Экструзионный дезинтегратор Советский патент 1985 года по МПК C12M1/00 

со со со

4

1Ьобретенне относится к оборудованию для дезинтеграции микроорганизмов и других биологических материалов, находящихся в виде водных суспензий и предназначенных для использования в микробиологических,

биохимических, молекулярно-биологических, иммунологических и т. п. лабораториях и в микробиологических про изводе гвах, связанных с переработкой биомассы (в производстве пищевого белка, вакдшшом де-, ле, производстве ферментой, :фармацевтике, в экспериментальной медищпге и т. п.), а также к оборудрванию для получения субмикрон1П 1Х эмульслй (гомогенизадия) из несмецшвающихся между собой жидкостей.

Цель изобретения - повышение производительности н улучшение условий эксплуатации дезинтегратора.

На чертеже схематишо изображен экструзионный дезинтегратор.

Зксгрузионный дезинтегратор содержит дезинтегрирующую головку 1, состоящую из корпуса 2, nopiinicBoii тшотннтельной системы 3 н дроссельного клапана 4, систему 5 заправки, блок 6 управления, приемную

емкость 7 и систему 8 давления, выполненную например, в виде гвдрощшнндра 9 с поршнем 0 и тятоком Г1. Гидрощшипдр 9 через штуцры 12 и 13 подсоединен к источникам давления (не показаны) на подаем и, соответствснио, на возврат вниз порштш 10 системы 8 давленая.

Система 8 давления штоком И связана с нажимной втулкой 14 поршневой уплотнителыюй системы типа нескомпенснровэнная площадь, помещенной в рабочую полость 15 корпуса 2, плунжер 16 которой выполнен . ступенчатым и между большей с-тунснью 17 и нажимной втулкой 14 размещены уплотнительные кольца 18, меньшая ступень 19 проп}щена через уплотнительные кольца 18, нажимную втулку 14 и резьбовым соединением 20 затянута на ней, при этом плунжер с резьбовым соединением имеет возможность перемещаться вниз относительно нажимной втулки 14.

Дроссельный клапан 4 подсоединен к выходному отверстию 21 с гнездом 22 в корпусе 2 ; дезинтегрирующей головки 1. Внутри корпуса 23 дроссельного клапана 4 размещены винт 24 возвратная 11руж1П1а 25 и запорньш корпус 26, который совместно с гнездом 22 образуют дросселирующую щель 27, соединенную с приемной емкостью 7, 4ei)e.4 anycKitoe отверстие 28 рабочая полость 15 корпуса 2 соединена посредством клапана 29 с расходной емкостью 30 системы 5 заправки. Поршень 10 пьшо;шен с цилиндрической полостью .11, прикрытой щ гоком И, ,в цилиндрической полости Я1 размещены

лонолнигельный поршень 32 с тягой 33 и пржиной 34. Тяга 33 пронуп1ена через осевое отверстие 35 в штоке 11 системы 8 давления и жестко соединена с плунжером 16, пр зтом тяга 33 с дополнительным поршнем 32 имеют возмошгость возврат1Ю-пост)тательно перемещаться (совместно с плунжером 16) относительно поршня 10 системы давления. Объем 36 цилиндрической полости 31 над дополнительным поршнем 32 через зазор 37 между тягой 33 и стенками осевого отверстия 35 в илоке И соединен с штуцером 13 подвода давления воздуха на возврат вннз поршня 10 системы 8 давления.

На штоке 11 между переключателями верхнего 38 н нижнего 39 положений поршня 10 снстег. 8 давления закрешшн упор 40.

Блок 6 управления связан с переключателями верхнего 38 п нижнего 39 положений поршня 10 и источниками давленкя.на подъем н возврат вннз нор1Ш1я 10 системы 8 давления, подсоедш1еннымн через шоцсры 12 и 13, соответственно, к полостям 41 и 42 гидроцилиндра 9.

Экструзионный дезинтегратор работает следующим образом. ,

В гидроцилиндр 9 системы 8 давления через нгтуцер 12 подается давление гидросистемы под поршень Ш, усилие и перемещение вверх которого через шток 11, нажимную втулку 14, та1отнительные кольца 18 и большую . ступень 17 плунжера 16 поршневой уплотнительной системы 3 передаются биомассе в рабочей полости 15 корпуса 2 дезинтегрнру ющей головки 1, биомасса сжимается, под действием давления ее запорньн корпус 26 дроссельного клапана 4 отходит от гнезда 22 до упора в винт 24, преодолевая сопротивление возвратной пружины 25. При этом сжатая биомасса продавливается через выходное отверстие 21 образовавшуюся дросселирующую , щель 27 в приемную емкость 7,- Велитну дросселирующей щели 27 устанавливают винтом 24 при первом рабочем ходе поршневой уплотнительной системы 3 в зависимости от требуемого давления дезинтеграции и оставляют неизмешюй при последующей работе дезинтегратора. В начале рабочего хода, когда еще не создалось давление дезинтеграции в рабочей полости 15 корпуса 2, уплотшггельные кольца 18 сжаты усилием Затяжки их между нажимной втулкой 14 и большей ступенью 17 плунжера 16 резьбовым соед1ше нием 20 и дополнительно усштИем от пружины 34, передаваемым через дополнительный поршень 32 н тягу 33 плунжеру 16, но затем, по мере пояплемня в биомассе рабочей полости 15 корпуса 2 давления дезинтеграции па уплотнительпых кольцах 18 в результате эффекта иескомпеиснровагаюй площади (площадь прокладок 18, воспринимающих усилие от давления дезинтеграции на большую ступень 17 плунжера 16 меньще площади ее 1га величину площади поперечного сечения меньшей ступени 19 плунжера 16) создаются удельные давления, превышающие давление дезинтеграции, т. е. поршневая уплотнительпая система 3 становится самоуплотняющейся усилие затяжки на уплотнительных кольцах . 18 от резьбового соединения 20 вследствие осадки их при этом снимается, а плунжер 16 с резьбовым соедшшнисм 20 перемещаются Бниз относительно нажимной втулки 14, , вместе с 1тми перемещаются вниз относитель .но порпшя 10 и тяга 33 с дополнительным порпшем 32. При достиисе1ши верхнего положения поршня 10 упор 40 замыкает,переключатель 38 верхнего нолоясения поршня и блок 6 управления дает команду на сброс давления из полости 41 гидроцилиндра 9- .через штуцер 12 и подачу через штуцер 13 давления в полость 42 гвдрощшиндра 9 и одиовремеш в объем 36 шшиндрической полости 31 порш ,ня 10, под действием которого поршень 10, ;с ним шток и, нажимная втулка 14 и плун жер 16 с ушгатнительными кольцами 18 опус каются вниз, создавая в рабочей полости J5 корпуса 2 разряжение. При этом возвратная пруж1Ша 25 прижимает запорный корпус 26 к гнезду 22, :п1кпидируя дросселирующую щель 27, тем самым, не позв;оляя разрушенной биомассе и воздуху из приемной емкост 7 перетекать в рабочую полость 15 корпуса 2, а открытый при этом laianan 29 и впускное отверстие 28 из расходной емкости 30 системы 5 заправки рабочая полость 15 корпуса 2 дезинтегрирующей головки 1 запол няется новой порцией неразрушенной биомассы. Усилие затяжки уплотнительных колец 18 при обратном движении вниз подвижных частей дезинтегратора, складывающиеся из усилия пружины 34 и усилия от давления воздушной сети, поступающей в объем 36 цилиндрической полости 31 поршня 10 через штуцер 13 и зазор 37 на дополнительный поршень 32 и передаваемое на гшуюкер 16 . тягой 33, йе позволяет биомассе Из полости 15 просач1шаться через поршневое уплотпительное устройство 3. При достижешщ нижнего положения поршпя 10 упор 40 замъжает переключатель 39 нижнего положения поршня 10 и блок 6 управления выдает команду на сброс давления воздушной сети из полости .42 гидроцилиндра 9 и одповреме1шо из объема 36 цилшадрической полости 31 поршня 10 через зазор 37 и штуцер 13 и подачу гидравличес1 кого давления через штуцер 12 в полость 41 гидроцш1шщра 9 на подьем поршня вверх, и, таким образом, операции вьэдавливание - всасывание биомассы из полости 15 корпуса 2дезинтегрирующей головки 2 автоматически повторяются. При износе уплотпителышх колец 18 герметичность поршневой уплотнительной системы 3не нарушается - износ автоматически выбирается сжатием уплотнительных колец 18 усилием от давления дез1штегращга на большую ступень 17 плунжера 16 при рабочем ходе (вверх) и усилиями пружшгы 34 и от давления возд}шной сети на допол1штельный поршень 32 при обратном ходе (вниз). Предлагаемое конструктивное выполнение экструзионного дезинтегратора позволяет вести автоматический процесс дезинтеграции благодаря осуществлешпо непрерывной компенсации износа у1тотш1тельных колец поршневой ттлотнительной системы дезинтегрирующей головки и исключить периодические остановки на обслуживание дезинтегрЁтора. Конструктивные особешюсти устройства позволяют повысить производительность труда па 25-35%, при этом улупцаются условия эксплуатации дезинтегратора за счет исключения утечек биомассы и с 1ижения многофазовых профилакти1еских разборок и процессов стерилизащга экструзионного узла. /

W////////////////////

2}

4- 2ft

aS entfe на $o3ffpc m

1

&.

.х ггЛ/ЛУА-г SSa Hff rrffffbeM

ЭКСТРУЗИОШЫЙ ДЕЗШ1ТЕГРАТОР, i содержащий дезинтегрирующую головку с поршневой ундотштельной системой, включающей плунжер систему заправки и систему давления, состоящую из гидроциливдра с порщнем; и imo- ком и источ1Шками давления, отличающий- . с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения условий эксплуатации, он снабжен дополнительным норшнем с тягой и пружиной, при этом в поршне .системы давления вьшолнена щшшщрическая пог лость, в кото|юй размещены дополнительный порщень с тягой и пружиной, а шток системы давления выполнен с осевым отверстием, в котором установлена тяга, причем дополнителк ный поршень через тягу жестко coejimieH с плунжером и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно поршня системы давления, цилиндрическая полость которого над дополнительным (О порщнем соединена с источником давления.