ЛАБОРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ЖИДКИХ СРЕД Российский патент 2001 года по МПК C12M1/06 B01F7/00 

Изобретение относится к устройствам для перемешивания жидких сред в процессе подготовки растворов и суспензий для проведения биохимических реакций и в процессе их проведения и может быть использовано в биохимических, биофизических и химических лабораториях, в пищевой и других областях промышленности.

Известно перемешивающее устройство (Каталог Aldrich 1999-2000, 2000 г., Printed in the U.S.A., T560 - верхний рис., T 557 - верхний рисунок), состоящее из внутренней фторопластовой опоры для стального или стеклянного вала мешалки, размещенной в стеклянном адаптере с винтовым горлом, уплотняющего кольца, надетого на фторопластовую опору, уплотняющего компрессионного седловидного кольца, размещенного между торцом фторопластовой опоры и торцом втулки со стопорной гайкой, ввинчивающейся в стеклянный адаптер, перемешивающей лопасти, насажанной на стеклянный вал, и гибкого вала, на одном конце которого находится подшипниковое соединение для присоединения к валу мотора, а на другом приспособления для крепления к жесткому валу мешалки.

Указанное перемешивающее устройство имеет ряд недостатков, заключающихся:
- в невозможности его использования в емкостях разных размеров без наличия набора сменных стальных или стеклянных полированных валов и уплотняющих седловидных колец;
- в невозможности использования в микроемкостях при перемешивании жидких сред малых объемов из-за хрупкости жестких полированных валов малых диаметров;
- для обеспечения эффективного перемешивания, без застойных зон, указанное устройство должно всегда располагаться в центральной горловине емкости, что не всегда возможно из-за необходимости размещения в центральной горловине емкости холодильника. По этой же причине его неэффективно использовать в емкостях с боковыми патрубками;
- в необходимости соблюдения соостности, так как незначительный перекос вала при вращении может привести к разрушению стеклянной емкости или самого вала.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности перемешивания жидких сред в емкостях различных размеров и форм, в том числе микроемкостях, емкостях, имеющих боковые входные патрубки, и в удобстве обслуживания.

Возможности перемешивания жидких сред в емкостях различных размеров и форм, в том числе в микроемкостях, и емкостях имеющих боковые входные патрубки, обеспечивается за счет применения гибкого вращающегося вала с перемешивающей лопастью и конструкцией уплотнения, создающих возможность регулировать длину гибкого вала в широких пределах при надежной изоляции содержимого емкости от внешней среды. Простота изменения формы лопасти обеспечивает возможность производить перемешивание растворов и суспензий разной плотности.

Удобство обслуживания устройства обеспечивается применением фторопласта или подобного ему материала для изготовления элементов конструкции устройства, так как гибкий фторопластовых вал с фторопластовой перемешивающей лопастью не приводит к бою емкостей, не разбивается сам и не коррозирует.

Этот результат достигается тем, что в лабораторном устройстве для перемешивания жидких сред, содержащем лопасть, размещенную на вращающемся валу, один конец которого закреплен в переходнике, связанном с приводом, размещенную на валу конусообразную пробку с винтовой резьбой и уплотнением вала, установленную в горловине емкости для жидких сред, и прижимной штуцер, расположенный в конусообразной пробке с возможностью перемещения по резьбе, согласно изобретению вал выполнен из гибкого материала, например фторопластового прутка, а лопасть образована закреплением второго конца гибкого вала во фторопластовой втулке, при этом уплотнение вала состоит из двух усеченных, неподвижно соединенных большими основаниями конусов с отверстием для гибкого вала, размещенных в проточках, выполненных в прижимном штуцере и в указанной пробке, для регулирования длины гибкого вала внутри емкости и ее герметизации, а также тем, что втулка может быть выполнена в виде турбинки, а также тем, что втулка может быть снабжена гибкими стержнями, образующими две петли, и имеет внутреннюю резьбу, цанговое уплотнение и прижимную гайку для крепления этих стержней, а также тем, что все элементы конструкции, кроме переходника, выполнены из фторопласта или аналогичного материала.

На фиг. 1 представлена конструкция лабораторного устройства для перемешивания жидких сред.

На фиг. 2 показан вид по А - разрез уплотнения гибкого вала.

На фиг. 3 - конструкция втулки, выполненной в виде турбинки.

На фиг. 4 - фронтальный разрез втулки, содержащей двойную петлю.

На фиг. 5 - конструкция цангового уплотнения втулки, содержащей двойную петлю.

На фиг. 6 представлено лабораторное устройство для перемешивания жидких сред, помещенное в емкость с боковым патрубком и вертикально установленным холодильником.

Представленное на фиг. 1 лабораторное устройство для перемешивания жидких сред (далее перемешивающее устройство) содержит переходник 1, гибкий вал 2, уплотнение 3 гибкого вала, прижимной штуцер 4, конусообразную пробку 5 с винтовой резьбой, прижимной штуцер 6, уплотнение 7 гибкого вала, выталкивающую гайку 8, перемешивающую лопасть 9, втулку 10.

Переходник 1 представляет собой стальной вал с резьбовым отверстием с одной стороны вала под прижимной штуцер 4. По центру основания резьбового отверстия выполнена конусовидная проточка под уплотнение 3 гибкого вала, контактирующее с прижимным штуцером 4. Другой конец переходника 1 закрепляется в патроне привода (не показан).

Гибкий вал 2 выполнен, например, из фторопластового прутка и неподвижно закреплен в переходнике 1 с помощью уплотнения 3, в виде конусовидной фторопластовой втулки, и прижимного штуцера 4, перемещающегося по резьбе и обеспечивающего необходимую степень поджатия уплотнения 3.

Конусообразная пробка 5 с винтовой резьбой выполнена, например, из фторопласта, имеет центральное сквозное отверстие под гибкий вал 2, резьбовое отверстие под прижимной штуцер 6 и конусовидную проточку под уплотнение 7 гибкого вала.

Прижимной штуцер 6, выполнен, например, из фторопласта, имеет возможность перемещения по резьбе внутри конусообразной пробки 5. На торцевой поверхности прижимного штуцера 6, по центру, выполнена конусовидная проточка под уплотнение 7 гибкого вала.

Уплотнение 7 гибкого вала выполнено, например, из фторопласта и состоит из двух усеченных и неподвижно соединенных большими основаниями конусов с центральным сквозным цилиндрическим отверстием. Сквозное отверстие также может иметь форму двух усеченных и соединенных основаниями конусов с меньшим радиусом оснований (см. фиг. 2).

Выталкивающая гайка 8 выполнена, например, из фторопласта, имеет возможность перемещения по внешней поверхности конусообразной пробки 5, что обеспечивает плавное выталкивание пробки из горловины емкости (на фиг. 1 не показана), в которой осуществляется перемешивание.

Перемешивающая лопасть 9 образована закреплением второго конца гибкого вала во втулке 10.

Втулка 10, выполненная, например, из фторопласта может иметь одно отверстие для пропуска через него гибкого вала и другое, для закрепления, например, развальцованного конца гибкого вала.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения втулки в виде фторопластовой турбинки 11, закрепленной на конце гибкого вала 2, например, с помощью развальцованного конца гибкого вала
На фиг. 4 представлен вариант выполнения втулки в виде втулки 12 с внутренней резьбой, содержащей два гибких стержня 13 из фторопласта, образующих две петли и закрепляемой на конце гибкого вала 2 с помощью зажимной гайки 14 и цангового уплотнения 15.

На фиг. 5 представлена конструкция цангового уплотнения 15 втулки, содержащей двойную петлю.

На фиг. 6 представлено лабораторное устройство для перемешивания жидких сред, помещенное в емкость 16 с боковым патрубком и вертикально установленным холодильником 17.

Работа с лабораторным устройством для перемешивания жидких сред осуществляется следующим образом.

Емкость, например, 16, в которой осуществляется перемешивание, заполняется жидкими составляющими, перемешивание которых необходимо осуществить.

На конце гибкого вала 2 крепится перемешивающая лопасть необходимой формы, при этом уплотнение 7 гибкого вала не затягивается, чтобы конусообразная пробка 5 могла свободно перемещаться по гибкому валу 2. Это необходимо для погружения в раствор перемешивающей лопасти на необходимую глубину. Затем конусообразную пробку 5 передвигают по гибкому валу 2, вставляют в горловину емкости и перемещением прижимного штуцера 6, контактирующего с уплотнением 7, по внутренней винтовой резьбе конусообразной пробки 5, герметизируют гибкий вал. Герметизация гибкого вала 2 происходит за счет пластичной деформации уплотнения 7, вызванной торцевым сжатием уплотнения, при этом гибкий вал 2 герметизируется в двух кольцевых зонах на входе и выходе из уплотнения 7. Затем переходник 1 закрепляют в патроне привода, с включением которого производится перемешивание. В процессе перемешивания участвует как перемешивающая лопасть, так и вращающийся гибкий вал, что обеспечивает качественное перемешивание жидкости без застойных зон.

Лабораторное устройство для перемешивания жидких сред для повышения качества перемешивания содержит вал, выполненный из гибкого материала, например фторопластового прутка, а лопасть образована закреплением второго конца гибкого вала во фторопластовой втулке. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Лабораторное устройство для перемешивания жидких сред, содержащее лопасть, размещенную на вращающемся валу, один конец которого закреплен в переходнике, связанном с приводом, размещенную на валу конусообразную пробку с винтовой резьбой и уплотнением вала, установленную в горловине емкости для жидких сред, и прижимной штуцер, расположенный в конусообразной пробке с возможностью перемещения по резьбе, отличающееся тем, что вал выполнен из гибкого материала, например фторопластового прутка, а лопасть образована закреплением второго конца гибкого вала во фторопластовой втулке, при этом уплотнение вала состоит из двух усеченных неподвижно соединенных большими основаниями конусов с отверстием для гибкого вала, размещенных в проточках, выполненных в прижимном штуцере и в указанной пробке для регулирования длины гибкого вала внутри емкости и ее герметизации. 2. Лабораторное устройство по п.1, отличающееся тем, что втулка выполнена в виде турбинки. 3. Лабораторное устройство по п.1, отличающееся тем, что втулка снабжена гибкими стержнями, образующими две петли, и имеет внутреннюю резьбу, цанговое уплотнение и прижимную гайку для крепления этих стержней. 4. Лабораторное устройство для перемешивания жидких сред по п.1, отличающееся тем, что все элементы конструкции, кроме переходника, выполнены из фторопласта или аналогичного материала.