[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetische Trennvorrichtung zur Trennung
magnetischer Partikel aus einer Suspension mit einer 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 eine Magnetanordnung
aufweist, deren Magnetfeld im Magnetisierungsabschnitt der Spitze zur Änderung ihres
Magnetisierungszustands zeitlich veränderlich ist.
[0002] Derartige Trennvorrichtungen werden beispielsweise in chemischen, biochemischen oder/und
pharmazeutischen Laboren verwendet, um in einer Suspension enthaltene magnetische
Partikel aus der Suspension zu entfernen.
[0003] 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.
[0004] Eine gattungsgemäße magnetische Trennvorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der
WO 02/40173 A1. 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.
[0005] 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 die in der Suspension
enthaltenen magnetischen 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 umgebenden Schutzhülle gebildet sein.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] Nachteilig an der 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 sein Magnetfeld nur unter
Bestromung 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.
[0009] Eine weitere magnetische Trennvorrichtung, die ebenfalls alle Merkmale des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 aufweist, ist aus der
US 4 751 053 A bekannt. Auch diese Trennvorrichtung verwendet einen Elektromagneten, der bezüglich
der Längsachse der weichmagnetischen Spitze koaxial und axial überlappend mit der
weichmagnetischen Spitze der Trennvorrichtung angeordnet ist. Der Elektro-Ringmagnet
der
US 4 751 053 A umschließt die dort verwendete weichmagnetische Spitze jedoch radial enger als der
aus der
WO 02/40173 A1 bekannte Elektro-Ringmagnet, wodurch die Bauweise der aus der
US 4 751 053 A bekannten Trennvorrichtung radial weniger ausladend ist als die zuvor diskutierte.
Allerdings ist auch hier der Elektro-Ringmagnet, der allein durch Bestromung und Nicht-Bestromung
den Magnetisierungszustand der als Anker bzw. Eisenkern wirkenden weichmagnetischen
Spitze ändert, vergleichsweise nahe an der zu bearbeitenden Suspension angeordnet,
wodurch wiederum das oben beschriebene Risiko der unerwünschten thermischen Belastung
der Suspension durch die Trennvorrichtung besteht.
[0010] Eine weitere magnetische Trennvorrichtung ist aus der
US 7 776 221 B2 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine Mehrzahl von weichmagnetischen Spitzen,
welche von einer einen Luftspalt zwischen den freien Schenkelenden eines C-förmigen
Magnetjochs begrenzenden Fläche abstehen. Auf der gegenüberliegenden Fläche, die den
Luftspalt des Magnetjochs in entgegengesetzte Richtung beschränkt, sind Probenbehälter
vorgesehen, in die eine Suspension mit magnetischen Partikeln hineingegeben werden
kann. Die weichmagnetischen Spitzen der aus der
US 7 776 221 B2 bekannten Trennvorrichtung sind in ihrer Gesamtheit um ihre Abstandsrichtung zu den
Suspensionsbehältern drehbar, jedoch nicht zu den Behältern hin absenkbar.
[0011] In einer Ausnehmung des Magnetjochs sind eine oder mehrere Permanentmagnetanordnungen
beweglich aufgenommen, sodass durch Relativbewegung dieser Magnetanordnungen relativ
zum Joch der Magnetisierungszustand der mit dem Joch verbundenen weichmagnetischen
Spitzen änderbar ist.
[0012] Diese Trennvorrichtung ist äußerst Bauraum fordernd, da die weichmagnetischen Spitzen
in Abstandsrichtung zu den Suspensionsbehältern unverlagerbar am Magnetjoch aufgenommen
sind und die Spitzen nur durch Verlagerung der Suspensionsbehälter mittels einer zusätzlichen
Manipulationsvorrichtung in die zu bearbeitende Suspension eingetaucht werden können.
[0013] Sehr ähnliche magnetische Trennvorrichtungen sind aus der
DE 10 2005 004 664 A1 und aus der
US 5 567 326 A bekannt. Die so bekannten Trennvorrichtungen weisen eine Platte auf, von welcher
mehrere, in der Regel matrixartig angeordnete weichmagnetische Spitzen parallel zueinander
in einer Abstehrichtung abstehen. Auf der die weichmagnetischen Spitzen tragenden
Platte kann auf der von den abstehenden Spitzen wegweisenden Plattenseite vorübergehend
ein Permanentmagnet angeordnet werden, um den Magnetisierungszustand der weichmagnetischen
Spitzen in ihrer Gesamtheit zu verändern, also alle weichmagnetischen Spitzen zu magnetisieren,
wenn der Permanentmagnet vorhanden ist, und diese zu entmagnetisieren, wenn der Permanentmagnet
nicht vorhanden ist.
[0014] Eine weitere magnetische Trennvorrichtung ist aus der
US 4 649 116 A bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind eine weichmagnetische Spitze und ein unmagnetisches,
also nicht magnetisiertes und auch nicht magnetisierbares, Material kollinear in axialer
Richtung bezogen auf die Längsachse der weichmagnetischen Spitze hintereinander angeordnet.
[0015] Seitlich an diese Anordnung aus weichmagnetischer Spitze und unmagnetischem Material
ist in einer Richtung ein Hufeisenmagnet angesetzt, von welchem ein freies
[0016] Schenkelende in einer Aktivstellung, in welche die magnetische Trennvorrichtung durch
eine Feder vorgespannt ist und in welcher die weichmagnetische Spitze magnetisiert
ist, der weichmagnetischen Spitze radial gegenüberliegt - daher deren Magnetisierung
- und das weitere freie Schenkelende dem unmagnetischen Material radial gegenüberliegt.
[0017] Gegen die zuvor beschriebene Federvorspannung kann die weichmagnetische Spitze nun
zusammen mit dem unmagnetischen Material an den beiden freien Schenkelenden des Hufeisenmagnets
vorbei bewegt werden, bis beide Schenkelenden des Hufeisenmagnets dem unmagnetischen
Material gegenüber liegen. In diesem Augenblick verliert die weichmagnetische Spitze
ihre vorübergehende Magnetisierung und ist unmagnetisch oder wenigstens weniger magnetisiert,
da möglicherweise ein gewisser Streufluss nicht auszuschließen ist. Diese Trennvorrichtung
ist aufgrund des verwendeten Hufeisenmagneten radial ausladend.
[0018] Aus der
US 5 647 994 A ist eine magnetische Trennvorrichtung bekannt, bei welcher eine ringförmige Permanentmagnetanordnung
eine Pipettierspitze radial außen umgibt und in Längsrichtung der Pipettierspitze
verlagerbar ist, um unterschiedliche Zonen der Pipettierspitze mit ihrem Magnetfeld
zu beaufschlagen.
[0019] In die Pipettierspitze hinein kann eine weichmagnetische Spitze abgesenkt werden,
sodass mit der aus der
US 5 647 994 A bekannten magnetischen Trennvorrichtung eine Relativstellung von weichmagnetischer
Spitze und parallel dazu verlagerbarer Permanentmagnetanordnung erreichbar ist, in
welcher die weichmagnetische Spitze die Permanentmagnetanordnung durchsetzt, sich
folglich die weichmagnetische Spitze und die Permanentmagnetanordnung in Längsrichtung
der weichmagnetischen Spitze axial überlappen, sodass die weichmagnetische Spitze
innerhalb der Pipettierspitze stärker magnetisiert ist als dann, wenn sich die beiden
Bauteile: weichmagnetische Spitze und Permanentmagnetanordnung, nicht axial überlappen.
[0020] Der vorliegenden Anmeldung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die gattungsgemäße
magnetische Trennvorrichtung derart weiterzubilden, dass sie geringeren Bauraum beansprucht
und die zu bearbeitende Suspension möglichst wenig belastet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
gelöst durch eine gattungsgemäße magnetische Trennvorrichtung, bei welcher die eine
der beiden Magnetanordnungen relativ zur weichmagnetischen Spitze ortsfest ist und
die jeweils andere Magnetanordnung relativ zur Spitze und zur einen Magnetanordnung
beweglich ist.
[0021] Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können die erste und die zweite Magnetanordnung
dazu verwendet werden, sich je nach Relativstellung gegenseitig durch Feldschluss
zu neutralisieren, sodass von ihnen kein oder nur ein geringeres Magnetfeld auf die
weichmagnetische Spitze einwirkt, oder sie können sich eben nicht neutralisieren,
sodass ein von ihnen oder wenigstens von einer der Magnetanordnungen ausgehendes Magnetfeld
auf die weichmagnetische Spitze einwirkt und diese im Gegensatz zum zuvor genannten
Zustand stärker magnetisiert.
[0022] Durch die Möglichkeit, das von den beiden Magnetanordnungen ausgehende und auf die
weichmagnetische Spitze einwirkende Magnetfeld durch Relativanordnung der beiden Magnetanordnungen
zu verändern, besteht grundsätzlich die Möglichkeit, eine schaltbare also hinsichtlich
des Magnetisierungszustands der weichmagnetischen Spitze veränderbare magnetische
Trennvorrichtung wenigstens für die Dauer des stärker magnetisierten Zustands stromlos
und somit im Wesentlichen ohne Wärmequellen bereitzustellen.
[0023] Überdies besteht durch veränderliche Relativanordnung der beiden Magnetanordnungen
die Möglichkeit, den Magnetisierungszustand der weichmagnetischen Spitze nicht nur
wie im Stand der Technik zwischen einem ersten Zustand niedriger bzw. keiner Magnetisierung
und einem zweiten Zustand stärkerer Magnetisierung zu ändern. Vielmehr bietet die
veränderliche Relativanordnung der zwei Magnetanordnungen die Möglichkeit, den Magnetisierungsgrad
der weichmagnetischen Spitze gezielt auch zu zwischen zwei Extremwerten liegenden
Zwischenwerten hin zu ändern, vorzugsweise sogar wenigstens in Bereichen stufenlos
zu ändern.
[0024] Dies ist beispielsweise möglich, wenn die Relativstellungen der beiden Magnetanordnungen
zumindest in einem Bereich der Relativbeweglichkeit der beiden Magnetanordnungen zueinander
stufenlos veränderbar sind.
[0025] Die bei der Lösung der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden Aufgabe genannte
erste Magnetanordnung ist die eingangs genannte Magnetanordnung.
[0026] 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.
[0027] Grundsätzlich ist es möglich, dass beide Magnetanordnungen relativ zu der weichmagnetischen
Spitze verlagerbar angeordnet sind, sodass jede aus der ersten und der zweiten Magnetanordnung
relativ zur weichmagnetischen Spitze verlagert werden kann.
[0028] Um die zur Bildung der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung benötigten Führungs- und
Antriebsmittel in ihrer Anzahl möglichst gering zu halten, ist bevorzugt jedoch vorgesehen,
dass die eine der beiden Magnetanordnungen relativ zur weichmagnetischen Spitze ortsfest
ist und die jeweils andere Magnetanordnung relativ zur Spitze und zur einen Magnetanordnung
beweglich ist.
[0029] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, bei der allerdings zeitweise das
Magnetfeld einer bestrombaren elektrischen Spule genutzt wird, umfasst eine der beiden
Magnetanordnungen als Magnetisierungs-Magnetanordnung wenigstens einen Permanentmagneten
und ist verlagerbar zwischen einer weiter von der Spitze entfernt gelegenen und durch
einen Luftspalt von dieser getrennten Nicht-Magnetisierungsposition und einer stärker
an die Spitze angenäherten Magnetisierungsposition, wobei die jeweils andere Magnetanordnung
als Antriebs-Magnetanordnung eine wahlweise bestrombare elektrische Spule aufweist,
welche abhängig von ihrer Bestromung die Magnetisierungs-Magnetanordnung von der Magnetisierungsposition
in die Nicht-Magnetisierungsposition verlagert.
[0030] Grundsätzlich kann daran gedacht sein, die Magnetisierungs-Magnetanordnung von der
Nicht-Magnetisierungsposition in die Magnetisierungsposition mit weiteren Antriebsmitteln
zu verlagern. Jedoch ist aus Gründen einer möglichst geringen Komponentenanzahl an
der Trennvorrichtung bevorzugt, wenn diese Verlagerung ebenfalls von der Antriebs-Magnetanordnung
bewirkbar ist.
[0031] Die Magnetisierungs-Magnetanordnung ist dabei jene Magnetanordnung der ersten und
der zweiten Magnetanordnung, deren Magnetfeld in der Magnetisierungsposition der Magnetisierungs-Magnetanordnung
in die weichmagnetische Spitze "eingekoppelt" wird und so eine Magnetisierung der
weichmagnetischen Spitze bewirkt. In der Nicht-Magnetisierungsposition ist die Magnetisierungs-Magnetanordnung
weiter von der weichmagnetischen Spitze entfernt gelegen als in der Magnetisierungsposition,
sodass in der Nicht-Magnetisierungsposition das von der Magnetisierungs-Magnetanordnung
ausgehende Magnetfeld weniger stark als in der Magnetisierungsposition oder sogar
gar nicht auf die weichmagnetische Spitze einwirkt. Dann also, wenn die Magnetisierungs-Magnetanordnung
sich in ihrer Nicht-Magnetisierungsstellung befindet, ist die weichmagnetische Spitze
weniger stark magnetisiert als dann, wenn sich die Magnetisierungs-Magnetanordnung
in ihrer stärker an die Spitze angenäherten Magnetisierungsposition befindet. Bevorzugt
ist die weichmagnetische Spitze in der Nicht-Magnetisierungsposition der Magnetisierungs-Magnetanordnung
unmagnetisiert.
[0032] Die andere der beiden Magnetanordnungen, die als Antriebs-Magnetanordnung bezeichnet
ist, wird bevorzugt lediglich zur Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung
zwischen ihren genannten Stellungen: Magnetisierungsposition und Nicht-Magnetisierungsposition,
verwendet. Die Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung zwischen ihren genannten
Positionen erfolgt dabei abhängig von der Bestromung der Antriebs-Magnetanordnung.
[0033] Bevorzugt ist die Magnetisierungs-Magnetanordnung ein Permanentmagnet oder eine Permanentmagnetanordnung
mit mehreren Permanentmagneten, um eine stromlos magnetisierte Magnetisierungs-Magnetanordnung
und damit eine stromlos magnetisierbare Spitze bereitzustellen. Daher umfasst die
Magnetisierungs-Magnetanordnung bevorzugt keinen Elektromagneten.
[0034] Da die Antriebs-Magnetanordnung bei geeigneter konstruktiver Ausgestaltung der Trennvorrichtung
lediglich für eine Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung bestromt werden
muss, braucht die Antriebs-Magnetanordnung nicht wie im Stand der Technik für die
gesamte Dauer bestromt zu werden, in der sich die Magnetisierungs-Magnetanordnung
in der Magnetisierungsposition befindet oder allgemein: in der die weichmagnetische
Spitze einen Zustand stärkerer Magnetisierung aufweist. Tatsächlich reicht es in der
Regel aus, die Antriebs-Magnetanordnung während der Annäherungsbewegung der Magnetisierungs-Magnetanordnung
an die Magnetisierungsposition nur solange bestromen, wie sich die Magnetisierungs-Magnetanordnung
in der Annäherungsbewegung befindet oder/und sich der Magnetisierungsposition soweit
angenähert hat, dass sie ihre Annäherungsbewegung selbst bei unbestromter Antriebs-Magnetisierungsanordnung
bis zum Erreichen der Magnetisierungsposition fortsetzt.
[0035] Bevorzugt ist die Antriebs-Anordnung derart in der Trennvorrichtung angeordnet, dass
ihre Bestromung eine Entfernung der Magnetisierungs-Magnetanordnung von der weichmagnetischen
Spitze bewirkt. Die Bestromung der Antriebs-Magnetanordnung bewirkt somit eine Verstellung
der Magnetisierungs-Magnetanordnung in die Nicht-Magnetisierungsposition.
[0036] Dann, wenn die Magnetisierungs-Magnetanordnung mit einer Komponente in Schwerkraftwirkungsrichtung
oder vollständig in Schwerkraftwirkungsrichtung verlagerbar angeordnet ist, kann die
Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung von der Nicht-Magnetisierungsposition
in die Magnetisierungsposition schwerkraftgetrieben erfolgen oder wenigstens durch
die Schwerkraft unterstützt erfolgen. In diesem Falle kann es ausreichen, die Bestromung
der die Schwerkraft kompensierenden Antriebs-Magnetanordnung zu beenden, um die Magnetisierungs-Magnetanordnung
in die Magnetisierungsposition zu verlagern und somit den Magnetisierungszustand der
weichmagnetischen Spitze von einer weniger starken Magnetisierung in eine stärkere
Magnetisierung zu verändern.
[0037] Selbst wenn in diesem Falle die Antriebs-Magnetisierungsanordnung für die Dauer des
Verbleibs der Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Nicht-Magnetisierungsposition
bestromt bleiben müsste, um die Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Nicht-Magnetisierungsposition
zu halten, ist in diesem Betriebszustand das Eintauch-Ende der dann weniger bis gar
nicht magnetisierten weichmagnetischen Spitze nicht in die zu bearbeitende Suspension
eingetaucht, sodass das Risiko einer thermischen Belastung der zu bearbeitenden Suspension
durch die bestromte Antriebs-Magnetanordnung aufgrund des dann möglichen räumlichen
Abstands der Trennvorrichtung von der zu bearbeitenden Suspension vernachlässigbar
gering oder ausgeschlossen ist.
[0038] Da die Antriebs-Magnetanordnung im Übrigen lediglich zur Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung
oder/und zum Halten der Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Nicht-Magnetisierungsposition
benötigt wird, kann hierfür ein im Vergleich zu den Magnetisierungs-Elektromagneten
des Standes der Technik schwächerer Elektromagnet verwendet werden, der während seiner
Bestromung nur eine geringere Menge an Wärme entwickelt, als dies im Stand der Technik
für jene Elektromagnete der Fall ist, die zur Magnetisierung der weichmagnetischen
Spitze verwendet werden. Auch dies senkt das Risiko einer thermischen Beeinflussung
der zu bearbeitenden Suspension.
[0039] Die Antriebs-Magnetanordnung kann, wie oben bereits erwähnt, bevorzugt auch dazu
verwendet werden, die Magnetisierungs-Magnetanordnung von der Nicht-Magnetisierungsposition
in die Magnetisierungsposition zu verlagern. Dann, wenn beispielsweise die Magnetisierungs-Magnetanordnung
längs seiner horizontalen Bahn orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung bewegt wird,
kann jeweils eine Bestromung der Antriebs-Magnetanordnung mit entsprechender Stromflussrichtung
die Magnetisierungs-Magnetanordnung in die eine oder andere der genannten Positionen:
Magnetisierungsposition und Nicht-Magnetisierungsposition, verlagern, sodass in diesem
Falle die Antriebs-Magnetanordnung nur für die kurzen Zeitabschnitte bestromt zu werden
braucht, bis die Magnetisierungs-Magnetanordnung ihre jeweilige gewünschte Position
aus Magnetisierungsposition und Nicht-Magnetisierungsposition erreicht hat. Dies gilt
auch für alle übrigen Fälle, in denen konstruktiv oder/und funktional dafür Sorge
getragen ist, dass die Magnetisierungs-Magnetanordnung in wenigstens einer ihrer Stellungen
aus Magnetisierungsposition und Nicht-Magnetisierungsposition verbleibt, bis sie durch
die magnetische Kraft der Antriebs-Magnetanordnung aus der jeweiligen Stellung in
die jeweils andere Stellung aus Nicht-Magnetisierungsposition und Magnetisierungsposition
verlagert wird.
[0040] Grundsätzlich kann es ausreichen, wenn ein Luftspalt zwischen der Magnetisierungs-Magnetanordnung
und der weichmagnetischen Spitze, insbesondere deren Magnetisierungsabschnitt, in
der Magnetisierungsposition kleiner ist als in der Nicht-Magnetisierungsposition der
Magnetisierungs-Magnetanordnung. Ein besonders vorteilhaft hoher Magnetisierungsgrad
der weichmagnetischen Spitze kann jedoch dadurch erreicht werden, dass die Magnetisierungs-Magnetanordnung
in der Magnetisierungsposition mit der weichmagnetischen Spitze in Magnetschluss-Kontakt
steht, also entweder unmittelbar mit dem Magnetisierungsabschnitt in körperlichem
Berührkontakt steht oder mittelbar unter Zwischenanordnung eines ferromagnetischen
Materials in Berührkontakt mit diesem steht, wobei dann bevorzugt die Magnetisierungs-Magnetanordnung
mit dem zwischenangeordneten ferromagnetischen Material in körperlichem Berührkontakt
steht und das ferromagnetische Material mit dem Magnetisierungsabschnitt der weichmagnetischen
Spitze in Berührkontakt steht. Vorteilhafterweise ist also in der Magnetisierungsposition
kein Luftspalt zwischen der Magnetisierungs-Magnetanordnung und der weichmagnetischen
Spitze, insbesondere ihrem Magnetisierungsabschnitt, vorhanden.
[0041] In der Nicht-Magnetisierungsposition ist dagegen bevorzugt ein solcher Luftspalt
zwischen der weichmagnetischen Spitze, insbesondere ihrem Magnetisierungsabschnitt,
und der Magnetisierungs-Magnetanordnung vorhanden.
[0042] Vorzugsweise weist die magnetische Trennvorrichtung - wie oben bereits angedeutet
- eine Haltevorrichtung auf, welche die Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Nicht-Magnetisierungsposition
hält. In einem solchen Fall kann die notwendige Haltekraft zum Halten der Magnetisierungs-Magnetanordnung
in der Nicht-Magnetisierungsposition durch die Haltevorrichtung aufgebracht werden.
Sie braucht dann nicht durch Bestromung der Antriebs-Magnetanordnung aufgebracht werden.
[0043] Die Haltevorrichtung kann in einem Ausführungsbeispiel beispielsweise eine reibschlüssige
Haltevorrichtung sein, deren Reibkraft geringer ist als die von der Antriebs-Magnetanordnung
bei Bestromung auf die Magnetisierung-Magnetanordnung ausgeübte Magnetkraft. Eine
derartige Reibkraft kann beispielsweise durch Klemmbacken erreicht werden, deren Klemmkraft
unter Berücksichtigung des zwischen ihnen geklemmten Abschnitts der Magnetisierungs-Magnetanordnung
durch Vorspannmittel gezielt einstellbar ist, etwa durch Federvorspannung in Schließrichtung.
[0044] Bevorzugt weist die Haltevorrichtung jedoch die Haltevorrichtung ein ferromagnetisches
Halteteil auf, mit welchem die Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Nicht-Magnetisierungsposition
in Magnetschluss-Kontakt steht. Da die Magnetisierungs-Magnetanordnung ohnehin einen
Permanentmagneten aufweist und somit wenigstens abschnittsweise dauermagnetisiert
ist, kann das von ihr ausgehende Magnetfeld besonders einfach auch zum Halten der
Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Nicht-Magnetisierungsposition genutzt werden.
Auch hier ist darauf zu achten, dass das von der Antriebs-Magnetanordnung im Falle
ihrer Bestromung ausgehende Magnetfeld und die daraus resultierende auf die Magnetisierungs-Magnetanordnung
einwirkende Magnetkraft größer ist als die zwischen der Magnetisierungs-Magnetanordnung
und dem ferromagnetischen Halteteil der Haltevorrichtung ausgeübte Magnetkraft ist.
Dies sollte jedoch problemlos möglich sein, da die gleiche Bedingung auch zum Lösen
der Magnetisierungs-Magnetanordnung vom Magnetisierungsabschnitt der weichmagnetischen
Spitze aus der Magnetisierungsposition erfüllt sein muss.
[0045] Beispielsweise kann das ferromagnetische Halteteil derart dimensioniert sein, dass
es dann in magnetischer Sättigung ist, wenn es in dem Magnetschluss-Kontakt mit der
Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Nicht-Magnetisierungsposition steht. Bevorzugt
kann das Halteteil aus weichmagnetischem Material sein. Aus Gründen besonders einfacher
Auslegung der Trennvorrichtung kann es aus dem gleichen weichmagnetischen Material
sein wie die weichmagnetische Spitze.
[0046] Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung
kann vorgesehen sein, dass eine der beiden Magnetanordnungen als Magnetisierungs-Magnetanordnung
wenigstens einen Permanentmagneten umfasst, vorzugsweise ein Permanentmagnet oder
eine Permanentmagnetanordnung mit mehreren Permanentmagneten ist, relativ zur weichmagnetischen
Spitze unverlagerbar ist und dauerhaft mit der weichmagnetischen Spitze in Magnetschluss-Kontakt
steht, und dass die andere der beiden Magnetanordnungen als Schalt-Magnetanordnung
wenigstens einen Permanentmagneten umfasst und verlagerbar ist zwischen einer Ausschaltposition,
in welcher sie mit ihrem Schalt-Magnetfeld das Magnetisierungs-Magnetfeld der Magnetisierungs-Magnetanordnung
im Bereich des Magnetisierungsabschnitts stärker schwächt, und einer Einschaltposition,
in welcher sie mit ihrem Schalt-Magnetfeld das Magnetisierungs-Magnetfeld der Magnetisierungs-Magnetanordnung
im Bereich des Magnetisierungsabschnitts weniger stark schwächt.
[0047] Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform, bei welcher die Antriebs-Magnetanordnung
dazu verwendet wurde, die Magnetisierungs-Magnetanordnung zwischen zwei Stellungen
zu bewegen, in welchen sie die weichmagnetische Spitze unterschiedlich stark magnetisiert,
ist der Grundgedanke der nun diskutierten zweiten Ausführungsform eine Anordnung,
bei welcher die Magnetisierungs-Magnetanordnung, welche für die Magnetisierung der
weichmagnetischen Spitze sorgt, relativ zu dieser unverlagerbar angeordnet ist und
in welcher die Schalt-Magnetanordnung verlagerbar ist, um abhängig von ihrer Relativstellung
zur Magnetisierungs-Magnetanordnung deren Magnetfeld unterschiedlich stark zu schwächen
bzw. zu neutralisieren.
[0048] Durch die Verwendung von wenigstens einem Permanentmagneten in jeder der Magnetanordnungen
aus Magnetisierungs- und Schalt-Magnetanordnung können der Stromverbrauch der magnetischen
Trennvorrichtung erheblich reduziert und somit unerwünschte Wärmequellen in der Trennvorrichtung
vermieden werden.
[0049] Eine einfache Möglichkeit, der Schwächung des von der Magnetisierungs-Magnetanordnung
ausgehenden Magnetfelds liegt darin, die Schalt-Magnetanordnung im Feldschluss für
einen magnetischen Rückschluss zu verwenden, etwa dann, wenn sich die Schalt-Magnetanordnung
in ihrer Ausschaltposition befindet. Dann, wenn sich in der Ausschaltposition ungleichnamige
Pole der Magnetisierungs-Magnetanordnung einerseits und der Schalt-Magnetanordnung
andererseits in großer Annäherung befinden, kann das von einem Pol der Magnetisierungs-Magnetanordnung
ausgehende Magnetfeld über die Schalt-Magnetanordnung in Richtung zum anderen Pol
der Magnetisierungs-Magnetanordnung geleitet werden, ohne dass die weichmagnetische
Spitze in erheblichem Maße von dem Magnetfeld der Magnetisierungs-Magnetanordnung
durchsetzt wird.
[0050] Bevorzugt befindet sich daher die Schalt-Magnetanordnung in ihrer Ausschaltposition
näher bei jenem Pol der Magnetisierungs-Magnetanordnung, welcher wiederum der weichmagnetischen
Spitze näher gelegen ist.
[0051] Daher kann es vorteilhaft sein, wenn die Magnetisierungs-Magnetanordnung und die
Schalt-Magnetanordnung längs ihrer Relativbewegungsbahn entgegengesetzt polarisiert
sind. Dann ist es nämlich besonders einfach, durch lediglich translatorische, bevorzugt
geradlinige, Bewegung der Schalt-Magnetanordnung relativ zur Magnetisierungs-Magnetanordnung
ungleichnamige Pole von Schalt-Magnetanordnung und Magnetisierungs-Magnetanordnung
in einem nahe bei der weichmagnetischen Spitze gelegenen Bereich in Annäherung aneinander
zu bringen.
[0052] Bevorzugt ist die Magnetisierungs-Magnetanordnung längs der Relativbewegungsbahn,
welche bevorzugt eine geradlinige Relativbewegungsbahn ist, kürzer ausgebildet als
die Magnetisierungs-Magnetanordnung. Hierdurch wird ihre Relativbeweglichkeit relativ
zur Magnetisierungs-Magnetanordnung längs der Relativbewegungsbahn erleichtert.
[0053] Wenngleich grundsätzlich die Schalt-Magnetanordnung sich längs ihrer Relativbewegungsbahn
über die Erstreckungslänge der Magnetisierungs-Magnetanordnung in Richtung der Relativbewegungsbahn
hinaus bewegen kann, kann es grundsätzlich ausreichend sein, wenn der Relativbewegungsweg
der Schalt-Magnetanordnung nicht über die Erstreckungskomponente der Magnetisierungs-Magnetanordnung
längs der Relativbewegungsbahn hinaus verläuft. So kann eine längs des Relativbewegungswegs
kurze Trennvorrichtung erhalten werden.
[0054] Dann ist es möglich, beispielsweise an dem der weichmagnetischen Spitze näher gelegenen
Längsende der Magnetisierungs-Magnetanordnung eine magnetische Kopplungsvorrichtung
zum Einkoppeln der weichmagnetischen Spitze in das Magnetfeld der Magnetisierungs-Magnetanordnung
vorzusehen und bevorzugt diese Kopplungsausbildung als Endanschlag für die Relativbewegung
der Schalt-Magnetanordnung zur weichelastischen Spitze hin zu nutzen.
[0055] Auch in der Einschaltposition der Schalt-Magnetanordnung liegen vorzugsweise ungleichnamige
Pole beider Magnetanordnungen in großer Annäherung beieinander, jedoch andere Pole
als in der Ausschaltposition.
[0056] Die starke Annäherung ungleichnamiger Pole der beiden Magnetanordnungen aneinander
führt zu einer stabilen Gleichgewichtssituation, sodass weder in der Einschaltposition
noch in der Ausschaltposition der Schalt-Magnetanordnung Haltevorrichtungen zum Halten
der Schalt-Magnetanordnung in wenigstens einer der jeweiligen Positionen benötigt
werden, wenngleich nicht ausgeschlossen ist, dergleichen Haltevorrichtungen aus Gründen
redundanter Funktionssicherheit vorzusehen.
[0057] Die Schalt-Magnetanordnung kann in äußerst vorteilhafter Weise auch dazu ausgebildet
sein, aufgrund von magnetischen Kräften zwischen ihren beiden Positionen: Ausschaltposition
und Einschaltposition, verlagert zu werden. Hierfür kann vorgesehen sein, dass die
magnetische Trennvorrichtung eine dritte Magnetanordnung aufweist, welche wenigstens
eine wahlweise bestrombare elektrische Spule umfasst und welche als Auslöser-Magnetanordnung
abhängig von ihrer Bestromung eine Verlagerung der Schalt-Magnetanordnung zwischen
ihrer Einschalt- und ihrer Ausschaltposition bewirkt.
[0058] Zwar wird mit der Auslöser-Magnetanordnung wieder eine Stromquelle und damit eine
mögliche Wärmequelle in die magnetische Trennvorrichtung eingeführt, jedoch kann es
hier ausreichen, die Auslöser-Magnetanordnung nur kurzzeitig zu bestromen, sodass
diese zeitlich nur sehr kurz ein Magnetfeld entwickelt, welches zu einem Kraftpuls
führt, der die Schalt-Magnetanordnung aus ihrer jeweiligen Position löst und zur jeweils
anderen Position hin beschleunigt. Dann, wenn sich in den beiden Positionen der Schalt-Magnetanordnung:
Einschaltposition und Ausschaltposition, ungleichnamige Pole der beiden Magnetanordnungen:
Schalt- und Magnetisierungs-Magnetanordnung in ausreichender Annäherung aneinander
befinden, muss der Kraftpuls durch die Auslöser-Magnetanordnung lediglich den herrschenden
Gleichgewichtszustand überwinden und die Schalt-Magnetanordnung aus der jeweiligen
Position ausreichend weit entfernen, sodass die beiden anderen, der jeweils anderen
Position aus Einschaltposition und Ausschaltposition zugeordneten ungleichnamigen
Pole der beiden Magnetanordnungen soweit in Annäherung aneinander geraten, dass sich
die neue Gleichgewichtsstellung der jeweils anderen Position von alleine einstellt.
[0059] Die magnetische Trennvorrichtung ist daher bevorzugt dazu ausgebildet, die Auslöser-Magnetanordnung
nur während des Übergangs der Schalt-Magnetanordnung von einer ihrer Positionen: Einschaltposition
und Ausschaltposition, in die jeweils andere Position zu bestromen, wobei - wie oben
geschildert - eine Bestromung für die gesamte Dauer der Relativbewegung von Schalt-Magnetanordnung
und Magnetisierungs-Magnetanordnung nicht unbedingt notwendig ist.
[0060] Die Auslöser-Magnetanordnung kann vorteilhafterweise in beiden Positionen der Schalt-Magnetanordnung:
Einschalt- und Ausschaltposition, eine Verlagerung relativ zur Magnetisierungs-Magnetanordnung
in die jeweils andere Position bewirken, wenn die Auslöser-Magnetanordnung zur gemeinsamen
Bewegung mit der Schalt-Magnetanordnung gekoppelt ist.
[0061] Die Auslöser-Magnetanordnung kann in vorteilhafter Weise koaxial zur Schalt-Magnetanordnung
angeordnet sein, also sich über einen gemeinsamen Bereich der Relativbewegungsbahn
erstreckend. Sie kann ebenso kollinear zur Schalt-Magnetanordnung angeordnet sein,
beispielsweise in Richtung der Relativbewegungsbahn an die Schalt-Magnetanordnung
anschließend.
[0062] Um besonders effektiv in beiden Positionen der Schalt-Magnetanordnung: Einschalt-
und Ausschaltposition, deren Verlagerung in die jeweils andere Position bewirken zu
können, kann die Auslöser-Magnetanordnung wenigstens zwei koaxiale Wicklungsabschnitte
aufweisen, zwischen welchen die Schalt-Magnetanordnung angeordnet ist.
[0063] Alternativ kann die Auslöser-Magnetanordnung auch längs der Relativbewegungsbahn
von Schalt-Magnetanordnung und Magnetisierungs-Magnetanordnung zwischen zwei Permanentmagneten
der Schalt-Magnetanordnung angeordnet sein.
[0064] Vorteilhaft ist, wenn Schalt-Magnetanordnung und Auslöser-Magnetanordnung sowohl
einzeln als auch gemeinsam betrachtet jeweils ein zu einer orthogonal zur Relativbewegungsbahn
der Schalt-Magnetanordnung orientierten Symmetrieebene ein im Wesentlichen symmetrisches
Magnetfeld erzeugen. Funktionsnotwendig ist dies jedoch nicht.
[0065] Die Schalt-Magnetanordnung kann aus mehreren miteinander längs der Relativbewegungsbahn
gestapelten Permanentmagneten gebildet sein, um ein besonders starkes Magnetfeld zu
erzeugen oder/und um die Reparierbarkeit der Schalt-Magnetanordnung zu vereinfachen.
[0066] Ein mögliches Ziel der vorliegenden magnetischen Trennvorrichtung ist es, eine Mehrzahl
von weichmagnetischen Spitzen gleichzeitig zu verwenden, wobei bevorzugt die Mehrzahl
von weichmagnetischen Spitzen in einem vorgegebenen Anordnungsmuster vorgesehen sind,
beispielsweise in Zeilen und Spalten angeordnet.
[0067] Um für eine solche matrixartige Anordnung von weichmagnetischen Spitzen einer magnetischen
Trennvorrichtung die magnetische Trennvorrichtung mit möglichst wenig radialem Bauraum
bereitstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn sich die weichmagnetische Spitze
längs einer Spitzenachse erstreckt. Die Montage der weichmagnetischen Spitze in der
magnetischen Trennvorrichtung kann dadurch vereinfacht werden, wenn die weichmagnetische
Spitze wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, rotationssymmetrisch
bezüglich der Spitzenachse als Rotationssymmetrieachse ausgebildet ist.
[0068] Es dient weiterhin der radial schlanken Bauweise der magnetischen Trennvorrichtung,
wenn die Relativverlagerungsbahn der beiden Magnetanordnungen parallel oder bevorzugt
kollinear mit der Spitzenachse verläuft. "Parallel" bedeutet dabei, dass zwischen
den in gleiche Richtung verlaufenden Linien: Spitzenachse und Relativverlagerungsbahn,
ein Abstand besteht. Dieser ist bei kollinearer Anordnung 0.
[0069] Ein sowohl möglichst homogenes Magnetfeld der beiden Magnetanordnungen zueinander
- und dies gilt für die beiden oben genannten Ausführungsformen ebenso wie für die
genannte sehr allgemeine Lösung der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegenden
Aufgabe - kann dadurch erhalten werden, dass die eine Magnetanordnung die jeweils
andere umgibt, wobei dann ein besonders vorteilhaftes homogenes und symmetrisches
Magnetfeld der magnetischen Trennvorrichtung insgesamt erhalten werden kann, wenn
die eine Magnetanordnung die jeweils andere koaxial umgibt. Aus den genannten Gründen
ist ein vollständiges Umschließen der einen Magnetanordnung durch die jeweils andere
bevorzugt.
[0070] So ist es im ersten oben genannten Ausführungsbeispiel bevorzugt, wenn die Antriebs-Magnetanordnung
die Magnetisierung-Magnetanordnung umgibt. Im zweiten genannten bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist es bevorzugt, wenn die Schalt-Magnetanordnung, gegebenenfalls zusammen mit der
Auslöser-Magnetanordnung, die Magnetisierungs-Magnetanordnung umgibt.
[0071] Bevorzugt erstreckt sich somit auch die oben genannte Magnetisierungs-Magnetanordnung
längs einer Magnetanordnungsachse, welche bevorzugt kollinear mit der Spitzenachse
angeordnet ist.
[0072] Auch dann, wenn eine die jeweils andere Magnetanordnung umgebende Magnetanordnung
sich längs einer Erstreckungsachse erstreckt, wobei die Erstreckungsachse dann lediglich
einen von den Magneten der Magnetanordnung umgebenen Hohlraum durchsetzt, ist es vorteilhaft,
wenn diese Erstreckungsachse und die Spitzenachse kollinear angeordnet sind.
[0073] Bevorzugt sind daher beide Magnetanordnungen, also Magnetisierungs-Magnetanordnung
einerseits und Antriebs- bzw. Schalt-Magnetanordnung andererseits, sowie die weichmagnetische
Spitze koaxial mit kollinearen Verlaufsachsen angeordnet.
[0074] Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass wenigstens ein Teil der Permanentmagneten wenigstens
einer, vorzugsweise beider Magnetanordnungen koaxial zur Spitzenachse verläuft und
längs dieser Achse polarisiert ist und bevorzugt bezüglich der Spitzenachse als Rotationssymmetrieachse
rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Besonders bevorzugt gilt dies für alle Permanentmagneten
wenigstens einer, vorzugsweise beider Magnetanordnungen, das sind für die oben genannten
besonderen Ausführungsbeispiele wenigstens die Magnetisierungs-Magnetanordnung einerseits
und die Antriebs- bzw. Schalt-Magnetisierungsanordnung andererseits.
[0075] Bevorzugt ist die weichmagnetische Spitze zur Verbesserung der Trennung von magnetischen
Partikeln von Suspensionsflüssigkeit rotierbar, wobei die Rotationsachse der weichmagnetischen
Spitze bevorzugt ihre Spitzenachse ist. Aus diesem Grunde ist es ebenso bevorzugt,
dass die magnetische Trennvorrichtung einen Drehantrieb aufweist, welcher mit der
weichmagnetischen Spitze Bewegung und Drehmoment übertragend gekoppelt ist. Durch
diesen Drehantrieb ist die Spitze rotierbar.
[0076] Ein Drehantriebsbauteil, etwa ein zur gemeinsamen Rotation um die Rotationsachse
mit der weichmagnetischen Spitze dauerhaft gekoppelter und mit dem Drehantrieb lösbar
gekoppelter oder koppelbarer Wellen- oder Nabenstumpf kann wenigstens abschnittsweise
aus weichmagnetischem Material gebildet sein, wobei das Drehantriebsbauteil dann als
das oben genannte Haltevorrichtung wirken kann, die die Magnetisierungs-Magnetanordnung
in der Nicht-Magnetisierungsposition hält.
[0077] Zur Erzielung einer gewünscht schlanken Bauform sind bevorzugt die beiden Magnetanordnungen,
bevorzugt auch die oben genannte Auslöse-Magnetanordnung, in Richtung der Spitzenachse
zwischen der weichmagnetischen Spitze und dem Drehantrieb, insbesondere zwischen der
Spitze und dem oben genannten Drehantriebsbauteil angeordnet. Dies gilt bevorzugt
unabhängig von der jeweils eingenommenen Position der beweglichen Magnetanordnung.
[0078] 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.
[0079] 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 Bestromung der die Änderung des Magnetisierungszustands der
jeweiligen weichmagnetischen Spitze bewirkenden Magnetanordnung erfolgen.
[0080] Bevorzugt ist der Magnetisierungszustand jeder einzelnen weichmagnetischen Spitze
des Trennvorrichtungskopfes unabhängig vom Magnetisierungszustand jeder anderen weichmagnetischen
Spitze änderbar.
[0081] Da die Änderung des Magnetisierungszustands mittels Bestromung einer Magnetanordnung
erfolgt, kann die Bestromung einzelner Magnetanordnungen 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
Magnetanordnungen in gleichem Sinne und gleichzeitig ändern.
[0082] 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.
[0083] 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.
[0084] 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.
[0085] Die in der vorliegenden Anmeldung als relativ zur weichmagnetischen Spitze bewegbar
beschriebenen Magnetanordnungen können an einem relativ zur weichmagnetischen Spitze
zumindest nicht translatorisch verlagerbaren Trägerbauteil zu ihrer Bewegung geführt
sein. Bevorzugt befindet sich das Trägerbauteil zwischen der weichmagnetischen Spitze
und dem Drehantrieb. Das Trägerbauteil kann mit einem Führungsabschnitt eine an ihm
zur Relativbewegung geführte Magnetanordnung durchsetzen oder diese radial außen umgeben.
[0086] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert werden. Es stellt dar:
- Figur 1a
- eine Aufrissansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetischen
Trennvorrichtung der vorliegenden Anmeldung mit einer Magnetisierungs-Magnetanordnung
und einer Antriebs-Magnetanordnung, wobei sich die Magnetisierungs-Magnetanordnung
in ihrer Nicht-Magnetisierungsposition befindet,
- Figur 1
- beine Längsschnittansicht durch die Vorrichtung der Figur 1a längs der Schnittebene
Ib-Ib in Figur 1a,
- Figur 2a
- die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetischen Trennvorrichtung von
Figur 1a, jedoch mit der Magnetisierungs-Magnetanordnung in der Magnetisierungsposition,
- Figur 2b
- eine Längsschnittansicht der Vorrichtung von Figur 2a längs der Schnittebene IIb-IIb
in Figur 2a,
- Figur 3a
- eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetischen Trennvorrichtung
mit einer Magnetisierungs-Magnetanordnung und einer Schalt-Magnetanordnung, letztere
in der Einschaltposition,
- Figur 3b
- eine Längsschnittansicht durch die magnetische Trennvorrichtung von Figur 3a längs
der Schnittebene IIIb-IIIb in Figur 3a,
- Figur 4a
- die magnetische Trennvorrichtung von Figur 3a, jedoch mit der SchaltMagnetanordnung
in der Ausschaltposition, und
- Figur 4b
- eine Längsschnittansicht durch die Vorrichtung von Figur 4a längs der Schnittebene
IVb-IVb in Figur 4a.
[0087] In den Figuren 1a bis 2b ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetischen
Trennvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Unterhalb der magnetischen Trennvorrichtung
befindet sich ein beispielhaft dargestelltes Probengefäß 12, in welchem sich, wie
in Figur 1b dargestellt ist, eine Suspension 14 mit magnetischen Partikeln befindet.
[0088] Die magnetische Trennvorrichtung 10 erstreckt sich längs einer Vorrichtungsachse
V, die auch in der Schnittebene Ib-Ib enthalten ist. Die Vorrichtungsachse V verläuft
parallel zur Zeichenebene der Figur 1, die Schnittebene Ib-Ib orthogonal zu dieser.
[0089] Die magnetische Trennvorrichtung 10 weist eine weichmagnetische Spitze 16 auf, welche,
wie im dargestellten Beispiel, als zylindrisches Bauteil ausgebildet sein kann, wobei
die Zylinderachse oder allgemein die Längsachse L der weichelastischen Spitze 16 mit
der Vorrichtungsachse V zusammenfällt.
[0090] Die weichmagnetische Spitze 16 weist ein dem Behälter 12 näher liegendes Eintauch-Ende
16a auf und weist einen Magnetisierungsabschnitt 16b auf, welcher im vorliegenden
Beispiel, wie unten noch näher erläutert werden wird, konstruktiv bedingt durch das
dem Eintauch-Ende 16a entgegengesetzte Längsende gebildet ist.
[0091] Die weichmagnetische Spitze 16 kann an ihrem Eintauch-Ende 16a von einer Wechselhülle
18 umgeben sein, durch welche das Material der Spitze 16 gegenüber der Suspension
14 abgeschirmt werden kann, in die das Eintauch-Ende 16a der Spitze 16 durch Bewegung
längs der Vorrichtungsachse V betriebs- und bestimmungsgemäß eingetaucht wird. Die
Wechselhülle 18 ist eine lösbar und austauschbar an der Spitze 16 vorgesehene Schutzhülle.
[0092] Die weichmagnetische Spitze 16 ist mit ihrem Magnetisierungsabschnitt 16b in einen
Fassungsabschnitt 20a eines Trägerbauteils 20 eingespannt, beispielsweise eingeschrumpft
oder auch eingeschraubt, eingeklebt, eingelötet und dgl.
[0093] In dem Trägerbauteil 20, welches bevorzugt wie die weichelastische Spitze 16 auch
rotationssymmetrisch bezüglich der Vorrichtungsachse V ausgebildet ist, ist eine erste
Magnetanordnung 22 als Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 längs der Vorrichtungsachse
V beweglich aufgenommen. Das Trägerbauteil 20 weist hierzu einen Hohlraum 24 auf,
welcher axial - bezogen auf die Vorrichtungsachse V - länger ausgebildet ist als die
Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 und in welchem die Magnetisierungs-Magnetanordnung
22 axial beweglich ist.
[0094] Das Trägerbauteil 20 ist bevorzugt aus nicht-magnetisierbarem Material gebildet,
es kann aus Kunststoff, Aluminium, Messing und dgl. gebildet sein.
[0095] Axial in Richtung von der Spitze 16 weg schließt an das Trägerbauteil 20 ein Wellenstumpf
26 an, welcher im dargestellten Beispiel die Ausnehmung 24 im Trägerbauteil 20 axial
abschließt.
[0096] Der Wellenstumpf 26 weist eine Ausnehmung 28 zur Aufnahme einer in den Figuren 1
und 2 nicht dargestellten Passfeder auf, mittels welcher Drehmoment von einer ebenfalls
nicht dargestellten Nabe auf den Wellenstumpf 26 übertragbar ist, um den Wellenstumpf
26 und mit diesem die Vorrichtung 10 insgesamt zur Rotation um die Vorrichtungsachse
V als Rotationsachse anzutreiben. Durch Rotation des Wellenstumpfes 26 und mit diesem
der Vorrichtung 10 insgesamt kann auch die drehfest mit dem Wellenstumpf 26 gekoppelte
weichmagnetische Spitze 16 in Rotation um ihre Längsachse L versetzt werden, wodurch
in radialer Richtung bezogen auf die Vorrichtungsachse V wirkende Fliehkräfte auf
etwaig an dem Eintauch-Ende 16a der weichmagnetischen Spitze 16 anhaftende magnetische
Partikel ausgeübt werden können, um entweder an diesen noch anhaftende Suspensionsflüssigkeit
von diesen zu trennen, oder um die Trennung der magnetischen Partikel vom Eintauch-Ende
16a der weichmagnetischen Spitze 16 zu erleichtern.
[0097] Der Drehantrieb für die magnetische Trennvorrichtung 10 ist in den Figuren 1 bis
4 nicht dargestellt.
[0098] Der Wellenstumpf 26 weist wenigstens an seinem dem Trägerbauteil 22 näher gelegenen
Längsende 26a weichmagnetisches Material auf, sodass die Magnetisierungs-Magnetvorrichtung
22 in der in Figur 1b dargestellten Nicht-Magnetisierungsposition an dem weichmagnetischen
Material des Längsendes 26a des Wellenstumpfes 26 körperlich anliegt und so einen
Magnetschluss mit diesem herstellt. Durch die so gebildeten Magnetkräfte zwischen
wenigstens dem Längsende 26a des Wellenstumpfes 26 und der Magnetisierungs-Magnetanordnung
22 verbleibt diese ohne äußere Krafteinwirkung in der dargestellten Nicht-Magnetisierungsposition.
[0099] Zur Verstellung der Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 in ihre in Figur 2b dargestellte
Magnetisierungsposition und zurück ist radial außen an dem Trägerbauteil 20 eine Antriebs-Magnetanordnung
30 vorgesehen, welche einen Abschnitt des Trägerbauteils 20 radial außen umgibt. Damit
umgibt die Antriebs-Magnetanordnung 30 auch die Magnetisierungs-Magnetanordnung 22
radial außen.
[0100] Während die Magnetisierungs-Magnetanordnung bevorzugt aus einem oder aus mehreren
Permanentmagneten gebildet ist, wobei die Magnetisierungs-Magnetanordnung bevorzugt
längs der Vorrichtungsachse V magnetisiert ist, sodass beispielsweise ihr der Spitze
16 zugewandtes Ende 22a einen magnetischen Südpol aufweist und ihr dem Wellenstumpf
26 zugewandtes entgegengesetztes Längsende 22b einen magnetischen Nordpol aufweist,
ist die Antriebs-Magnetanordnung 30 bevorzugt durch einen Elektromagneten gebildet,
also durch eine bestrombare Spule. Die Spulenachse S fällt bevorzugt ebenso mit der
Vorrichtungsachse V zusammen wie eine Symmetrieachse M der Magnetisierungs-Magnetanordnung
22.
[0101] Durch einen kurzzeitigen Bestromungsimpuls kann vorübergehend in der Antriebs-Magnetanordnung
30 ein Magnetfeld erzeugt werden, das bei geeigneter Polarität eine betragsmäßig größere
und entgegengesetzt gerichtete Kraft auf die Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 ausübt
als der Magnetschluss zwischen dem Längsende 22b und dem als Haltevorrichtung agierenden
Längsende 26a des Wellenstumpfes 26. In der Folge wird dadurch die Magnetisierungs-Magnetanordnung
unter Verkürzung des axialen Abstandes zwischen dem Längsende 22a der Magnetisierungs-Magnetanordnung
22 und dem Magnetisierungsabschnitt 16b der weichmagnetischen Spitze 16 in die in
Figur 2b dargestellte Magnetisierungsposition verlagert.
[0102] In der in Figur 2b dargestellten Magnetisierungsposition berührt bevorzugt das Längsende
22a der Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 körperlich den Magnetisierungsabschnitt
16b der weichmagnetischen Spitze 16 und bildet einen Magnetschluss mit diesem, wodurch
die weichmagnetische Spitze 16 für die Dauer dieses Magnetschlusses selbst magnetisiert
ist.
[0103] Dann, wenn die weichmagnetische Spitze 16 magnetisiert ist, lagern sich die in der
Suspension 14 befindlichen magnetischen Partikel an dem Eintauch-Ende 16a der Spitze
16 ab, wenn diese in die Suspension 14 eingetaucht ist. Dadurch können die magnetischen
Partikel und mit diesen an ihrer Außenseite anhaftende Substanzen aus der Suspension
14 entfernt werden.
[0104] Durch den Magnetschluss zwischen der Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 und der weichmagnetischen
Spitze 16 wirken zwischen der Spitze 16 und der Magnetisierungs-Magnetanordnung 22
magnetische Kräfte, die die Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 in der Magnetisierungsposition
halten.
[0105] Die Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 in die Magnetisierungsposition
von Figur 2b und der Verbleib in dieser werden in der hier beispielhaft gezeigten
Anordnung durch die Schwerkraft unterstützt.
[0106] Für die Dauer des Magnetschlusses zwischen der Magnetisierungs-Magnetanordnung 22
und der Spitze 16 braucht die Antriebs-Magnetanordnung 30 nicht bestromt zu werden.
Diese muss lediglich für die Dauer des Lösens der Magnetisierungs-Magnetanordnung
22 von Längsende 26a des Wellenstumpfes 26 solange bestromt werden, bis die Summe
aus Schwerkraft und Anziehungskraft zwischen dem Längsende 22a und der Spitze 16 größer
ist als die Anziehungskraft zwischen dem entgegengesetzten Längsende 22b und dem Längsende
26a des Wellenstumpfes. Ab dieser Bedingung läuft die weitere Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung
22 in die Magnetisierungsposition selbsttätig ab.
[0107] Somit stellt die lediglich kurzzeitig bestromte Antriebs-Magnetanordnung 30 keine
nennenswerte Wärmequelle im Betrieb der magnetischen Trennvorrichtung 10 dar.
[0108] Da die Magnetisierungs-Magnetanordnung 22 im dargestellten Beispiel von der Magnetisierungsposition
in die Nicht-Magnetisierungsposition gegen die Wirkung der Schwerkraft verlagert werden
muss, kann es notwendig sein, die Antriebs-Magnetanordnung zur Verlagerung der Magnetisierungs-Magnetanordnung
22 in die Nicht-Magnetisierungsposition länger zu bestromen als zur Verlagerung in
die entgegengesetzte Richtung. Auch dies trägt jedoch nicht wesentlich zur Wärmeentwicklung
bei, da die Bestromung jedenfalls nicht über die Dauer der Verlagerung hinaus fortgesetzt
zu werden braucht. Nach Erreichen des Längsendes 26a des Wellenstumpfes 26 und nach
Herstellung eines Magnetschlusses mit diesem verbleibt die Magnetisierungs-Magnetvorrichtung
22 erneut in der Nicht-Magnetisierungsposition.
[0109] In dieser Nicht-Magnetisierungsposition ist das weichmagnetische Material der Spitze
16 im Wesentlichen nicht magnetisiert, sodass bei Eintauchen des EintauchEndes 16a
in die Suspension 14 keine magnetischen Partikel an dieser sich anlagern.
[0110] In den Figuren 3a bis 4b ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Diese zweite Ausführungsform wird nachfolgend nur insofern beschrieben
werden, als sie sich von der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform der Figuren
1a bis 2b unterscheidet, auf deren Beschreibung ansonsten auch zur Beschreibung der
zweiten Ausführungsform ausdrücklich verwiesen wird.
[0111] Zur Anwendung der oben gegebenen Beschreibung auch auf die zweite Ausführungsform
sind gleiche Bauteile und Bauteilabschnitte wie in der ersten Ausführungsform in der
zweiten Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch zur Unterscheidung
um die Zahl 100 erhöht.
[0112] Wesentlicher Unterschied der zweiten Ausführungsform der Figuren 3 und 4 zur ersten
Ausführungsform der Figuren 1 und 2 liegt darin, dass die Magnetisierungs-Magnetanordnung
122 relativ zur weichmagnetischen Spitze 116 unverlagerbar angeordnet ist. Mit ihrem
von der Spitze 116 weg weisenden Längsende 122b befindet sich die Magnetisierungs-Magnetanordnung
122 in dauerhafter Anlage an dem Längsende 126a des Wellenstumpfes 126. Da es im vorliegenden
Fall auf magnetische Haltekräfte zwischen dem Wellenstumpf 126 und der Magnetisierungs-Magnetanordnung
122 nicht ankommt, kann der Wellenstumpf 126 in der zweiten Ausführungsform aus einem
beliebigen Material hergestellt sein. Das Längsende 126a braucht nicht weichmagnetisch
zu sein.
[0113] Mit seinem der Spitze 116 zugewandten Längsende 122a befindet sich die Magnetisierungs-Magnetanordnung
122 dauerhaft in Magnetschlusskontakt mit dem Magnetisierungsabschnitt 116b der Spitze
116, wobei dieser Magnetschluss im vorliegenden Beispiel mittelbar über Zwischenanordnung
eines weichmagnetischen Zwischenbauteils 134 hergestellt ist, welches einenends mit
der Magnetisierungs-Magnetanordnung 122 und anderenends mit der weichmagnetischen
Spitze 116, insbesondere mit deren Magnetisierungsabschnitt 116b, in körperlichem
Berührkontakt steht.
[0114] Die weichmagnetische Spitze 116 kann durch eine Ringkupplung 136 zusätzlich mit dem
Zwischenbauteil 134 gekuppelt sein. Auch die Ringkupplung 136 kann aus weichmagnetischem
Material gebildet sein.
[0115] Mit der vorliegend beschriebenen Anordnung kann die weichmagnetische Spitze 116 der
zweiten Ausführungsform auswechselbar an der Vorrichtung 110 vorgesehen sein.
[0116] Das Zwischenbauteil 134 ist bevorzugt rotationssymmetrisch bezüglich der Vorrichtungsachse
V ausgebildet und angeordnet.
[0117] In der in Figur 1 gezeigten Konfiguration ist die weichmagnetische Spitze 116 magnetisiert,
sodass sie in diesem Zustand dazu hergerichtet ist, magnetische Partikel aus der Suspension
114 zu entnehmen.
[0118] Der Magnetisierungszustand der Spitze 116 wird bei der zweiten Ausführungsform durch
eine Schalt-Magnetanordnung 130 gesteuert, die relativ zur Magnetisierungs-Magnetanordnung
122 verlagerbar ist. Im dargestellten Beispiel ist die Schalt-Magnetanordnung 130
längs der Vorrichtungsachse V verlagerbar. Sie befindet sich in der Figur 3 in ihrer
der Spitze 116 ferneren Einschaltposition, in der die Magnetisierungs-Magnetanordnung
122 gleichsam "eingeschaltet" ist, sodass diese eine Magnetisierung der Spitze 116
bewirkt.
[0119] Die Schalt-Magnetanordnung 130 ist koaxial zur Magnetisierungs-Magnetanordnung 122
angeordnet, sodass ihre Magnetanordnungslängsachse mit der Vorrichtungsachse V zusammenfällt.
Gleiches gilt für die Achse M der Magnetisierungs-Magnetanordnung 122.
[0120] Die Schalt-Magnetanordnung 130 weist einen oder mehrere Permanentmagneten auf, welche
längs der Vorrichtungsachse V polarisiert sind, wobei die Polarisierung jener der
Magnetisierungs-Magnetanordnung 122 entgegengesetzt ist.
[0121] Somit bildet die Schalt-Magnetanordnung 130 an ihrem der Spitze 116 näher gelegenen
Längsende einen Magnetpol aus, welcher zu jenem des Längsendes 122a der Magnetisierungs-Magnetanordnung
122 ungleichnamig ist. Für den entgegengesetzten Magnetpol am Längsende 130b gilt
in Bezug auf den Magnetpol am Längsende 122b der Magnetisierungs-Magnetanordnung 122
das nämliche. Dadurch ist die in Figur 3 dargestellte Einschaltposition der Schalt-Magnetanordnung
130 relativ zur Magnetisierungs-Magnetanordnung 122 ein stabiler Zustand.
[0122] Um den Magnetisierungszustand der weichmagnetischen Spitze 116 zu verändern und die
Schalt-Magnetanordnung 130 von der in Figur 3 dargestellten Einschaltposition in die
in Figur 4 dargestellte Ausschaltposition zu verlagern, ist eine weitere Magnetanordnung
132 vorgesehen, welche im dargestellten Beispiel die Schalt-Magnetanordnung 130 radial
außen umgibt. Diese Anordnung ist nicht zwingend. Die weitere Magnetanordnung 132,
die als Auslöse-Magnetanordnung 132 im Sinne der Beschreibungseinleitung agiert, kann
auch axial neben der Schalt-Magnetanordnung 130 angeordnet sein oder kann in mehreren,
vorzugsweise koaxialen Abschnitten ausgebildet sein und die Schalt-Magnetanordnung
130 zwischen ihren Abschnitten einfassen.
[0123] Die im vorliegenden Beispiel dargestellte Anordnung ermöglicht eine Realisierung
eines axial besonders kurzen Bauteils aus Schalt- und Auslöse-Magnetanordnung.
[0124] Durch kurze Bestromung der Auslöse-Magnetanordnung 132 kann eine Magnetkraft auf
die Schalt-Magnetanordnung 130 ausgeübt werden, sodass diese - unterstützt wiederum
von der Schwerkraft - in die in Figur 4 gezeigte Stellung verlagert wird. Diese ist
die Ausschaltstellung.
[0125] Da in der Ausschaltposition die Längsenden 122b und 130b der beiden Magnetanordnungen
122 und 130 sich in etwa auf gleicher axialer Höhe befinden und dort ungleichnamige
Pole an den unterschiedlichen Magnetanordnungen 122 und 130 ausgebildet sind, ist
auch die in Figur 4 dargestellte Ausschaltposition eine stabile Position.
[0126] Wiederum muss die Auslöse-Magnetanordnung 132, die als Elektromagnet eine potentielle
Wärmequelle bildet, nur kurzzeitig bestromt werden, wobei die Bestromungsdauer aufgrund
der Schwerkraftunterstützung bei der Verlagerung von der Einschaltposition in die
Ausschaltposition kürzer ausfallen kann als umgekehrt und wobei die Bestromungsdauer
aufgrund der Stabilität beider Positionen: Einschaltposition und Ausschaltposition,
zeitlich die Dauer der Verlagerungsbewegung der Schalt-Magnetanordnung 130 nicht überschreiten
muss. Aufgrund der Kurzzeitigkeit der Bestromung der Auslöse-Magnetanordnung 132 ist
deren Wirkung als Wärmequelle vernachlässigbar.
[0127] Beide gezeigten Ausführungsformen gestatten eine radial äußerst schlanke Bauweise,
die die Integration der gezeigten magnetischen Trennvorrichtung in eine Pipettiervorrichtung,
insbesondere in einen Pipettierkopf, gestattet, wobei die magnetische Trennvorrichtung
dann einen Pipettierkanal in der Pipettiervorrichtung ersetzen kann.
[0128] Die radiale Abmessung der überwiegend - mit der Ausnahme weniger Bauteilabschnitte
- rotationssymmetrisch bezüglich der Vorrichtungsachse V ausgebildeten magnetischen
Trennvorrichtung ist bevorzugt kleiner als 20 mm im Durchmesser, besonders bevorzugt
kleiner als 18 mm im Durchmesser.
1. Magnetische Trennvorrichtung (110) zur Trennung magnetischer Partikel aus einer Suspension
(114) mit einer weichmagnetischen Spitze (116), deren Magnetisierungszustand wahlweise
zwischen einem stärker magnetisierten Zustand und einem schwächer magnetisierten Zustand
änderbar ist, wobei die Spitze (116) ein Eintauch-Ende (116a) zur Einführung in die
Suspension (114) und einen Magnetisierungsabschnitt (116b) zur Änderung des Magnetisierungszustands
der Spitze (116) aufweist, wobei die Trennvorrichtung (110) eine erste Magnetanordnung
(122) aufweist, deren Magnetfeld im Magnetisierungsabschnitt (116b) der Spitze (116)
zur Änderung ihres Magnetisierungszustands zeitlich veränderlich ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Trennvorrichtung (110) eine zweite Magnetanordnung (130) umfasst, wobei die erste
(122) und die zweite Magnetanordnung (130) relativ zueinander verlagerbar sind und
der Magnetisierungszustand der weichmagnetischen Spitze (116) abhängig von der Relativstellung
der beiden Magnetanordnungen (122, 130) ist, wobei die erste Magnetanordnung (122)
relativ zur weichmagnetischen Spitze (116) ortsfest ist und die zweite Magnetanordnung
(130) relativ zur Spitze (116) und zur ersten Magnetanordnung (122) beweglich ist,
wobei die erste Magnetanordnung (122) als Magnetisierungs-Magnetanordnung (122) wenigstens
einen Permanentmagneten umfasst und dauerhaft mit der weichmagnetischen Spitze (116)
in Magnetschluss-Kontakt steht, und wobei die zweite Magnetanordnung (130) als Schalt-Magnetanordnung
(130) wenigstens einen Permanentmagneten umfasst und verlagerbar ist zwischen einer
Ausschaltposition, in welcher sie mit ihrem Schalt-Magnetfeld das Magnetisierungs-Magnetfeld
der Magnetisierungs-Magnetanordnung (122) im Bereich des Magnetisierungsabschnitts
(116b) stärker schwächt, und einer Einschaltposition, in welcher sie mit ihrem Schalt-Magnetfeld
das Magnetisierungs-Magnetfeld der Magnetisierungs-Magnetanordnung (122) im Bereich
des Magnetisierungsabschnitts (116b) weniger stark schwächt.
2. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungs-Magnetanordnung (122) ein Permanentmagnet oder eine Permanentmagnetanordnung
mit mehreren Permanentmagenten ist.
3. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetisierungs-Magnetanordnung (122) und die Schalt-Magnetanordnung (130) längs
ihrer Relativbewegungsbahn (V) entgegengesetzt polarisiert sind.
4. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sie eine dritte Magnetanordnung (132) aufweist, welche wenigstens eine wahlweise
bestrombare elektrische Spule umfasst und welche als Auslöser-Magnetanordnung (132)
abhängig von Ihrer Bestromung eine Verlagerung der Schalt-Magnetanordnung (130) zwischen
ihrer Einschalt- und ihrer Ausschaltposition bewirkt.
5. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöser-Magnetanordnung (132) zur gemeinsamen Bewegung mit der Schalt-Magnetanordnung
(130) gekoppelt ist.
6. Magnetische Trennvorrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöser-Magnetanordnung (132) koaxial zur Schalt-Magnetanordnung (130) angeordnet
ist.
7. Magnetische Trennvorrichtung (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöser-Magnetanordnung (132) wenigstens zwei koaxiale Wicklungsabschnitte aufweist,
zwischen welchen die Schalt-Magnetanordnung (130) angeordnet ist.
8. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die weichmagnetische Spitze (116) längs einer Spitzenachse (L) erstreckt, vorzugsweise
zumindest abschnittsweise rotationssymmetrisch bezüglich der Spitzenachse (L) als
Rotationssymmetrieachse (M) ausgebildet ist, wobei eine Relativverlagerungsbahn (V)
der beiden Magnetanordnungen (122, 130) parallel, vorzugsweise kollinear mit der Spitzenachse
(L) ist.
9. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die eine Magnetanordnung (130) die jeweils andere (122) umgibt, vorzugsweise koaxial
umgibt.
10. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, unter
Einbeziehung des Anspruchs 8,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Permanentmagneten wenigstens einer, vorzugsweise beider Magnetanordnungen
(122, 130) koaxial zur Spitzenachse (L) verläuft und längs dieser Achse (L) polarisiert
ist und bevorzugt bezüglich der Spitzenachse (L) als Rotationssymmetrieachse (M) rotationssymmetrisch
ausgebildet ist.
11. Magnetische Trennvorrichtung (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die weichmagnetische Spitze (116) längs einer Spitzenachse (L) erstreckt, wobei
die Trennvorrichtung (110) einen Drehantrieb aufweist, durch welchen die Spitze (116)
um ihre Spitzenachse (L) rotierbar ist.
12. Pipettiervorrichtung mit wenigstens einer magnetischen Trennvorrichtung (110) gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 11 anstelle eines Pipettierkanals.
13. Flüssigkeits-Handhabungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von magnetischen Trennvorrichtungen
(110) gemäß den Anspruch 11, wobei die Mehrzahl von magnetischen Trennvorrichtungen
(110) mit rasterartig angeordneten parallelen Spitzenachsen (L) vorgesehen ist, wobei
jede Trennvorrichtung (110) einen eigenen Drehantrieb zur Rotation der jeweiligen
Spitze (116) um ihre Spitzenachse (L) aufweist, welcher gesondert von den Drehantrieben
der übrigen Trennvorrichtungen (110) betreibbar ist.