CN106000203A - 弹性夹持式单管自动漩涡振荡器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，包括漩涡振荡器主系统(8)以及与漩涡振荡器主系统(8)的偏心转动轴相连的旋转托盘(7)，在漩涡振荡器主系统(8)的外壳上固定设置支撑框架，在支撑框架内设置相对于支撑框架上下移动的弹簧夹持组件，所述弹簧夹持组件带有夹持头，所述夹持头位于旋转托盘(7)的正上方；弹簧夹持组件上设有用于与支撑框架相定位的锁紧装置；所述弹簧夹持组件用于柔性夹持振荡管。采用该振荡器能实现不需要人力维持的情况下进行全自动漩涡振荡。

Description

弹性夹持式单管自动漩涡振荡器

技术领域

本发明属于实验设备领域，尤其涉及物料漩涡振荡混合时所需的自动化漩涡振荡器。

背景技术

在自然科学实验中，往往要将几种物料进行混合至均一，常见的形式如流体物料的混合，或在流体中溶解固体溶质。在很多情况下，这种混合过程如果靠手震荡是比较费时费力的，而且效果也不理想。因此现在出现了很多机械混合器，比如摇床、滚轴混合器、三维转动混合器，这些虽然都是全自动的，但都是力度较弱的混合方式，而且有些需要震动管具有密封盖，液体会进行上下左右不规则震动，也因此限制了其震动力度不能过大，对需要剧烈混合或难溶体系的溶解是不合适的。目前现有的一种混合器即漩涡振荡混合器可提供剧烈震荡，其特点是混合管下端做快速偏心圆周运动，上端相对不动，这样就使管内的液体产生剧烈的漩涡转动，提供剧烈的震荡环境，而且因上端位置基本稳定，所以不是振荡管的每一部分都在做与振荡器轴相同幅度的偏心转动，振荡管重心的偏心转动幅度比振荡器轴的偏心转动幅度要小，因此系统较平稳，同时管内混合液的漩涡液高稳定，液体不会在剧烈震动下溢出振荡管；其工作过程一般都是半自动，即需要依靠手持容器管的上端，下端接触振荡器的托盘来实现，打开漩涡振荡器，托盘进行偏心震动，因此带动与之静摩擦接触的容器管下端也进行偏心震动，从而使容器管内的混合液自下而上产生漩涡式旋转。

目前市面上的漩涡振荡器基本都属于半自动，其需要依靠手的抓持作用，时间久了手会因为管壁对手指的高频振动而产生痛感，而且震荡时，实验人员必须跟振荡管一起陪同在振荡器旁，浪费时间，尤其是针对难溶物等需要长时间震荡的情况下，以上两个缺点就尤为显著。

模拟半自动漩涡振荡效果的全自动漩涡振荡器并不好实现，其不能仅靠一个紧固件固定牢振荡管就能替代人手的作用，因为人手的抓持作用其实有一定的柔性，下端做相对较大角度偏心振荡时，上端因为跟下端在一根管内也必须做小角度振荡，因此，如果上端固定死就会导致下端振荡也不能进行。要实现振荡管下端作大角度偏心振动，上端基本不动，但可被迫做小角度跟随运动，需要巧妙的配件和运作方式，来构建漩涡混合剧烈程度以及振荡管稳定性与半自动式完全一样的全自动漩涡振荡器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，采用该振荡器能实现不需要人力维持的情况下进行全自动漩涡振荡。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，包括漩涡振荡器主系统以及与漩涡振荡器主系统的偏心转动轴相连的旋转托盘，在漩涡振荡器主系统的外壳上固定设置支撑框架，在支撑框架内设置相对于支撑框架可上下移动的弹簧夹持组件，所述弹簧夹持组件带有夹持头，所述夹持头位于旋转托盘的正上方；弹簧夹持组件上设有用于与支撑框架相定位的锁紧装置。该弹簧夹持组件能实现柔性夹持振荡管。

作为本发明的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器的改进：

所述弹簧夹持组件包括固定框，在固定框内均匀设置位于同一水平面的弹簧，所述弹簧的数量为至少3根，所述弹簧的一端与固定框固定相连，另一端设置夹垫，所有弹簧上的夹垫围合形成夹持头；夹持头位于固定框的中心处；固定框相对于支撑框架可以上下移动；位于固定框上的锁紧装置用于定位固定框与支撑框架的相对位置关系。

作为本发明的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器的进一步改进：夹垫上设有上沿凸缘。

作为本发明的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器的进一步改进：支撑框架由均匀位于漩涡振荡器主系统外围的4根支撑杆组成，所述支撑杆与漩涡振荡器主系统的外壳固定相连；

所述锁紧装置包括紧固螺丝和紧固件，支撑杆的上半部设置螺栓通道(该螺栓通道沿着支撑杆的长度方向进行设置)，紧固螺丝依次穿过固定框上的螺栓孔以及支撑杆的螺栓通道后与紧固件相连。

作为本发明的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器的进一步改进：在漩涡振荡器主系统外壳的底部设置吸盘式支撑脚。

作为本发明的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器的进一步改进：弹簧的数量为4根。

本发明是对普通的半自动漩涡振荡器进行改进而得的，本发明属于一种全自动漩涡振荡器，振荡管上端的固定可利用弹簧夹持组件(包括弹簧、夹垫和固定框)实现，可做到在不需要人力维持的情况下，振荡管下端做大角度偏心振动，上端几乎不动，但可做小角度被迫跟随运动，其漩涡混合力度与半自动的完全相同，振荡管稳定性也跟半自动时一样，而且可适合各种型号的振荡管，灵活应用。

在本发明中，夹垫上设有上沿凸缘，用于局部抵住振荡管顶部，方便弹簧对振荡管提供向下的压力。

在本发明中，紧固件为快拆式紧固件，从而方便调节整个弹簧夹持组件的高度。快拆式紧固件由带柄螺帽和偏心扣件实现，使用螺帽柄可徒手初步拧紧螺帽，扣下偏心扣件进一步实现锁紧的目的；从而实现装有弹簧的固定框与支撑框架(由支撑杆组成)的相对定位。

在本发明中，依靠位于漩涡振荡器主系统外壳底部的吸盘式支撑脚，能在大气压作用下可使整个仪器牢牢固定在桌面上。

在本发明中，弹簧对振荡管的弹性夹持具有关键作用，既固定了振荡管，也可通过弹簧的微微弯曲对振荡管提供向下的压力，在运转时，弹簧可根据振荡管上端的振荡运动的需要做被迫的跟随式的伸缩，同时也做到对振荡管上端的相对固定。

本发明具有以下优点：

1、本发明的自动漩涡振荡器可以不需要人力维持，装好后可以在设定时间内稳定振动，解放人力，提高效率。

2、本发明制作成本低，没有使用复杂的配件，使用时调节方便，可以徒手快速完成振荡管的装拆和高低调整。

3、本发明适用范围广，对振荡管的直径无特殊要求，固定框的高低调整采用连续的无级调整方式，可适用于不同直径不同长度的各种容器管。

4、本发明的自动漩涡振荡器振荡形式稳定，机械化模拟了半自动的工作方式。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器的整体示意图。

图2是图1的仰视状态下放大后的局部示意图(主要体现弹簧夹持组件)。

图3是图1的侧视状态下放大后的局部示意图(主要体现锁紧装置)。

图中：

紧固螺丝1、弹簧2、夹垫3、支撑杆4、紧固件5、固定框6、旋转托盘7、漩涡振荡器主系统8、调速开关9、吸盘式支撑脚10、上沿凸缘11。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1、一种弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，如图1～图3所述，包括带有调速开关9的漩涡振荡器主系统8、旋转托盘7，旋转托盘7与漩涡振荡器主系统8的偏心转动轴相连；上述内容属于现有技术。

在漩涡振荡器主系统8的外壳上固定设置支撑框架，该支撑框架由均匀位于漩涡振荡器主系统8外围的4根支撑杆4组成，支撑杆4的下半部与漩涡振荡器主系统8的外壳固定相连。

在上述支撑框架内设置相对于支撑框架可上下移动的弹簧夹持组件，所述弹簧夹持组件包括固定框6，在固定框6内均匀设置位于同一水平面的弹簧2，所述弹簧2的数量为4根，每根弹簧2的一端与固定框6固定相连、另一端设置夹垫3，弹簧2轴线为固定框6的中心到固定框6边缘的一条连线。即，弹簧2一端固定于固定框6边缘、另一端固定有夹垫3悬空在固定框6的中心附近。所有弹簧2上的夹垫3围合形成夹持头；夹持头位于固定框6的中心处；且该夹持头位于旋转托盘7的正上方；所述夹垫3上设有上沿凸缘11。

固定框6相对于支撑框架可以上下移动，固定框6上设有用于与支撑框架相定位的锁紧装置。具体而言，支撑杆4的上半部中间开叉，从而在支撑杆4的上半部形成螺栓通道；锁紧装置包括紧固螺丝1和紧固件5，紧固螺丝1依次穿过固定框6上的螺栓孔以及支撑杆4的螺栓通道后与紧固件5相连。

在漩涡振荡器主系统8外壳底部的4个角上均匀的各设置一个吸盘式支撑脚10；

具体工作过程如下：

1)、根据需要选择振荡管，管内加入适量需要混合的物料，振荡管顶部伸入四个夹垫3围合形成的夹持头内，使振荡管的上边缘顶到上沿凸缘11，在弹簧2的弹力作用下，振荡管被四个夹垫3有效夹持住。

2)、松开紧固件5，调节固定框6相对于支撑杆4的高低位置，使振荡管的底部正好触到旋转托盘7并对旋转托盘7和夹垫3有一定压力(即，四根弹簧2的夹垫3处受力后使弹簧2微微向上弯曲，四个夹垫3均上升大约2mm左右)，从而保证振荡管与旋转托盘7之间有效的静摩擦使振荡管在转动中始终与旋转托盘7接触良好，拧紧紧固件5，再按压吸盘式支撑脚10以固定仪器在桌面的位置，开启调速开关9进行全自动漩涡振荡。

具体而言，紧固件5可选用快拆式紧固件，快拆式紧固件由带柄螺帽和偏心扣件实现，使用螺帽柄可徒手初步拧紧螺帽，扣下偏心扣件可进一步压紧固定框6和支撑杆4。

采用实施例1所述的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器及其工作方式进行如下实验：

实验1

使用15ml刻度离心管作为振荡管，管中加入果胶多糖样品2mg，再加蒸馏水4ml，记录固定框6的高度位置和仪器在桌面的位置，以供实验结束评价仪器的稳定性。开启调速开关9，并设置转速到最大值。以果胶多糖溶解状况，漩涡液面高度(使用在刻度离心管上的体积刻度评估)，固定框6移动距离，仪器移动距离这些指标综合评价本发明自动漩涡振荡器的效果，实验结果见表1。

表1、自动漩涡振荡器效果检测

由上表1可以看出，本发明的自动漩涡振荡器能长时间稳定地运行，根据漩涡液面高度可看出本发明能形成有效的漩涡，并自动有效地溶解了较难溶样品。

对比例1、将实施例1中的四根弹簧2换成四根硬质杆，硬质杆长度正好使15ml离心管上端牢固的固定于夹垫3之间，其余同实施例1。采用如实验1所述方式进行该装置的效果评估。结果见表2。

表2、对比例1中自动漩涡振荡器的效果检测

此装置不能对振荡管内液体形成有效漩涡，所以几乎无震荡作用，转台运转阻力大，所以只需验证0.5min，不需要再长时间的评估，长时间运转甚至会损伤振荡器主系统。

对比例2、取消实施例1中的吸盘式垫脚10，改成普通橡胶脚，其余同实施例1。采用如实验1所述方式进行该装置的效果评估。结果见表3。

表3、对比例2中自动漩涡振荡器的效果检测

此装置漩涡混合效果依然可以，漩涡能有效形成，但振动时间长了之后仪器有所漂移。

对比例3、将实施例1中的夹垫3的上沿凸缘11去掉，其余同实施例1。采用如实验1所述方式进行该装置的效果评估。结果见表4。

表4、对比例3中自动漩涡振荡器的效果检测

此装置虽然仍有可接受的漩涡混合效果，但夹垫3对振荡管提供的下压力不稳定，随运转时间延长，下压力逐渐减小，旋转托盘7动力传递逐渐不充分，漩涡液面高度减小，混合效果下降。

对比例4、采用目前现有的半自动漩涡振荡器，即改成手持振荡管进行普通的旋涡振荡实验，其余同实验1进行。结果见表5。

表5、对比例4中普通漩涡振荡器的效果对比测试

此半自动的普通漩涡振荡器效果跟实验1自动漩涡振荡器一样，但其需要手持振荡管，费时费力，不如本发明的实验1既达到了半自动时的效果，又实现了自动化，提高效率。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，包括漩涡振荡器主系统(8)以及与漩涡振荡器主系统(8)的偏心转动轴相连的旋转托盘(7)，其特征是：在漩涡振荡器主系统(8)的外壳上固定设置支撑框架，在支撑框架内设置相对于支撑框架上下移动的弹簧夹持组件，所述弹簧夹持组件带有夹持头，所述夹持头位于旋转托盘(7)的正上方；弹簧夹持组件上设有用于与支撑框架相定位的锁紧装置；所述弹簧夹持组件用于柔性夹持振荡管。

2.根据权利要求1所述的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，其特征是：

所述弹簧夹持组件包括固定框(6)，在固定框(6)内均匀设置位于同一水平面的弹簧(2)，所述弹簧(2)的数量为至少3根，所述弹簧(2)的一端与固定框(6)固定相连，另一端设置夹垫(3)，所有弹簧(2)上的夹垫(3)围合形成夹持头；夹持头位于固定框(6)的中心处；固定框(6)相对于支撑框架上下移动；位于固定框(6)上的锁紧装置用于定位固定框(6)与支撑框架的相对位置关系。

3.根据权利要求2所述的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，其特征是：所述夹垫(3)上设有上沿凸缘(11)。

4.根据权利要求1～3任一所述的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，其特征是：支撑框架由均匀位于漩涡振荡器主系统(8)外围的4根支撑杆(4)组成，所述支撑杆(4)与漩涡振荡器主系统(8)的外壳固定相连；

所述锁紧装置包括紧固螺丝(1)和紧固件(5)，所述支撑杆(4)的上半部设置螺栓通道，紧固螺丝(1)依次穿过固定框(6)上的螺栓孔以及支撑杆(4)的螺栓通道后与紧固件(5)相连。

5.根据权利要求4所述的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，其特征是：在漩涡振荡器主系统(8)外壳的底部设置吸盘式支撑脚(10)。

6.根据权利要求2所述的弹性夹持式单管自动漩涡振荡器，其特征是：弹簧(2)的数量为4根。