Шлюз для измерительного электрода к ферментеру Советский патент 1990 года по МПК C12M1/26 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, к устройствам для введения измерительного электрода в емкость Ферментера.

Гелью изобретения является повыше- н«е точности измерений за счет увеличения степени герметичности и надеж- н|эсти Фиксирования положения элект- рэда.

На фиг. I изображен шлюз с элект- рэдом в составе сЬерментера;на фиг.2 - в.эд А на фиг, Ij на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В- В на фиг. 2; на фиг. 5 - шлюз, с электродом в нерабочем положении, продольный разрез.

Шлюз содержит корпус, состоящий им верхней 1 и нижней 2 частей, шту- 3 и 4 для ввода и вывода пара соответственно, золотник 5, внутри которого установлен измерительный электрод 6, герметично закрепленный в золотнике 5 с помощью приспособления, состоящего из резьбовой втулки 7 и кольцевого сальника 8, упругий герметичный элемент, выполненный в виде эластичной цилиндрической манжеты 9 (например, резиновой или резинотканевой), герметично укрепленной одним концом на цилиндрической поверхности золотника 5, а другим зажатой между Фланцами верхней 1 и нижней 2 частей корпуса галюза, механизм перемещения, включающий в себя два параллельных рычага 10,- соединенных на кфнце рукояткой И, фиксатор 12, тол 13 рычага 10, запорйую 14 и вфзвратную 15 пружины, кронштейны 16 и 17 для закрепления на корпусе нивозу соответственно фиксатора 12 и ры- ч&гов 10.

Фиксатор 12 состоит из двух заще-- л0к 18 с треугольными выступами, шар нйрно закрепленных в кронштейне 16, и разжимной пружиной 19. Для упора защелок 18 в освобожденном от рьгча- 10 положении в кронштейне 16 имеются упоры 20;

В нижней части 2 корпуса и золотника 5 имеется двойное седло 21, верхний клапан 22 и нижний клапан 23 с уплотнителями. Между этими клапанами в золотнике 5 выполнены окна 24 для доступа жидкости к чувствительно ч.асти электрода 6.

В шлюзе имеются также следующие функциональные полости и каналы: гю- лфсть 25 чувствительной части элект

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рода, внутренняя полость 26 шлюза, наружная полость 27 шлюза, сообщающаяся с атмосферой, канал 28 для ввода пара или жидкости в шлюз, канал 29 сброса пара и жидкостей из шлюза.

Шлюз работает следующим образом.

При закрытом положении шлюза, когда электрод введен в Ъер ментер рычаги 10 находятся в отпущенном положении и они зацеплены за треугольные выступы защелок 18, разжимаемых пружиной 19. В этом положении рычаги 10 через толкатель 13 и запорную пружину 14 держат золотник 5 в нижнем положении, в котором клапан 23 открыт, а клапан 22 надежно перекрывает сверху седло 21, герметично изолируя внутреннюю полость 26 шлюза от суспензии в ферментере. Таким образом, суспензия микроорганизмов за счет энергии перемешивания ее в ферментере свободно попадает в полость 25, непрерьшно омывая чувствительную часть измерительного электрода 6, при этом возвратная пружина 1-5 сжата. При таком положении в полость 26 по каналу 28 может подаваться промывочная буЛерная жидкость или пар для предварительной ее стерилизации. Сброс отработавших жидкостей или пара производится по каналу 29. Эти операции регулируются соответствующими вентилями.

Для выведения электрода из Ферментационного процесса сжимают вручную защелки 18 внутрь, освобождая рычаги 10 от зацепления с ними. Толкателем J3 под действием пружины 14 рычаги 10 поднимаются. Одновременно под действием сжатой пружины I5 золотник 5 вместе с электродом 6 перемещается вверх, отрк-ывая клапан 22 и закрывая клапан 23 на седле 21 -снизу, надежно отсекая внутреннюю полость 26 шлюза от емкости Лерментера вместе с чувствительной частью электрода 6 в полости 26, При этом манжета 9, упруго деформируясь по оси, сохраняет герметичность полости 26 относительно полости 27, сообщенной с атмосферой. В таком положении в полость 26 по каналу 28 сначала подается промывочная жидкость, которая потоком омывает электрод 6 и все поверхности полостей 25 и 26, удаляя по каналу 29 все остатки суспензии и клеток, попавшие туда при переключении положения золотника 5. После этого по тем же каналам подается калибровочный раствор,

позволяющий произвести проверку метрологических характеристик измерительного электрода, не прерывая процесс Лерментаиии. Затем подается стерилизующий пар или какой-либо химический стерилизатор.

Все это увеличивает точность и достоверность измерения выбранного параметра, рН, pOj, рСОг и т.п. в Лер- ментере. При открытом положении шлюза измерительный электрод 6 может быть при необходимости заменен на Новый для измерения других параметров среды.

Для этого откидывают рычаги 10, вынимают из золотника 5 толкатель 3 и пружину 14, специальным ключом выворачивают резьбовую втулку 7 и извлекают электрод 6 вместе с кольцом 8 из золотника. Операции установки в золотник нового электрода производят в обратной последовательности. Затем стерилизуют шлюз с новым электродом 6. После таких операций измерительный электрод 6 вновь готов к введению в процесс Ферментации, в емкость фер- - ментера.

Для этого вновь нажимают на ручку 11 рычагов 10 до защелкивания Ликса- тора 12. Толкатель 13 через пружину 14, преодолевая усилие сжатия пружины 15 за счет разности жесткости этих пружин, перемещает золотник 5 в положение, когда клапан 22 закрыт, клапан 23 открыт и полость 25 вместе с чувствительной часть измерительного электрода 6 вновь находится в ферментационном процессе.

Предлагаемый шлюз позволяет измерительному электроду находиться толь

ко в одном из двух крайних положений его в Ферментационном процессе: одно - измерения в Ферментере и другое - поверки и стерилизации за его пределами, без каких-либо других промежуточных положений. В каждом из этих двух положений обеспечена надежная и герметичная фиксация. При этом перевод из одного положения в другое осуществляется также с сохранением надежной герметичности.

Одновременно обеспеченая стерильность процесса Ферментации при смене электродов и их метрологической поверке без остановки основного процесса.

20 ф

ормула изобретения

Шлюз для измерительного электрода к ферментеру, содержащий корпус со штуцерами для подвода и отвода пара или буферной жидкости, размещенный в полости корпуса золотник с элементом герметизации, приспособление для закрепления электрода в золотнике и механизм возвратно-поступательного перемещения золотника, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с.целью повышения точности измерений за счет увеличения степени герметичности и надежности фиксирования положения электрода, золотник снабжен двухпозиционным клапаном и эластичной манжетой для герметизации полости корпуса, размещенной между стенкой корпуса и золотником, а механизм перемещения золотника содержит рычаг с фиксатором, запорную и возвратную пружины.

Фив.З

Фиг4

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к шлюзам для измерительного электрода к ферментеру. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет увеличения степени стерильности и герметичности. Шлюз содержит корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 частей, штуцеры 3 и 4 для ввода и вывода пара, золотник 5, внутри которого установлен измерительный электрод 6, герметично закрепленный с помощью резьбовой втулки 7 и кольцевого сальника 8, упругий герметичный элемент, выполненный в виде эластичной манжеты 9, механизм перемещения золотника 5, включающий два рычага 10, рукоятку 11, фиксатор 12, толкатель 13 рычага 10, запорную 14 и возвратную 15 пружины, кронштейны 16 и 17 для закрепления на корпусе шлюза фиксатора 12 и рычагов 10. Конструктивные особенности шлюза обеспечивают надежное фиксирование электрода в рабочем и нерабочем положениях и полную стерильность ферментера при измерениях и замене электрода. 5 ил.

Фаг. 2

11

лав

фиг.5