CN112934038A - 一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置及搅拌罐 - Google Patents

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石志秋
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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
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/115—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Abstract

本发明公开了一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置及搅拌罐，卫生型罐内搅拌轴防抖动装置包括转盘、定盘、搅拌轴、第一磁体和第二磁体；转盘位于罐体的内部，转盘设置于搅拌轴的一端；搅拌轴远离转盘的一端用于与驱动机构动力耦合连接，以驱动搅拌轴旋转；定盘设置于罐体的内部，定盘位于转盘的***；第一磁体和第二磁体分设于转盘和定盘，第一磁体和第二磁体均沿搅拌轴的旋转方向布置，第一磁体与第二磁体磁性相斥。本发明提供的技术方案中，利用磁体同极相斥的原理，通过定盘和转盘之间的磁力作用将转盘和与之连接的搅拌轴悬浮，这样能在满足卫生和CIP/SIP条件下解决搅拌轴的抖动问题。

Description

一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置及搅拌罐
技术领域
本发明涉及生物制药设备技术领域，特别涉及一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置及搅拌罐。
背景技术
在生物制药生产中很多工艺过程需要用到带搅拌的罐体，如生物反应器、发酵罐、配液搅拌罐等等，然而目前的搅拌罐，无论上搅拌还是下搅拌均有一个致命的缺陷，那就是搅拌轴的抖动，严重者甚至造成整个罐体共振，现有的解决方法有几种：1、增加搅拌轴的刚度；2、限制搅拌的长度；3、轴承固定座。
以上几种方式在一定程度上能够缓解搅拌轴的抖动，但同时又带来了其它问题。首先，增加搅拌轴的刚度，一种方式是增加轴的直径，选用更粗的搅拌轴，其结果是增加投资和提高运行费用；另一种方式是选用更高强度的、耐腐蚀的材料，大大提高了制造成本。其次，限制搅拌的长度，也就限制的罐体容量，限制了单批生产规模，增加了单位产品的成本，有些不能满足工艺要求。再次，加轴承固定座。加固定轴承有两种，一种是SiC摩擦面，一种是滚动轴承，这两种均存在需要润滑和不易清洗的问题，很难满足卫生要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置及搅拌罐，旨在不增加运行费用、投资增加不大且满足卫生条件和CIP/SIP条件下彻底解决搅拌罐的搅拌轴抖动的问题。
本发明提供了一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，包括转盘、定盘、搅拌轴、第一磁体和第二磁体；
所述转盘位于罐体的内部，所述转盘设置于所述搅拌轴的一端；
所述搅拌轴远离所述转盘的一端用于与驱动机构动力耦合连接，以驱动所述搅拌轴旋转；
所述定盘设置于所述罐体的内部，所述定盘位于所述转盘的***；
其中，所述第一磁体和所述第二磁体分设于所述转盘和所述定盘，所述第一磁体和所述第二磁体均沿所述搅拌轴的旋转方向布置，所述第一磁体与所述第二磁体磁性相斥。
可选地，所述第一磁体设置于所述转盘的内部，所述第二磁体设置于所述定盘的内部。
可选地，所述第一磁体和所述第二磁体沿所述搅拌轴的旋转方向均匀间隔地设置有多个，多个所述第一磁体分别与多个所述第二磁体在所述搅拌轴的径向上一一相对。
可选地，所述第一磁体和所述第二磁体均为沿所述搅拌轴的径向布置的磁条。
可选地，所述定盘与所述罐体通过支撑架连接。
可选地，所述定盘、所述转盘和所述搅拌轴呈同轴布置。
可选地，所述第一磁体设置于所述转盘的底部，所述转盘的底部呈圆柱状设置；
所述定盘呈圆环状设置，所述定盘套设于所述转盘的底部外，所述定盘与所述转盘在所述搅拌轴的径向上预留有间隙。
可选地，所述搅拌轴靠近所述转盘的端面设置有螺纹孔，所述转盘的顶部端面设置有与所述螺纹孔螺纹配合的螺纹柱。
可选地，所述搅拌轴靠近所述转盘的端面与所述转盘的顶部端面之间夹设有垫片。
本发明还提供了一种搅拌罐，包括如上所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置。
本发明提供的技术方案中，利用磁体同极相斥的原理，通过定盘和转盘之间的磁力作用将转盘和与之连接的搅拌轴悬浮，这样能在满足卫生和CIP/SIP条件下解决搅拌轴的抖动问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置的结构示意图；
图2为图1中卫生型罐内搅拌轴防抖动装置的局部剖视图；
图3为图2中第一磁体和第二磁体的布置图；
附图标号说明：转盘1、定盘2、搅拌轴3、第一磁体4、第二磁体5、驱动机构6、支撑架7、垫片8。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，如图1和图2所示，卫生型罐内搅拌轴防抖动装置包括转盘1、定盘2、搅拌轴3、第一磁体4和第二磁体5。
如图1和图2所示，在本实施例中，转盘1位于罐体的内部，转盘1设置于搅拌轴3的一端；搅拌轴3远离转盘1的一端用于与驱动机构6动力耦合连接，以驱动搅拌轴3旋转；定盘2设置于罐体的内部，定盘2位于转盘1的***；其中，第一磁体4和第二磁体5分设于转盘1和定盘2，第一磁体4和第二磁体5均沿搅拌轴3的旋转方向布置，第一磁体4与第二磁体5磁性相斥。
具体而言，利用第一磁体4和第二磁体5同极相斥的原理，通过定盘2和转盘1之间的磁力作用将转盘1和与之连接的搅拌轴3悬浮，从而消除搅拌轴3在搅拌过程中的径向摆动；并且定盘2和转盘1之间没有接触，不产生摩擦，同时定盘2和转盘1之间的空隙可实现CIP/SIP。
本发明提供的技术方案中，利用磁体同极相斥的原理，通过定盘和转盘之间的磁力作用将转盘和与之连接的搅拌轴悬浮，这样能在满足卫生和CIP/SIP条件下解决搅拌轴的抖动问题。
如图1和图2所示，在本实施例中，第一磁体4设置于转盘1的内部，第二磁体5设置于定盘2的内部。为达到卫生和CIP/SIP要求，第一磁体4包覆在转盘1内，第二磁体5包覆在定盘2内。
第一磁体4和第二磁体5均沿搅拌轴3的旋转方向布置，具体地，如图3所示，在本实施例中，第一磁体4和第二磁体5沿搅拌轴3的旋转方向均匀间隔地设置有多个，多个第一磁体4分别与多个第二磁体5在搅拌轴3的径向上一一相对。
如图2和图3所示，在本实施例中，第一磁体4和第二磁体5均为沿搅拌轴3的径向布置的磁条。例如，如图3所示，第一磁体4的S极朝向搅拌轴3的旋转轴线，第二磁体5的N极朝向搅拌轴3的旋转轴线，并且，第一磁体4和第二磁体5的宽度在靠近搅拌轴3的旋转轴线的方向上逐渐变小，第一磁体4和第二磁体5的宽度为第一磁体4和第二磁体5在搅拌轴3的旋转方向上的尺寸。
定盘2设置于罐体的内部，具体地，如图2所示，在本实施例中，定盘2与罐体通过支撑架7连接。并且，支撑架7通常会沿搅拌轴3的旋转方向设置有多个。
如图2所示，在本实施例中，定盘2、转盘1和搅拌轴3通常呈同轴布置。这样有利于消除搅拌轴3在搅拌过程中的径向摆动。
如图1和图2所示，在本实施例中，第一磁体4设置于转盘1的底部，转盘1的底部呈圆柱状设置；定盘2呈圆环状设置，定盘2套设于转盘1的底部外，定盘2与转盘1在搅拌轴3的径向上预留有间隙。这样定盘2和转盘1之间的磁力较为均衡。
转盘1设置于搅拌轴3的一端，具体地，如图1和图2所示，在本实施例中，搅拌轴3靠近转盘1的端面设置有螺纹孔，转盘1的顶部端面设置有与螺纹孔螺纹配合的螺纹柱。搅拌轴3与转盘1通过倒扣螺纹连接成一体。其中，转盘1的顶部可以为上小下大的锥台状设置，转盘1的顶部的上端直径通常与搅拌轴3的直径大致相等。
进一步，如图2所示，在本实施例中，搅拌轴3靠近转盘1的端面与转盘1的顶部端面之间夹设有垫片8。为达到卫生目的，在转盘1和搅拌轴3的接触面加垫片8，其中，垫片8可以为平板聚四氟乙烯垫片等。
本发明还提供了一种搅拌罐，包括如上所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，具体地，搅拌罐可以为生物反应器、发酵罐、配液搅拌罐等等。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，包括转盘、定盘、搅拌轴、第一磁体和第二磁体；
所述转盘位于罐体的内部，所述转盘设置于所述搅拌轴的一端；
所述搅拌轴远离所述转盘的一端用于与驱动机构动力耦合连接，以驱动所述搅拌轴旋转；
所述定盘设置于所述罐体的内部，所述定盘位于所述转盘的***；
其中，所述第一磁体和所述第二磁体分设于所述转盘和所述定盘，所述第一磁体和所述第二磁体均沿所述搅拌轴的旋转方向布置，所述第一磁体与所述第二磁体磁性相斥。
2.如权利要求1所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述第一磁体设置于所述转盘的内部，所述第二磁体设置于所述定盘的内部。
3.如权利要求1所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体沿所述搅拌轴的旋转方向均匀间隔地设置有多个，多个所述第一磁体分别与多个所述第二磁体在所述搅拌轴的径向上一一相对。
4.如权利要求1所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体均为沿所述搅拌轴的径向布置的磁条。
5.如权利要求1所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述定盘与所述罐体通过支撑架连接。
6.如权利要求1所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述定盘、所述转盘和所述搅拌轴呈同轴布置。
7.如权利要求1所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述第一磁体设置于所述转盘的底部，所述转盘的底部呈圆柱状设置；
所述定盘呈圆环状设置，所述定盘套设于所述转盘的底部外，所述定盘与所述转盘在所述搅拌轴的径向上预留有间隙。
8.如权利要求1所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述搅拌轴靠近所述转盘的端面设置有螺纹孔，所述转盘的顶部端面设置有与所述螺纹孔螺纹配合的螺纹柱。
9.如权利要求8所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置，其特征在于，所述搅拌轴靠近所述转盘的端面与所述转盘的顶部端面之间夹设有垫片。
10.一种搅拌罐，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的卫生型罐内搅拌轴防抖动装置。
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