Устройство для перемешивания жидкости к ферментерам Советский патент 1992 года по МПК C12M1/02 

Изобретение относится к микробиологической промышленности.

Известно перемешивающее устройство к ферментерам, состоящее из вала и держателя со ступицей.

На держателе радиально укреплены лопатки, причем каждая лопасть состоит из двух частей, одна из которых жестко прикреплена к держателю, а другая поворотная - связаны с ней при помощи шарнира, снабженного пружиной кручения.

Недостаток устройства в том, что при увеличении плотности и вязкости культу- ральной жидкости поворотные части лопастей, закручивая пружины, поворачиваются на какой-то угол и вводимая удельная мощность на перемешивание остается без изменения, но именно в это время необходимо вводить большую удельную мощностью. Таким образом это устройство не обеспечивает регулирования массообмена в процессе культивирования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является перемешивающее устройство к ферментаторам, состоящее из полого приводного вала, на котором смонтирована мешалка с лопастями. Внутри вала установлен вал-стержень, снабженный механизмом управления, расположенным в стакане.

На вал жестко насажен червяк, находящийся в зацеплении с черв ячными колесами, расположенными в стакане.

На осях червячных колес установлены через шарниры ходовые винты и гайки, образующие винтовую пару. Стакан зафиксирован по отношению к вэлу-стержню съемными дисками-стопорами. Относительно осей червячных колес гайки ввернуты в стаканы под некоторым углом.

VJ VI

ю ел

СА)

Механизм управления поворотом и раз- движением лопастей мешалки смонтирован на наружном торце полого вала, снабженною кольцами. На пальцы надет диск, закрепленный в стакане. Последний находится в резьбовом соединении со стаканом, приваренным к кронштейну, прикрепленному к корпусу ферментатора. На диске расположены пальцы, на которые на- дзт диск, находящийся в зацеплении с мер- вяком, насаженным на торец вала-стержня. Диск установлен в стакане, ввернутом в другой стакан. Стаканы снабжены шкалой. Защелки служат для фиксации указанных стаканов от самопроизвольного поворота. При работе нагрузка от электродвигателя передается через две шестерни валу мешалки.

Это устройство имеет очень сложную конструкцию для передачи нагрузки валу мешалки от электродвигателя применяются шестерни, для изменения диаметра мешалки необходимо освобождать защелки и поворачивать тот или мной стакан при помощи штурвалов, наличие в механизме измене- ния диаметра мешалки червяка и червячных колес не дает возможности его применить для шестилопастных мешалок особенно а несколько ярусов, наиболее широко используемых в ферментаторах при биосинтезе антибиотиков.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и увелчче- ние тем самым ресурса работы.

Это достигается тем, что механизм пе- ргмещения лопастей содержит вертикальную тчгу, размещенную в полости вала, нижний участок которой соединен подвижно с лопастями посредством подпружиненного конусного упора, а верхний снабжен горизонтальными рычагами, связанными через окна в стенке вала с подшипниками качения, установленными в обойме на валу, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикгльной плоскости, при этом обойма снабжена коромыслом для перемещения обоймы, одно плечо которого шзрнирно связано с ней, а второе имеет винтовую пару с маховичком для изменения наклона коромысла.

На фиг.1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Перемешивающее устройство включает вертикальный полый приводной вал 1, Внут- ри полого вала 1 размещена вертикальная тяга 3. Нижний участок вертикальной тяги 3 соединен подвижно с лопастями 2 посредством конусного упора 4. Верхний участок вертикальной тяги 3 снабжен горизонтальными рычагами 5, которые через окна 6 в стенке вала 1 связаны с.подшилникзми качения 7. Подшипники качения 7 установлены в обойме 8. Вертикальная тлга 3 имеет возможность перемещаться в вертикальной плоскости вместе с обоймой 8 в направляющих 9 и 10 полого вала 1. .

Обойма 8 посредством ушка 11 шарнир- но связана с одним плечом коромысла 12. Для изменения наклона коромысла 12 второе плечо его имеет винтовую пару 13 с маховичком 14, Конусный упор 4 взаимодействует с торцами державок 15 лопастей 2. Державки 15 с помощью пружин 16 через посредство шайб 17 и штифтов 18 поджимаются к конусному упору 4. С целью предот- вращения попадания культуральной жидкости в полый вал 1 отверстия под державки 15 закрыты кожухами 19 типа силь- фонов.

Перемешивающее устройство присоединено к выходному валу 20 привода 21 шпонкой 22. Перемешивающее устройство монтируется на ферментере 23.

Устройство работает следующим образом:

Через слой культуральной жидкости в ферментере 23 осуществляется барботаж воздуха.

Вращающаяся мешалка лопастями 2 увеличивает степень дисперсности газа в жидкости.

Для того, чтобы уменьшить или увеличить степень перемешивания, маховичком 14 изменяют наклон коромысла 12. Формула изобретения Устройство для перемешивания жидкости к ферментерам, содержащее вертикальный, полый приводной вал с лопастями, установленными с возможностью изменения их положения относительно оси вала, и механизм перемещения лопастей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и увеличения тем самым ресурса работы, механизм перемещения лопастей содержит вертикальную тягу, размещенную в полости вала, ни,.сний участок которой соединен подвижной с лопастями посредством подпружиненного конусного упора, а верхний снабжен горизонтальными рычагами, связанными через окна в стенке вала с подшипниками качения, установленными в обойме на валу с возможностью возвратно- поступательного перемещения в вертикальной плоскости, при этом обойма снабжена коромыслом для перемещения обоймы, одно плечо которого шарнирно связано с ней, а другое имеет винтовую пару с маховичком для изменения наклона коромысла.

/7 w // if /5 ti-2

ЈU /

A-A

Фиг. 2,

1772153

Использование: микробиологическая промышленность, устройство для перемешивания жидкости к ферментерам. Сущность изобретения: устройство включает вертикальный вал с полостью и лопастями, установленными с возможностью изменения их положения относительно оси вала, и механизм перемещения лопастей. Механизм перемещения содержит вертикальную тягу, размещенную в полости вала. Верхний конец тяги снабжен горизонтальными рычагами, а нижний соединен подвижно с лопастями посредством подпружиненного конусного упора. 2 ил.