RU2174149C1 - Laboratory device for liquid media mixing - Google Patents

Abstract

FIELD: laboratory devices for liquid media mixing. SUBSTANCE: laboratory device has a shaft made of flexible material, for instance, fluoroplastic rod, and puddle formed by securing the other end of flexible shaft in fluoroplastic bushing. EFFECT: higher quality of mixing. 4 cl, 6 dwg

Description

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. The invention relates to devices for mixing liquid media in the process of preparing solutions and suspensions for carrying out biochemical reactions and in the process of conducting them and can be used in biochemical, biophysical and chemical laboratories, in food and other industries.

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. A mixing device is known (Aldrich catalog 1999-2000, 2000, Printed in the USA, T560 - upper figure, T 557 - upper figure), consisting of an internal PTFE support for a steel or glass shaft of the mixer, placed in a glass adapter with a screw with a throat, a sealing ring worn on a PTFE support, a compression saddle ring, placed between the end of the PTFE support and the end of the sleeve with a lock nut screwed into the glass adapter, a mixing blade mounted on a glass shaft, and one shaft, one end of which is a compound of the bearing for connecting to the motor shaft and the other means for fastening to the rigid shaft of the stirrer.

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.The specified mixing device has several disadvantages, namely:
- the impossibility of its use in containers of different sizes without the availability of a set of replaceable steel or glass polished shafts and sealing saddle rings;
- the impossibility of using small volumes in micro capacities when mixing liquid media due to the fragility of hard polished shafts of small diameters;
- to ensure efficient mixing, without stagnant zones, the specified device should always be located in the central neck of the container, which is not always possible because of the need to place the refrigerator in the central neck of the container. For the same reason, it is inefficient to use it in containers with side pipes;
- the need to comply with the alignment, since a slight distortion of the shaft during rotation can lead to the destruction of the glass container or the shaft itself.

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. The technical result of the invention is to provide the possibility of mixing liquid media in containers of various sizes and shapes, including micro-containers, containers having lateral inlets, and ease of maintenance.

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. The possibility of mixing liquid media in containers of various sizes and shapes, including micro-containers, and containers with side inlet nozzles, is provided by the use of a flexible rotating shaft with a mixing blade and seal design, making it possible to adjust the length of the flexible shaft over a wide range with reliable insulation tank contents from the external environment. The ease of changing the shape of the blade provides the ability to mix solutions and suspensions of different densities.

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. Serviceability of the device is ensured by the use of a fluoroplastic or similar material for the manufacture of structural elements of the device, since a flexible fluoroplastic shaft with a fluoroplastic mixing blade does not lead to a battle of tanks, does not break itself and does not corrode.

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. This result is achieved by the fact that in a laboratory device for mixing liquid media containing a blade placed on a rotating shaft, one end of which is mounted in an adapter connected to the drive, a conical plug with a screw thread and a shaft seal mounted on the neck of the container for liquid media, and a pressure fitting located in a cone-shaped plug with the possibility of moving along the thread, according to the invention, the shaft is made of a flexible material, for example a fluoroplastic rod, and the blade it is brazed by securing the second end of the flexible shaft in the fluoroplastic sleeve, wherein the shaft seal consists of two truncated cones fixedly fixed by large bases with a hole for the flexible shaft, located in grooves made in the pressure fitting and in the said plug to adjust the length of the flexible shaft inside the container and its sealing, as well as the fact that the sleeve can be made in the form of a turbine, as well as the fact that the sleeve can be equipped with flexible rods forming two loops, and has an internal thread, collet sealing and clamping nut for fixing of these rods, and in that all the structural elements except the adapter are made of a fluoroplastic or the like.

На фиг. 1 представлена конструкция лабораторного устройства для перемешивания жидких сред. In FIG. 1 shows the design of a laboratory device for mixing liquid media.

На фиг. 2 показан вид по А - разрез уплотнения гибкого вала. In FIG. 2 shows a view along A - section of the seal of the flexible shaft.

На фиг. 3 - конструкция втулки, выполненной в виде турбинки. In FIG. 3 - design of a sleeve made in the form of a turbine.

На фиг. 4 - фронтальный разрез втулки, содержащей двойную петлю. In FIG. 4 is a frontal section of a sleeve containing a double loop.

На фиг. 5 - конструкция цангового уплотнения втулки, содержащей двойную петлю. In FIG. 5 is a construction of a collet seal of a sleeve comprising a double loop.

На фиг. 6 представлено лабораторное устройство для перемешивания жидких сред, помещенное в емкость с боковым патрубком и вертикально установленным холодильником. In FIG. 6 shows a laboratory device for mixing liquid media, placed in a container with a side pipe and a vertically mounted refrigerator.

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. Presented in FIG. 1 laboratory device for mixing liquid media (hereinafter the mixing device) contains an adapter 1, a flexible shaft 2, a seal 3 of a flexible shaft, a pressure fitting 4, a cone-shaped plug 5 with a screw thread, a pressure fitting 6, a seal 7 of a flexible shaft, a pushing nut 8, mixing blade 9, sleeve 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). The adapter 1 is a steel shaft with a threaded hole on one side of the shaft under the clamping fitting 4. A tapered groove is made in the center of the threaded hole base for a flexible shaft seal 3 in contact with the clamping fitting 4. The other end of the adapter 1 is secured in a drive cartridge (not shown) .

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. The flexible shaft 2 is made, for example, of a fluoroplastic rod and is fixedly mounted in the adapter 1 by means of a seal 3, in the form of a conical fluoroplastic sleeve, and a pressure fitting 4 moving along the thread and providing the necessary degree of compression of the seal 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. A cone-shaped plug 5 with a screw thread is made, for example, of fluoroplastic, has a central through hole for the flexible shaft 2, a threaded hole for the pressure fitting 6 and a conical groove for the seal 7 of the flexible shaft.

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. The pressure fitting 6, for example, made of fluoroplastic, has the ability to move along the thread inside the conical plug 5. On the end surface of the pressure fitting 6, in the center, a conical groove is made under the seal 7 of the flexible shaft.

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). The seal 7 of the flexible shaft is made, for example, of fluoroplastic and consists of two truncated cones fixedly connected by large bases to a central through cylindrical hole. The through hole may also take the form of two truncated and connected by bases cones with a smaller radius of the bases (see Fig. 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. The ejector nut 8 is made, for example, of fluoroplastic, has the ability to move along the outer surface of the cone-shaped plug 5, which ensures smooth expulsion of the plug from the neck of the container (not shown in Fig. 1), in which mixing is carried out.

Перемешивающая лопасть 9 образована закреплением второго конца гибкого вала во втулке 10. The mixing blade 9 is formed by securing the second end of the flexible shaft in the sleeve 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. The sleeve 10, made, for example, of fluoroplastic can have one hole for the passage of the flexible shaft through it and another, for fixing, for example, the flared end of the flexible shaft.

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.In FIG. 3 shows an embodiment of a sleeve in the form of a fluoroplastic turbine 11 mounted on the end of a flexible shaft 2, for example, using a flared end of a flexible shaft
In FIG. 4 shows an embodiment of a sleeve in the form of a sleeve 12 with an internal thread containing two flexible rods 13 of fluoroplastic, forming two loops and fixed to the end of the flexible shaft 2 with the help of a clamping nut 14 and a collet seal 15.

На фиг. 5 представлена конструкция цангового уплотнения 15 втулки, содержащей двойную петлю. In FIG. 5 shows the construction of a collet seal 15 of a sleeve comprising a double loop.

На фиг. 6 представлено лабораторное устройство для перемешивания жидких сред, помещенное в емкость 16 с боковым патрубком и вертикально установленным холодильником 17. In FIG. 6 shows a laboratory device for mixing liquid media, placed in a container 16 with a side pipe and a vertically mounted refrigerator 17.

Работа с лабораторным устройством для перемешивания жидких сред осуществляется следующим образом. Work with a laboratory device for mixing liquid media is as follows.

Емкость, например, 16, в которой осуществляется перемешивание, заполняется жидкими составляющими, перемешивание которых необходимо осуществить. A container, for example, 16, in which mixing is carried out, is filled with liquid components, the mixing of which must be carried out.

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. At the end of the flexible shaft 2, a mixing blade of the required shape is attached, while the seal 7 of the flexible shaft is not tightened so that the cone-shaped plug 5 can freely move along the flexible shaft 2. This is necessary for immersion in the solution of the mixing blade to the required depth. Then the conical plug 5 is moved along the flexible shaft 2, inserted into the neck of the container and by moving the pressure fitting 6 in contact with the seal 7, the flexible shaft is sealed by the internal screw thread of the conical plug 5. The sealing of the flexible shaft 2 occurs due to the plastic deformation of the seal 7 caused by the end compression of the seal, while the flexible shaft 2 is sealed in two annular zones at the inlet and outlet of the seal 7. Then, the adapter 1 is fixed in the drive cartridge, with the inclusion of which mixing is performed. The mixing process involves both a mixing blade and a rotating flexible shaft, which ensures high-quality mixing of the liquid without stagnant zones.

Claims (4)

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. 1. Laboratory device for mixing liquid media, containing a blade placed on a rotating shaft, one end of which is fixed in the adapter associated with the drive, a conical tube with screw thread and shaft seal, mounted in the neck of the liquid tank, and a clamp a fitting located in a cone-shaped plug with the possibility of movement along the thread, characterized in that the shaft is made of flexible material, for example a fluoroplastic rod, and the blade is formed by securing the second cone a flexible shaft in a fluoroplastic sleeve, while the shaft seal consists of two truncated cones fixed with large bases with a hole for the flexible shaft, located in grooves made in the pressure fitting and in the said plug for regulating the length of the flexible shaft inside the container and its sealing. 2. Лабораторное устройство по п.1, отличающееся тем, что втулка выполнена в виде турбинки. 2. The laboratory device according to claim 1, characterized in that the sleeve is made in the form of a turbine. 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. 3. The laboratory device according to claim 1, characterized in that the sleeve is equipped with flexible rods forming two loops and has an internal thread, a collet seal and a clamping nut for fastening these rods. 4. Лабораторное устройство для перемешивания жидких сред по п.1, отличающееся тем, что все элементы конструкции, кроме переходника, выполнены из фторопласта или аналогичного материала. 4. The laboratory device for mixing liquid media according to claim 1, characterized in that all structural elements, except the adapter, are made of fluoroplastic or similar material.

Images