DE3326931A1

DE3326931A1 - Extraktor

Info

Publication number: DE3326931A1
Application number: DE19833326931
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Akikawa Tokyo Morikawa; Sannosuke Tokyo Sanuki
Original assignee: Sanuki Kogyo Tokyo KK; Sanuki Kogyo KK; Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1982-07-26
Filing date: 1983-07-26
Publication date: 1984-02-02
Also published as: US4547340A; DE3326931C2; GB2124102A; JPS5919504A; GB8319975D0; FR2531877A1; GB2124102B; JPS6081B2; FR2531877B1

Description

F. ENDLICH. POSTFACH 13 2β. D-B034 GERMERING BLUMENSTRASSE 8 D-8034 QERMERING

25. Juli 1983 E/m Meine Akte: D-5114

_A . . . Kabushiki Kaisha Daini Seikosha, Tokyo.Japan Anmeldenn: '

Sanuki Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan

Extraktor

Die Erfindung betrifft einen Extraktor zum Extrahieren eines Bestandsteils aus natürlichen oder synthetischen Lösungen.

Beispielsweise bei Laborarbeiten, bei denen ein bestimmter Bestandteil aus einer Lösung extrahiert werden soll, war es bisher üblich, die Lösung mit einem Lösungsmittel zu versetzen, um den zu extrahierenden Bestandteil aufzulösen, wonach die Lösung zentrifugiert wird, um das Lösungsmittel abzutrennen, zu fraktionieren und zu trocknen, so daß schließlich der interessierende Bestandteil anfällt.

Arbeiten dieser Art wurden bisher derart durchgeführt, daß unter Verwendung unterschiedlicher Instrumente und Einrichtungen das Lösungsmittel manuell beigemischt wird, daß das die Lösung enthaltende Gefäß in eine Schütteleinrichtung eingesetzt wird, daß das Gefäß nach dem Schüttelvorgang in die Zentrifuge eingesetzt wird, daß das Lösungsmittel nach dem Zentrifugieren fraktioniert wird, und daß dann der Extrakt in einen Trockner eingeschüttet wird, so daß also ein beträchtlicher Arbeitsaufwand durch die Bedienungsperson erforderlich ist. Deshalb sind normalerweise eine oder gar mehrere Bedienungspersonen erforderlich, was einen verhältnismäßig hohen Zeit- und Kostenaufwand bedingt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen automatisch arbeitenden Extraktor anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen automatisch arbeitenden Exeraktor gelöst, der einen Drehtisch enthält, der durch einen Antriebsmechanismus mit hoher Drehzahl drehbar und ein Anhalten in einer gewünschten

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Drehtage ermöglicht. Es sind eine große Anzahl von Trägern für Behantiiungsgefäße vorgesehen, um diese verschwenken zu können. Die Träge^r sind entlang dem Umfang des Drehtische in vorherbestimmten Abstä/iden angeordnet. Saugstutzen zum Ansaugen einer Lösung in den Behandlungsgefäßen oder zum P- schicken oder Absaugen der Lösung nach einer Reaktion etc. sind über der stationären Drehlage der Behandlungsgefäße an dem Drehtisch angeordnet, und durch Hebeeinrichtungen auf und ab beweglich. Eine Schütteleinrichtung für Behandlungsgefäße und ein Heiztank zur Lagerung der Behandlungsgefäße sind über und unter der stationären Drehlage eines oder mehrerer der Behandlungsgefäße angeordnet und durch eine Hebeeinrichtung nach oben und unten beweglich. Eine zwangsläufig angetriebene Abzugseinrichtung wird zu der Öffnung der Behandlungsgefäße in dem Heiztank mit Hilfe einer Hebeeinrichtung abgesenkt. Die Rotation und das Anhalten des Drehtischs,.die Betätigung der Hebeeinrichtungen, das Ansaugen und die Beschickung mit den Stutzen, sowie die Arbeitsweise der Schütteieinrichtung, des Heiztanks und der Abzugseinrichtung erfolgen sequentiell und automatisch mit einem vorherbestimmten Programm.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Extraktors gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Drehtisch in Fig. 1;

Fig. 3 eine Untenansicht einer in vertikaler Richtung über dem Drehtisch

bewegliehen Stützeinrichtung;

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Schütteleinrichtung;

Fig. 5 eine Teilansicht eines Behandlungsgefäßes;

Fig. 6 eine Schnittansicht der Schütteleinrichtung während des Betriebs; und

Fig. 7 eine Schnittansicht durch die Trockeneinrichtung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Drehtisch 1 an einer zentralen Welle 2 angeordnet, die durch einen Motor 3 mit hoher Drehzahl antreibbar ist. Eine Scheibe 4 an der Welle 2 dient zum Nachweis des Drehwinkels des Drehtische. Die Scheibe 4 weist Öffnungen auf, die durch eine Nachweiseinrichtung 4a feststellbar sind, um eine Steuerung des Motors 3 zum Drehen des Drehtischs um e^!nen erforderlichen Winkel oder zum Anhalten des Drehtischs zu ermöglichen.

Träger 5 für Behandlungsgefäße sind entlang dem Umfang des Drehtischs 1 mit vorherbestimmten Abständen angeordnet. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist jeder Träger 5 eine Ausnehmung 6 auf, die durch Ausschnitte des

Umfangs des Drehtischs in radialer Richtung begrenzt sind. Ein Stützring 8 ist drehbar um zwei horizontale Stifte 7 angeordnet, die in Dr ehrichtung des Drehtischs 1 verlaufen und innerhalb der Ausnehmung 6 vorgesehen sind. Die Enden der Stifte 7 ragen zu dem Innenumfang des Stützrings 8 vor.

In jedem dieser Stützringe 8 ist ein Behandlungsgefäß 9 angeordnet. Wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, ist ein Bajonnetverschluß mit einem Führungsschlitz 10 am Außenumfang des oberen Endes des Gefäßes 9 vorgesehen und ein Stift 7 ragt in diesen Führungsschlitz 10 vor,.so daß das betreffende Behandlungsgefäß 9 nach einer Drehung arretiert ist. Ein vertikaler Abschnitt 10a des L-förmigen Führungsschlitzes ermöglicht, daß der Stift 7 mit dem Behandlungsgefäß 9 nach oben und unten entlang dem Abschnitt 10a bewegt werden kann.

Ein Stutzen 11 (Fig. 1) zur Beschickung mit Lösung ist über dem Drehtisch 1 in einer Lage angeordnet, die einer Lage über der stationären Lage eines der Träger für Behandlungsgefäße entspricht. Der Stutzen 11 ist mit Hilfe einer Hebeeinrichtung 12 in vertikaler Richtung verschiebbar. Der zur Zufuhr von Lösung dienende Stutzen 11 steht mit einer Pumpe 13 über eine Durchflußteitung in Verbindung, die in einen Tank 14 für Lösung vorragt.

Ein Stutzen 15 ist relativ zu einer anderen stationären Drehlage angeordnet, und an einer Trägerscheibe 17 befestigt, die durch eine Hebeeinrichtung 16 in vertikaler Richtung beweglich ist. Es können mehrere Stutzen 15 zur Beschickung mit Lösungsmittel vorgesehen sein, die über eine Leitung mit einer Pumpe 18 mit einem Tank 19 für Lösungsmittel in Verbindung stehen.

Die Trägerscheibe 17 ist mit einem Ansaugstutzen zum Fraktionieren des für die Extraktion dienenden Lösungsmittels versehen. Der Saugstutzen 20 dient zum Ansaugen von Lösungsmittel für die zu extrahierende Substanz und ermöglicht eine Beschickung eines anderen Behandiungsgefäßes 9.

Eine Schütteleinrichtung 21 ist an einer Trägerplatte 22 unter dem Drehtisch 1 angeordnet. Die Trägerplatte 22 ist durch eine Hebeeinrichtung 23 in vertikaler Richtung verschiebbar, die unter der Trägerplatte angeordnet ist.

Die Schütteleinrichtung 21 dient zum Schütteln der Behandlungsgefäße 9, die an dem Drehtisch 1 angeordnet sind, urn die Lösung mit dem extrahierenden Lösungsmittel innig zu durchmischen und durchzurühren. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, weist die Schütteleinrichtung 21 einen Antriebsmotor 24 auf. An der Abtriebswelle des Motors 24 ist ein Kurbeltrieb 25 vorgesehen, an dessen Kurbelstift ein Schwingkörper 26 drehbar angeordnet ist. Der Motor 24 wird er-

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regt, während die Behandlungsgefäße 9 durch ein Niederhaiteglied 27 gehaltert werden, das an der Trägerscheibe 20 über dem Drehtisch 1 angeordnet ist. Das Niederhalteglied 27 ist an einem elastischen Glied 28 aus Gummi oder dergleichen Material angeordnet.

Ein Trockner 29 (Fig. 3) enthält einen Heiztank 31, der durch die Hebeeinrichtung 23 in Fig. 1 in vertikaler Richtung beweglich ist, sowie eine zwangsläufig arbeitende Abzugseinrichtung 33, die durch eine Hebeeinrichtung 32 über dem Drehtisch 1 in eine dem Heiztank 31 entsprechende Lage verschiebbar ist. Die Abzugseinrichtung 33 besteht aus einem Stopfen 34 zum Schließen der Öffnung eines Behandlungsgefäßes 9. Eine Düse 35 ragt nach unten von diesem Stopfen 34 vor. Eine Abzugsöffnung 36 ist in dem Stopfen 34 ausgebildet, die über einen Kanal in dem Stopfen mit dem Innenraum des Behandlungsgefäßes 9 in Verbhdung steht. Inertes Gas wird durch die Düse 35 eingeblasen und durch den Heiztank 31 erhitztes und verdampftes Lösungsmittel wird durch die Abzugsöffnung 36 abgeJeitet.

Bei dem beschriebenen Extraktor erfolgt eine sequentielle Betätigung aller Elemente, um die Extraktion durchführen zu können. Die Arbeitsweise wird durch eine automatische Steuereinrichtung gesteuert, die einen Mikrocomputer enthält.

im folgenden soll die Arbeitsweise näher erläutert werden. Zuerst werden die Behandlungsgefäße 9 in die Träger 5 an dem Drehtisch 1 eingesetzt. Dann wird der Drehtisch 1 gedreht und die Behandlungsgefäße in den Trägern 5 werden in einer Lage unter dem zur Beschickung mit Lösung dienenden Stutzen angehalten. Der Stutzen 11 wird dann abgesenkt, um eine vorherbestimmte Menge der Lösung dem betreffenden Behandlungsgefäß 9 zuzuführen. Die Behandlungsgefäße 9 werden dann aufeinanderfolgend unter dem Stutzen 15 angeordnet, um eine vorherbestimmte Menge des zum extrahierenden dienenden Lösungsmittels beim Absenken des Stutzens 15 zuzuführen. Danach wird der Drehtisch 1 wieder gedreht und angehalten, wenn sich ein Behandlungsgefäß 9 über der Schütteleinrichtung 21 befindet. Die Schütteleinrichtung 21 wird dann angehoben und das Niederhalteglied 27 abgesenkt, um das Behandlungsgefäß 9 zwischen dem Niederhalteglied 27 und dem Schwingkörper 26 einzuklemmen. Der Motor 24 wird dann erregt, um die Mischung in dem Behandlungsgefäß 9 gut zu durchmischen.

Danach werden die Schütteleinrichtung 21 und das Niederhalteglied 27 in ihre Ausgangslage zurückbewegt, so daß der Drehtisch 1 dann mit hoher Drehzahl gedreht werden kann, um die enthaltene Lösung zu zentrifugieren.

Nach dem Zentrifugieren wird ein Behandlungsgefäß 9 unter dem Absaugstutzen 20 angehalten, um das oben schwimmende extrahierende Lösungsmittel abzusaugen. Nach dem Absaugen wird dieser Stutzen wieder angehoben und der Drehtisch 1 so gedreht, daß ein leeres Behandlungsgefäß 9 unter dem Stutzen 20 angeordnet ist, um diesen Behandlungsbehälter nach dem Absenken des Stutzens mit dem Lösungsmittel zu beschicken.

Das das Lösungsmittel enthaltende Behandlungsgefäß 9 wird dann in die Lage über dem Trockner bewegt. Der Heiztank 31 wird dann angehoben und gleichzeitig wird die zwangsläufige Abzugseinrichtung abgesenkt, um das Lösungsmittel zu erhitzen und zu trocken, um das gewünschte Extrakt zu erhalten. Dabei erfolgt eine zwangsweise Ableitung des erzeugten Da mpfs.

Anstelle des beschriebenen Trockners oder der Schiitteleinrichtung können auch andere Trockner und Schütteleinrichtungen an sich bekannter Art Verwendung finden.

Bei dem beschriebenen automatischen Extraktor kann deshalb der Drehtisch mit hoher Drehzahl angetrieben und in vorherbestimmten Winkellagen angehalten werden. Die Behandlungsgefäße sind an dem Drehtisch verschwenkbar gelagert. Die Stutzen für Lösung und Lösungsmittel sind über dem Drehtisch und der Schütteleinrichtung angeordnet. Auch der Heiztank und die Abzugseinrichtung sind derart angeordnet, daß alle Elemente des Extraktors automatisch entsprechend einem vorherbestimmten Programm betätigt werden können. Deshalb kann praktisch ohne manuelle Arbeit automatisch eine Extraktion durchgeführt werden.

Claims

*blf?L-PHYS. F. ENDLICH

PATENTANWALT

EUROPEAN PATENT ATTORNEY

F. ENDLICH. POSTFACH 13 26, D-8034 GERMERING

TELEFON (089) 84 36 38

TELEX: 52 173Opoted

CABLES PATENOLICH GERMERING

BLUMENSTRASSE 8

D-8034 GERMERiNÜ

25. Juli 1983 E/m Meine Akte: D-5114

. , . Kabushiki Kaisha Daini Seikosha,.Tokyo. Japan und Anmelderin: "

Sanuki Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo, Japan

Patentanspruch

Extraktor bestehend aus:

einem Drehtisch (1), der durch eine Antriebseinrichtung (2,3) mit hoher Drehzahl antreibbar und in vorherbestimmten Winkellagen anhaltbar ist, aus einer Anzahl von Trägern (5) für. Behandlungsgefäße (9), die entlang dem Umfang des Drehtischs in vorherbestimmten Abständen verschwenkbar angeordnet sind,

Stutzen (11,15,20) zum Beschicken und/oder Absaugen von Flüssigkeiten in den Behandlungsgefäßen (9), die über dem Drehtisch (1) über einem betreffenden Behandlungsgefäß in den angehaltenen Lagen des Drehtischs angeordnet sind und in vertikaler Richtung durch eine Hebeeinrichtung (32) verschiebbar sind,

einer Schütteleinrichtung (21) für ein Behandlungsgefäß und einem Heiztank (31) die über oder unter der Anhaltelage oder den Anhaltelagen eines oder mehrerer Behandlungsgefäße angeordnet sind und durch eine Hebeeinrichtung (23) in vertikaler Richtung verschiebbar sind, sowie aus einer zwangsläufigen Abzugseinrichtung, die durch eine Hebeeinrichtung zu der Öffnung eines Behandlungsgefäßes in dem Heiztank in vertikaler Richtung verschiebbar ist. wobei

Drehbewegungen und das Anhalten des Drehtischs, das Anheben und Absenken, das Absaugen und das Beschicken mit den Stutzen, die Arbeitsweise der Schütteleinrichtung, des Heiztanks und der Abzugseinrichtung sequentiell und automatisch entsprechend einem vorherbestimmten Programm durchführbar sind.