Препаративная ультрацентрифуга Советский патент 1976 года по МПК B04B5/02 B04B9/00 

1

Р1зобретение иредиазначеио для проведения современных исследований в области молекулярной биологии, биохимии, вирусологии, медицины, высокополимерной химии п в других смежных науках.

Предлагаемая ультрацентрифуга может быть использована для проведения исследований белков, нуклеиновых кислот и других биополимеров, контроля биопрепаратов, выделения и очистки внутриклеточных частиц вирусов и макромолекул.

Известны препаративные ультрацентрифуги для разделения жидких смесей, содержащие установленный в вакуумной камере ротор с магнитной подвеской и электроприводом.

С целью увеличения ресурса работы электропривода и повышения надежности при работе в предлагаемой ультрацентрифуге якорь электропривода жестко связан с ротором и представляет собой биметаллическую цилиндрическую втулку, наружный слой которой выполнен из металла с малым омическим сопротивлением (например, меди), а внутренний - из высокопрочного ферромагнитного металла, при этом ротор установлен на гибком стержне, опирающемся на подпятник, расположенный в камере ультрацентрифуги. Магнитная подвеска содержит постоянный магнит цилиндрической формы с центрально

установленным сердечником, магнитно связанным с полюсами магнита и взаимодействующим с ротором. Подпятник снабжен демнфирующим устройством гидравлического типа. Якорь электропривода связан с ротором через тепловой изолятор.

На фиг. 1 схематично изображена рабочая камера нредлагаемой препаративной ультрацентрифуги, разрез; на фиг. 2 - ультрацентрифуга, снабженная холодильным агрегатом, откачной станцией и другими необходимыми элементами.

Предлагаемая препаративная зльтрацентрифуга содержит установленный в вакуумной

камере ротор 2 с электроприводом. Якорь 3 последнего через тепловой изолятор 4 связан с ротором. Ротор имеет две опоры - нижнюю механическую и верхнюю магнитную; механической опорой служит гибкий стержень 5,

который опирается на подпятник 6 из износоустойчивого материала, закрепленный в вибраторе демпфирующего устройства.

Якорь 3 представляет собой двухслойную биметаллическую цилиндрическую втулку,

наружный слой которой выполнен из металла с малым омическим сопротивлением (например, меди), а внутренний - из высокопрочного ферромагнитного металла.

Магнитная опора выполнена в виде подвески, состоящей из постоянного магнита 7

цилиндрической формы (возможно использование электромагнита), смонтированного на верхней крышке 8 вакуумной камеры, и центрально установленного сердечника 9.

Магнит 7 носредством магнитного ноля связан с наконечником 10 ротора 2. Магнитная подвеска обеспечивает частичное подвешивание ротора, уменьшая при этом нагрузку на подпятник 6, а также создает определенную поперечную жесткость магнитной связи ротора с корпусом, необходимую для его статической и динамической устойчивости.

Постоянство давления на подпятник для препаративных роторов различного веса достигается конструкцией наконечника для каждого типа ротора. Кроме того, имеется магнитопровод И, установленный с возможностью его перемеш,ения в вертикальной плоскости, для изменения магнитного потока в зазоре между наконечником 10 ротора и сердечником 9.

Геометрия опорного гибкого стержня выбирается из условия обеспечения достаточной связи ротора с демпфируюш,им устройством, а также возможности самобалансировки ротора при вращении.

Демпфируюш;ее устройство необходимо для достижения динамической устойчивости враш,аюш;егося ротора в процессе разгона и торможения, а также при работе на номинальных оборотах. Оно состоит из вибратора, ножка 12 которого связана с корпусом упругим элементом 13. Между стенками вибратора и корпусом устройства имеется демпфируюш;ая жидкость. В нижней части устройства встроен индукторный датчик, сердечник которого связан с ножкой вибратора.

Действующие на ротор 2 возмущения через гибкий стержень 5 передаются вибратору демпфера, движения которого вызывают перемещение демпфирующей жидкости.

Рабочая камера препаративной ультрацентрифуги связана с холодильным агрегатом 14 и станцией откачки 15, смонтированными в каркасе 16. На верхней панели ультрацентрифуги смонтирован пульт управления 17. В каркасе установлены также электронные блоки 18.

При работе ультрацентрифуги включают холодильный агрегат и настраивают на необходимую температуру. Ротор 2 с пробирками устанавливают в камеру 1 на верхний торец

статора электродвигателя. Закрывают камеру. Включают вакуумную систему. По мере разрежения воздуха в камере корпус демпфирующего устройства под давлением внещней атмосферы перемещается вверх, подпятник 6 входит в соприкосновение с гибким стержнем 5. Затем, продолжая перемещаться вверх, корпус демпфирующего устройства снимает ротор с арретирующего кольца. При

этом между наконечником ротора п магнитом устанавливается необходимый зазор, обеспечивая допустимое остаточное давление гибкого стержня 5 па подпятник 6. Таким образом ротор 2 устанавливается на нижней механической опоре и удерживается в вертикальном положении магнитной нодвеской.

Системой управления ротор 2 разгоняется до установленной рабочей скорости. По истечении заданного времени опыта электродвигатель переключается на режим частотного торможения до полной остановки ротора.

Формула изобретения

1.Препаративная ультрацентрифуга для разделения жидких смесей, включающая установленный в вакуумной камере ротор с магнитной подвеской и электроприводом, отл и чающаяся тем, что, с целью увеличения ресурса работы электропривода и повышения надежности ультрацентрифуги в работе, якорь электропривода жестко связан с ротором и представляет собой биметаллическую

цилиндрическую втулку, наружный слой которой выполнен из металла с малым омическим сопротивлением, например меди, а внутренний - из высокопрочного ферромагнитного металла, при этом ротор установлен на

гибком стержне, опирающемся на подпятник, расположенный в камере ультрацентрифуги, а магнитная подвеска включает постоянный магнит цилиндрической формы с центрально установленным сердечником, магнитно связанным с полюсами магнита и взаимодействующим с ротором.

2.Ультрацентрифуга по п. 1, отличающаяся тем, что подпятник снабжен демпфирующим устройством гидравлического типа.

3. Ультрацентрифуга по п. 1, отличающаяся тем, что якорь электропривода связан с ротором через тепловой изолятор.

Фиг.

Фиг.2