DE102015218008A1

DE102015218008A1 - Magnetic separator with mechanical activation and deactivation

Info

Publication number: DE102015218008A1
Application number: DE102015218008.5A
Authority: DE
Inventors: Martin GAJEWSKI; Hanspeter Romer; Mario Arangio
Original assignee: Hamilton Bonaduz AG
Current assignee: Hamilton Bonaduz AG
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-03-23
Also published as: WO2017046235A1; EP3349910A1; EP3349910B1

Abstract

An einer Magnetische Trennvorrichtung (10) zur Trennung magnetischer Partikel aus einer Suspension (14) mit einer sich längs einer Spitzenachse (S) erstreckenden weichmagnetischen Spitze (16), deren Magnetisierungszustand wahlweise zwischen einem stärker magnetisierten Zustand und einem schwächer magnetisierten Zustand änderbar ist, weist die Spitze (16) ein Eintauch-Ende (16a) zur Einführung in die Suspension (14) und einen Magnetisierungsabschnitt (16b) zur Änderung des Magnetisierungszustands der Spitze (16) auf, wobei die Trennvorrichtung (10) einen Bewegungsantrieb und eine mit diesem in Bewegungsübertragungsverbindung stehende Magnetanordnung (32) aufweist, welche wenigstens einen Permanentmagneten umfasst oder aus wenigstens einem Permanentmagneten gebildet ist und welche durch den Bewegungsantrieb an den Magnetisierungsabschnitt (16b) annäherbar und von diesem entfernbar ist, so dass das Magnetfeld der Magnetanordnung (32) im Magnetisierungsabschnitt (16b) der Spitze (16) zur Änderung des Magnetisierungszustands der Spitze (16) zeitlich veränderlich ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die weichmagnetische Spitze (16) um die Spitzenachse (S) rotierbar ist.On a magnetic separation device (10) for separating magnetic particles from a suspension (14) having a soft magnetic tip (16) extending along a tip axis (S) whose magnetization state is selectively changeable between a more magnetized state and a weaker magnetized state the tip (16) has an immersion end (16a) for insertion into the suspension (14) and a magnetization section (16b) for changing the state of magnetization of the tip (16), the separation device (10) having a motion drive and a motion drive therewithin Motion transmission connection standing magnet assembly (32) comprising at least one permanent magnet or is formed of at least one permanent magnet and which by the movement drive to the magnetization section (16b) approachable and removable from, so that the magnetic field of the magnet assembly (32) in the magnetization section ( 16b) of the tip (1 6) is variable in time to change the magnetization state of the tip (16). According to the invention, it is provided that the soft-magnetic tip (16) is rotatable about the tip axis (S).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Trennvorrichtung zur Trennung magnetischer Partikel aus einer Suspension mit einer sich längs einer Spitzenachse erstreckenden weichmagnetischen Spitze, deren Magnetisierungszustand wahlweise zwischen einem stärker magnetisierten Zustand und einem schwächer magnetisierten Zustand änderbar ist, wobei die Spitze ein Eintauch-Ende zur Einführung in die Suspension und einen Magnetisierungsabschnitt zur Änderung des Magnetisierungszustands der Spitze aufweist, wobei die Trennvorrichtung einen Bewegungsantrieb und eine mit diesem in Bewegungsübertragungsverbindung stehende Magnetanordnung aufweist, welche wenigstens einen Permanentmagneten umfasst oder aus wenigstens einem Permanentmagneten gebildet ist und welche durch den Bewegungsantrieb an den Magnetisierungsabschnitt annäherbar und von diesem entfernbar ist, so dass das Magnetfeld der Magnetanordnung im Magnetisierungsabschnitt der Spitze zur Änderung des Magnetisierungszustands der Spitze zeitlich veränderlich ist. The present invention relates to a magnetic separation device for separating magnetic particles from a suspension having a soft magnetic tip extending along a tip axis, the magnetization state of which is selectively changeable between a more magnetized state and a weaker magnetized state, the tip having an insertion end for introduction into the suspension and a magnetization section for changing the magnetization state of the tip, wherein the separation device comprises a movement drive and a standing in motion transfer connection magnet assembly comprising at least one permanent magnet or at least one permanent magnet and which approachable by the motion drive to the magnetization section and is removable from this, so that the magnetic field of the magnet arrangement in the magnetization portion of the tip to change the magnetization state ds tip is temporally variable.

Derartige Trennvorrichtungen werden beispielsweise in chemischen, biochemischen oder/und pharmazeutischen Laboren verwendet, um in einer Suspension enthaltene magnetische Partikel aus der Suspension zu entfernen. Such separation devices are used, for example, in chemical, biochemical and / or pharmaceutical laboratories to remove magnetic particles contained in a suspension from the suspension.

Derartige Suspensionen mit magnetischen Partikeln können beispielsweise zur Reinigung von DNA verwendet werden. Die magnetischen Partikel dienen dabei lediglich als Transportmittel und sind üblicherweise derart beschichtet, dass sich an die vom Partikel wegweisende Außenfläche der Beschichtung nur ein bestimmter Bestandteil der Suspension anlagern kann und wird, welcher dann mit dem Partikel zusammen aus der Suspension entfernt werden kann. Die magnetischen Partikel sind somit in der Regel nur zwecks der geplanten Entnahme von chemischem oder biologischem Material aus der Suspensionsflüssigkeit magnetisch. Such suspensions with magnetic particles can be used, for example, for the purification of DNA. The magnetic particles serve merely as a means of transport and are usually coated in such a way that only a specific constituent of the suspension can and will attach to the outer surface of the coating pointing away from the particle, which can then be removed together with the particle from the suspension. The magnetic particles are thus usually magnetic only for the purpose of the planned removal of chemical or biological material from the suspension liquid.

Mit "magnetisch" ist ein Material bezeichnet, welches entweder magnetisierbar ist oder magnetisiert ist. In den meisten Anwendungsfällen der vorliegend diskutierten magnetischen Trennvorrichtung werden die magnetischen Partikel ferromagnetisches Material umfassen oder aus ferromagnetischem Material bestehen. By "magnetic" is meant a material which is either magnetizable or magnetised. In most applications of the presently discussed magnetic separator, the magnetic particles will comprise ferromagnetic material or be made of ferromagnetic material.

Eine gattungsgemäße magnetische Trennvorrichtung ist aus der US 7799281 B2 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine magnetische Trennvorrichtung mit einer weichmagnetischen Spitze, die an ihrem vom Eintauch-Ende entfernt gelegenen Längsende starr mit einem Führungsrohr gekoppelt ist, in dem ein Permanentmagnet längs der Rohrachse bis zum Berührkontakt an die weichmagnetische Spitze annäherbar und von dieser entfernbar ist. A generic magnetic separation device is from the US 7799281 B2 known. This document discloses a magnetic separator having a soft magnetic tip which is rigidly coupled at its longitudinal end remote from the dip end to a guide tube in which a permanent magnet is approachable along the tube axis to contact the soft magnetic tip and removable therefrom.

Der bewegliche Permanentmagnet ist längs seiner Bewegungsachse polarisiert, sodass einer seiner Magnetpole in Berührkontakt mit der weichmagnetischen Spitze bringbar ist. Für die Dauer des Berührkontakts ist die weichmagnetische Spitze magnetisiert, während sie dann, wenn der Permanentmagnet mit Abstand von der weichmagnetischen Spitze angeordnet ist, im Wesentlichen unmagnetisiert ist. Jener Bereich der weichmagnetischen Spitze, welcher mit dem beweglichen Permanentmagneten in Berührkontakt gelangt, ist der Magnetisierungsabschnitt der bekannten weichmagnetischen Spitze. Die bekannte gattungsgemäße magnetische Trennvorrichtung kommt somit im Bereich ihrer weichmagnetischen Spitze ohne elektrisch bestromte Bauteile aus, insbesondere ohne einen Elektromagneten, der häufig eine unerwünschte Wärmequelle magnetischen Trennvorrichtungen darstellt. The movable permanent magnet is polarized along its axis of motion so that one of its magnetic poles can be brought into contact contact with the soft magnetic tip. For the duration of the touch contact, the soft magnetic tip is magnetized while, when the permanent magnet is spaced from the soft magnetic tip, it is substantially unmagnetized. That portion of the soft magnetic tip which makes contact with the movable permanent magnet is the magnetization portion of the known soft magnetic tip. The known generic magnetic separation device thus comes in the region of its soft magnetic tip without electrically energized components, in particular without an electromagnet, which often represents an undesirable heat source magnetic separation devices.

Die mit der Achse des Führungsrohrs zusammenfallende Relativbewegungsrichtung des Permanentmagneten ist kollinear mit der Spitzenachse, um eine radial bezogen auf die Spitzenachse möglichst schlanke magnetische Trennvorrichtung bereitzustellen. The coincident with the axis of the guide tube relative movement direction of the permanent magnet is collinear with the tip axis to provide a radially as possible with respect to the tip axis as slim magnetic separation device.

Der Permanentmagnet ist mit seinem Bewegungsantrieb über eine im Führungsrohr aufgenommene und sich koaxial mit dem Führungsrohr erstreckende Stange oder über ein im Führungsrohr aufgenommenes und koaxial mit dem Führungsrohr verlaufendes Seil gekoppelt und somit zur Bewegung innerhalb des Führungsrohrs antreibbar. Eine weitere Beweglichkeit des Permanentmagneten und der weichelastischen Spitze ist nicht vorgesehen. The permanent magnet is coupled with its movement drive via a rod accommodated in the guide tube and extending coaxially with the guide tube or via a cable received in the guide tube and running coaxially with the guide tube and thus drivable for movement within the guide tube. Further mobility of the permanent magnet and the soft-elastic tip is not provided.

Eine weitere magnetische Trennvorrichtung, die zur vorübergehenden Magnetisierung der weichmagnetischen Spitze allerdings einen für die Dauer der Magnetisierung zu bestromenden Elektromagneten verwendet, ist beispielsweise aus der WO 02/40173 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Trennvorrichtung umgibt ein starker und dementsprechend Bauraum fordernder Elektro-Ringmagnet die weichmagnetische Spitze, die die Erstreckungsebene des Elektro-Ringmagneten längs der Ringachse durchsetzt. A further magnetic separation device which, however, uses an electromagnet to be energized for the duration of the magnetization for the purpose of temporarily magnetizing the soft-magnetic tip is known, for example, from US Pat WO 02/40173 A1 known. In this known separation device, a strong and correspondingly space-demanding electric ring magnet surrounds the soft-magnetic tip, which passes through the plane of extent of the electric ring magnet along the ring axis.

Im Falle der Bestromung des Elektro-Ringmagneten wirkt die ihn durchsetzende weichmagnetische Spitze wie ein Anker bzw. Eisenkern und wird für die Dauer der Bestromung des Elektro-Ringmagneten magnetisiert, sodass das Eintauch-Ende der weichmagnetischen Spitze in die jeweilige Suspension eingeführt und aufgrund ihres dann magnetisierten Zustands in der Suspension enthaltene magnetische Partikel bis zur Anlage an eine Außenfläche der weichmagnetischen Spitze anziehen und diese dann reib- bzw. kraftschlüssig aus der zurückbleibenden Suspensionsflüssigkeit entfernen kann. Die Außenfläche der weichmagnetischen Spitze kann von dem weichmagnetischen Material selbst oder – je nach Anforderungen an den jeweiligen Reinigungsprozess – durch eine das Eintauch-Ende der weichmagnetischen Spitze umgebende Schutzhülle gebildet sein. In the case of energization of the electric ring magnet which passes through it soft magnetic tip acts as an anchor or iron core and is magnetized for the duration of energization of the electric ring magnet, so that the insertion end of the soft magnetic tip inserted into the respective suspension and then because of their magnetized state contained in the suspension magnetic particles until it rests against an outer surface of the tighten soft magnetic tip and then can remove friction or force fit from the remaining suspension liquid. The outer surface of the soft magnetic tip may be formed by the soft magnetic material itself or - depending on the requirements of the respective cleaning process - by a surrounding the insertion end of the soft magnetic tip protective cover.

An ihrem dem Eintauch-Ende entgegengesetzten Längsende ist die aus der WO 02/40173 A1 bekannte magnetische Trennvorrichtung mit einem elektromotorischen Drehantrieb gekoppelt, durch welchen die weichmagnetische Spitze um ihre Längsachse rotierbar ist. Die Kopplung der weichmagnetischen Spitze mit einem Drehantrieb ist für die aus der WO 02/40173 A1 bekannte magnetische Trennvorrichtung ohne weiteres möglich, da der den Magnitisierungszustand der Spitze ändernde Elektro-Ringmagnet berührungslos mit der Spitze zusammenwirken kann und so deren Drehantriebskoplung nicht stört. At its end opposite the immersion end is the from the WO 02/40173 A1 known magnetic separation device coupled to an electromotive rotary drive, through which the soft magnetic tip is rotatable about its longitudinal axis. The coupling of the soft magnetic tip with a rotary drive is for from the WO 02/40173 A1 known magnetic separation device readily possible because of the Magnitisierungszustand the tip changing electric ring magnet can interact without contact with the tip and so does not interfere with the Drehantriebskoplung.

Durch Rotation der weichmagnetischen Spitze kann ausweislich der WO 02/40173 A1 die Abscheidung der Partikel bei magnetisiertem Eintauch-Ende der weichmagnetischen Spitze unterstützt werden. Die Rotation kann ebenfalls dazu verwendet werden, am Eintauch-Ende der weichmagnetischen Spitze angelagerte und aus der Suspensionsflüssigkeit zusammen mit der weichmagnetischen Spitze entfernte magnetische Partikel vom Eintauch-Ende wieder zu entfernen. By rotation of the soft magnetic tip can demonstrably the WO 02/40173 A1 the deposition of the particles are supported at magnetized immersion end of the soft magnetic tip. The rotation may also be used to remove magnetic particles deposited from the immersion end of the soft magnetic tip and removed from the suspension liquid together with the soft magnetic tip from the dip end.

Nachteilig an der aus der WO 02/40173 A1 bekannten magnetischen Trennvorrichtung ist zum einen ihre ausladende Bauraum fordernde Bauweise, bei welcher die weichmagnetische Spitze und der Elektro-Ringmagnet als die oben genannte Magnetanordnung koaxial und sich axial überlappend angeordnet sind. Eine weitere Vorrichtung, insbesondere eine weitere magnetische Trennvorrichtung kann daher nicht näher an die bekannte Trennvorrichtung angenähert werden als der Radius des die weichmagnetische Spitze umgebenden Elektro-Ringmagneten. Zum anderen kann die Verwendung eines Elektromagneten zur vorübergehenden Magnetisierung der weichmagnetischen Spitze bedenklich sein, insbesondere dann, wenn der Elektromagnet zur Magnetisierung der weichmagnetischen Spitze mit dieser in Richtung ihrer Längsachse axial überlappend anzuordnen ist. Der Elektromagnet ist somit vergleichsweise nahe an der mit der Trennvorrichtung zu bearbeitenden Suspension angeordnet. Da der Elektromagnet nur unter Bestromung sein Magnetfeld bereitstellt, kommt es während des Betriebs der magnetischen Trennvorrichtung zu einer Erwärmung des Elektromagneten und damit zumindest zu dem Risiko einer thermischen Belastung der zu bearbeitenden Suspension, was gerade für thermisch sensible Inhaltsstoffe der Suspension nachteilig sein kann. A disadvantage of the WO 02/40173 A1 known magnetic separation device is on the one hand their expansive space-demanding design, in which the soft magnetic tip and the electric ring magnet are arranged coaxially and axially overlapping as the above-mentioned magnet assembly. Another device, in particular a further magnetic separation device can therefore not be approximated closer to the known separation device than the radius of the soft magnetic tip surrounding the electric ring magnet. On the other hand, the use of an electromagnet for temporary magnetization of the soft-magnetic tip can be questionable, in particular if the electromagnet for magnetizing the soft magnetic tip is to be arranged axially overlapping with this in the direction of its longitudinal axis. The electromagnet is thus arranged comparatively close to the suspension to be processed with the separating device. Since the electromagnet only provides its magnetic field when energized, heating of the electromagnet and thus at least the risk of thermal loading of the suspension to be processed occurs during operation of the magnetic separation device, which may be disadvantageous for thermally sensitive ingredients of the suspension.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Funktionalität der eingangs genannten magnetischen Trennvorrichtung weiter zu verbessern. The object of the present invention is to further improve the functionality of the magnetic separation device mentioned above.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße magnetische Trennvorrichtung, bei welcher die weichmagnetische Spitze um die Spitzenachse rotierbar ist. This object is achieved by a generic magnetic separation device in which the soft magnetic tip is rotatable about the tip axis.

Durch die Rotierbarkeit der weichmagnetischen Spitze um die Spitzenachse können radial zur Spitzenachse wirkende Fliehkräfte an der weichmagnetischen Spitze erzeugt werden. Durch diese Fliehkräfte können an der weichmagnetischen Spitze anhaftende magnetische Partikel von dieser wieder entfernt werden oder/und kann an den an der Spitze anhaftenden magnetischen Partikeln vorhandene restliche Suspensionsflüssigkeit von den magnetischen Partikeln entfernt werden. Due to the rotatability of the soft magnetic tip about the tip axis, centrifugal forces acting radially to the tip axis can be generated at the soft magnetic tip. As a result of these centrifugal forces, magnetic particles adhering to the soft-magnetic tip can be removed therefrom and / or residual magnetic fluid present on the magnetic particles adhering to the tip can be removed from the magnetic particles.

Bevorzugt ist zur Einstellung der wirkenden Fliehkräfte die Drehzahl, mit welcher die Spitzenachse rotierbar ist, einstellbar bzw. veränderbar. Preferably, the speed at which the tip axis is rotatable, adjustable or changeable to adjust the acting centrifugal forces.

Beispielsweise kann die weichmagnetische Spitze dann rotierbar sein, wenn sie sich in ihrem stärker magnetisierten Magnetisierungszustand befindet, in welcher eine höhere Magnetkraft zwischen der weichmagnetischen Spitze und daran anhaftenden magnetischen Partikeln wirkt, sodass durch Rotation der weichmagnetischen Spitze Suspensionsflüssigkeit von den an der Spitze anhaftenden magnetischen Partikeln abgeschieden werden kann. Dies ist dann erfolgreich möglich, wenn die aufgrund der Rotation der weichmagnetischen Spitze zwischen ihr und den magnetischen Partikeln wirkenden Fliehkräfte geringer sind als die aufgrund des Magnetisierungszustands der Spitze wirkenden magnetischen Kräfte. For example, the soft magnetic tip may be rotatable when in its more magnetized magnetization state in which a higher magnetic force acts between the soft magnetic tip and magnetic particles adhered thereto, so that suspension liquid flows from the magnetic particles adhered to the tip by rotation of the soft magnetic tip can be deposited. This is successfully possible if the centrifugal forces acting thereon due to the rotation of the soft magnetic tip between it and the magnetic particles are less than the magnetic forces acting on the basis of the magnetization state of the tip.

Alternativ oder zusätzlich kann die weichmagnetische Spitze in ihrem schwächer magnetisierten Magnetisierungszustand rotierbar sein, wobei der schwächer magnetisierte Magnetisierungszustand insbesondere ein Zustand fehlender Magnetisierung, also ein un- oder entmagnetisierter Zustand sein kann. In diesem Falle können die durch Rotation der Spitze bewirkten Fliehkräfte jene Kräfte überwiegen, mit welchen zuvor aus einer Suspension entfernte magnetische Partikel an der weichmagnetischen Spitze anhaften. Bei Vorliegen des schwächer magnetisierten Zustands der weichmagnetischen Spitze können dies schwache magnetische Kräfte oder/und Adhäsionskräfte aufgrund von immer noch vorhandenen Resten an Suspensionsflüssigkeit sein. Alternatively or additionally, the soft magnetic tip may be rotatable in its weakly magnetized magnetization state, wherein the weaker magnetized magnetization state may be, in particular, a state of missing magnetization, ie an un-demagnetized or demagnetized state. In this case, the centrifugal forces caused by rotation of the tip can outweigh those forces with which magnetic particles previously removed from a suspension adhere to the soft magnetic tip. In the presence of the weaker magnetized state of the soft magnetic tip, these may be weak magnetic forces and / or adhesion forces due to still remaining residues of suspension liquid.

Grundsätzlich kann daran gedacht sein, gesonderte Bewegungsantriebe für die Annäherungsbewegung und Entfernungsbewegung der Magnetanordnung zu der weichmagnetischen Spitze hin bzw. von dieser weg einerseits und für die Rotation der weichmagnetischen Spitze um ihre Spitzenachse andererseits vorzusehen. Vorteilhafter ist es jedoch, lediglich einen Bewegungsantrieb für beide Bewegungen vorzusehen. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann der Bewegungsantrieb sowohl mit der Magnetanordnung bewegungsübertragend gekoppelt sein, um diese zu ihrer Annäherungsbewegung an den Magnetisierungsabschnitt und zu ihrer Entfernungsbewegung von diesem weg anzutreiben, als auch mit der weichmagnetischen Spitze bewegungsübertragend gekoppelt ist, um diese zur Rotation um die Spitzenachse anzutreiben. So kann die magnetische Trennvorrichtung mit einem einzigen Bewegungsantrieb auskommen. In principle, it may be thought to provide separate motion drives for the approach movement and removal movement of the magnet assembly to the soft magnetic tip or away therefrom on the one hand and for the rotation of the soft magnetic tip about its tip axis on the other hand. It is more advantageous, however, to provide only one movement drive for both movements. According to an advantageous embodiment of the present invention, the movement drive can be both coupled with the magnet assembly to transmit these to their approach movement to the magnetization section and to their removal movement away from this, and is also coupled to the soft magnetic tip to transmit it in order to rotate around to drive the top axle. Thus, the magnetic separator can manage with a single motion drive.

Grundsätzlich kann daran gedacht sein, die vom Bewegungsantrieb zur Bewegung anzutreibende Magnetanordnung direkt mit dem Antrieb zu koppeln. Bevorzugt erfolgt diese Kopplung jedoch unter Zwischenanordnung eines Getriebes, um etwa Geschwindigkeiten und Kräfte oder Drehmomente an der Ausgabeseite des Bewegungsantriebs in für die Magnetanordnung und die von ihr gewünschte Bewegung geeignete Geschwindigkeiten und Kräfte oder Drehmomente umzusetzen. Weiter kann das Getriebe geeignet sein, eine Bewegungsart eines Ausgangsglieds des Bewegungsantriebs in eine andere Bewegungsart der von der Magnetanordnung gewünschten Bewegung umzusetzen, beispielsweise eine rotatorische Bewegung des Ausgangsglieds in eine translatorische Bewegung der Magnetanordnung umzusetzen. In principle, it can be thought of coupling the magnet assembly to be driven by the movement drive for movement directly to the drive. Preferably, however, this coupling is carried out with the intermediate arrangement of a transmission in order to implement speeds and forces or torques on the output side of the movement drive in suitable for the magnet assembly and the movement desired by them speeds and forces or torques. Furthermore, the transmission may be suitable for converting a movement type of an output member of the movement drive into another type of movement of the movement desired by the magnet arrangement, for example converting a rotational movement of the output member into a translatory movement of the magnet arrangement.

Ein bevorzugtes Getriebe, welches die obigen Anforderungen erfüllt und zusätzlich eine radial bezüglich der Spitzenachse schlanke Bauform der magnetischen Trennvorrichtung ermöglicht, ist ein Gewindetrieb. Ein Gewindetrieb ermöglicht die Umsetzung rotatorischer Bewegung eines Ausgangsglieds eines Bewegungsantriebs, etwa eine Ausgangswelle und ermöglicht dadurch den Einsatz räumlich kompakter Bewegungsantriebe. Durch entsprechende Wahl der Gewindesteigung des Gewindetriebs können die abhängig von den Ausgangswerten des Bewegungsantriebs auf die Magnetanordnung einwirkenden Kräfte und die von dieser erreichbaren Geschwindigkeiten eingestellt werden. Weiter kann der Gewindetrieb vorteilhaft selbsthemmend ausgeführt sein, sodass Bewegung und Kraft nur von einer Seite her, in diesem Fall von der Seite des Bewegungsantriebs her, in die Vorrichtung eingeleitet werden kann. A preferred transmission, which meets the above requirements and in addition allows a radially with respect to the tip axis slim design of the magnetic separation device is a screw drive. A screw drive allows the implementation of rotational movement of an output member of a motion drive, such as an output shaft and thereby allows the use of spatially compact motion drives. By appropriate selection of the thread pitch of the screw drive, the forces acting on the magnet arrangement and the speeds achievable by the latter can be set depending on the output values of the movement drive. Furthermore, the screw drive can advantageously be designed to be self-locking, so that movement and force can be introduced into the device only from one side, in this case from the side of the movement drive.

Da für die Magnetanordnung zur Erzielung einer radial schlanken Bauform der magnetischen Trennvorrichtung in der Regel eine mit der Spitzenachse kollineare Bewegungsbahn gewünscht ist, ist es vorteilhaft, wenn eine Gewindeachse eines ein Gewinde des Gewindetriebs tragenden Gewindebauteils, etwa einer Gewindestange, kollinear mit der Spitzenachse ist. Since for the magnet assembly to achieve a radially slender design of the magnetic separator usually a collinear trajectory is desired with the tip axis, it is advantageous if a threaded axis of a thread of the screw bearing threaded member, such as a threaded rod, is collinear with the tip axis.

Konstruktiv kann der Gewindetrieb zur Erzielung der oben bereits genannten gewünschten radial schlanken Bauform sowie zur Verringerung der zur Bildung der magnetischen Trennvorrichtung benötigten Bauteile derart ausgebildet sein, dass er eine zur gemeinsamen Drehung mit der weichelastischen Spitze verbundene Gewindestange aufweist, welche die Magnetanordnung durchsetzt, wobei die Magnetanordnung zur gemeinsamen Bewegung mit einer Gewindemutter des Gewindetriebs gekoppelt sein kann oder – bevorzugt – Teil der Gewindemutter des Gewindetriebs ist. Die Magnetanordnung kann beispielsweise einen oder mehrere ringförmige Permanentmagneten aufweisen, die radial innen zur gemeinsamen Bewegung mit einer Hülse gekoppelt sind, an deren Innenseite ein Innengewinde ausgebildet ist. Das Innengewinde kann mit der Gewindestange in Schraubeingriff sein. Constructively, the screw to achieve the above-mentioned desired radially slender design and to reduce the components required for forming the magnetic separation device may be formed such that it has a connected for common rotation with the soft-elastic tip threaded rod, which passes through the magnet assembly, said Magnet assembly for common movement with a threaded nut of the screw can be coupled or - preferably - part of the threaded nut of the screw drive is. The magnet arrangement can, for example, have one or more annular permanent magnets, which are coupled radially inward for common movement with a sleeve, on the inside of which an internal thread is formed. The internal thread can be screwed with the threaded rod.

Weiter kann die magnetische Trennvorrichtung ein Gestell aufweisen, welches zur weiteren Diskussion als Koordinatenursprung eines ruhenden Koordinatensystems dienen soll. Beispielsweise ruht in der Regel der Bewegungsantrieb relativ zu dem Gestell. Das Gestell insgesamt kann jedoch wiederum relativ zu einer übergeordneten Struktur, etwa zu einer die magnetische Trennvorrichtung tragenden Maschine, bewegbar sein, etwa um die magnetische Trennvorrichtung in eine Suspension abzusenken und aus dieser anheben zu können. Further, the magnetic separation device may have a frame, which is to serve for further discussion as a coordinate origin of a stationary coordinate system. For example, usually the movement drive rests relative to the frame. However, the frame as a whole may in turn be movable relative to a superordinate structure, such as a machine carrying the magnetic separation device, for instance in order to lower the magnetic separation device into a suspension and lift it out of suspension.

Zur Sicherstellung der Funktion der bevorzugt unter Beteiligung der Magnetanordnung gebildeten Gewindemutter ist – wie bei Gewindetrieben üblich – eine Drehverhinderung, beispielsweise in Form einer Kulissenführung, vorgesehen, die eine Relativverdrehung der Gewindemutter um die Gewindeachse der Gewindestange verhindert, sodass eine Drehung der Gewindestange sicher zu einer translatorischen Verlagerung der Gewindemutter längs der Gewindeachse führt. To ensure the function of the threaded nut preferably formed with participation of the magnet assembly is - as usual in screw drives - a rotation prevention, for example in the form of a slotted guide, which prevents a relative rotation of the threaded nut about the threaded axis of the threaded rod, so that a rotation of the threaded rod safely to a translational displacement of the nut along the thread axis leads.

Grundsätzlich soll jedoch nicht ausgeschlossen sein, dass die Magnetanordnung gesondert von der Gewindemutter vorgesehen und mit dieser zur gemeinsamen translatorischen Bewegung gekoppelt ist, wenngleich dies nicht bevorzugt ist. In principle, however, it should not be ruled out that the magnet arrangement is provided separately from the threaded nut and is coupled thereto for common translatory movement, although this is not preferred.

Wenngleich die weichelastische Spitze unter Zwischenanordnung eines weiteren Getriebes mit der Gewindestange zur gemeinsamen Drehung gekoppelt sein kann, wobei "gemeinsam" dann in einem weiten Sinne aufzufassen ist, wonach die weichelastische Spitze wenigstens dann rotiert, wenn sich die Gewindestange dreht, ist aus Gründen eines einfachen, schlanken Aufbaus bevorzugt, wenn die Gewindestange starr mit der weichelastischen Spitze zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist, sodass die Rotation der Spitze und die Drehung der Gewindestange in Drehgeschwindigkeit und Drehsinn übereinstimmen und die Spitze nur dann rotiert, wenn die Gewindestange in Drehung versetzt ist. Although the soft elastic tip with the interposition of another gear with the threaded rod for common rotation can be coupled, where "common" is then to be understood in a broad sense, according to which the soft elastic tip rotates when the threaded rod rotates, is preferred for reasons of a simple, slim design, when the threaded rod rigid with the soft-elastic tip to the common Rotation is coupled so that the rotation of the tip and the rotation of the threaded rod in rotational speed and sense of rotation match and the tip only rotates when the threaded rod is rotated.

In der Regel verläuft die Spitzenachse in Schwerkraftwirkungsrichtung, zu welcher die Oberfläche der Suspension, in die die Spitze hinein abgesenkt wird, naturgemäß orthogonal ist. Dann wird üblicherweise die Annäherungsbewegung der Magnetanordnung an die weichmagnetische Spitze durch die Schwerkraft unterstützt, während die Entfernungsbewegung der Magnetanordnung zur Entfernung derselben von der weichmagnetischen Spitze gegen die Schwerkraft erfolgen muss. As a rule, the tip axis runs in the direction of gravity, to which the surface of the suspension, into which the tip is lowered, is naturally orthogonal. Then, the approaching movement of the magnet assembly to the soft magnetic tip is usually assisted by gravity, while the removal movement of the magnet assembly must be to remove it from the soft magnetic tip against gravity.

Grundsätzlich kann der Ort der maximalen Entfernung der Magnetanordnung von der Spitze durch einen mechanischen Anschlag festgelegt sein, gegen den die Magnetanordnung bewegt wird. Bei Verwendung des als Getriebe bevorzugten Gewindetriebs mit einem einzigen Bewegungsantrieb kann die Verwendung eines Anschlags zur Definition dieses Ortes jedoch eine Blockade der Rotierbarkeit der Gewindestange und damit in der Regel auch der weichmagnetischen Spitze bedeuten, wenn die Magnetanordnung den Anschlag am Ort der maximalen Entfernung erreicht hat und die Magnetanordnung nicht wieder an die weichmagnetische Spitze angenähert werden soll. Basically, the location of the maximum distance of the magnet assembly from the tip may be determined by a mechanical stop against which the magnet assembly is moved. However, when using the gear drive preferred single mode drive screw drive, the use of an abutment to define this location may impede the rotatability of the threaded rod and thus, typically, the soft magnetic tip when the magnet assembly has reached the stop at the maximum removal location and the magnet assembly should not be approximated to the soft magnetic tip again.

Der Ort der maximalen Entfernung der Magnetanordnung kann jedoch bei Verwendung eines Gewindetriebs in einfacher Weise durch das Gewindeende der Gewindestange selbst definiert sein. Ein mechanischer Endanschlag wird daher am Ort der maximalen Entfernung der Magnetanordnung von der Spitze nicht benötigt. Daher kann die Rotierbarkeit der weichmagnetischen Spitze selbst dann beibehalten werden, wenn die Magnetanordnung maximal von ihr entfernt ist, falls die magnetische Trennvorrichtung vorzugsweise derart ausgestaltet ist, dass die maximale Entfernung der Magnetanordnung von der Spitze durch ein Gewindeende der Gewindestange definiert ist, wobei zwischen dem Gewindeende und dem Bewegungsantrieb ein Stangenzwischenabschnitt angeordnet ist, an dem die Magnetanordnung außer Eingriff mit einem Gewindeabschnitt der Gewindestange ist und auch bei fortgesetzter Drehung der Gewindestange im Entfernungssinn in im Wesentlichen derselben Entfernung von der weichelastischen Spitze verbleibt. Mit anderen Worten: die Gewindemutter des Gewindetriebs und mit dieser die Magnetanordnung werden schlicht aus dem Gewindebereich der Gewindestange herausgeschraubt, sodass eine weitere Drehung der Gewindestange im Sinne einer Entfernung der Magnetanordnung von der Spitze mangels Eingriff zwischen Gewindestange und Gewindemutter zu keiner weiteren Entfernungsbewegung der Gewindemutter führt. Die Gewindestange kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein, beispielsweise umfassend ein Gewindebauteil mit Außengewinde und ein Leerlaufbauteil mit dem oben genannten Stangenzwischenabschnitt. However, the location of the maximum removal of the magnet assembly can be easily defined using a threaded drive through the threaded end of the threaded rod itself. A mechanical end stop is therefore not needed at the point of maximum removal of the magnet assembly from the tip. Therefore, the rotatability of the soft magnetic tip can be maintained even if the magnet assembly is maximally remote therefrom, if the magnetic separation device is preferably configured such that the maximum distance of the magnet assembly from the tip is defined by a threaded end of the threaded rod, between Threaded end and the movement drive is arranged a rod intermediate portion at which the magnet assembly is out of engagement with a threaded portion of the threaded rod and remains with continued rotation of the threaded rod in the removal direction at substantially the same distance from the soft-elastic tip. In other words, the threaded nut of the screw and with this the magnet assembly are simply unscrewed from the threaded portion of the threaded rod so that further rotation of the threaded rod in the sense of removal of the magnet assembly from the tip due to lack of engagement between the threaded rod and threaded nut leads to no further removal movement of the threaded nut , The threaded rod can be made in one or more parts, for example comprising a threaded component with external thread and an idle component with the above-mentioned rod intermediate section.

Dadurch, dass die Gewindemutter am spitzenfernen Gewindeende der Gewindestange anliegt, kann bei Änderung des Drehsinns der Gewindestange der Schraubeingriff zwischen Gewindestange und Gewindemutter wieder hergestellt werden und so die Gewindemutter und mit ihr die Magnetanordnung wieder an die weichmagnetische Spitze angenähert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Gewindeachse der Gewindestange eine Komponente in Schwerkraftwirkungsrichtung aufweist, vorzugsweise in Schwerkraftwirkungsrichtung verläuft. Due to the fact that the threaded nut bears against the tip-distal threaded end of the threaded rod, the threaded engagement between the threaded rod and the threaded nut can be restored when the direction of rotation of the threaded rod changes and the threaded nut and, with it, the magnet arrangement are approximated to the soft-magnetic tip again. This is especially true when the threaded axis of the threaded rod has a component in the direction of gravity, preferably in the direction of gravity action.

Wie oben bereits dargelegt wurde, ist zur Erzielung einer radial möglichst schlanken Trennvorrichtung eine Stangenachse, längs der sich die Gewindestange erstreckt, mit der Spitzenachse kollinear. Die Stangenachse fällt mit der zuvor genannten Gewindeachse zusammen. As has already been explained above, in order to achieve a separation device which is as slim as possible in the radial direction, a rod axis, along which the threaded rod extends, is collinear with the tip axis. The rod axis coincides with the aforementioned thread axis.

Der Ort maximaler Annäherung der Magnetanordnung an die Spitze kann durch einen Anschlag gebildet sein, an welchem die Magnetanordnung im stärker magnetisierten Zustand der Spitze anliegt. Dieser Anschlag kann auch durch einen Abschnitt, insbesondere den Magnetisierungsabschnitt, der Spitze selbst gebildet sein. Er kann jedoch auch durch ein Zwischenbauteil gebildet sein, welches zwischen der Magnetanordnung und der weichmagnetischen Spitze angeordnet ist. Zur möglichst effektiven Magnetisierung der weichmagnetischen Spitze bei maximaler Annäherung der Magnetanordnung an sie ist ein solches Zwischenbauteil bevorzugt wenigstens abschnittsweise aus weichelastischem Material, vorzugsweise vollständig aus weichelastischen Material. The location of maximum approximation of the magnet arrangement to the tip can be formed by a stop against which the magnet arrangement rests in the more magnetized state of the tip. This stop can also be formed by a section, in particular the magnetization section, of the tip itself. However, it may also be formed by an intermediate component which is arranged between the magnet arrangement and the soft-magnetic tip. For most effective magnetization of the soft magnetic tip with maximum approximation of the magnet assembly to it such intermediate member is preferably at least partially made of soft elastic material, preferably completely made of flexible material.

Dann, wenn die Magnetanordnung durch Anlage an dem Anschlag an einer weiteren Annäherungsbewegung gehindert ist, kann zur Vermeidung von Beschädigungen der Trennvorrichtung der Bewegungsantrieb für einen weiteren Betrieb im Annäherungssinn gesperrt sein. Dies hat jedoch zur Folge, dass eine Rotation der weichmagnetischen Spitze dann nur bei gleichzeitiger Entfernungsbewegung der Magnetanordnung von der weichmagnetischen Spitze weg möglich ist, da nur dieser Drehsinn des Bewegungsantriebs im Anlagezustand der Magnetanordnung an dem der weichmagnetischen Spitze nahen Anschlag möglich ist. Then, when the magnet assembly is prevented by abutment against the stop on a further approach movement, to prevent damage to the separating device, the movement drive for further operation in the approach sense be locked. However, this has the consequence that a rotation of the soft magnetic tip is then possible only with simultaneous removal movement of the magnet assembly of the soft magnetic tip away, since only this direction of rotation of the movement drive in the system state of Magnet arrangement at the soft magnetic tip near stop is possible.

Sofern die Rotierbarkeit der weichmagnetischen Spitze auch bei maximal an sie angenäherten Magnetanordnung gewünscht ist, kann im Drehmomentübertragungsweg zwischen Bewegungsantrieb und Magnetanordnung eine kraft- bzw. drehmomentabhängige Kupplung angeordnet sein, welche beispielsweise dann eine weitere Drehmomentübertragung vom Bewegungsantrieb auf die Magnetanordnung im Annäherungssinn unterbindet, wenn die weichmagnetische Spitze maximal an die Magnetanordnung angenähert ist und der Bewegungsantrieb im Annäherungssinn betrieben wird. If the rotatability of the soft magnetic tip is desired even at maximum approximated to it magnet assembly may be arranged in the torque transmission path between the movement drive and magnet assembly, a force or torque-dependent coupling, which, for example, then prevents further torque transmission from the motion drive to the magnet assembly in the proximity sense, if the soft magnetic tip is maximally approximated to the magnet assembly and the movement drive is operated in the proximity sense.

Beispielsweise kann die Kupplung derart ausgebildet sein, dass sie bei Unterschreiten eines vorbestimmten Lösedrehmoments Kraft oder/und Drehmoment auf die Gewindemutter des Gewindetriebs oder/und auf die Magnetanordnung überträgt und dass sie bei Überschreiten des Lösedrehmoments keine Kraft oder/und kein Drehmoment auf die Gewindemutter oder/und auf die Magnetanordnung überträgt. In diesem Fall kann die Gewindestange und mit ihr die Spitze bei Erreichen des Endanschlags am Ort maximale Annäherung der Magnetanordnung an die weichmagnetische Spitze im Annäherungssinn weiterdrehen, ohne dass dadurch eine Verlagerung der Gewindemutter und mit dieser der Magnetanordnung in Annäherungsrichtung bewirkt wird. For example, the clutch can be designed such that it transmits force or torque and / or torque on the threaded nut of the screw drive and / or on the magnet assembly when falling below a predetermined release torque and that when the release torque is exceeded no force and / or torque on the nut or / and transfers to the magnet assembly. In this case, the threaded rod and with it the tip on reaching the end stop at the location of maximum approximation of the magnet assembly to the soft magnetic tip in the sense of direction continue to rotate without causing a displacement of the threaded nut and with this the magnet assembly in the direction of approach.

Eine solche Kupplung kann beispielsweise radial zwischen der oben genannten, ein Innengewinde tragenden Hülse und dem wenigstens einen diese Hülse radial außen umgebenden ringförmigen Permanentmagneten der Magnetanordnung vorgesehen sein. Die Kupplung kann eine Rutschkupplung oder dergleichen sein. Such a coupling can be provided, for example, radially between the above-mentioned sleeve carrying an internal thread and the at least one ring-shaped permanent magnet of the magnet arrangement surrounding this sleeve radially on the outside. The clutch may be a slip clutch or the like.

Zur Bereitstellung eines möglichst homogenen Magnetfelds ist es bevorzugt, wenn die Magnetanordnung wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, rotationssymmetrisch ausgebildet ist. In order to provide a magnetic field which is as homogeneous as possible, it is preferable for the magnet arrangement to be rotationally symmetrical at least in sections, preferably completely.

In dem oben beschriebenen vorteilhaften Beispiel einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der magnetischen Trennvorrichtung kann die Magnetanordnung bei maximaler Annäherung an die weichmagnetische Spitze deren maximale Magnetisierung bewirken, sodass das Magnetfeld der Magnetanordnung das die weichmagnetische Spitze magnetisierende Magnetfeld ist. In the above-described advantageous example of an embodiment of the magnetic separation device according to the present invention, the magnet assembly can maximize its magnetization at maximum approach to the soft magnetic tip, so that the magnetic field of the magnet assembly is the magnetic field magnetizing the soft magnetic tip.

Es kann jedoch auch daran gedacht sein, dass das Magnetfeld der oben genannten Magnetanordnung lediglich ein Steuer-Magnetfeld ist, welches ein Magnetisierungs-Magnetfeld einer weiteren Magnetanordnung abhängig von der Relativstellung der erstgenannten bewegbaren Magnetanordnung relativ zur weichmagnetischen Spitze unterschiedlich stark schwächt. In diesem Falle wird die Magnetisierung der weichmagnetischen Spitze von dem Magnetfeld der weiteren Magnetanordnung bewirkt, wobei dessen Magnetfeld durch das Magnetfeld der erstgenannten bewegbaren Magnetanordnung beeinflussbar ist. However, it may also be thought that the magnetic field of the above-mentioned magnet arrangement is only a control magnetic field which weakens a magnetization magnetic field of another magnet arrangement differently depending on the relative position of the first-mentioned movable magnet arrangement relative to the soft magnetic peak. In this case, the magnetization of the soft magnetic tip is effected by the magnetic field of the further magnet arrangement, wherein its magnetic field can be influenced by the magnetic field of the first-mentioned movable magnet arrangement.

Folglich kann die magnetische Trennvorrichtung eine zweite Magnetanordnung umfassen, welche dauerhaft mit der weichmagnetischen Spitze verbunden ist, wobei die an die Spitze annäherbare und von der Spitze entfernbare Magnetanordnung im an den Magnetisierungsabschnitt angenäherten Zustand das Magnetfeld der zweiten Magnetanordnung stärker schwächt als im weiter von der Spitze entfernten Zustand. Die zweite Magnetanordnung ist die oben genannte weitere Magnetanordnung. Die bisher alleine beschriebene an die Spitze annäherbare und von dieser entfernbare Magnetanordnung ist als erste Magnetanordnung bezeichnet. Die dauerhafte Verbindung der zweiten Magnetanordnung mit der weichmagnetischen Spitze kann dann für die beabsichtigte Magnetisierung der weichmagnetischen Spitze vorteilhaft ausgebildet sein, beispielsweise indem der Magnetisierungsabschnitt der weichmagnetischen Spitze die zweite Magnetanordnung an ihrem der weichmagnetischen Spitze nächst gelegenen Endabschnitt umgibt, vorzugsweise topfartig umgibt. Thus, the magnetic separator may comprise a second magnet assembly permanently connected to the soft magnetic tip, wherein the tip-to-tip magnet assembly in the approximated magnetization portion weakens the magnetic field of the second magnet assembly more than in the farther tip distant condition. The second magnet arrangement is the above-mentioned further magnet arrangement. The so far described alone approachable and removable from this magnet assembly is referred to as a first magnet assembly. The permanent connection of the second magnet assembly with the soft magnetic tip can then be advantageously formed for the intended magnetization of the soft magnetic tip, for example by the magnetization portion of the soft magnetic tip surrounds the second magnet assembly at its soft magnetic tip nearest end portion, preferably pot-like surrounds.

Aus den oben genannten Gründen ist auch die zweite Magnetanordnung bevorzugt wenigstens abschnittsweise, besonders bevorzugt vollständig rotationssymmetrisch ausgestaltet. Ebenso erstreckt sich auch die zweite Magnetanordnung bevorzugt längs einer Anordnungsachse, welche bevorzugt ihre Rotationssymmetrieachse ist und welche mit der Spitzenachse kollinear ist. For the above-mentioned reasons, the second magnet arrangement is preferably configured at least in sections, particularly preferably completely rotationally symmetrical. Likewise, the second magnet arrangement also preferably extends along an arrangement axis, which is preferably its rotational symmetry axis and which is collinear with the tip axis.

Eine gewünschte radial schlanke Konfiguration der magnetischen Trennvorrichtung kann dadurch erreicht werden, dass die zweite Magnetanordnung die bewegbare, also die annäherbare und entfernbare erste Magnetanordnung durchsetzt. A desired radially slender configuration of the magnetic separation device can be achieved in that the second magnet arrangement passes through the movable, ie the approachable and removable, first magnet arrangement.

Dies kann konstruktiv bauraumsparend besonders einfach dadurch gelöst sein, dass die zweite Magnetanordnung Teil der Gewindestange ist. Beispielsweise kann die zweite Magnetanordnung als Zylinder-Stabmagnet von einer radial äußeren zylindrischen Hülse umgeben sein, welche ein Außengewinde trägt. Grundsätzlich kann zwar auch daran gedacht sein, das Außengewinde der Gewindestange unmittelbar an der zweiten Magnetanordnung auszubilden, jedoch sind zahlreiche für Permanentmagnete bevorzugte Materialien sehr spröde, sodass eine Gewindeausbildung an der Außenseite einer Magnetanordnung mit Schwierigkeiten verbunden sein dürfte. This can be solved structurally space-saving particularly simple in that the second magnet assembly is part of the threaded rod. For example, the second magnet arrangement may be surrounded as a cylindrical bar magnet by a radially outer cylindrical sleeve which carries an external thread. In principle, although it may also be thought to form the external thread of the threaded rod directly to the second magnet arrangement, however, numerous materials preferred for permanent magnets are very brittle, so that a Thread formation on the outside of a magnet assembly is likely to be associated with difficulties.

Eine mögliche Schwächung des Magnetfelds der zweiten Magnetanordnung abhängig von der Relativposition der ersten Magnetanordnung relativ zur weichmagnetischen Spitze und damit auch relativ zur zweiten Magnetanordnung kann dadurch bewirkt werden, dass die erste Magnetanordnung und die zweite Magnetanordnung koaxial mit entgegengesetzter Polarisierung angeordnet sind, wobei ihre jeweiligen magnetischen Pole längs der gemeinsamen Erstreckungsachse aufeinander folgen. In diesem Falle liegen ungleichnamige Pole der ersten und der zweiten Magnetanordnung in der Position größter Annäherung der ersten Magnetanordnung an die weichmagnetische Spitze sehr nahe beieinander, sodass durch die erste Magnetanordnung ein magnetischer Rückschluss bewirkt werden kann und somit nur ein geringer Teil des Magnetfelds der zweiten Magnetanordnung tatsächlich in die weichmagnetische Spitze eindringt. A possible weakening of the magnetic field of the second magnet arrangement as a function of the relative position of the first magnet arrangement relative to the soft magnetic tip and thus also relative to the second magnet arrangement can be effected by arranging the first magnet arrangement and the second magnet arrangement coaxially with opposite polarization, with their respective magnetic field Poles follow each other along the common extension axis. In this case, unlike poles of the first and the second magnet arrangement are in the position of closest approach of the first magnet assembly to the soft magnetic tip very close together, so that by the first magnet assembly, a magnetic inference can be effected and thus only a small part of the magnetic field of the second magnet assembly actually penetrates into the soft magnetic tip.

Im Zustand größter Entfernung der ersten Magnetanordnung von dem Magnetisierungsabschnitt der weichmagnetischen Spitze und dem diesem nächst gelegenen Längsende der zweiten Magnetanordnung liegt zumindest kein solcher magnetischer Rückschluss mehr vor, sodass das von der zweiten Magnetanordnung an ihrem spitzennäheren Längsende bereitgestellte Magnetfeld von dem weichmagnetischen Material der Spitze konzentriert werden kann. Somit kann die weichmagnetische Spitze dann, wenn die erste Magnetanordnung maximal von ihr entfernt ist ihren Magnetisierungszustand größte Magnetisierung aufweisen. In the state of greatest distance of the first magnet arrangement from the magnetization section of the soft magnetic tip and the longitudinal end of the second magnet arrangement nearest thereto, at least no such magnetic inference is present anymore, so that the magnetic field provided by the second magnet arrangement at its tip-closer longitudinal end concentrates on the soft magnetic material of the tip can be. Thus, when the first magnet assembly is at a maximum distance therefrom, the soft magnetic tip may have its magnetization state of greatest magnetization.

Bevorzugt weist die magnetische Trennvorrichtung zur Erhöhung der Anzahl der durch sie gleichzeitig bearbeitbaren Suspensionen einen Trennvorrichtungskopf mit einer Mehrzahl von weichmagnetischen Spitzen auf, welche sich alle längs einer Spitzenachse erstrecken, wobei die Spitzenachsen der einzelnen weichmagnetischen Spitzen parallel zueinander angeordnet sind. Bevorzugt sind die weichmagnetischen Spitzen matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnet, wobei ein orthogonales Zeilen- und Spaltensystem bevorzugt ist. Preferably, in order to increase the number of suspensions which can be processed simultaneously, the magnetic separation device comprises a separator head having a plurality of soft magnetic tips, all extending along a tip axis, the tip axes of the individual soft magnetic tips being arranged parallel to one another. Preferably, the soft magnetic tips are arranged in a matrix-like manner in rows and columns, wherein an orthogonal row and column system is preferred.

Um mit einem derartigen Trennvorrichtungskopf gleichzeitig auch unterschiedliche Suspensionen bearbeiten zu können, ist vorzugsweise der Magnetisierungszustand wenigstens eines Teils der weichmagnetischen Spitzen des Trennvorrichtungskopfes unabhängig von einem anderen Teil der weichmagnetischen Spitzen änderbar. Diese unabhängige Änderbarkeit des Magnetisierungszustands von weichmagnetischen Spitzen in einem Trennvorrichtungskopf kann durch individuelle Bewegung der an die weichmagnetische Spitze annäherbaren und von dieser entfernbaren Magnetanordnung erfolgen. In order to simultaneously process different suspensions with such a separator head, preferably the magnetization state of at least part of the soft magnetic tips of the separator head is changeable independently of another part of the soft magnetic tips. This independent variability of the magnetization state of soft magnetic tips in a separator head can be accomplished by individual movement of the magnet assembly that can be approached and removed from the soft magnetic tip.

Bevorzugt ist der Magnetisierungszustand jeder einzelnen weichmagnetischen Spitze des Trennvorrichtungskopfes unabhängig vom Magnetisierungszustand jeder anderen weichmagnetischen Spitze änderbar. Preferably, the magnetization state of each individual soft magnetic tip of the separator head is changeable independently of the magnetization state of each other soft magnetic tip.

Da die Änderung des Magnetisierungszustands bevorzugt mittels Bestromung eines elektromotorischen Bewegungsantriebs der bewegbaren Magnetanordnung erfolgt, kann die Bestromung einzelner Bewegungsantriebe in einfacher und sicherer Weise durch eine entsprechende Steuereinrichtung bewirkt werden, wobei die Steuereinrichtung auch dazu ausgebildet sein kann, weichmagnetische Spitzen des Trennvorrichtungskopfes zeilen- oder/und spaltenweise zur gemeinsamen Änderung des Magnetisierungszustandes zusammenzufassen. In diesem Falle kann die Steuereinrichtung alle weichmagnetischen Spitzen einer Zeile oder/und einer Spalte durch gemeinsame Ansteuerung der jeweiligen Bewegungsantriebe der bewegbaren Magnetanordnungen in gleichem Sinne und gleichzeitig ändern. Since the change of the magnetization state preferably takes place by energization of an electromotive movement drive of the movable magnet arrangement, the energization of individual movement drives can be effected in a simple and reliable manner by a corresponding control device, wherein the control device can also be designed to line-break soft-magnetic tips of the separation device head. and column by column to jointly change the magnetization state summarize. In this case, the control device can change all soft magnetic peaks of a row and / or a column by common control of the respective movement drives the movable magnet assemblies in the same sense and simultaneously.

Derartige magnetische Trennvorrichtungen lassen sich vorteilhaft an einer Pipettiervorrichtung vorsehen, wobei dann wenigstens ein Pipettierkanal der Pipettiervorrichtung durch eine Trennvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, ersetzt ist. Such magnetic separation devices can advantageously be provided on a pipetting device, in which case at least one pipetting channel of the pipetting device is replaced by a separating device as described above.

Die oben zur Bildung einer radial möglichst schlanken Trennvorrichtung vorgestellten technischen Merkmale erlauben, die magnetische Trennvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einem radialen Bauraumbedarf auszubilden, welcher jenen eines Pipettierkanals in einer Pipettiervorrichtung nicht übersteigt. Bevorzugt hat eine wie oben beschrieben ausgebildete Trennvorrichtung eine radiale Ausdehnung von weniger als 20 mm, vorzugsweise von nicht mehr als 18 mm. The technical features presented above for forming a radially slimmest possible separation device make it possible to form the magnetic separation device of the present invention with a radial installation space requirement which does not exceed that of a pipetting channel in a pipetting device. Preferably, a separator formed as described above has a radial extent of less than 20 mm, preferably not more than 18 mm.

Die weichmagnetische Spitze kann metallisch blank sein oder kann einen Überzug aufweisen. Der Überzug kann fest mit der magnetischen Spitze verbunden sein oder kann lösbar an dieser vorgesehen sein. The soft magnetic tip may be metallic bright or may have a coating. The coating may be fixedly connected to the magnetic tip or may be detachably provided thereon.

Bevorzugt ist der Bewegungsantrieb der bewegbaren Magnetanordnung mit möglichst großer Entfernung von der weichmagnetischen Spitze, und insbesondere von ihrem Eintauch-Ende, der jeweiligen Trennvorrichtung vorgesehen. Daher ist bevorzugt die erste oder/und die zweite Magnetanordnung zwischen dem Bewegungsantrieb und der weichmagnetischen Spitze angeordnet. The movement drive of the movable magnet arrangement is preferably provided with the greatest possible distance from the soft magnetic tip, and in particular from its insertion end, of the respective separation device. Therefore, the first and / or the second magnet arrangement is preferably arranged between the movement drive and the soft-magnetic tip.

Die durch den bevorzugten elektromagnetischen Bewegungsantrieb vorhandene Wärmequelle ist in ihrer Auswirkung auf die zu bearbeitende Suspension nicht nur wegen der möglichst großen Entfernung des Bewegungsantriebs vom Eintauch-Ende der weichmagnetischen Spitze vernachlässigbar, sondern auch deswegen, weil der Bewegungsantrieb nur für die Dauer der Änderung des Magnetisierungszustands der weichmagnetischen Spitze bestromt zu werden braucht, nicht jedoch für die Dauer des Magnetisierungszustands selbst. The heat source provided by the preferred electromagnetic motion drive is negligible in its effect on the suspension to be processed not only because of the greatest possible distance of the movement drive from the immersion end of the soft magnetic tip, but also because the motion drive only needs to be energized for the duration of the change in the magnetization state of the soft magnetic tip, but not for the duration of the magnetization state itself.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar: The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1a eine Aufrissansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer magnetischen Trennvorrichtung der vorliegenden Anmeldung, 1a an elevational view of an embodiment according to the invention of a magnetic separation device of the present application,

1b eine Längsschnittansicht der Vorrichtung von 1a längs der Schnittebene Ib-Ib in 1a, wobei sich die bewegbare Magnetanordnung in ihrer der weichmagnetischen Spitze nächstgelegenen Endstellung befindet, 1b a longitudinal sectional view of the device of 1a along the cutting plane Ib-Ib in 1a with the movable magnet arrangement being in its end position closest to the soft-magnetic tip,

2a eine der Ansicht von 1a entsprechende Ansicht derselben Vorrichtung, wobei sich die bewegbare Magnetanordnung in ihrer spitzenfernen Endstellung befindet, und 2a one of the view of 1a corresponding view of the same device, wherein the movable magnet assembly is in its tip-distant end position, and

2b eine Längsschnittansicht der Vorrichtung von 2a längs der Schnittebene IIb-IIb in 2a. 2 B a longitudinal sectional view of the device of 2a along the section plane IIb-IIb in 2a ,

In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer magnetischen Trennvorrichtung mit mechanischem Antrieb allgemein mit 10 bezeichnet. Die Trennvorrichtung 10 erstreckt sich längs einer Vorrichtungsachse V, welche bei betriebs- und bestimmungsgemäßer Anordnung bevorzugt parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung orientiert ist. In the 1 and 2 is an embodiment according to the invention of a magnetic separating device with mechanical drive in general with 10 designated. The separator 10 extends along a device axis V, which is preferably oriented parallel to the direction of gravity when operating and intended arrangement.

Unter der magnetischen Trennvorrichtung 10 befindet sich ein Behälter 12, in welchem eine Suspension 14 (siehe 1b und 2b) aufgenommen ist, in der zum Zwecke biochemischer Analyse magnetische Partikel in einer Suspensionsflüssigkeit suspendiert sind. Under the magnetic separator 10 there is a container 12 in which a suspension 14 (please refer 1b and 2 B ) in which, for purposes of biochemical analysis, magnetic particles are suspended in a suspension liquid.

Die magnetische Trennvorrichtung 10 umfasst in an sich bekannter Weise eine weichmagnetische Spitze 16, welche sich längs einer Spitzenachse S erstreckt, die kollinear mit der Vorrichtungsachse V verläuft. Die weichmagnetische Spitze weist ein bei bestimmungsgemäßem Betrieb dem Behälter 12 näher gelegenes Längsende 16a auf, welches ein Eintauch-Ende 16a der Spitze 16 ist, da die Spitze 16 mit diesem Eintauch-Ende 16a in die Suspension 14 eingetaucht wird, um dann bei ausreichender Magnetisierung der Spitze 16 magnetische Partikel aus der Suspension 14 zu entfernen. Die magnetischen Partikel der Suspension 14 werden dabei durch die erhöhte Magnetisierung der weichmagnetischen Spitze 16 von dieser angezogen und können unter Einwirkung der auf die magnetischen Partikel wirkenden magnetischen Kräfte mit der Spitze 16 an dieser anhaftend aus der Suspension 14 entfernt werden. The magnetic separator 10 includes in a conventional manner a soft magnetic tip 16 which extends along a tip axis S which is collinear with the device axis V. The soft magnetic tip has a designated operation of the container 12 closer longitudinal end 16a on which is a dip end 16a the top 16 is because the top 16 with this immersion end 16a in the suspension 14 is dipped, then at sufficient magnetization of the tip 16 magnetic particles from the suspension 14 to remove. The magnetic particles of the suspension 14 are thereby by the increased magnetization of the soft magnetic tip 16 attracted by this and can under the action of the magnetic particles acting on the magnetic forces with the tip 16 attached to this from the suspension 14 be removed.

Zum Schutz der weichmagnetischen Spitze 16 kann diese von einer lösbar die Spitze 16 umgebenden Schutzhülle 18 umhüllt sein. Die Schutzhülle 18 kann aus Kunststoff oder aus einem in der Regel nicht magnetischen Metall gebildet sein. To protect the soft magnetic tip 16 This can be solved by a detachable tip 16 surrounding protective cover 18 be enveloped. The protective cover 18 may be formed of plastic or of a non-magnetic metal.

Das dem Eintauch-Ende 16a entgegengesetzte Längsende 16b der Spitze 16 bildet einen Magnetisierungsabschnitt 16b der weichmagnetischen Spitze, da – wie weiter unten ausführlich beschrieben werden wird – über diesen Abschnitt 16b bzw. dieses Längsende die vorübergehende Magnetisierung der Spitze 16 bewirkt wird. That the dipping end 16a opposite longitudinal end 16b the top 16 forms a magnetization section 16b the soft magnetic tip, as will be described in detail below, through this section 16b or this longitudinal end the temporary magnetization of the tip 16 is effected.

Der Magnetisierungsabschnitt 16b ist von einem Kopplungsbauteil 20 umgeben, das das Längsende 16b axial bezogen auf die Vorrichtungsachse V vom Eintauch-Ende 16a weg überragt. The magnetization section 16b is from a coupling component 20 surrounded, that the longitudinal end 16b axially with respect to the device axis V from the immersion end 16a towers over.

Das Kopplungsbauteil 20 koppelt die weichmagnetische Spitze 16 zur gemeinsamen Drehung mit einem Antriebsbauteil 24, dessen spitzennäheres Längsende 14a ebenfalls von dem Kopplungsbauteil 20 umgeben ist. The coupling component 20 couples the soft magnetic tip 16 for common rotation with a drive component 24 , whose tip closer longitudinal end 14a also from the coupling component 20 is surrounded.

An seinem entgegengesetzten, spitzenferneren Längsende weist das Antriebsbauteil 24 einen Wellenstumpfabschnitt 24b auf, welcher zur Kopplung mit einem in den 1 und 2 nicht dargestellten Antriebsmotor ausgebildet ist. Hierzu weist der Wellenstumpfabschnitt 24b eine axiale Ausnehmung 26 auf, in die eine Passfeder zur Drehmomentübertragung von einer Nabe eines in den 1 und 2 nicht dargestellten Antriebsmotors einlegbar ist, um Drehmoment formschlüssig auf den Wellenstumpfabschnitt 24b und damit auf das Antriebsbauteil 24 zu übertragen. Das Antriebsbauteil 24 ist im dargestellten Beispiel einstückig ausgebildet, dies muss jedoch nicht so sein. At its opposite, tip distant longitudinal end, the drive member 24 a stub shaft section 24b on, which for coupling with one in the 1 and 2 not shown drive motor is formed. For this purpose, the stub shaft section 24b an axial recess 26 in which a key for torque transmission from a hub of the in 1 and 2 not shown drive motor can be inserted to form fit torque on the stub shaft portion 24b and thus on the drive component 24 transferred to. The drive component 24 is integrally formed in the example shown, but this need not be so.

Ein Abschnitt 24c des Antriebsbauteils 24 ist mit einem Außengewinde 28 versehen und bildet einen Gewindestangenabschnitt. A section 24c of the drive component 24 is with an external thread 28 provided and forms a threaded rod section.

Oberhalb des Gewindestangenabschnitts 24c, axial unmittelbar an diesen anschließend, befindet sich ein außengewindefreier Zwischenstangenabschnitt 24d. Der Gewindestangenabschnitt 24c und der Zwischenstangenabschnitt 24d weisen bevorzugt einen geringeren Durchmesser auf als der Wellenstumpfabschnitt 24b. Above the threaded rod section 24c , axially immediately adjacent to this, there is a thread-free intermediate rod section 24d , The threaded rod section 24c and the intermediate rod section 24d preferably have a smaller diameter than the stub shaft portion 24b ,

Das Antriebsbauteil 24 erstreckt sich längs einer Bauteilachse B, die ebenfalls kollinear mit der Vorrichtungsachse V ist. Bevorzugt ist das Antriebsbauteil 24 – mit Ausnahme der Passfeder-Ausnehmung 26 und des Außengewindes 28 – rotationssymmetrisch bezüglich der Vorrichtungsachse V ausgebildet. The drive component 24 extends along a component axis B, which is also collinear with the device axis V. The drive component is preferred 24 - With the exception of the feather key recess 26 and external thread 28 - formed rotationally symmetrical with respect to the device axis V.

Vorzugsweise ist auch das Kopplungsbauteil 20 rotationssymmetrisch zur Vorrichtungsachse V ausgebildet. Das Kopplungsbauteil 20 kann die Spitze 16 und das Antriebsbauteil 24 beispielsweise durch Presssitz beider Bauteile in der zentralen Ausnehmung des Kopplungsbauteils 20 zur gemeinsamen Rotation um die Vorrichtungsachse V verbinden. Preferably, the coupling component is also 20 formed rotationally symmetrical to the device axis V. The coupling component 20 may the tip 16 and the drive component 24 for example, by press fit of both components in the central recess of the coupling component 20 for common rotation about the device axis V connect.

Das Antriebsbauteil 24 durchsetzt eine Gewindemutter 30, welche zur gemeinsamen Bewegung mit einer Permanentmagnetanordnung 32 gekoppelt ist, beispielsweise durch Verkleben. The drive component 24 passes through a threaded nut 30 , which for common movement with a permanent magnet arrangement 32 coupled, for example by gluing.

Eine Nase 30a der Gewindemutter 30, welche radial bezogen auf die Vorrichtungsachse V von dem restlichen Getriebemutterkörper absteht, ragt in eine axial lange und in Umfangsrichtung um die Vorrichtungsachse V schmale Führungsausnehmung 34 eines Gestells 36 hinein. Dieser Formschlusseingriff der Nase 30a in der Langloch-Ausnehmung 34 bildet eine Drehverhinderung der Gewindemutter 30 um die Vorrichtungsachse V, sodass bei Drehung des Antriebsbauteils 24 die Gewindemutter 30 und mit ihr die zur gemeinsamen Bewegung mit ihr verbundene Permanentmagnetanordnung 32 sicher translatorisch längs der Vorrichtungsachse V über den Bereich des Gewindestangenabschnitts 24c hinweg verlagerbar sind. A nose 30a the threaded nut 30 , which protrudes radially with respect to the device axis V from the remaining gear nut body projects into an axially long and circumferentially around the device axis V narrow guide recess 34 a frame 36 into it. This form-fitting engagement of the nose 30a in the slot recess 34 forms a rotation prevention of the threaded nut 30 about the device axis V, so that upon rotation of the drive member 24 the threaded nut 30 and with it the permanent magnet arrangement connected to it for common movement 32 safely translationally along the device axis V over the region of the threaded rod portion 24c away are relocatable.

Die Gewindemutter 30 und das Kopplungsbauteil 20 sind ebenso wie die weichmagnetische Spitze 16 im dargestellten Beispiel aus weichmagnetischem Material. Das Antriebsbauteil ist im dargestellten Beispiel bevorzugt unmagnetisch. The threaded nut 30 and the coupling component 20 are as well as the soft magnetic tip 16 in the example shown of soft magnetic material. The drive component is preferably non-magnetic in the example shown.

Dann, wenn sich die Gewindemutter 30 und mit ihr die Permanentmagnetanordnung 32 an ihrem der Spitze 16 nächstgelegenen Ort angeordnet ist, befindet sich die dauerhaft mit der Permanentmagnetanordnung 32 in Berührkontakt stehende Gewindemutter 30 in Berührkontakt mit dem Kopplungsbauteil 20, welches wiederum durch den oben genannten Presssitz in Berührkontakt mit dem Magnetisierungsabschnitt 16b der weichmagnetischen Spitze 16 steht. In dem in den 1a und 1b gezeigten Zustand ist die weichmagnetische Spitze 16 daher durch die Permanentmagnetanordnung 32 bzw. durch das von ihr ausgehende Magnetfeld magnetisiert. Sie ist zumindest stärker magnetisiert als in dem in den 2a und 2b gezeigten Zustand der Vorrichtung 10, in welchem sich die Permanentmagnetanordnung 32 an ihrem von der Spitze 16 am weitesten entfernt gelegenen Ort befindet. Then, when the nut is 30 and with it the permanent magnet arrangement 32 at their top 16 The nearest place is located, which is permanently with the permanent magnet assembly 32 in contact with the nut 30 in touching contact with the coupling component 20 which in turn by the above-mentioned interference fit in touching contact with the magnetization section 16b the soft magnetic tip 16 stands. In the in the 1a and 1b shown state is the soft magnetic tip 16 therefore by the permanent magnet arrangement 32 or magnetized by the outgoing magnetic field. It is at least more magnetized than in the 2a and 2 B shown state of the device 10 in which the permanent magnet arrangement 32 at her from the top 16 located furthest away.

Das Kopplungsbauteil 20 kann dabei einen mechanischen Endanschlag für die Gewindemutter 30 bzw. für eine gemeinsam bewegbare Anordnung aus Gewindemutter 30 und Permanentmagnetanordnung 32 bilden. Dann also, wenn die Gewindemutter 30 an dem Kopplungsbauteil 20, wie in 1b gezeigt, anliegt, ist im dargestellten Beispiel eine weitere Rotation des Antriebsbauteils 24 in einem Annäherungssinn der Gewindemutter 30 an die weichmagnetische Spitze 16 unmöglich, da die Gewindemutter 30 bereits maximal an die Spitze 16 angenähert ist. The coupling component 20 can be a mechanical stop for the nut 30 or for a jointly movable arrangement of threaded nut 30 and permanent magnet assembly 32 form. So then, if the nut 30 on the coupling component 20 , as in 1b shown, is applied, in the example shown, a further rotation of the drive member 24 in an approximation of the threaded nut 30 to the soft magnetic tip 16 impossible because the nut 30 already maximum to the top 16 is approximated.

In diesem Zustand kann die weichmagnetische Spitze 16 nur noch rotiert werden, wenn das Antriebsbauteil 24 in einem Entfernungssinn gedreht wird, in welchem die Gewindemutter 30 von der Spitze 16 längs der Vorrichtungsachse V entfernt wird. In this state, the soft magnetic tip 16 only to be rotated when the drive component 24 is rotated in a sense of distance, in which the threaded nut 30 from the top 16 along the device axis V is removed.

Alternativ kann die Gewindemutter 30 eine drehmomentabhängige Kupplung aufweisen, beispielsweise eine Rutschkupplung oder dgl., welche ein Weiterdrehen des Antriebsbauteils 24 im Annäherungssinn selbst dann gestattet, wenn die Gewindemutter 30 an dem vom Kopplungsbauteil 20 gebildeten Endanschlag anliegt und maximal an die Spitze 16 angenähert ist. Alternatively, the threaded nut 30 have a torque-dependent coupling, such as a slip clutch or the like., Which further rotation of the drive component 24 in the approach sense even allowed when the nut 30 at the from the coupling component 20 formed end stop and maximum to the top 16 is approximated.

In den 2a und 2b ist die magnetische Trennvorrichtung 10 bei entmagnetisierter Spitze 16 bzw. bei schwächer magnetisierter Spitze 16 dargestellt. Hierzu wurde ausgehend von dem in den 1a und 1b gezeigten Zustand das Antriebsbauteil 24 so lange um die Vorrichtungsachse V im Entfernungssinn gedreht, bis die Getriebemutter 30 axial aus dem Gewindestangenabschnitt 24c hinaus bewegt wurde und diese somit nicht mehr im Schraubeingriff mit dem Gewindestangenabschnitt 24c steht. Dadurch kann das Antriebsbauteil 24 weiter im Entfernungssinn gedreht werden, ohne dass es zu einer weiteren Verlagerung der Gewindemutter 30 und mit dieser der Permanentmagnetanordnung 32 von der weichmagnetischen Spitze 16 weg kommt. In the 2a and 2 B is the magnetic separator 10 at demagnetized tip 16 or at a weaker magnetized tip 16 shown. For this purpose, starting from the in the 1a and 1b shown state the drive component 24 as long as the device axis V in the sense of distance turned until the gear nut 30 axially from the threaded rod section 24c was moved out and thus no longer in screw engagement with the threaded rod section 24c stands. This allows the drive component 24 be further rotated in the removal sense, without causing a further displacement of the threaded nut 30 and with this the permanent magnet arrangement 32 from the soft magnetic tip 16 comes away.

Aufgrund der parallel zur Vorrichtungsachse V in Richtung auf den Behälter 12 zu verlaufenden Schwerkraftwirkungsrichtung genügt jedoch eine Drehsinnumkehr der Drehbewegung des Antriebsbauteils 24, damit die Gewindemutter 30 erneut in Schraubeingriff mit dem Gewindestangenabschnitt 24c des Antriebsbauteils 24 gelangt und durch weitere Drehung des Antriebsbauteils 24 im Annäherungssinn wieder an die weichmagnetische Spitze 16 angenähert werden kann. Due to the parallel to the device axis V in the direction of the container 12 to running gravity direction of action, however, a rotation reversal of the rotational movement of the drive component is sufficient 24 , so that the nut 30 again in screw engagement with the threaded rod section 24c of the drive component 24 passes and by further rotation of the drive member 24 in the approach sense again to the soft magnetic tip 16 can be approximated.

Die magnetische Trennvorrichtung 10 gestattet somit eine radial äußerst schlanke Bauweise, die sich für eine Anordnung mehrerer Trennvorrichtungen 10 in einer Matrixstruktur mit parallelen Vorrichtungsachsen V eignet. Weiter gestattet die magnetische Trennvorrichtung 10 nicht nur die gezielte Änderung des Magnetisierungszustands der weichmagnetischen Spitze 16 zwischen einem stärker magnetisierten Zustand und einem weniger stark bis gar nicht magnetisierten Zustand, sondern gestattet überdies eine Rotation der weichmagnetischen Spitze 16 um ihre Spitzenachse S, welche mit der Vorrichtungsachse V zusammenfällt. The magnetic separator 10 thus allows a radially extremely slim design, the for an arrangement of several separators 10 in a matrix structure with parallel device axes V. Next allows the magnetic separator 10 not only the targeted change of the magnetization state of the soft magnetic tip 16 between a more magnetized state and a less strongly to not magnetized state, and moreover permits a rotation of the soft magnetic tip 16 about its tip axis S, which coincides with the device axis V.

Zurückkehrend zu 1b soll kurz eine alternative Ausführungsform vorgestellt werden:
Koaxial mit dem Gewindestangenabschnitt 24c kann in diesem eine weitere Permanentmagnetanordnung 40' aufgenommen sein. In diesem Falle ist bevorzugt wenigstens der Kopplungsabschnitt 24a des Antriebsbauteils 24 aus weichmagnetischem Material gebildet, um einen Magnetschluss der zweiten Permanentmagnetanordnung 40' über das Kopplungslängsende 24a sowie das Kopplungsbauteil 20 mit dem Magnetisierungsabschnitt 16b zu erreichen. Der Kopplungsabschnitt 24a berührt bevorzugt den Magnetisierungsabschnitt 16b stirnflächig, sodass auch ein unmittelbarer Magnetschluss zwischen diesen Bauteilen besteht. Der aus weichmagnetischem Material ausgebildete Kopplungsabschnitt 24a reicht daher bis zur zweiten Permanentmagnetanordnung 40' und steht in Berührkontakt mit dieser. Bevorzugt ist der gesamte Gewindestangenabschnitt 24c oder sogar das gesamte Antriebsbauteil 24 aus weichmagnetischem Material gebildet. Returning to 1b briefly an alternative embodiment will be presented:
Coaxial with the threaded rod section 24c can in this another permanent magnet arrangement 40 ' be included. In this case, at least the coupling section is preferred 24a of the drive component 24 formed of soft magnetic material to a magnetic circuit of the second permanent magnet assembly 40 ' over the coupling end 24a and the coupling component 20 with the magnetization section 16b to reach. The coupling section 24a preferably touches the magnetization section 16b end face, so that there is a direct magnetic circuit between these components. The formed of soft magnetic material coupling portion 24a therefore extends to the second permanent magnet arrangement 40 ' and is in touching contact with this. The entire threaded rod section is preferred 24c or even the entire drive component 24 made of soft magnetic material.

In diesem Falle sind sowohl die dann als erste Permanentmagnetanordnung zu bezeichnende Permanentmagnetanordnung 32 als auch die zweite Permanentmagnetanordnung 40' derart magnetisiert, dass ihre magnetischen Pole längs der Vorrichtungsachse V aufeinander folgen. Dabei sind die Polarisierungsrichtungen der beiden Permanentmagnetanordnungen 32 und 40' genau entgegengesetzt gerichtet. In this case, both the then as the first permanent magnet arrangement to be designated permanent magnet arrangement 32 as well as the second permanent magnet arrangement 40 ' magnetized such that their magnetic poles follow one another along the device axis V. In this case, the polarization directions of the two permanent magnet arrangements 32 and 40 ' directed exactly opposite.

In diesem Falle schwächt die erste Permanentmagnetanordnung 32 in der in 1b dargestellten maximal der Spitze 16 angenäherten Stellung das Magnetfeld der zweiten Permanentmagnetanordnung 40' im Bereich von dessen der Spitze 16 nächstgelegenen Polende durch Feldschluss. Der dann beim Magnetisierungsabschnitt 16b nahe bei dem Pol der zweiten Permanentanordnung 40' liegende ungleichnamige Pol der ersten Permanentanordnung 32 stellt einen magnetischen Rückschluss für das vom Pol der zweiten Permanentanordnung 40' ausgehende Magnetfeld bereit. Der Magnetisierungsabschnitt 16b der Spitze 16 wird somit in geringerem Ausmaß vom Magnetfeld der zweiten Permanentanordnung 40' durchsetzt als dann, wenn die erste Permanentmagnetanordnung 32 weiter vom Magnetisierungsabschnitt 16b entfernt angeordnet ist. Die weichmagnetische Spitze ist dann weniger stark magnetisiert als wenn die Permanentmagnetanordnung 32 weiter von der weichmagnetischen Spitze 16 entfernt angeordnet ist, insbesondere maximal entfernt angeordnet ist, wie dies in 2b gezeigt ist. In this case, the first permanent magnet arrangement weakens 32 in the in 1b shown maximum of the top 16 Approximated position, the magnetic field of the second permanent magnet assembly 40 ' in the area of which the top 16 nearest pole end by field closure. The then at the magnetization section 16b near the pole of the second permanent arrangement 40 ' lying unlike pole of the first permanent arrangement 32 provides a magnetic return for the pole of the second permanent assembly 40 ' outgoing magnetic field ready. The magnetization section 16b the top 16 is thus to a lesser extent by the magnetic field of the second permanent arrangement 40 ' interspersed than when the first permanent magnet arrangement 32 further from the magnetization section 16b is arranged remotely. The soft magnetic tip is then less strongly magnetized than when the permanent magnet arrangement 32 further from the soft magnetic tip 16 is arranged remotely, in particular, is arranged at a maximum distance, as shown in FIG 2 B is shown.

Auch mit dieser alternativen Konfiguration ist ohne Veränderung des Bauraumbedarfs der magnetischen Trennvorrichtung 10 sowohl eine Rotation der weichmagnetischen Spitze 16 um die Vorrichtungsachse V als auch eine Verlagerungsbewegung der Permanentmagnetanordnung 32 zum Zwecke der Änderung des Magnetisierungszustands der weichmagnetischen Spitze 16 durch einen einzigen Bewegungsantrieb möglich. Even with this alternative configuration is without changing the space requirement of the magnetic separation device 10 both a rotation of the soft magnetic tip 16 about the device axis V as well as a displacement movement of the permanent magnet assembly 32 for the purpose of changing the magnetization state of the soft magnetic tip 16 possible by a single movement drive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7799281 B2 [0005]
WO 02/40173 A1 [0009, 0011, 0011, 0012, 0013]

Claims

Magnetic separation device ( 10 ) for separating magnetic particles from a suspension ( 14 ) with a soft-magnetic tip (S) extending along a tip axis (S) ( 16 ) whose magnetization state is selectively changeable between a more magnetized state and a weaker magnetized state, wherein the tip ( 16 ) an immersion end ( 16a ) for introduction into the suspension ( 14 ) and a magnetization section ( 16b ) for changing the magnetization state of the tip ( 16 ), wherein the separating device ( 10 ) comprises a movement drive and a magnet arrangement in motion transmission connection therewith ( 32 ), which comprises at least one permanent magnet or is formed from at least one permanent magnet and which by the movement drive to the magnetization section ( 16b ) is approachable and removable from it, so that the magnetic field of the magnet arrangement ( 32 ) in the magnetization section ( 16b ) the top ( 16 ) for changing the magnetization state of the tip ( 16 ) is temporally variable, characterized in that the soft magnetic tip ( 16 ) is rotatable about the tip axis (S).

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the soft magnetic tip ( 16 ) is rotatable in its weaker magnetized state.

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the movement drive both with the magnet arrangement ( 32 ) is coupled in a motion-transmitting manner in order to transmit it to its movement towards the magnetization section ( 16 ) and to drive them away from it, as well as with the soft magnetic tip ( 16 ) is coupled to transmit motion for rotation about the tip axis (S).

Magnetic separation device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet arrangement ( 32 ) with the movement drive by means of a transmission ( 24c . 30 ) is coupled in a motion-transmitting manner, from which a transmission part ( 24c ) with the tip ( 16 ) is coupled in a motion-transmitting manner.

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the transmission ( 24c . 30 ) a screw drive ( 24c . 30 ).

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the screw drive ( 24c . 30 ) one for common rotation with the soft elastic tip ( 16 ) threaded rod ( 24c ), which the magnet arrangement ( 32 ), wherein the magnet arrangement ( 32 ) for common movement with a threaded nut ( 30 ) of the screw drive ( 24c . 30 ), preferably part of the threaded nut ( 30 ) of the screw drive ( 24c . 30 ).

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the maximum distance of the magnet arrangement ( 32 ) from the top ( 16 ) by a threaded end of the threaded rod ( 24c ), wherein between the threaded end and the movement drive a rod intermediate section ( 24d ) is arranged, on which the magnet arrangement ( 32 ) out of engagement with a threaded portion ( 24c ) of the threaded rod ( 24c ) and also with continued rotation of the threaded rod ( 24c ) in the sense of removal at substantially the same distance from the soft-elastic tip ( 16 ) remains.

Magnetic separation device ( 10 ) according to one of claims 5 to 7, characterized in that the threaded rod ( 24c ) extends along a rod axis (V) that is collinear with the tip axis (S).

Magnetic separation device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum approximation of the magnet arrangement ( 32 ) to the top ( 16 ) by a, preferably also at least partially soft elastic stop ( 20 ) is formed, on which the magnet arrangement ( 32 ) preferably in the more magnetized state of the tip ( 16 ) is present.

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 9, characterized in that when the magnet arrangement ( 32 ) by abutment against the stop ( 20 ) is prevented from further approach movement, the movement drive is locked for further operation in the approach sense or a force or torque-dependent coupling in the force or torque transmission path between movement drive and magnet assembly ( 32 ) prevents further torque transmission in the proximity sense.

Magnetic separation device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet arrangement ( 32 ) is formed at least in sections, preferably completely, rotationally symmetrical.

Magnetic separation device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a second magnet arrangement ( 40 ' ), which permanently with the soft magnetic tip ( 16 ), with those at the top ( 16 ) approachable and from the top ( 16 ) removable magnet assembly ( 32 ) in the magnetization section ( 16b ) approximate state the magnetic field of the second magnet arrangement ( 40 ' ) weaker than in the farther from the top ( 16 ) removed state.

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 12, characterized in that the second magnet arrangement ( 40 ' ) the approachable and removable magnet assembly ( 32 ) interspersed.

Magnetic separation device ( 10 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the second magnet arrangement ( 40 ' ) is formed with the tip axis (S) as rotational symmetry axis at least partially rotationally symmetrical, wherein preferably the second magnet arrangement ( 40 ' ) Part of the threaded rod ( 24c ).

Magnetic separation device ( 10 ) according to one of claims 12 to 14, characterized in that the approachable and removable magnet arrangement ( 32 ) and the second magnet arrangement ( 40 ' ) are arranged coaxially with opposite polarization, their respective magnetic poles following one another along the common extension axis (V).

Pipetting device with at least one magnetic separation device ( 10 ) according to one of claims 1 to 15 instead of a pipetting channel.

Liquid handling device comprising a plurality of magnetic separation devices ( 10 ) according to claims 1 to 15, wherein the plurality of magnetic separation devices ( 10 ) is provided with grid-like arranged parallel peak axes (S), each separating device ( 10 ) has its own movement drive, which is separately from the separately operated by the motion drives of the other separation devices.