PL150383B1

PL150383B1 - Magnetic stirrer

Info

Publication number: PL150383B1
Application number: PL26625887A
Authority: PL
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1990-05-31
Also published as: PL266258A1

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA REPUBLIC POLAND OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 150 383 150 383 KI KI Patent dodatkowy do patentu nr--- Zgłoszono: 87 06 12 /P. 266258/ Additional patent to patent no. --- Reported: 87 06 12 / P. 266258 / CZY ItLNIA Urzędu Patentowego Mliii] OR ITLNIA Patent Office Mliii] Pierwszeństwo Priority Int. Cl.⁵ B01F 13/08Int. Cl. ⁵ B01F 13/08 URZĄD PATENTOWY OFFICE PATENT Zgłoszenie ogłoszono: 88 12 22 Application announced: 88 12 22 RP RP Opis patentowy opublikowano: 90 07 31 The patent description was published: 90 07 31

Twórca wynalazku: Krzysztof RutkowskiCreator of the invention: Krzysztof Rutkowski

Uprawniony z patentu: Instytut Komputerowych Systemów Automatyki i Pomiarów, Wrocław /Polska/The holder of the patent: Institute of Computer Systems for Automation and Measurements, Wrocław / Poland /

MIESZADŁO MAGNETYCZNEMAGNETIC STIRRER

Przedmiotem wynalazku jest mieszadło magnetyczne mające zastosowanie głównie w laboratoriach medycznych, chemicznych, biologicznych, zwłaszcza w laboratoriach kontroli wód i ścieków związanych z ochroną środowiska naturalnego. Z polskiego opisu patentowego nr 131 025 znane jest mieszadło magnetyczne zbudowane z silnika, na którego osi umieszczony jest zespół magnesów wytwarzających pole magnetyczne sprzęgające magnetyczny element mieszający z wirnikiem. Nad zespołem magnesów ustawione jest naczynie z cieczą, w której umieszczony jest swobodnie magnetyczny element mieszający w postaci pręta. Uruchomienie silnika wywołuje ruch obrotowy zespołu magnesów, które wytwarzając wirujące pole magnetyczne powodują obrót elementu mieszającego, a tym samym ruch cieczy.The subject of the invention is a magnetic stirrer, used mainly in medical, chemical and biological laboratories, especially in water and sewage control laboratories related to environmental protection. Polish patent specification No. 131 025 discloses a magnetic stirrer made of a motor, on the axis of which a set of magnets is placed, generating a magnetic field which closes the magnetic mixing element with the rotor. Above the set of magnets there is a vessel with a liquid in which a magnetic stirring element in the form of a rod is placed. Starting the motor causes the rotation of the set of magnets which, creating a rotating magnetic field, causes the stirring element to rotate and thus the liquid to move.

Mieszadło magnetyczne posiada mieszający element obracający się w wirującym polu magnetycznym. Pole to wytwarzane jest przez m par cewek, gdzie m - 3 /2n + 1/, zaś n 0, 1, 2 ... połączonych z pierścieniowym licznikiem o ilości stanów równej ilości par cewek. Pierwsze końce każdej z par cewek połączone są ze źródłem zasilania, a drugie końce każdej z par cewek połączone są z odpowiadającymi im wyjściami pierścieniowego licznika, do wejścia którego dołączony jest taktujący generator. Pary cewek tworzone są z rozmieszczonych równomiernie na kolistym obwodzie mieszadła 2m cewek w ten sposób, że każde dwie cewki leżące na wspólnej średnicy są ze sobą połączone, zaś zasilane są kolejno paiy cewek przesunięte względem siebie o kąt Mieszadło według wynalazku charakteryzuje się małymi gabarytami i masą, a także posiada dużą niezawodność dzięki wyeliminowaniu elementów mechanicznych w postaci silnika, wirującego magnesu stałego, łożysk. Ponadto mieszadło pozbawione jest wibracji wywoływanych przez silnik.The magnetic stirrer has a stirring element rotating in a rotating magnetic field. This field is produced by m pairs of coils, where m - 3 / 2n + 1 /, and n 0, 1, 2 ... connected to a ring counter with the number of states equal to the number of pairs of coils. The first ends of each of the pairs of coils are connected to a power source, and the second ends of each of the pairs of coils are connected to the corresponding outputs of an annular counter to the input of which a clock generator is connected. The pairs of coils are made of 2m coils evenly spaced on the circular circumference of the stirrer in such a way that each two coils lying on a common diameter are connected to each other, and the pairs of coils are successively shifted to each other by an angle. The stirrer according to the invention is characterized by small dimensions and weight and also has high reliability due to the elimination of mechanical elements in the form of a motor, rotating permanent magnet, bearings. Moreover, the agitator is free of vibrations caused by the motor.

wynalazek jest objaśniony na przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu połączeń mieszadła, w którym cewki w każdej parze połączone są ze sobą szeregowo, fig. 2 - schemat układu połączeń mieszadła, w którym cewki w każdej parzethe invention is explained in the embodiment shown in the drawing, in which fig. 1 shows a diagram of a stirrer connection system in which the coils of each pair are connected in series with each other, fig. 2 - a diagram of a stirrer connection system, in which the coils in each

150 383 połączone są ze sobą równolegle, a fig. 3 - schemat rozmieszczenia cewek wewnątrz mieszadła magnetycznego.150 383 are connected to each other in parallel, and Figure 3 is a diagram of the arrangement of the coils inside the magnetic stirrer.

W mieszadle magnetycznym według wynalazku mieszający element obraca się w wirującym polu magnetycznym wytwarzanym przez m par cewek - L_m, gdzie m = 3 /2n + 1/, zaś n = 0, 1, 2 ... połączonych z pierścieniowym licznikiem PL o ilości stanów równej ilości par cewek L^ - 1^. Pierwsze końce każdej z par cewek L^ - L^ połączone są ze źródłem zasilania /Uc/, a drugie końce tych par cewek L^ - 1^ połączone są z odpowiadającymi im wyjściami pierścieniowego licznika PL. Lo wejścia pierścieniowego licznika PL dołączony jest taktujący generator TG. Pary cewek L^ - 1^ tworzone są z rozmieszczonych równomiernie na kolistym obwodzie mieszadła 2m cewek C_1a, C_1b - C_ma, C_fflb tak, że każde dwie cewki C_1a, C_lb - C_ma, C_mb leżące na wspólnej średnicy są ze sobą połączone. Połączenie cewek C_1a, C^_b - Ć , C_fflb w parze cewek L^ - może być szeregowe /fig. 1/ lub równoległe /fig. 2/. Kolejno zasilane pary cewek L. - L są if im przesunięte względem siebie o kąt -j-. Wartość logiczna 1 przesuwana w pierścieniowym liczniku PL inicjuje przepływ prądu w cewkach C_1a, C_1b - C_ma, C_mb· Dla zapewnienia przepływu prądu tylko w jednym kierunku przez cewki C_1&, C_1b - C_ma, C_mb niezbędnym jest spełnienie warunku ilości par cewek określonej wzorem m = 3 /2n + 1/ gdzie n » 1, 2, 3 ... oraz kolejne zasilanie 2 3T par cewek przesuniętych względem siebie o kąt -j-. W przykładowym wykonaniu przyjęto n = 1, to znaczy, że ilośó cewek na obwodzie mieszadła wynosi 18. Fig. 3 ilustruje zasadę łączenia cewek w pary w celu uzyskania przepływu prądu w jednym kierunku przez cewki C_1a, C_1b - C^_a, Cg_b· Pierścieniowy licznik PL ma odpowiednio 9 stanów. Pełen cykl przełączenia pierścieniowego licznika odpowiada pełnemu obrotowi mieszającego elementu. Zmiana częstotliwości sterowania pierścieniowego licznika PL z taktującego generatora TG powoduje synchroniczną zmianę szybkości mieszania cieczy.In the magnetic stirrer according to the invention, the stirring element rotates in a rotating magnetic field produced by m pairs of coils - L _m , where m = 3 / 2n + 1 /, and n = 0, 1, 2 ... connected to a ring counter PL of the number states equal to the number of pairs of L ^ - 1 ^ coils. The first ends of each of the pairs of coils L ^ - L ^ are connected to the power source / Uc /, and the second ends of these pairs of coils L ^ - 1 ^ are connected to the corresponding outputs of the ring counter PL. On the input of the ring PL counter, a clock TG generator is connected. Pairs of L ^ - 1 ^ coils are formed from 2m coils C _1a , C _1b - C _ma , C _fflb evenly spaced on the circular perimeter of the stirrer, so that each two coils C _1a , C _lb - C _ma , C _mb lying on a common diameter are connected to each other. The connection of the coils C _1a , C ^ _b - _Ć , C _fflb in the pair of coils L ^ - can be series / Fig. 1 / or parallel / fig. 2 /. Successively powered pairs of coils L. - L are shifted to each other by the angle -j-. The logical value 1, shifted in the PL ring counter, initiates the current flow in the C _1a , C _1b - C _ma , C _mb coils. To ensure that the current flows only in one direction through the C _{1 &} , C _1b - C _ma , C _mb coils, the condition must be met the number of pairs of coils determined by the formula m = 3 / 2n + 1 / where n »1, 2, 3 ... and the subsequent supply of 2 3T pairs of coils shifted relative to each other by the angle -j-. In the exemplary embodiment, n = 1 was assumed, i.e. the number of coils on the circumference of the stirrer is 18. Fig. 3 illustrates the principle of pairing the coils in order to obtain the current flow in one direction through the coils C _1a , C _1b - C ^ _a , Cg _b · The ring counter PL has 9 states, respectively. A complete cycle of the ring counter's switching corresponds to a full revolution of the mixing element. The change of the frequency of control of the ring counter PL from the clocking TG generator causes a synchronous change of the liquid mixing speed.

Claims

Patent claim

A magnetic stirrer having a stirring element rotating in a rotating magnetic field, characterized in that the rotating magnetic field is produced by m pairs of coils / L ₁ - 1 ^ /, where m 3 / 2n + 1 / and n = 0, 1, 2 ... connected to the ring counter / PL / with the number of states equal to the number of pairs of coils / L ₁ - 1 ^ /, so that the first ends of each pair of coils / L ^ - 1 ^ / are connected to the power source / Uc /, and the other ends of each of the pairs of coils / L ^ - 1 ^ / are connected to the corresponding outputs of the ring counter / PL / _Z to the input of which a clocking generator / TG / is connected, the pairs of coils / L ^ - L ^ / are created from 2m coils / C ^ _a , ^ 1b "^ ma ' ^w ^ ^en ®Ρ ⁰³ θ ^> ^that each two coils / C _1a , C ^ _b - C _ma > C _mb / lying on a common one are distributed evenly on the circular circumference of the stirrer diameter are connected to each other, and the / L ^ - V pairs of coils shifted by an angle to each other are subsequently energized

150 363

Fig.2