具有搅拌元件的混合装置和混合装置系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有搅拌元件(7)的混合装置，包括：用于接收流体和/或固体的容器(3)；以及至少一个可旋转搅拌元件(7)，用于混合流体和/或固体；其中，搅拌元件(7)包括第一承载元件(23)和第二承载元件(25)，第一承载元件(23)和第二承载元件(25)设置在搅拌元件(7)的相对端处或附近；其中，第一承载元件(23)安装在容器(3)的第一面(15)上，第二承载元件(25)安装在容器(3)的相对的第二面(17)上；其中，第一承载元件(23)包括至少一个非永久磁化元件(33)，使得非永久磁化元件(33)能够通过外部感应的磁阻力旋转移动，以及其中，所述第二承载元件(25)通过外部感应的磁力以非接触方式安装。本发明专利技术还涉及一种混合装置系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有搅拌元件的混合装置和混合装置系统
本专利技术涉及一种具有搅拌元件的混合装置和一种混合装置系统。
技术介绍
现有技术中已知各种混合装置。例如，混合装置可为生物反应器，其中混合了例如流体和/或固体，以用于培养细胞培养物。混合装置通常具有可容纳各种流体和/或固体的容器。容器可设计成刚性的或设计为柔性袋。特别地，容器可设计用于再使用或设计为一次性混合装置。为了实现容纳在容器中的组分的所需混合，混合装置通常包括搅拌元件，该搅拌元件通过其旋转来实现所容纳的组分的混合。根据容器的尺寸或容器的体积，搅拌元件仅位于容器的下部区域就足够了。然而，对于较大的容器，需要搅拌元件进一步伸入容器中，以便实现容纳在容器中的组分的均匀混合。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于混合装置的搅拌系统，该搅拌系统允许在一次性容器和可重复使用的容器中使用。特别地，搅拌系统用于实现与容器尺寸无关的可靠混合。该目的通过独立权利要求的特征来实现。本专利技术的优选实施方式是从属权利要求的主题。根据一方面，提供了一种混合装置，该混合装置具有搅拌元件，并且包括：-用于接收流体和/或固体的容器；以及-用于混合流体和/或固体的至少一个可旋转搅拌元件；其中，所述搅拌元件包括第一承载元件和第二承载元件，第一承载元件和第二承载元件布置在所述搅拌元件的相对端处或附近；其中，第一承载元件安装在容器的第一面上，以及第二承载元件安装在容器的相对的第二面上；其中第一承载元件包括至少一个非永久磁化元件，以便能够通过外部感应的磁阻力来设置为旋转，以及其中，第二承载元件通过外部感应磁力以非接触方式进行安装。容器是设计成接收流体和/或固体的容器。流体和/或固体可通过容纳在容器中的搅拌元件旋转而混合。容器可设计成储存和/或运输介质，其中进行连续混合。容器还可设计成准备用于后续过程的介质。特别地，容器可为生物反应器，其适于再利用或仅提供一次使用。可重复使用的容器通常由玻璃或金属制成，而一次性容器大多数由柔性塑料制成，诸如聚乙烯。特别地，容器可用于生物制药应用。容器内部可为无菌的和/或混合装置可用在清洁室中。在搅拌元件中使用至少一个非永久磁化元件使得可制造具有简单结构的搅拌元件。特别地，非永久磁化元件不需要特殊处理，从而非永久磁化元件的生产或提供节省了时间和金钱。另外，可通过外部感应的磁阻力来避免需要穿过容器壁的任何驱动元件，该外部感应的磁阻力使搅拌元件旋转。因而，特别地，能够可靠地保持混合装置中可能占优势的无菌条件。另外，由于磁阻驱动，因而不需要在搅拌元件上或混合装置内部设置用于驱动搅拌元件的一个或多个永磁体或电绕组，这意味着混合装置可具有可靠且经济的搅拌功能。因而，混合装置也可用作一次性混合装置。由高渗透性材料(例如，相对磁导率μr>4，优选μr>100，特别优选μr>300)和/或例如铁芯和/或电工钢片或带的软磁材料制成的元件特别适合作为非永久磁化元件。铁、镍、钴、上述材料的合金、含有上述材料中的一种和至少一种其它元素的合金和铁氧体也是合适的。由于搅拌元件安装在两个相对端，因而即使搅拌元件用在特别大或高的容器中，也能够可靠地安装搅拌元件。因此可避免搅拌元件在搅拌操作期间倾斜。第二承载元件通过感应磁力的非接触安装允许搅拌元件在无菌环境中的有利安装和/或混合装置在清洁室中的有利安装。特别地，由于这种安装，在第二承载元件与支承第二承载元件的保持器之间不会发生磨损。这种非接触安装还可用于搅拌元件的高旋转速度。搅拌元件优选地包括承载杆，在承载杆的相对端处布置有第一承载元件和第二承载元件，以及其中，至少一个翼元件布置在承载杆上，并且设计成通过搅拌元件的旋转来混合容器中的流体和/或固体。在优选实施方式中，承载杆、第一承载元件和/或第二承载元件形成为一体，或承载杆、第一支承元件和/或第二支承元件彼此连接，使得搅拌元件可作为一个单元设置为旋转。第一承载元件优选地具有设计成大致圆柱形的基体。优选地，基体的侧表面具有至少一对磁极突起，该至少一对磁极突起设置在基体的相对侧上。术语“侧表面”在这里理解为是指围绕搅拌元件旋转轴线延伸的基体表面。优选地，非永久磁化元件布置在每个磁极突起中。换言之，在一对磁极突起中的非永久磁化元件形成磁极，外部感应的磁阻力作用在磁极上，以便将搅拌元件设置成旋转。作为所述磁极突起的替代物，其中在磁极突起中的每个中均布置有非永久磁化元件，基体可包括至少一对非永久磁化元件，该至少一对非永久磁化元件相对于搅拌元件旋转轴线布置在基体中的相对侧上。第二承载元件优选地至少部分地由铁磁材料形成。在优选实施方式中，第一承载元件和/或第二承载元件布置在容器外部。换言之，搅拌元件穿过容器，使得第一承载元件和/或第二承载元件布置在容器外部。承载元件或承载杆可通过机械密封相对于容器壁密封，承载元件或承载杆穿过该容器壁，机械密封优选地配备有缓冲流体系统。容器优选地具有至少一个圆柱形壁凹部，该壁凹部设计成至少部分地容纳第一承载元件或第二承载元件。换言之，对于第一承载元件和/或第二承载元件中的每个，可形成圆柱形壁凹部或壁突起，相应的承载元件至少部分地插入圆柱形壁凹部或壁突起中。结果，与前面描述的容器外部的承载元件的布置相反，相应的承载元件位于容器内部。两个承载元件可均布置在容器的内部或外部。然而，承载元件中的一个可布置在容器内，而另一个承载元件布置在容器外。特别地，对于通常设计为柔性容器的一次性容器，支承元件布置在容器内有利，因为这允许将柔性容器稳定地保持在展开位置。另外，整个搅拌元件在容器内的布置提供了以下优点：搅拌元件也不必穿过容器壁。因而，搅拌元件相对于容器壁的密封不是必需的，并且可以以简单的方式在容器中获得必需的无菌状态。在一个优选实施方式中，至少容器的壁面区域设计为刚性的，壁凹部位于该壁面区域中。特别地，对于通常为柔性设计的一次性容器，可通过刚性区域确保搅拌元件的可靠安装。根据本专利技术的另一方面，通过一种混合装置系统来实现基础目的，该混合装置系统包括：-根据上述实施方式之一的混合装置；-用于驱动搅拌元件的驱动装置；以及-用于安装第二承载元件的安装装置；其中，驱动装置包括：·驱动壳体，具有至少两对导电驱动线圈，该至少两对导电驱动线圈相对于驱动壳体旋转轴线彼此相对地成对布置；以及·驱动控制装置，设计成用于电流一个接一个地流过驱动线圈对，使得混合装置的搅拌元件能够由在第一承载元件中感应的磁阻力驱动；其中，安装装置包括：·承载壳体，具有围绕承载壳体旋转轴线布置的导电承载线圈；以及·承载控制装置，设计用于使电流流过导电承载线圈，使得第二承载元件通过所产生的磁场以非接触方式保持在预定位置；其中，搅拌元件的旋转轴线、驱动壳体的旋转轴线和承载壳体的旋转轴线相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有搅拌元件(7)的混合装置，包括：/n-容器(3)，用于接收流体和/或固体；以及/n-至少一个可旋转搅拌元件(7)，用于混合所述流体和/或所述固体；/n其中，所述搅拌元件(7)包括第一承载元件(23)和第二承载元件(25)，所述第一承载元件(23)和所述第二承载元件(25)布置在所述搅拌元件(7)的相对端处或附近；/n其中，所述第一承载元件(23)安装在所述容器(3)的第一面(15)上，以及所述第二承载元件(25)安装在所述容器(3)的相对的第二面(17)上；/n其中，所述第一承载元件(23)包括至少一个非永久磁化元件(33)，以便能够通过外部感应的磁阻力来设置为旋转，以及/n其中，所述第二承载元件(25)通过外部感应磁力以非接触方式进行安装。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180914 DE 102018007288.71.一种具有搅拌元件(7)的混合装置，包括：
-容器(3)，用于接收流体和/或固体；以及
-至少一个可旋转搅拌元件(7)，用于混合所述流体和/或所述固体；
其中，所述搅拌元件(7)包括第一承载元件(23)和第二承载元件(25)，所述第一承载元件(23)和所述第二承载元件(25)布置在所述搅拌元件(7)的相对端处或附近；
其中，所述第一承载元件(23)安装在所述容器(3)的第一面(15)上，以及所述第二承载元件(25)安装在所述容器(3)的相对的第二面(17)上；
其中，所述第一承载元件(23)包括至少一个非永久磁化元件(33)，以便能够通过外部感应的磁阻力来设置为旋转，以及
其中，所述第二承载元件(25)通过外部感应磁力以非接触方式进行安装。


2.根据权利要求1所述的混合装置，其中，所述搅拌元件(7)包括承载杆(9)，所述第一承载元件(23)和所述第二承载元件(25)布置在所述承载杆(9)的相对端(21)处，以及
其中，至少一个翼元件(13)布置在所述承载杆(9)上，并且设计成通过所述搅拌元件(7)的旋转来混合所述容器(3)中的所述流体和/或所述固体。


3.根据权利要求1或2所述的混合装置，其中，所述承载杆(9)、所述第一承载元件(23)和/或所述第二承载元件(25)形成为一体，或
其中，所述承载杆(9)、所述第一承载元件(23)和/或所述第二承载元件(25)彼此连接，使得所述搅拌元件(7)能够作为一个单元设置为旋转。


4.根据前述权利要求中任一项所述的混合装置，其中，所述第一承载元件(23)具有基体(27)，所述基体(27)设置为大致圆柱形。


5.根据权利要求4所述的混合装置，其中，所述基体(27)的侧表面(31)具有至少一对磁极突起(29)，所述至少一对磁极突起(29)布置在所述基体(27)的相对侧上。


6.根据权利要求5所述的混合装置，其中，非永久磁化元件(33)布置在所述磁极突起(29)中的每个中。


7.根据权利要求4所述的混合装置，其中，所述基体(27)包括至少一对非永久磁化元件(33)...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斯·伯特彻，马可·理波德，西蒙·托普曼斯克，托马斯·霍伦斯坦，托马斯·努斯鲍默，
申请(专利权)人：赛多利斯司特蒂姆生物工艺公司，莱维特朗尼克斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE