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Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf die Mischtechnik, wie sie beispielsweise zum Mischen von Lebensmittelprodukten, Pharmazeutika und chemischen Produkten benötigt wird. Insbesondere bezieht sie sich auf Mischer, die magnetisch durch die Wand eines Mischgefäßes hindurch gekuppelt sind, sodass keine Dichtung in der Gehäusewand erforderlich ist, um Kraft auf den Mischer zu übertragen.
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Hintergrund der Erfindung
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Viele Produktionsprozesse erfordern das Mischen von Flüssigkeiten in einem ultrareinen Vorgang. Solche Produktionsprozesse können das Mischen von Produkten, wie beispielsweise Pharmazeutika, Lebensmitteln oder Chemikalien einschließen. Einige derselben verlangen eine aseptische Verarbeitung. Der Ausdruck „ultrarein”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich allgemein auf besonders strenge Forderungen an den Grad von Verunreinigungen, der in solchen Prozessen akzeptabel ist.
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Die Kontamination in Mischprozessen kann von mehreren Quellen stammen. Unter diesen sind es die Mischeinrichtung selbst und die Reinigungsvorgänge, die während der Verwendung einer solchen Einrichtung immer erforderlich sind.
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Eine Kontaminationsquelle stammt von den Dichtungen, die erforderlich sind, um ein Teil der Einrichtung, die in das Mischgefäß eindringen muss, abzudichten. Dichtungen können beispielsweise um eine Antriebsdrehwelle erforderlich sein, die einen Mischer im Gefäß antreibt. Aus diesen und anderen Gründen ist die Vermeidung solcher Dichtungen in hohem Maße erwünscht. Ein im
US-Patent 4 993 841 (Lofgren et al.) beschriebener Mischer ist ein Beispiel eines Mischers, der die Dichtung durch die Verwendung einer magnetischen Kupplung des Drehantriebs im Mischer beseitigt. Andere Mischersysteme, die eine magnetische Kupplung zur Beseitigung solcher Dichtungen verwenden, sind in den folgenden US-Patenten beschrieben:
4 209 259 (Rains et al.);
5 779 359 (Gambrill et al.);
5 758 965 (Gambrill et al.);
6 568 844 (Arthun et al.) und
6 854 877 (Hoobyar et al.).
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Eine andere Kontaminationsquelle ist die Relativbewegung von Lagerflächen gegeneinander. Dieses gilt besonders, wenn die Lagerflächen nicht von Flüssigkeit zur Schmierung der Lagerflächen umgeben sind. Wenn ein Mischgefäß von dem zu mischenden Produkt nahezu entleert ist (das Mischen findet typischerweise statt, während das Produkt aus dem Mischgefäß in andere Behälter übertragen wird), laufen die Lagerflächen innerhalb des Mischers „trocken”. Während dieser Betriebsperiode werden leichter Abriebpartikel erzeugt und finden dann ihren Weg in das Produkt, entweder in der laufenden Produktcharge oder in einer nachfolgenden Charge.
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Das Reinigen des Mischgefäßes und anderer Einrichtungen ist ebenfalls eine Kontaminationsquelle. Produkt, das möglicherweise verunreinigen kann, kann in Bereichen eingeschlossen werden, die während des Reinigungsvorganges schlecht zu erreichen sind. Es ist daher wünschenswert, wenn man in der Lage wäre, alle Bereiche innerhalb eines Ausrüstungsteils mit dem verwendeten Reinigungsfluid zu erreichen. Eine Sterilisierung als Teil des Reinigungsvorgangs erfordert zudem Ausrüstung, die hohen Temperaturen widersteht.
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Die vorhanden magnetisch gekuppelten Mischer beseitigen zwar das Durchdringen des Mischgefäßes mit einer Antriebswelle, erzeugen jedoch noch immer Verunreinigungen, die durch trockenen Lagerkontakt hervorgerufen werden, und wegen eines solchen Lagerkontaktes enthalten sie auch Bereiche innerhalb des Mischers, die schwierig zu reinigen sind.
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Es ist auch erwünscht, das solche Mischer auch in der Lage sind, ein hohes Maß an mechanischer Drehenergie in das gemischte Fluid zu übertragen. Unter solchen Bedingungen können die fluid-dynamischen Kräfte auf das Mischelement sowohl groß sein als auch sich schnell ändern wegen Variablen, wie hoher Flüssigkeitsviskosität, hoher Mischraten und Turbulenz. Unter solchen Bedingungen ist es notwendig, dass das Mischelement von den Lager innerhalb des Mischers gut abgestützt ist und dass die Stärke der magnetischen Kupplung groß genug ist, um die erforderlichen Antriebskräfte zu übertragen, insbesondere während Perioden hoher Beschleunigung.
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Die
DE 103 18 599 A1 offenbart einen Rührer zum Stoffreinigen von fluiden Phasen, bestehend aus einem mittels eines Lasers drehbar gelagerten Rührerkopf mit Rührwerkzeug sowie mit einer Kupplung zum berührungslosen, induktiven oder magnetischen Antrieb des Rührerkopfes und einem beispielsweise in einem Behälter fixierten Spaltkopf zur Aufnahme des antriebsseitigen Kupplungsteils. Um im Betrieb ein axiales Abheben des Rührerkopfes nach oben zu verhindern, sind Mittel zur Sicherung vorgesehen, die die nach oben wirkende Axialkraft aufnehmen.
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Die
EP 0 210 651 A2 offenbart eine Vorrichtung für eine Rührbehandlung mit einer Rührlamelle, die auf einem Drehkörper vorgesehen ist, der durch ein magnetisches umlaufendes Feld drehbar in einem Behandlungstank vorgesehen ist. Dabei wird das umlaufende magnetische Feld von einer im Tank angeordneten elektromagnetischen Spule erzeugt und der Drehkörper ist aus einem leitenden Material hergestellt oder umfasst ein solches leitendes Material, so dass der Drehkörper direkt durch das umlaufende magnetische Feld von der elektromagnetischen Spule gedreht wird.
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Aufgaben der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, einen magnetisch gekuppelten Mischer für Flüssigkeiten anzugeben, der die Probleme und Nachteile des Standes der Technik überwindet.
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Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen magnetisch gekuppelten Flüssigkeitsmischer anzugeben, der eine Abnutzung des Drucklagers beseitigt, wenn das Drucklager nicht in die gemischte Flüssigkeit eintaucht.
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Diese und andere Aufgaben der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.
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Übersicht über die Erfindung
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Die vorlegende Erfindung überwindet die oben genannten Probleme und Nachteile und löst die Aufgaben der Erfindung. Die Erfindung ist ein verbesserter magnetisch gekuppelter Mischer für Flüssigkeiten. Ein besonders Merkmal ist es, dass die vorliegende Erfindung einen Mischer angibt, der Lagerabrieb und daher eine Kontamination der gemischten Flüssigkeit praktisch beseitigt, während er eine gute Lagerung für den drehangetriebenen Teil des Mischers ergibt, wenn der angetriebene Teil die fluid-dynamischen Kräfte erfährt, die durch das Mischen viskoser Flüssigkeiten bei höheren Drehgeschwindigkeiten hervorrufen.
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Der Mischer für Flüssigkeiten ist ein magnetisch gekuppelter Mischer des Typs, der enthält: (a) eine Antriebskonsole, die an einem Mischgefäß befestigt ist und sich in dieses hinein erstreckt, (b) eine äußere erste Magnetgruppe benachbart der Antriebskonsole (c) einen Wellenzapfen, der sich von der Antriebskonsole in das Gefäß erstreckt und eine erste Drucklagerfläche hat, (d) einen angetriebenen Teil, der auf dem Wellenzapfen drehbar montiert ist und eine zweite Drucklagerfläche und eine zweite Magnetgruppe hat. Die Verbesserung enthält das Positionieren der ersten und zweiten Magnetgruppen in Bezug aufeinander im Mischer derart, dass die ersten und zweiten Drucklagerflächen wenigstens bei Abwesenheit von fluid-dynamischen Druckkräften auf den angetriebenen Teil oberhalb eines Schwellenwertes einen Abstand voneinander haben. Mit anderen Worten, wenn die Druckkräfte auf den angetriebenen Teil des Mischers unter der Magnetkraft parallel zur Achse des Wellenzapfens sind, um den der angetriebene Teil dreht, wird der angetriebene Teil magnetisch in einer solchen Position gehalten, dass die ersten und zweiten Drucklagerflächen miteinander nicht in Berührung sind.
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In hoch bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Mischers sind die ersten und zweiten Magnetgruppen in Bezug zueinander derart angeordnet, dass die ersten und zweiten Drucklagerflächen einander berühren, wenn die oben beschriebenen fluid-dynamischen Druckkräfte auf den angetriebenen Teil einwirken. Unter solchen Kräften, d. h., wenn die fluid-dynamischen Kräfte auf den angetriebenen Teil größer als die Magnetkraft parallel zur Achse des Wellenzapfens sind, bietet der Kontakt zwischen den ersten und zweiten Drucklagerflächen eine ausreichende Abstützung für den angetriebenen Teil, der einer Vielzahl von Kräften sowohl von den magnetisch gekuppelten Antriebskräften als auch von den fluid-dynamischen Kräften von der gemischten Flüssigkeit unterliegt.
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In gewissen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Mischers beträgt der Abstand zwischen den ersten und zweiten Drucklagerflächen zwischen 0,005 und 0,040 Zoll.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung enthält der angetriebene Teil mehrere radial montierte Mischflügel. In manchen dieser Ausführungsformen sind diese Mischflügel gebogen. In manchen Ausführungsformen enthält der angetriebene Teil auch vier oder ein mehrfaches an Mischflügeln. Insbesondere enthalten einige Ausführungsformen acht Mischflügel.
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In gewissen Ausführungsformen der Erfindung sind einige der Mischflügel lange Flügel und einige sind kurze Flügel.
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In hoch bevorzugten Ausführungsformen enthält der angetriebene Teil weiterhin ein Hülsenlager mit einem Ende, das die zweite Drucklagerfläche bildet, und das Hülsenlager umgibt einen Teil des Wellenzapfens mit einem Spalt dazwischen. In solchen Ausführungsformen strömt einiges der Flüssigkeit durch den Spalt und zwischen die ersten und zweiten Drucklagerflächen. In einigen dieser Ausführungsformen ist der Spalt 0,001 bis 0,003 Zoll breit.
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In anderen hoch bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Mischers enthält der angetriebene Teil weiterhin einen mittleren Zylinder innerhalb dessen das Hülsenlager montiert ist und einen äußeren Zylinder, in dem die zweite Magnetgruppe montiert ist. Die zwei Zylinder bilden eine ringförmige Öffnung zwischen sich, wodurch es Flüssigkeit ermöglicht wird, durch die ringförmige Öffnung und zwischen dem angetriebenen Teil und der Lagerkonsole zu strömen.
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In gewissen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Mischers ist die zweite Magnetgruppe in dem angetriebenen Teil mit Hochtemperatur-Epoxyharz befestigt.
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Es ist anzumerken, dass der Ausdruck „Flüssigkeit”, wie er hier verwendet wird, alle Arten von Fluiden umfasst, die auf die verschiedenste Weise zu mischen sind, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf das Bewegen, Umrühren, Zerschneiden, Suspendieren, Homogenisieren, Scheren, Dispergieren und Durchlüften. Der Andruck „Flüssigkeit”, wie er hier verwendet wird, erfasst auch Flüssigkeiten, die Feststoffpartikel enthalten.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Teildarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mischers, gezeigt als Seitenansicht. Gewisse Elements des Mischers sind aus der Zeichnung zur Klarheit weggelassen worden und Teile der schematischen Ansicht sind geschnitten dargestellt.
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2 ist eine schematische Querschnittsansicht ohne Hintergrund und zeigt die relativen Positionen der ersten und zweiten Magnetgruppen des Mischers von 1.
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3A ist eine Vergrößerung eines Teils des Mischers von 1 (wie in 1 angegeben), wobei die ersten und zweiten Drucklagerflächen in voneinander beabstandeten Positionen gezeigt sind.
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3B ist eine Vergrößerung desselben Teils des Mischers von 1, wobei die ersten und zweiten Drucklagerflächen miteinander in Berührung dargestellt sind.
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4A ist eine perspektivische Zeichnung einer Ausführungsform des angetriebenen Teils des Mischers von 1.
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4B ist eine Draufsicht auf den angetriebenen Teil von 4A.
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4C ist eine geschnittene Ansicht des angetriebenen Teils von 4A von unten ohne Hintergrund.
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4D ist eine schematische Seitenansicht des angetriebenen Abschnitts von 4A.
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5 ist eine schematische Querschnittsansicht ohne Hintergrund, die die zweite Magnetgruppe zeigt, die in dem angetriebenen Abschnitt des Mischers von 1 befestigt ist.
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6 umfasst Seiten- und Stirnansichten des Mischerelements, das die erste Magnetgruppe des Mischers von 1 enthält.
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Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
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1 zeigt eine Ausführungsform eines magnetisch gekuppelten Flüssigkeitsmischers 10. Die 1 bis 6 sind der magnetisch gekuppelte Flüssigkeitsmischer 10 und seine zahlreichen Elements großteils in stark schematischer Weise gezeigt. In 1 sind beispielsweise gewisse Elemente, wie die Drehantriebsquelle zum Betreiben des Mischers 10 über eine Antriebswelle 8 und die Mischelemente (zum Beispiel Flügel), die an einem angetriebenen Teil 12 des Mischers 10 angebracht sind, aus der Zeichnung weggelassen worden, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu vereinfachen. Sowohl die Drehantriebsquelle als auch die Form der Mischelemente können beträchtlich variieren. Beispielsweise kann die Drehantriebsquelle ein Elektromotor, ein Druckluftmotor, ein Hydraulikmotor oder jede andere geeignete Drehantriebsquelle sein. Die Mischelemente können beispielsweise Radflügel der in den 4A bis 4D gezeigten Art oder irgendwelche anderen geeigneten Elemente sein, wie beispielsweise solche mit scharfen Kanten zum Scheren des zu mischenden Fluides.
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Bezug nehmend wieder auf 1 ist der Mischer 10 in einem Mischgefäß 2 durch eine Antriebskonsole 4 befestigt, von der sich ein Teil in das Gefäß 2 hinein erstreckt. Beispielsweise kann die Antriebskonsole 4 in eine Öffnung des Gefäßes 2 eingeschweißt sein, wie in 1 dargestellt. Die Drehantriebsquelle (nicht gezeigt) betreibt den Mischer 10 über die Antriebsquelle 8, die an einer Antriebsnabe 6 befestigt ist. Die Antriebsnabe 6 hat eine erste Magnetgruppe 26, die mehrere Magnete aufweist, die in den Zeichnungen ebenfalls mit den Bezugszeichen 26 versehen sind.
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An der Antriebskonsole 4 ist ein Wellenzapfen 16 befestigt. Ein Wellenzapfenlager 20 ist an dem Wellenzapfen 16 angebracht, um eine geeignete last-aufnehmende Oberfläche 20S und eine erste Drucklagerfläche 20T (siehe 3A und 3B) für die Drehbewegung des angetriebenen Teils 12 zu bilden. (Nachfolgend wird der angetriebene Teil 12 als eine Flügelradnabe zum Beispiel als Nabe 12 bezeichnet, was für die hier beschriebene spezielle Ausführungsform geeignet ist.)
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An der Nabe 12 sind mehrere Elemente befestigt, einschließlich eines Nabenlagers 18 und einer zweiten Magnetgruppe 14. Die Lager 18 und 20 bestehen vorzugsweise aus einer Carbidverbindung, wie beispielsweise Wolframcarbid oder Siliziumcarbid, die hervorragende Abnutzungs- und chemische Eigenschaften haben, die für die meisten Anwendungen des Mischers 10 geeignet sind. Andere Lagermaterialien können ebenfalls verwendet werden, wenn sie für andere Anwendungen notwendig sind. Die Lager 18 und 20 können an dem Wellenzapfen 16 beziehungsweise an der Nabe 12 unter Verwendung eines Hochtemperatur-Epoxyharzes befestigt sein, wie beispielsweise das FDA-geprüfte EPO-TEK 353ND, das von Epoxy Techology, Inc., 14 Fortune Drive, Billerica, MA, 01821-3972, hergestellt wird, oder mittels irgendeines anderen geeigneten Klebstoffs.
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Die Antriebsnabe 6 ist im Mischer 10 benachbart der Lagerkonsole 4 angebracht, sodass die magnetischen Kräfte zwischen der ersten Magnetgruppe 26 und der zweiten Magnetgruppe 14 (in der Nabe 12) die Nabe 12 auf dem Wellenzapfen 16 mit einem Zwischenraum S (siehe 3A) zwischen der ersten Drucklagerfläche 20T und der zweiten Drucklagerfläche 18T positionieren. 2 zeigt schematisch die Positionierung, gesehen von der Oberseite oder der Unterseite des Mischers 10. Die ersten und zweiten Magnetgruppen 26 und 14 enthalten jeweils eine gerade Anzahl an Permanentmagneten (die individuell ebenfalls durch die Gruppenbezugszeichen gekennzeichnet sind). Innerhalb jeder Gruppe ist die gleiche Anzahl von Einzelmagneten in gleichmäßigen Umfangsabständen kreisförmig angeordnet, wobei ihre Magnetfelder alternieren Nord nach Süd und Süd nach Nord in radialer Richtung ausgerichtet sind, wie in 2 dargestellt ist. Die Nabe 12 wird dann durch die magnetischen Feldkräfte in der Ebenen von 2 so positioniert, wie in 2 gezeigt, und senkrecht zur Ebene der 2 längs der Achse des Wellenzapfens 16 positioniert wie in 1 gezeigt.
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Die einzelnen Magnete in den ersten und zweiten Magnetgruppen 26 und 14 sind vorzugsweise Seltenerdmagnete. Solche Magnete liefern besonders große Magnetkräfte, die für die Antriebsnabe 6 und die Nabe 12 unter großen Mischlasten und bei höheren Beschleunigungen erwünscht sind. Geeignete Seltenerdmagnete können bei Arnold Magnetic Technologies, 770 Linder Avenue, Rochester, NY 14625 erhalten werden.
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Die 3A und 3B sind Vergrößerungen des Bereiches E in 1 und zeigen die relativen Positionen der Lager 18 und 20. Wenn der Mischer 10 nicht in Betrieb (oder schwach belastet) ist, dann ist die Nabe 12 so positioniert, dass ein Zwischenraum S zwischen den Flächen 18T und 20T vorhanden ist wie in 3A gezeigt. Der Zwischenraum S liegt vorzugsweise zwischen 0,005 und 0,040 Zoll. Wenn die Nabe 12 in einer Flüssigkeit drehangetrieben wird, wirken fluid-dynamische Kräfte durch das Fluid auf die Nabe 12 ein. Einige dieser Kräfte sind Druckkräfte in der Richtung der Achse des Wellenzapfens 16 und drücken die Nabe 12 auf den Wellenzapfen 16 weiter nach unten. Die Größe dieser Druckkräfte hängt von mehreren Variablen ab, wie beispielsweise der Viskosität der gemischten Flüssigkeit, der Drehgeschwindigkeit und der Beschleunigung der Nabe 12 und von der Größe der Turbulenz in der Flüssigkeit. Die magnetischen Feldkräfte zwischen den ersten und zweiten Magnetgruppen 26 und 14 sind derart, dass eine Komponente der Magnetkräfte den fluid-dynamischen Druckkräften entgegengerichtet ist. Eine fluid-dynamische Schwellendruckkraft ist als jene definiert, die die magnetischen Kräfte gerade ausreichend überwindet, um die Nabe 12 nach unten zu drücken, um den Zwischenraum S vollständig zu schließen, wie in 3B dargestellt ist, in der dieser geschlossene Zwischenraum durch das Symbol S' dargestellt ist.
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Die Funktion des Zwischenraum S besteht darin, den Betrieb des Mischers 10 bei unter dem Schwellenwert liegenden Kräften so zu ermöglichen dass (1) keine Abriebpartikel eines Kontaktes zwischen den ersten und zweiten Drucklagerflächen 20T und 18T erzeugt werden, und (2) Flüssigkeit durch den Zwischenraum S strömen kann, um einen Flüssigkeitsstau in dem Bereich um den Zwischenraum S zu vermeiden und eine Reinigung dieses Bereichs zu ermöglichen, wenn das Gefäß 2 und der Mischer 10 gereinigt werden. Insbesondere wird der Abrieb zwischen den Lagerflächen verschlimmert, wenn der Mischer 10 ohne Anwesenheit von Flüssigkeit betrieben wird. Dieses kann auftreten, wenn der Pegel des flüssigen Produkts im Gefäß 2 unter die Höhenlage der Drucklagerflächen fällt oder wenn das Gefäß 2 gereinigt wird. Da die im Gefäß 2 gemischten Produkte häufig sehr wertvoll sind, ist es zwingend, dass das Gefäß 2 vollständig entleert werden kann, um sämtliches Produkt auszunutzen. Dieser Entleerungsvorgang hat daher oft zur Folge, dass der Mischer 10 in einem solchen „trockenen” Zustand betrieben wird. Auf die gleiche Weise arbeitet während wenigstens eines Teils des Gefäßreinigungsvorgangs der Mischer 10 in einem „trockenen” Zustand. Der Zwischenraum S der vorliegenden Erfindung verhindert, dass in einem solchen „trockenen” Zustand Abriebpartikel erzeugt werden.
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Weiterhin ist es die Funktion des Zwischenraums S, dass wenn die Fluid-dynamischen Druckkräfte über den Schwellenwert ansteigen, der Zwischenraum S vollständig geschlossen wird, wie in 3B durch S' dargestellt ist, wodurch eine stabile Drucklagerabstützung für die Nabe 12 unter Betriebsbedingungen geschaffen wird, während welcher es höchst erwünscht ist, dass eine solche Stabilität herrscht.
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Wieder Bezug nehmend auf 3A haben das Nabenlager 18 und das Hülsenlager 20 Lagerflächen 18S beziehungsweise 20S. Die Lagerflächen 18S und 20S bilden eine Abstützung für die Nabe 12 gegen die Nicht-Druck-Lasten auf die Nabe 12. Die Lager 18 und 20 sind vorzugsweise derart bemessen, dass ein Spalt G zwischen den Lagerflächen 18S und 20S herrscht. Der Spalt G liegt vorzugsweise zwischen 0,001 und 0,003 Zoll. Die Funktion des Spaltes G ist es, die Taumelbewegung der Nabe 12 zu minimieren, dabei aber eine Strömung von Flüssigkeit durch den Spalt G zu ermöglichen, um (1) einen Flüssigkeitsstau im Bereich des Spaltes G zu vermeiden und (2) eine Reinigung des Bereich des Spaltes G zu ermöglichen.
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Die kombinierten Funktionen von Zwischenraum S und Spalt G ermöglichen es, einen stabilen ultrareinen Betrieb des Mischers 10 in Flüssigkeiten, die ein ultrareines Mischen erfordern. Sowohl Abriebpartikel als auch eine ungeeignete Reinigung sind Kontaminationsquellen, die vom Mischen von Produkten wie Pharmazeutika und gewissen Lebensmitteln ferngehalten werden sollen.
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4A bis 4D zeigen eine Ausführungsform des angetriebenen Teils 12 des Mischers 10. 4A ist eine perspektivische Ansicht der Nabe 12. Die Nabe 12 hat vier lange Flügel 50 und vier kurze Flügel 52. In dieser Ausführungsform sind die Flügel 50 und 52 gebogen, um eine gewünschte Mischströmung im Gefäß zu erzeugen. Die Nabe 12 wird in 4A in Uhrzeigerrichtung drehangetrieben. Der Mittenabschnitt 56 der Nabe 12 ist offen, damit Flüssigkeit den Spalt G und den Zwischenraum S leicht erreichen kann. Der Mittenabschnitt 12 ist eine ringförmige Öffnung zwischen einem zentralen Zylinder 60, in dem das Lager 18 befestigt ist, und einem äußeren Zylinder 58, in dem die zweite Magnetgruppe 14 befestigt ist (siehe auch die 1 und 5). Der zentrale Zylinder 60 und der äußere Zylinder 58 werden in diesem gegenseitigen Abstand durch vier stegförmige Speichen 64 gehalten, wie in der Ansicht von unten in 4C gezeigt ist.
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Die 4B bis 4D bieten eine weitere Darstellung der Ausführungsform der Nabe 12 der 4A in Ansicht von oben (4B) von unten (4C) und von der Seite (4D). 4C ist eine Querschnittsansicht der Unterseite. Es ist anzumerken, dass der Zweck von 4D hauptsächlich ist, die gebogene Gestalt der langen Flügel 50 zu zeigen.
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5 zeigt schematisch, wie die zweite Magnetgruppe 14 in der Nabe 12 befestigt sein kann. 5 zeigt nur die Elemente der Nabe 12, die sich auf dieses Sichern der zweiten Magnetgruppe 14 beziehen; der äußere Zylinder 58 der Nabe 12 ist der Teil der Nabe 12, in der die zweite Magnetgruppe 14 befestigt ist. Ein Haltering 32 ist zwischen Nabenwänden 40 und 42 angebracht (auch in 1 gezeigt). Der Ring 32, der aus unlegiertem Stahl besteht, dient dazu, beim Zusammenbau die Magnete 14 am Platz zu halten und einen magnetischen Flussweg niedriger Reluktanz für die zweite Magnetgruppe 14 zu schaffen. Ein Hochtemperatur-Epoxyharz 34 ist um die zweite Magnetgruppe 14 gegossen, und wenn es ausgehärtet ist, hält das Epoxyharz die zweite Magnetgruppe am Platz. Das Hochtemperatur-Epoxyharz 34 kann jedes geeignete Epoxyharz sein, wie beispielsweise der Magnetklebstoff Duralco NM25, der von Cotronics Corporation, 3379 Shore Parkway, Brooklyn, NY, 11235 hergestellt wird. Die zweite Magnetgruppe 14 wird dann vollständig innerhalb des äußeren Zylinders 58 der Nabe 12 eingeschlossen in dem der Ring 32 an den Wänden 42 und 44 angebracht wird. Alle äußeren Teile der Nabe 12 sowie jene der Antriebskonsole 4 bestehen vorzugsweise aus Edelstahl, können jedoch aus jedem geeignetem Material bestehen, je nach Anwendung des Mischers 10.
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6 zeigt, wie die erste Magnetgruppe 26 in der Antriebsnabe 6 befestigt werden kann. Die erste Magnetgruppe 26 wird in ähnlicher Weise wie die zweite Magnetgruppe 14 am Platz gehalten. Eine Halteform 36 ist so gestaltet, dass die einzelnen Magnete der ersten Magnetgruppe 26 während des Zusammenbaus am Platz positioniert werden. Die Form 36, die aus unlegiertem Stahl besteht, liefert auch einen magnetischen Flussweg niedriger Reluktanz für die erste Magnetgruppe 26, Hochtemperatur-Epoxyharz 38 wird um die erste Magnetgruppe 26 gegossen. Wenn das Epoxyharz 38 aushärtet, hält es die erste Magnetgruppe 26 innerhalb der Antriebsnabe 6 am Platz. Das Epoxyharz 38 kann dasselbe Produkt sein, wie es verwendet wird, um die zweite Magnetgruppe 14 in der Nabe 12 zu befestigen.
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Während die Prinzipien dieser Erfindung im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsformen beschrieben sind, sollte doch klar verstanden werden, dass diese Beschreibung nur beispielhaft gegeben worden ist und nicht dazu dienen soll den Umfang der Erfindung einzuschränken.