälter durch den Wegfall eines fix verbundenen Antriebs wesentlich erleichtert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen modularen Rührwerks sowie alternativer Ausführung s Varianten werden in weiterer Folge anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch die Magnetkupplung eines erfindungsgemäßen modularen Rührwerks in Frontalansicht.

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes modulares Rührwerk in

Frontalansicht.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch ein modulares Rührwerk welches in einen Behälterdeckel integriert ist mit getrenntem Antrieb und aufgesetztem Verschluss in einer Frontalansicht. Figur 4 zeigt zwei Behälter mit einem erfindungsgemäßen modularen Rührwerk mit demontiertem Antrieb und aufgesetztem Verschluss im gestapelten Zustand in einer

Frontalansicht.

Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsvariante einer Magnetkupplung 1 eines

erfindungsgemäßen modularen Rührwerks 2 im geschlossenen Zustand. Das Rührwerk 2 besteht aus einem Antrieb 3, einer Rührwerkseinheit 4, sowie der dazwischenliegenden Magnetkupplung 1. Der Antrieb 3 und die Rührwerkseinheit 4 sind in Figur 1 zur besseren Darstellung der Magnetkupplung 1 nur abschnittweise gezeigt. Die Magnetkupplung 1 ist aus einem Hohlraum 5 aufgebaut, in welchem sich im geschlossenen Zustand der

Magnetkupplung 1 Antriebsmagnete 6 befinden. Radial um den Hohlraum 5 sind in der Ebene der Antriebsmagnete 6 Rührwerkeinheitsmagnete 7 angeordnet. Im geschlossenen Zustand der Magnetkupplung 1 wird das Drehmoment des Antriebs 3 durch die magnetische Anziehung der Antriebsmagnete 6 und der Rührwerkeinheitsmagnete 7 vom Antrieb 3 auf die Rührwerkseinheit 4 übertragen.

Bei der Öffnung der Magnetkupplung 1 werden die Antriebsmagnete 6 aus dem Hohlraum 5 entfernt, wobei dieser hierzu mittels eines Schnellverschlusses 8 geöffnet wird.

Die Verbindung von Antrieb 3 und Rührwerkseinheit 4 erfolgt beim Schließen der

Magnetkupplung 1, wobei die Antriebsmagnete 6 in den Hohlraum 5 eingeführt werden und in der Ebene der Rührwerkeinheitsmagnete 7 angeordnet werden. Hierbei wird der Hohlraum 5 mittels des Schnellverschlusses 8 verschlossen.

Hierdurch wird der Vorteil erhalten, dass der Antrieb 3 auf einfache Weise mit der

Rührwerkseinheit 4 verbunden und auch wieder von dieser entfernt werden kann. Die Verwendung einer Magnetkupplung 1 ist vorteilhaft, da diese keine zusätzlichen Dichtungen nötig macht, welche eine potentiell Gefahrenquelle für die Keimfreiheit des Behälterinhalts darstellen.

Der Schnellverschluss 8 kann einer aus verschiedenen Schnellverschlüssen sein, wobei bevorzugterweise ein Bajonettverschluss, eine Überwurfmutter, ein Milchrohrverschluss oder ein TC-Verschluss zur Anwendung kommt.

Die Verwendung dieser Schnellverschlüsse ist besonders vorteilhaft, da diese auf dem Markt in großer Anzahl verfügbar sind und kein komplexes, spezielles Werkzeug benötigen um geöffnet bzw. geschlossen zu werden. Hierdurch wird zusätzlich die Handhabung erleichtert.

Die in Figur 1 dargestellte Magnetkupplung 1 weist eine Trennebene 9 auf in welcher die Magnetkupplung 1 getrennt werden kann. In dieser ist eine Anzahl von Stiften 10 angeordnet, welche in entsprechende Ausnehmungen des gegenüberliegenden Magnetkupplungsteiles beim Schließen der Magnetkupplung 1 greifen.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass die Magnetkupplung 1 durch die Stifte 10 zusätzlich gegen eventuell auftretende Belastungen wie Vibrationen oder Querbelastungen versteift wird.

Das in Figur 2 in einer Schnittansicht in der Frontalebene dargestellte modulare Rührwerk 2 ist, wie in Figur 4 dargestellt, bevorzugterweise Teil eines Behälters 11, wobei dieser aus einem Behälterdeckel 12 und einem Behälterkörper 13 aufgebaut ist. Figur 2 stellt das gesamte modulare Rührwerk 2 in einer bevorzugten Ausführungsvariante mit vollständigem Antrieb 3 und Rührwerkseinheit 4 dar, welche in Figur 1 nur abschnittsweise dargestellt werden. Die Magnetkupplung 1 des modularen Rühwerks 2 ist hierzu wie in Figur 3 im Detail dargestellt in den Behälterdeckel 12 integriert, wobei dieser den Hohlraum 5 der

Magnetkupplung 1 unterhalb der Trennebene 9 der Magnetkupplung 1 umschließt.

Durch diesen Aufbau wird der Vorteil erreicht, dass das modulare Rührwerk 2 durch die Kombination einheitlicher Behälterdeckel 12 mit Behälterkörpern 13 unterschiedlichen Fassungsvermögens in Behälter 11 verschiedener Größen integriert werden kann.

Figur 3 zeigt eine Schnittansicht in der Frontalebene eines modulares Rührwerks 2, in einer bevorzugten Ausführungsvariante, wobei der Antrieb 3 durch Trennung der Magnetkupplung 1 entfernt wurde. Das modulare Rührwerk 2 ist vom Behälterdeckel 12 umschlossen, welcher so wie die Rührwerkseinheit 4 nur abschnittsweise dargestellt ist. Der Hohlraum 5 der Magnetkupplung 1 ist in Figur 3 im geschlossenen Zustand in Frontalansicht dargestellt. Hierzu ist im getrennten Zustand der Magnetkupplung 1 ein Verschluss 14 auf die

Trennebene 9 der Magnetkupplung 1 aufgesetzt.

Hierdurch wird der Vorteil erhalten, dass der Hohlraum 5 der Magnetkupplung 1 durch das Aufsetzen des Verschlusses 14 nicht verschmutzt wird.

Der Verschluss 14 kann einer aus verschiedenen Verschlüssen sein, wobei bevorzugterweise ein Bajonettverschluss, eine Überwurfmutter, ein Milchrohrverschluss oder ein TC- Verschluss zur Anwendung kommt.

Die Verwendung dieser Verschlüsse ist besonders vorteilhaft, da diese auf dem Markt in großer Anzahl verfügbar sind und kein komplexes, spezielles Werkzeug benötigen um geöffnet bzw. geschlossen zu werden. Hierdurch wird zusätzlich die Handhabung erleichtert.

Figur 4 zeigt zwei Behälter 11 mit einem erfindungsgemäßen modularen Rührwerk 2 mit getrennter Magnetkupplung 1 und Verschluss 14 in einer Frontalansicht, welche aufeinander gestapelt sind. Der untere der beiden Behälter 11 ist zur Darstellung des darin integrierten modularen Rührwerks 2 in einer aufgeschnittenen Darstellung gezeigt.

Durch die Möglichkeit der Abnahme des Antriebs 3 von den Behältern 11 ist es möglich diese wie in Figur 4 dargestellt aufeinander zu stapeln.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass ein geringerer Platzbedarf für die Lagerhaltung von Behältern 11 notwendig ist, wodurch Lagerhaltungskosten reduziert werden. Das hierin offenbarte modulare Rührwerk 2 kann neben der Lebensmittelindustrie in allen Bereichen eingesetzt werden, in welchen es vorteilhaft ist, dass der Behälterinhalt keimfrei bleibt oder keine zusätzlichen Dichtungen für das Rührwerk 2 verwendet werden. Diese umfassen beispielsweise die pharmazeutische Industrie und die chemische Industrie. Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich für den Fachmann aus diesem beispielhaften Verweis.