CZ2016362A3 - Manipulační zařízení pro lahve - Google Patents

Abstract

Základem manipulačního zařízení pro lahve je fixační ústrojí, které sestává z přítlačného segmentu (la), podstavného segmentu (lb), napínáků (2), koncovek (3) napínáků (2), popřípadě držáků koncovek (4) napínáků (2) a dle potřeby ještě dalších dodatečných prvků. Napínáky vyvíjí sílu, která tlačí přechodový prvek k hrdlu otevřené lahve (10). Přechodový prvek sestává z lůžka (5a) nesoucím na straně lahve (10) vkládací nebo integrované těsnění (7). Na druhé straně navazuje lůžko (5a) na nástavec (5b), který má obvykle otvor a nebo olivku (6) pro přívod inertního ochranného plynu a může být zakončen buďjen volným vyústěním nebo konstrukčním prvkem (např. zábrusem) pro následné připojení.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká manipulačního zařízení pro lahve, zejména pro lahve s chemikáliemi citlivými na oxidaci vzdušným kyslíkem nebo hydrolýzu vzdušnou vlhkostí. Je použitelné v laboratořích a provozech všude tam, kde je třeba jej rychle nasadit na ústí otevřené lahve, prachovnice, nebo obdobné nádoby manipulační nástavec (přechodový prvek) a následně celou sestavu sevřít. Tyto operace je možné provádět pod ochrannou atmosférou inertního plynu. Dále lze buď volně manipulovat zvenku přes otevřené ústí nástavce nebo nástavec připojit k laboratornímu chemickému sklu nebo k jinému zařízení.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známa řada různých nástavců na lahve. Jedná se většinou o nástavce, které se našroubují na závit hrdla lahve nebo se do něho vloží a pak slouží k dávkování kapalin (např. léků a chemických látek, především kapalných), k vyprazdňování obsahu lahví sáním (např. u dětských lahví) apod. Jsou známy i speciální nástavce pro určité, přesně specifikované aplikace - např. nástavec pro spojování infuzní lahve z plastické hmoty s infuzní soupravou podle autorského osvědčení ČSSR č. 158088, který má podobu duté spojky s trubkovým vyústěním na obě strany a prstencovou zarážkou uprostřed.

Spojení známých nástavců s lahvemi je realizováno buď našroubováním na závit hrdla lahve nebo vložením do něj (např. do zábrusu chemického skla) s tím, že fixace v tomto případě je zajištěna pouze třením mezi povrchy hrdla a nástavce. Tyto dva způsoby spojení nejsou ale z hlediska realizace, resp. fixačních sil příliš vhodné pro lahve s širším hrdlem např. prachovnice pro chemikálie v pevném skupenství.

Podstata vynálezu

K odstranění výše uvedených nedostatků slouží manipulační zařízení pro lahve podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že obsahuje fixační ústrojí k přechodnému přitlačení a fixaci přechodového prvku s nástavcem k hrdlu otevřené lahve s chemikálií s tím, že lůžko přechodového prvku vzduchotěsně přiléhá k hrdlu lahve.

φ

Přechodový prvek obsahuje minimálně:

• Nástavec přechodového prvku, jehož konec může být opatřen volným vyústěním nebo prostředky pro připojení k laboratornímu sklu či aparatuře například normalizovaným zábrusem nebo GL spojem. Nástavec přechodového prvku může být také opatřen konstrukčním prvkem nebo prvky k odběru vzorku atp. V nástavci přechodového prvku může být také vytvořen otvor nebo k tomuto nástavci připojena olivka pro přívod média k vytvoření inertní atmosféry v prostoru nad chemikálií v lahvi a uvnitř přechodového prvku.

• Lůžko přechodového prvku může mít s výhodou tvar kulového vrchlíku nebo rovinné, kónické či obdobně tvarované dosedací plochy. Může být opatřeno integrovaným nebo vkládacím těsněním pro utěsnění přechodu z hrdla sevřené otevřené lahve.

Přechodový segment musí splňovat několik funkcí:

1. Musí mít přítlačnou plochu - těsnění z vhodného pružného materiálu, kterým se dotýká nádoby s obsahem, jenž je povětšinou třeba chránit. Po přitisknutí (fixaci) nádoby k této ploše musí být místo styku natolik těsné, aby bylo za tlaku okolního plynu pro plyny neprůchodné a samotný materiál těsnění musí být natolik chemicky odolný, aby při manipulaci (přesypávání, přelévání apod.) s látkou vydržel kontakt s ní. Jako nejvhodnější se jeví povrchově hladká pěnová silikonová pryž, pěnová pryž a další polymerní materiály, které dokáží utěsnit styčné místo s lahví i v případě drobných nerovností a ne zcela kruhového ústí láhve či ne úplně přesně souosého nasazení láhve do kónického lůžka. Těsnění by mělo být pružné a nemělo by být „volné“. Mělo by být umístěno (sedět) v pevném lůžku přechodového segmentu tak, aby přechod byl utěsněn nejen na straně nádoba-těsnění, ale i na straně druhé, tedy lůžko-těsnění. Na straně lůžko-těsnění lze dále s výhodou použít mazací tuk, nejlépe hustý silikonový. Je také možné nanést těsnící materiál ve vhodné tekuté formě přímo na povrch lůžka a tam jej nechat „ztuhnout“ (zpolymerovat) do podoby kompaktní těsnící vrstvy.

2. Lůžko může být rovné, může mít tvar nálevky, může mít tvar vrchlíku koule atp. Může být i z jiného materiálu, než je nástavec. Lůžko se z jedné strany dotýká přítlačného segmentu a z druhé strany těsnění, což může být v případě rovného lůžka a užšího hrdla poněkud nestabilní a mohlo by dojít ke zvrtnutí. Řešením tohoto problému může být přiměřeně otevřený nálevkovitý (kónický) tvar lůžka a těsnění, který se z důvodů přesypávání a i zamezení vyklouznutí nádoby ze sevřeného fixačního ústrojí jeví jako vhodný.

Nevýhodou tohoto uspořádání je, že pro dokonalé utěsnění je třeba se snažit dodržet souosost kónického lůžka a ústí utěsňované lahve (řez kužele je kruhový pouze v případě roviny řezu kolmé na osu kužele). Při dostatečně velkém rozevření kónického lůžka a použití měkčího a silnějšího těsnění v kombinaci s tužším sevřením lze toto nebezpečí vcelku dobře eliminovat i v případě „nedokonalého“ sestavení. Velice jednoduchým, i když ne univerzálním, řešením je vložení např. GUKO kroužků jako těsnění do otvoru v rovném lůžku obdobně, jako je tomu např. při použití tulipánku u filtrace za sníženého tlaku. Toto řešení je ovšem omezené průměrem hrdla nádoby, velikostí otvoru v přechodovém segmentu a kónického těsnění. Pokud patřičný přítlačný segment nemá kompatibilní kónickou plochu, pak jev případě potřeby možné konstruovat nad lůžkem pevný opěrný lem nebo opěrné tmy či ramena).

Problému s kónickým lůžkem se lze jednoduše zbavit tak, že se místo něj použije lůžko tvaru kulového vrchlíku s otvorem nej častěji v jeho vrcholu. Předností tohoto tvaru je, že po úplném přiložení kruhového ústí lahve na kterékoliv místo takového vrchlíku je jejich styčné místo vždy kruhové, bez ohledu na souosost. Dále může být lůžko uzpůsobeno tak, že navíc ještě plní funkci přítlačného segmentu, kterého pak už není třeba. V tomto případě pak ale na svém okraji musí nést upínací prvky. Tím se sice z pohledu fixace stává zařízení méně variabilní, ale sestava a manipulace s přechodovým prvkem se stává ještě jednodušší.

3. Nástavec navazující na lůžko propojuje nádobu s protějškem. Nástavec může být ze stejného, nebo jiného materiálu. V chemické a podobné laboratoři půjde povětšinou o sklo, i když se nabízí i další materiály (polymery, kovy atd.).

Přechod z lůžka na nástavec může být rozebíratelný v různém provedení nebo také nerozebíratelný. V případě rozebíratelného je ale vhodné, aby tento přechod byl pevný.

V některých případech by mohl vzniknout problém s přechodem mezi různými materiály.

V jiných případech je to však velmi jednoduché jako např. při naražení stopky polyethylenové násypky na skleněnou trubku vhodného průměru. Obvykle v nástavci bývá buď otvor nebo se na něm nachází olivka pro připojení hadičky přivádějící inertní suchý ochranný plyn, což je pro rychle hydrolyzující (citlivé na vodu) a oxidující (vzdušným kyslíkem) látky důležité. Není žádný velký problém vyvrtat do nástavce otvor nebo vytvořit na těle nástavce vhodně umístěnou olivku pro přívod takového plynu (nejlépe argonu), pod jehož ochrannou atmosférou je pak možné provádět veškeré operace od montáže sestavy, sestavování aparatury, přes odběr látky až k demontážím a případnému uzavření nádoby se zbylým obsahem. Je-li však olivka na * » > ·» • ·· • ·· • «* > « · » · » * · 9··9 » * * J * · nerozebíratelném přechodovém prvku, pak otvor v přítlačném segmentu musí být tak velký, aby jím nástavec prošel až k lůžku, nebo opěrnému lemu o které se opírá. Tento problém lze částečně eliminovat tak, že je olivka na zúženém nástavci. Jinou variantou je dostatečné zvětšení otvoru v přítlačném segmentu nebo vyříznutí speciálního otvoru v přítlačné desce. U přítlačného segmentu s drážkami by stačilo rozšířit (obětovat) kousek jedné drážky u středového otvoru tak, aby olivka prošla.

Přechod z nástavce dále (např. na aparaturu) lze realizovat taky různými způsoby podle potřeby: může jít například jen o jednoduchou trubku procházející zátkou nebo prostě nastrčenou do hadičky, šroubový spoj, přírubu atd. Nejčastěji ale patrně půjde o zábrusové jádro nebo plášť obvyklé velikosti (NZ 29/32 nebo NZ 14/23). Druhý konec může být také volný (uzavíratelný) pro operace prováděné uvnitř.

4. Vedle výše uvedených funkcí, které musí přechodový prvek plnit, může mít ještě další doplňkové funkce, které mohou být pro správný chod celého zařízení podstatné. Například nástavec může mít různé kapsy, vývody atp. sloužící pro odběr vzorku. Jeho tvarem nemusí být nutně jen rovná trubka, ale může být uzpůsoben tak, aby bylo možné bez problémů postupně odebírat vzorky po menších dávkách až do úplného vybrání obsahu lahve. Lůžko může být například tvarováno (přizpůsobeno) pro odběr z lahví určitého typu nebo velikostí, těsnění mohou být z méně obvyklých materiálů a mohou mít různé profily atd. Další funkce by vyplývaly z požadavků kladených při odběru vzorků, jejich kontrole atp.

Je jasné, že přítlačný segment fixačního ústrojí určený pro sevření přechodového prvku musí být konstruován tak, aby bylo možné přechodový prvek do něj zasunout a následně celou sestavu společně s nádobou (předmětem) rychle sevřít. U nerozebíratelných přechodových prvků je třeba tak velký otvor v přítlačném segmentu, aby jím mohl projít nástavec se všemi prvky, které na sobě nese. Přítlačný segment se pak opírá o lůžko z vnější strany nebo o jeho opěrný lem či ramena. U rozebíratelných přechodových prvků stačí jen tak velký otvor, aby jim prošla oblast přechodu z lůžka na nástavec. Nástavec je pak na přechod připojen až po jeho provlečení skrz přítlačný segment. V tomto případě pak pro průchod přítlačným segmentem šířka nástavce nehraje roli a je podstatná jen šířka přechodu z lůžka.

Obecně lem nebo kraj například lůžka lze s výhodou využít i jinak. Pokud je přizpůsoben pro uchycení koncovek napínáků, jejich koncovek, nebo držáků koncovek (díry, drážky atp.), pak není třeba samostatného přítlačného segmentu a jeho funkce přechází na lůžko.

« 9 * ·

-« ·

> ♦

• 99 9 9

9» • 99 99

Navrhované přechodové prvky mohou sloužit například i jen pro umístění otevřené nádoby pod inertní atmosféru a následnou manipulaci ve volném prostoru.

Výhodami přechodových prvků podle vynálezu jsou:

• variabilita těsnění, lůžek a nástavců, • variabilita přechodů mezi lůžkem, nástavcem a dalšími prvky, • možnost přívodu ochranného inertního plynu, • manipulace v otevřeném prostoru, • možnost napojení na laboratorní chemické sklo a obdobné prvky.

Fixační ústrojí se v principu skládá ze:

• Svíracích segmentů (přítlačných - svíracích ploch), které jsou obvykle realizovány jako desky. Fixační ústrojí obsahuje alespoň jeden samostatný svírací segment obvykle plnící i roli podstavce - zkráceně nazývaný jako podstavný segment. Nejsou-li nedílnou součástí přechodového prvku odpovídající upínací prvky pro zachycení napínáků fixačního ústrojí, pak součástí fixačního ústrojí musí být i druhý samostatný svírací segment (zkráceně nazývaný jako přítlačný segment) a nástavec přechodového prvku pak prochází otvorem tohoto přítlačného segmentu.

• Spojovacích prvků - napínáků, koncovek a držáků koncovek, které slouží pro vyvinutí síly přitlačující svírané styčné plochy k sobě, čímž dochází k zafixování celé sestavy.

Součásti fixačního ústrojí musí splňovat několik funkcí:

1. Nejjednoduššími svíracími segmenty fixačního ústrojí jsou svírací desky. Ale i ostatní tvary jako např. pásy, L-ka, U-čka (korýtka), prohloubené tvary atd. jsou použitelné. Dále je možné použít prvky plnící stejnou funkci jako desky: např. kříže či hvězdy s pevnými nebo posuvnými rameny, kola s paprsky atd. Svírací segmenty mohou být konstruovány jako rozebíratelné a i rozměrově přizpůsobitelné, kdy v jistém rozmezí je možné měnit jejich velikost. Mohou být přizpůsobitelné i tvarově, jako je tomu např. u tenkého plechu. Pokud přítlačný segment ve fixačním ústrojí chybí, pak upínání napínáků musí být převedeno na přechodový prvek (viz výše). Tím se sice poněkud snižuje univerzalita samotného fixačního ústrojí, ale na druhé straně se může zjednodušit manipulace při upínání. Variabilita podstavného segmentu tímto zásahem není nikterak zmenšena. Z hlediska materiálů, ze kterých je možné vytvářet svírací segmenty, se na prvním místě samozřejmě nabízejí kovy. V úvahu připadá ale také dřevo, polymemí materiály es»

• * »« «

4* •·

9· a omezeně i sklo. Ne vždy je nezbytně nutné, aby přítlačný segment byl úplně rigidní, např. v některých případech by šlo využít i pružnějšího materiálu.

Často je výhodné jeden svírací segment konstruovat jako spodní, aby zároveň plnil i funkci podstavce, čímž se manipulace s fixačním ústrojím zjednodušuje a zrychluje, neboť svíraný předmět již vlastní vahou stabilizuje první polohu. Jen je třeba nechat pod ním tolik místa, aby stabilně stál a s koncovkami nebo držáky koncovek napínáků bylo možné bez problému volně manipulovat (pohybovat). Jednoduše lze například přichytit fixační ústrojí k rámu vhodné velikosti nebo ohnout okraje plechové desky nebo u hvězdovitého provedení se mohou na koncích ramen udělat nožičky, segment může také tvarem připomínat paprskové kolo se širším ráfkem atd.

Počet upínacích míst ve svíracích segmentech a stím související maximální počet napínáků je dán pouze konstrukčními a prostorovými možnostmi a zvolenými materiály. Konstrukci je třeba volit takovou, aby nasazení koncovky napínáku nebo držáku koncovky na svírací segment, nebo její sundání bylo jednoduché na principu nasunutí/vysunutí, zaháknutí/vyháknutí apod. Z bezpečnostních důvodů lze doporučit minimálně čtyři napínáky, kdy při selhání jednoho z nich by zbylé tři měly ještě šanci udržet sestavu pohromadě. Na druhé straně dle konstrukce v některých situacích by mohly stačit pouze dva napínáky nebo i pouze jeden. Proto se jako výhodné jeví mít svírací segmenty s větším (spíše sudým) počtem upínacích míst a počet napínáků si volit podle potřeby. V případě ramen otočných kolem osy kolmé ke svírací rovině (jdoucí středem sevřené lahve) je navíc možné si vedle polohy ještě volit i úhel mezi rameny.

Pokud má svírací segment upínací místa (např. otvory) jen v určité pevné vzdálenosti od jeho středu, není dostatečně přizpůsobivý vzhledem ke svíraným předmětům ve směru kolmém k přítlačné síle. Daleko výhodnější je, když koncovky napínáků je možné posunovat (popotahovat) směrem ke středu a od středu svíracího segmentu. Je tak možné posunout napínáky až do těsné blízkosti svíraných předmětů. Toto tvarově rozměrové přizpůsobení fixačního ústrojí je umožněno například vy frézo váním drážek do svíracích desek. V těchto drážkách lze pak pohybovat koncovkami nebo držáky koncovek napínáků a následně provést rychlou fixaci. Obdobně by se chovaly například i hvězdy s rameny s drážkami nebo bez drážek, popř. s výsuvnými rameny a napínáky uchycenými na koncích těchto ramen nebo segmenty typu paprskového kola, kde by se koncovky napínáků pohybovaly po paprscích atd. Jednotlivá ramena nebo paprsky lze pomocí např. šroubů s přítlačnými podložkami fixovat ke středovým nebo obvodovým kruhům nebo »

» « · * 4 « * • · · · 4 • · « » · « 4 < · · · » · · jiným vhodným fixačním prvkům držícím pohromadě celý rozebíratelný segment. Druhou variantou je nerozebíratelný segment tohoto typu s nožičkami jen na krajích, kde ve středu jsou všechna ramena napevno spojena.

2. Sevření se děje pomocí napínáků, které tlačí svírané plochy k sobě. Lze je vhodně zvolit (dle konstrukce i měnit) dle potřeby a vzhledem k účelu, ke kterému má fixační ústrojí sloužit. V některých případech, jako je tomu například u elastického lanka, musí mít konce napínáků ještě koncovky, které drží napínák ve svíracím segmentu. Úplně nej jednodušší je gumička či pružina nebo provaz s pružinou či elastické lanko za použití obyčejných uzlů nebo „speciálnějších“ uzlů a smyček popřípadě ještě výhodně v kombinaci s podložkami. Dále lze použít například různě dlouhé šrouby (závitové tyče) s maticemi (nejlépe křídlatými) v kombinaci se závitovými trubičkami, elastická lanka s brzdičkami nebo svíracími lištami, řetízky v kombinaci s pružinami, elastická lanka s kuličkami (korálky) atd.

3. Zásadní výhodou řetízků, lanek a podobných ohebných napínáků oproti šroubům a jiným tyčovitým prvkům je rychlá manipulace a ohebnost, takže volné konce lze po napnutí natáhnout bokem nebo omotat kolem sestavy tak, aby nepřekážely, což v situacích, kdy potřebujeme volný manipulační prostor kolem místa upnutí, hraje důležitou roli. Jistou nevýhodou pružných napínáků je to, že při jejich napnutí a nasazování, se protější poloha, je-li ještě volná, snaží rychle odskočit od sestavy a rozhodit ji. Obdobně je tomu při uvolňování. Je-li protější poloha ještě napnutá, pak uvolňovaná poloha se snaží odskočit. Tomu se dá zamezit například postupným částečným uvolňováním, jako je tomu například u řetízků, nebo současným uvolňováním protilehlých poloh, jako tomu může být například u elastických lanek s brzdičkami, dále bezpečnostními úvazky nebo háčky u použitých poloh, povolování pod (nastavitelnou) zarážkou nebo s pákou (tyč s hákem na konci) atd.

Základní orientace napínáků kolem sestavy je rovnoběžná s osou sestavy. Vedle toho lze ale napínáky situovat i nerovnoběžně s osou sestavy. Další možností je natahovat napínáky křížem přes sebe, což může vést například ke zvýšení stability a v kombinaci se samostatnými nebo nerigidními protějšími svíracími segmenty ke vzniku dostředivých sil působících proti sobě ve směru kolmém na osu sestavy (tlačících sestavu od okraje směrem do jejího středu). I u pružného napínáku nataženého rovnoběžně s osou sestavy lze vytvořit dostředivou sílu jednoduše tak, že mezi sestavu a napínák se umístí vzpěra (předmět) a napínák se vychýlí ze své osy směrem ven nebo se natáhne pružné lanko kolem sestavy.

Λ 9 • 3 9· t 9 9 9 3 9 9 9 9 99

9 9 9 9 9 9» • · · 9 9 9 99 _ g · »* * · 999 9 9 9 9 9 9

4. Koncovky napínáků slouží pro zachycení na (ve) svíracím segmentu. Někde stačí jen háček se závitem a matkou, očko s kolíkem, osmička nebo závitová trubička s vyfrézovanými drážkami a například v případě řetízku a drážky není třeba žádný speciální způsob uchycení. Záleží na způsobu uchycení v použitém segmentu a druhu napínáku. Například v případě elastického lanka u podstavného segmentu stačí uzel s podložkou a u přítlačného segmentu jsou vhodné brzdičky. V tomto případě a podobných případech je účelné kvůli manipulaci umísťovat koncovky do držáků koncovek vodících pak tyto koncovky po svíracím segmentu. Lze samozřejmě i konstruovat koncovky jako pevnou součást svíracích segmentů (např. svírací lišty), čímž se manipulace při sestavování může ještě zrychlit a zjednodušit.

Výhodami fixačních ústrojí podle vynálezu jsou:

• velká konstrukční variabilita, • svírací segmenty lze konstruovat různě velké, • je-li uchycení druhého konce napínáků převedeno na předmět nebo přechodový prvek, pak stačí jen jeden svírací (podstavný) segment, • počet napínáků je variabilní, • kombinace svíracích segmentů, napínáků a koncovek či držáků koncovek napínáků jsou dány de facto jen jejich konstrukcí, • umožňují-li svírací segmenty posun napínáků směrem k jejich středu, jsou tato fixační ústrojí ve směru kolmém na přítlačnou sílu rozměrově přizpůsobivá, • protože napínáky mohou být různě dlouhé a povětšinou je možné je zafixovat v různých místech, jsou tato fixační ústrojí ve směru rovnoběžném s přítlačnou sílu rozměrově přizpůsobivá, • napínáky lze volit velmi jednoduché a různě dlouhé, • směry natažení napínáků od jednoho sví račího segmentu k protějšímu mohou být různé, což může přinést určité výhodné efekty, • j e-li třeba zvýšit přítlačnou sílu, povětšinou stačí jen více napnout napínák, • je-li třeba podstatně zvýšit přítlačnou sílu, nebo naprosto (rigidně) zafixovat sestavu, stačí vyměnit pružný napínák za podstatně tužší napínák nebo přejít např. k šroubu s matkami, • konstrukce fixačního ústrojí je jednoduchá, z čehož vyplývá její malá poruchovost, • dle zvolených materiálů j e možné je konstruovat lehké a skladné, • svou podstatou a možností různých úprav svíracích segmentů a napínacích prvků jsou víceúčelové, • * · · » >

> » « * • · · ♦ · · • « 4 * * • součásti fixačních ústrojí nepotřebují buď žádnou, nebo jen minimální údržbu, • oprava nebo výměna poškozených částí je jednoduchá, • dle konstrukce je relativně velká rychlost sevření předmětů, • výrobní náklady jsou nízké.

Objasnění výkresů

Příklady provedení jednotlivých Částí fixačního ústrojí a jejich sestav jsou na následujících obrázcích, které dávají představu o tom, jak lze jednoduše realizovat toto zařízení. V následujícím přehledu jsou připojeny krátké popisy charakterizující dané obrázky.

1. Příkladná konstrukční řešení podstavných segmentů fixačního ústrojí:

obr. laa: Pohled na polotovar deskového plechového podstavného segmentu před ohnutím okrajů.

obr. lab: Pohled na polotovar deskového plechového podstavného segmentu po ohnutí okrajů, obr. lb, obr. lc a obr. Id: Pohledy na různé varianty deskových podstavných segmentů.

obr. le: Boční pohled na kraje jednoho z ramen podstavného segmentu typu hvězdy. Ramena jsou vyrobena z pásoviny vhodné šířky s ohnutými konci sloužícími jako podstavné nožičky. Ve vnitřní nožičce (levá část obrázku) je vytvořen otvor se závitem pro šroub s přítlačnou podložkou k přichycení k středovému pevnému kruhu (viz obr. lg).

obr. lf: Boční pohled na kraje jednoho z ramen podstavného segmentu typu hvězdy. Ramena jsou vyrobena z tyčí (nejčastěji kulatých) nebo trubek se závity k přichycení nožiček pomocí šroubů a přítlačnou podložkou ve vnitřní nožičce (levá část obrázku) k přichycení k středovému pevnému kruhu (viz obr. lg).

obr. lg: Pohled na kruh pro přichycení ramen podstavného segmentu typu hvězdy podle obr. le nebo obr. lf.

2. Příkladná konstrukční řešení přítlačných segmentů fixačního ústrojí:

obr. 2a a obr. 2b: Pohled na dvě různé varianty deskových přítlačných segmentů se středovým otvorem pro průchod nástavce přechodového prvku.

obr. 2c: Pohled na variantu deskového přítlačného segmentu se svíracími lištami pro zafixování napínáků typu elastického lanka a středovým otvorem pro průchod nástavce přechodového prvku.

3> * » t 9 »» > » • · -9 · · · 9 9-»

4·· * ♦ · ·· » · · · 9 · >· __ 10 — ..... ..... ....

obr. 2d: Pohled na jednoduchou konstrukci přítlačného segmentu typu hvězdy se čtyřmi rameny s vodícími drážkami s otevřenými konci pro rychlé uchycení napínáků a středovým otvorem pro průchod nástavce přechodového prvku.

3. Příkladná řešení napínáků:

obr. 3 a: Pohled na stahovací pásek.

obr. 3b: Pohled na elastické lanko.

obr. 3c: Pohled na elastické lanko s pevnými kuličkami.

obr. 3d: Pohled na řetízek s vhodně velkými a tvarovanými oky.

obr. 3e: Pohled na dlouhý šroub s křídlatou hlavou.

obr. 3f: Pohled na napínací šroub.

4. Příkladná řešení koncovek napínáků a držáků koncovek napínáků:

obr. 4a: Pohled na váleček s bočními drážkami pro nasunutí do drážky deskového svíracího segmentu a s dírou pro našroubování háčku nebo očka jako jednoduchý příklad držáku koncovky napínáku.

obr. 4b: Pohled na očko a háček jako jednoduché příklady koncovek napínáků.

obr. 4ca: Pohled na držák brzdičky pro elastické lanko.

obr. 4cb: Pohled na brzdičku pro elastické lanko.

obr. 4cc: Pohled na sestavu držáku a brzdičky pro elastické lanko.

obr. 4d: Pohled na závitovou trubičku s bočními drážkami pro nasunutí do drážky deskového svíracího segmentu sloužící jako koncovka pro našroubování napínáku typu šroubu.

obr. 4e: Pohled na jednoduché osmičky použitelné v případě ramena hvězdy s obdélníkovým nebo kulatým průřezem a očkem pro přichycení napínáku.

5. Příklady prvků pro rychlou fixaci některých typů napínáků ve svíracích segmentech: obr. 5a: Pohled na očko se šroubem jako koncovku napínáku a pevně naraženým kolíkem do očka sloužícím jako držák koncovky rovnoběžně s rovinou očka, které jsou vhodné pro drážkové svírací segmenty.

obr. 5b: Pohled na fixaci řetízku v otevřené drážce svíracího segmentu ve směru drážky (vlevo) a kolmo na drážku (vpravo).

obr. 5c: Pohled na dvě rovnoběžné svírací lišty profilu otevřeného V kolem drážky svíracího segmentu pro fixaci protaženého elastického lanka, které je automaticky svíráno. Na

-11• ·3 » zvětšeném detailním řezu vedeném šrouby (vpravo) je zobrazeno navíc i sevřené elastické lanko. Pod šrouby a klasickými podložkami jsou dostatečně vysoké, měkké a pružné podložky, které drží lišty v „pohotovostní“ poloze. Uvolnění lanka je pak velmi jednoduché - stačí jen jej vytáhnout mimo svírací lišty do volné drážky nebo kapsy na okraji svíracího segmentu.

obr. 5d: Pohled na elastické lanko s uzlem a podložkou na straně podstavného segmentu a držák brzdičky s brzdičkou na straně přítlačného segmentu.

6. Příkladná provedení přechodových prvků s rovným lůžkem:

obr. 6a: Pohled na nerozebíratelný přechodový prvek s otvorem v nástavci pro připojení přívodní hadičky s ochranným inertním plynem a zábrusovým jádrem.

obr. 6b: Pohled na rozebíratelný přechodový prvek se zábrusem, s olivkou v nástavci pro připojení přívodní hadičky s ochranným inertním plynem a s šroubovým GL spojem na vyústění nástavce.

7. Další příklady přechodových prvků:

obr. 7a: Podélný řez středem nerozebíratelného přechodového prvku s rovným lůžkem, olivky na nástavci pro připojení přívodní hadičky s ochranným inertním plynem a zábrusem na vyústění zúženého nástavce.

obr. 7b: Podélný řez středem nerozebíratelného přechodového prvku s rovným lůžkem, zábrusem na vyústění nástavce a kónickým těsněním typu GUKO.

obr. 7c: Podélný řez středem nerozebíratelného přechodového prvku s kónickým lůžkem i těsněním, opěrným lemem pro přítlačný segment a zábrusem na vyústění nástavce.

obr. 7d: Pohled na komerčně vyráběné těsnění GUKO jako příklad kónického těsnění.

obr. 7e: Řez středem lůžka přechodového prvku s těsněním tvaru kulového vrchlíku (typ deštník) a středy protilehlých otvorů pro průchod napínáků na okraji lůžka přechodového prvku.

obr. 7f: Řez středem rovného lůžka přechodového prvku s těsněním, jehož styčná plocha na straně lahve má tvaru kulového vrchlíku.

obr. 7g: Řez středem kónického lůžka přechodového prvku s těsněním, jehož styčná plocha na straně lahve má tvar kulového vrchlíku a středy protilehlých otvorů pro průchod napínáků na okraji lůžka přechodového prvku.

» »

8. Příklady sestav fixačního ústrojí s přechodovým prvkem:

obr. 8aa: Pohled na deskový přítlačný segment s drážkami, držáky brzdiček a brzdičkami spolu s přechodovým prvkem se zábrusovým jádrem na vyústění nástavce, dírou pro připojení inertní atmosféry a rovným lůžkem.

obr. 8ab: Pohled na fixační ústrojí s deskovými drážkovými svíracími segmenty, s držáky brzdiček a brzdičkami a elastickými lanky. Pro zlepšení přehlednosti zde nebyl zachycen přechodový prvek a těsnění (zobrazeno samostatně na obr. 8aa).

obr. 8b: Podélný řez středem sestavy (i olivky) skládající se z deskového drážkového podstavného segmentu (typu viz obr. laa až obr. Id) a přítlačného segmentu s velkým středovým otvorem a zářezy (drážkami) na okraji (variace na typ na obr. 2d). Napínáky jsou kombinací řetízků (viz obr. 3d) a pružin. Koncovka na straně podstavného segmentuje realizována dostatečně velkou a pevnou kuličkou. Nerozebíratelný přechodový prvek má lůžko a těsnění typu deštník (viz obr. 7e) a nástavec má zábrusové jádro a olivku.

obr. 8c: Podélný řez středem sestavy (i olivky), která nepotřebuje přítlačný segment. Sestava má rozebíratelný hřebínkový podstavný segment typu ětyřcípé hvězdy. Druhý hřebínek zapadá kolmo do prvního jako protikus. Napínáky jsou z elastických lanek (viz obr. 3b) s navlečenými korálky. Rozebíratelný přechodový prvek má rovné lůžko a těsnění typu kulového vrchlíku na straně svírané lahve (viz obr. 7f). Nástavec má zábrusové jádro jako vyústění a olivku, je nasunutý do hrdla lůžka a přechod je fixován a utěsněn převlečnou hadičkou.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Manipulační zařízení pro lahve s chemikáliemi citlivými na hydrolýzu vzdušnou vlhkostí nebo na oxidaci vzdušným kyslíkem v příkladném provedení obsahuje fixační ústrojí (viz obr. 8aa a obr. 8ab) k přechodnému přitlačení a fixaci přechodového prvku (viz obr. 6a a 6b) s nástavcem 5b. Lůžko 5a přechodového prvku s těsněním 7 vzduchotěsně přiléhá k hrdlu lahve fO.

Konec nástavce 5b přechodového prvku je zde opatřen zábrusovým jádrem (viz obr. 6a a obr. 8aa). V nástavci 5b přechodového prvku je vytvořen otvor pro přívod média k vytvoření inertní atmosféry v prostoru nad chemikálií v lahvi 10 a uvnitř přechodového

• · »

prvku. Lůžko 5a přechodového prvku má rovný tvar (viz obr. 7a) a je opatřeno integrovaným těsněním 7.

Fixační ústrojí - viz obr. 8aa a obr. 8ab obsahuje přítlačný segment la v provedení podle obr. 2a stím, že nástavec 5b přechodového prvku prochází otvorem tohoto samostatného přítlačného segmentu la. Fixační ústrojí dále obsahuje podstavný segment lb v provedení podle obr. lab, který je protilehlý přítlačnému segmentu la, je umístěn pod dnem lahve 10 a s přítlačným segmentem laje spojen čtyřmi napínáky 2.

Napínáky 2 jsou z elastických lanek (viz obr. 3b) a jsou na konci přítlačného segmentu la opatřeny koncovkami 3 - brzdičkami, které jsou umístěny v odpovídajících držácích koncovek 4 volně posunovatelných v drážkách přítlačného segmentu la (viz obr. 4ca, 4cb a 4cc). Na konci podstavného segmentu lb stačí pod drážkou jen dostatečně velké a pevné uzly a podložky jako držáky koncovek 4 (viz obr. 5d).

Příklad 2

Manipulační zařízení pro lahve s chemikáliemi citlivými na hydrolýzu vzdušnou vlhkostí nebo oxidaci vzdušným kyslíkem je zde z hlediska celkové konstrukce řešeno obdobně jako v příkladu 1. Lůžko 5a přechodového prvku má ale v tomto případě kuželový tvar (viz obr. 7g) a je opatřeno jednoduchým kónickým vkládacím těsněním 2 (obdoba jako na obr. 7d). Nástavec 5b přechodového prvku má místo díry pro přívod inertního plynu olivku 6 a na konci místo zábrusového jádra šroubový GL spoj (viz obr. 6b). Přechodový prvek je rozebíratelný a s lůžkem 5a je spojen pomocí zábrusu.

Fixační ústrojí (viz typ podle obr. 8aa a obr. 8ab) obsahuje přítlačný segment la v provedení podle obr. 2b s tím, že nástavec 5b přechodového prvku prochází otvorem tohoto samostatného přítlačného segmentu la. Fixační ústrojí dále obsahuje podstavný segment lb v provedení podle obr. lb, lc, nebo ld, který je protilehlý přítlačnému segmentu la, je umístěn pod dnem lahve 10 a s přítlačným segmentem la opět spojen čtyřmi napínáky 2.

Napínáky 2 jsou z řetízků s vhodně velkými a tvarovanými oky (viz obr. 3d) v kombinaci s pružinami a jsou na koncích fixovány ve štěrbinách segmentů la a lb (viz obr. 5b). Pružiny jsou přichyceny k očkům s naraženými krátkými kolíky jako koncovkami napínáků 3 (viz obr. 5a) a stahují každý řetízek zvlášť mezi oběma svíracími segmenty.

» I

J *

Příklad 3

Manipulační zařízení pro lahve s chemikáliemi citlivými na hydrolýzu vzdušnou vlhkostí nebo oxidaci vzdušným kyslíkem je z hlediska celkové konstrukce opět řešeno obdobně jako v příkladu 1. Lůžko 5a přechodového prvku má v tomto případě rovinný tvar s těsněním ve tvaru kulového vrchlíku na straně lahve (viz obr. 7f). Nástavec 5b přechodového prvku je řešen obdobně jako v příkladu 1 (viz obr. 6b) s olivkou 6 na jeho těle.

Fixační ústrojí (viz typ podle obr. 8aa a obr. 8ab) obsahuje přítlačný segment la v provedení podle obr. 2c se svíracími lištami pro zafixování napínáků 2 z elastických lanek (viz obr. 3b) s tím, že nástavec 5b přechodového prvku prochází otvorem tohoto samostatného přítlačného segmentu fa. Fixační ústrojí dále obsahuje podstavný segment lb v provedení podle obr. le, který je protilehlý přítlačnému segmentu la, je umístěn pod dnem lahve 10 a s přítlačným segmentem la je opět spojen čtyřmi napínáky 2. Jednotlivá plochá ramena čtyřcípé hvězdy podstavného segmentu lb mají společný střed (spojení napevno), takže nožičky jsou jen na krajích. Přítlačný segment laje se svíracími lištami (viz obr. 2c).

Napínáky 2 jsou v podobě elastických lanek (viz obr. 3b) a jsou na konci podstavného segmentu lb přivázány k osmičkám (viz obr. 4e nahoře) nastrčeným na jednotlivá ramena a na konci přítlačného segmentu laj sou zachyceny ve svíracích lištách (viz detail na obr. 5c).

Příklad 4

Manipulační zařízení pro lahve s chemikáliemi citlivými na hydrolýzu vzdušnou vlhkostí nebo oxidaci vzdušným kyslíkem je zde (viz obr. 8b) z hlediska celkové konstrukce opět řešeno obdobně jako v příkladu 1 (viz obr. 8aa a obr. 8ab).

Fixační ústrojí obsahuje podstavný segment lb typu podle obr. laa až obr. Id. Deska je ohnuta jen na dvou protilehlých stranách, což je pro funkci nožiček dostačující. Koncovka 3 nemusí být nutně rozebíratelná, protože ji lze nastrčit přes středový otvor. Přítlačný segment la má díky zvolenému přechodovému prvku (viz níže) velký středový otvor a úzké, krátké a otevřené drážky na okraji pro zachycení napínáků 2 (upravený typ podle obr. 2d), které mohou být i po celém vnějším okraji (typ hřebínek 8 jako na obr. 8c).

Čtyři napínáky 2 jsou kombinací řetízků (viz obr. 3d) a pružin. Na straně podstavného segmentu lb je pružina procházející drážkou opatřena zarážkou, kde jako koncovka 3 stačí například jen kolík vhodné velikosti pevně zafixovaný do konce pružiny. Drážky podstavného segmentu lb pak stačí úzké. Na straně přítlačného segmentu la stačí jen oka napnutých řetízků zasunovat do drážek na jeho okraji.

♦ 9

-i φ »»»♦

9 9

Nerozebíratelný přechodový prvek dosedající na sevřenou láhev 10 má jak lůžko 5a, tak těsnění 7 tvaru kulového vrchlíku (typ deštník). Nástavec 5b je ukončen zábrusovým jádrem a má na sobě olivku 6 pro přívod inertního plynu.

Příklad 5

Toto manipulační zařízení pro lahve s chemikáliemi citlivými na hydrolýzu vzdušnou vlhkostí nebo oxidaci vzdušným kyslíkem má způsob sevření lahve 10 (viz obr. 8c) obdobný jako v příkladě 1 (viz obr. 8aa a obr. 8ab). Realizace jednotlivých součástí je ale odlišná. Podstavný segment lb zde není ve formě desky ale dvou hřebínků 8. Jde o pevné pásky s výřezy na spodní straně a středovým zářezem do poloviny šířky hřebínku u jednoho pásku seshora a u druhého zezdola hřebínku. Tyto dva hřebínky jsou pak ve středu zastrčeny do sebe a vytváří čtyřcípou hvězdu.

Přítlačný segment la zde chybí a jeho funkci přebírá rovné lůžko 5a zde rozebíratelného přechodového prvku. Na vnitřní straně je lem, který drží vkládací těsnění 7 na středu a zamezuje jeho sklouznutí nebo vypadnutí. Těsnění 7 má ze strany lahve 10 tvar kulového vrchlíku (viz obr. 7f). Nástavec 5b je samostatnou součástí, která se nastrkuje do hrdla lůžka 5a. Jejich rozměry jsou tak blízké, že nastrčení je natolik těsné, aby vznikla pevná sestava. Přechod mezi hrdlem lůžka 5a a nástavcem 5b je utěsněn a zafixován pomocí pryžové nebo lépe silikonové převlečné hadičky 9 vhodných rozměrů. Mezeru na druhém konci lze utěsnit po okraji malým množstvím silikonového tmelu. I zde je nástavec 5b zakončen zábrusem a opatřen olivkou 6 pro přívod inertního média.

Napínáky 2 jsou vyrobeny z elastických lanek (viz obr. 3b), na kterých jsou navlečeny korále vhodné velikosti. Na straně podstavného segmentu lb se nachází koncovka 3 ve formě pevného kroužku, který je zasunut mezi zuby hřebínku 8. Na druhém konci šňůry korálků stačí udělat velký pevný uzel. Na obvodu lůžka 5a se nachází zářezy pro zastrčení napnutého elastického lanka a horní korále pak slouží jako koncovka 3.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1 . Manipulační zařízení pro lahve, zejména pro lahve s chemikáliemi citlivými na oxidaci vzdušným kyslíkem nebo hydrolýzu vzdušnou vlhkostí, vyznačující se tím, že obsahuje přechodový prvek s plnicím a vyprazdňovacím nástavcem (5b) a lůžkem (5a) a dále fixační ústrojí pro fixaci tohoto přechodového prvku k hrdlu otevřené lahve (10), při níž lůžko (5a) svojí dosedací plochou vzduchotěsně přiléhá k hrdlu otevřené lahve (10), přičemž fixační ústrojí obsahuje prvek nebo prvky vybrané ze skupiny zahrnující podstavný segment (lb) a upínací prvky, konkrétně alespoň jeden napínák (2), alespoň jednu koncovku (3) a držáky (4) koncovek (3) napínáků (2) a dále, že fixační ústrojí obsahuje alespoň jeden samostatný přítlačný segment (la) spojený prostřednictvím upínacích prvků s podstavným segmentem (lb) stím, že nástavec (5b) přechodového prvku prochází otvorem přítlačného segmentu (la), nebo že upínací prvky fixačního ústrojí jsou přímo spojeny s přechodovým prvkem.
2. 2. Manipulační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že přechodový prvek je rozebíratelný.
3. 3. Manipulační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že konec nástavce (5b) přechodového prvku je opatřen volným vyústěním nebo prostředky pro připojení k laboratornímu sklu či aparatuře jako je normalizovaný zábrus nebo GL spoj.
4. 4. Manipulační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že v nástavci (5b) přechodového prvku je vytvořen otvor nebo k tomuto nástavci (5b) je připojena olivka (6) pro přívod média k vytvoření inertní atmosféry v prostoru nad chemikálií v lahví (10) a uvnitř přechodového prvku.
5. 5. Manipulační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dosedací plocha lůžka (5a) přechodového prvku má tvar kulového vrchlíku nebo rovinné či kónické plochy.
6. 6. Manipulační zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že lůžko (5a) přechodového prvku je opatřeno integrovaným nebo vkládacím těsněním (7).
7. 7. Manipulační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nástavec (5b) přechodového prvku je opatřen konstrukčním prvkem nebo prvky k odběru vzorku.

   • 9

   Ht 9 * · 9 « ·· »99 ·
8. 8. Manipulační zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že fixační ústrojí obsahuje podstavný segment (lb), který je protilehlý přítlačnému segmentu (la) nebo upínacím prvkům na přechodovém prvku, je umístěn pod dnem lahve (10) a s přítlačným segmentem (la) nebo přechodovým prvkem je spojen alespoň dvěma napínáky (2).
9. 9. Manipulační zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že segmenty (la, lb) fixačního ústrojí mají tvar hladkých nebo drážkovaných desek, mezikruží, hvězd, či paprskových kol s otvory pro nasazování a uvolňování napínáků (2) nebo vodícími drážkami pro průchod a posun napínáků (2), s tím, že uvedené segmenty (la, lb) fixačního ústrojí mají stálý tvar nebo tvar s nastavitelnými rozměry či tvar přizpůsobitelný v oblasti styku se svíraným lůžkem (5a) přechodového prvku nebo dnem lahve (10).
10. 10. Manipulační zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že napínáky (2) jsou opatřeny jednoduchými koncovkami (3) nebo koncovkami (3) s držáky (4) koncovek k jejich fixaci v otvorech či drážkách segmentů (la, lb) fixačního ústrojí.
11. 11. Manipulační zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že koncovky (3) nebo držáky (4) koncovek jsou buď samostatnými díly, nebo jsou, jak je tomu u svíracích lišt nebo čelistí, pevnou součástí segmentů (la, lb) fixačního ústrojí nebo přechodového prvku.
12. 12. Manipulační zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že napínáky (2) jsou z elastických lanek, lanek se zarážkami, řetízků, lanek s brzdičkami nebo korálky, šroubů vhodných rozměrů, buď samotné nebo v kombinaci s jiným pružným prvkem, jako je pružina či pružná guma.