RU206888U1

RU206888U1 - Stirring device

Info

Publication number: RU206888U1
Application number: RU2021113209U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Гришин; Рустам Саясович Гиматдинов
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Полезная модель относится к области экстракции и концентрирования микрокомпонентов в аналитических лабораториях различных ведомств (медицины, химии, Санитарно-эпидемиологической службы, Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий) при определении содержания загрязнения в объектах окружающей среды и может быть использована в промышленности для экстракции и концентрирования веществ в различных технологических процессах. Задачами полезной модели являются: расширение диапазона обрабатываемых жидких смесей (1-1000 мл); уменьшение сортамента перемешивающих устройств; увеличение эффективности перемешивания и уменьшение времени работы. Техническим результатом полезной модели является расширение диапазона обрабатываемых объемов жидких смесей и улучшение условий перемешивания обрабатываемых смесей.The utility model relates to the field of extraction and concentration of microcomponents in analytical laboratories of various departments (medicine, chemistry, the Sanitary and Epidemiological Service, the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of the Consequences of Natural Disasters) when determining the content of pollution in environmental objects and can be used in industry for the extraction and concentration of substances in various technological processes. The objectives of the utility model are: expanding the range of processed liquid mixtures (1-1000 ml); reduction of the range of mixing devices; increased mixing efficiency and reduced operating time. The technical result of the utility model is to expand the range of processed volumes of liquid mixtures and improve the conditions for mixing the processed mixtures.

Description

Полезная модель относится к области экстракции и концентрирования микрокомпонентов в аналитических лабораториях различных ведомств (медицины, химии, санитарно-эпидемиологической службы, Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий) при определении содержания загрязнения в объектах окружающей среды и может быть использована в промышленности для экстракции и концентрирования веществ в различных технологических процессах.The utility model relates to the field of extraction and concentration of microcomponents in analytical laboratories of various departments (medicine, chemistry, sanitary and epidemiological service, the Ministry of the Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of the Consequences of Natural Disasters) when determining the content of pollution in environmental objects and can be used in industry for the extraction and concentration of substances in various technological processes.

Существует множество перемешивающих устройств, используемых в практике, например, аппараты для встряхивания АВУ-1, АВБ-4П [Справочник. Оборудование химических лабораторий / А.П.Мусакин, Ф.Ю.Рачинский, К.Д.Суглобова. – Л.: Химия, 1978. – 101 с.], перемешивающие устройства ПЭ-6300, ПЭ-6410 [Каталог приборов АО «ЭКРОС», С. 12 и 13, 1988 и 1989 гг.].There are many mixing devices used in practice, for example, devices for shaking AVU-1, AVB-4P [Handbook. Equipment for chemical laboratories / A.P. Musakin, F.Yu. Rachinsky, K.D. Suglobova. - L .: Chemistry, 1978. - 101 p.], Mixing devices PE-6300, PE-6410 [Catalog of devices of JSC "EKROS", pp. 12 and 13, 1988 and 1989].

Наиболее близким аналогом по технической сущности является перемешивающее устройство ПЭ-6410, содержащее корпус с регулируемым электроприводом и блоком управления, платформу с ограждением, фиксирующими валиками и термоблоком.The closest analogue in technical essence is the PE-6410 mixing device containing a housing with an adjustable electric drive and a control unit, a platform with a fence, fixing rollers and a thermoblock.

Данное устройство принято за прототип.This device is taken as a prototype.

Недостатками являются:The disadvantages are:

- недостаточно широкий диапазон емкостей обрабатываемых смесей (100 – 1000 мл);- insufficiently wide range of containers of processed mixtures (100 - 1000 ml);

- относительно длительное время на перемешивание.- relatively long mixing time.

Задачей заявляемой полезной модели являются:The objectives of the claimed utility model are:

- расширение диапазона обрабатываемых жидких смесей (1– 1000 мл);- expanding the range of processed liquid mixtures (1–1000 ml);

- уменьшение сортамента перемешивающих устройств;- reduction of the range of mixing devices;

- увеличение эффективности перемешивания и уменьшение времени работы.- an increase in the mixing efficiency and a decrease in the operating time.

Техническим результатом полезной модели является расширение диапазона обрабатываемых объемов жидких смесей и улучшение условий перемешивания обрабатываемых смесей.The technical result of the utility model is to expand the range of processed volumes of liquid mixtures and improve the conditions for mixing the processed mixtures.

Технический результат заявленной полезной модели достигается за счет того, что устройство перемешивающее, содержащее корпус, внутри которого размещены регулируемый электропривод, блок управления и платформа с ограждением, фиксирующими элементами и электроподогревом, особенность заключается в том, что на корпусе установлены стойки, а на платформе закреплен вертикально вал штатива и на боковой поверхности корпуса установлены элементы колебательных механизмов. The technical result of the claimed utility model is achieved due to the fact that the mixing device contains a housing, inside of which there are an adjustable electric drive, a control unit and a platform with a fence, fixing elements and electric heating, the peculiarity is that racks are installed on the housing, and fixed on the platform the tripod shaft is vertically and the elements of oscillating mechanisms are installed on the side surface of the body.

В частном случае реализации заявленного технического решения изготовлен со съемным колебательным штативом, устанавливаемом на стойках. In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, it is manufactured with a removable oscillating stand mounted on racks.

В частном случае реализации заявленного технического решения устройство изготовлено с кольцевым штативом с колебательным элементом, закрепляемым подвижно на валу.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the device is made with an annular stand with an oscillating element, movably fixed on the shaft.

Преимуществом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшение перемешивания обрабатываемых смесей.The advantage provided by the above set of features is the improved mixing of the processed mixtures.

Детали, признаки, а также преимущества настоящей полезной модели следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, as well as the advantages of the present utility model follow from the following description of the options for implementing the claimed technical solution using the drawings, which show:

Фиг. 1 – принципиальная схема перемешивающего устройства;FIG. 1 is a schematic diagram of a mixing device;

Фиг. 2 – принципиальная схема устройства с колебательным штативом в вертикальном направлении;FIG. 2 is a schematic diagram of a device with an oscillating stand in the vertical direction;

Фиг. 3 –принципиальная схема устройства с кольцевым штативом с возможностью колебания по окружности в горизонтальной плоскости. FIG. 3 - schematic diagram of a device with a ring stand with the ability to oscillate around a circle in a horizontal plane.

На фигурах цифрами обозначены следующие позиции: In the figures, the following positions are indicated by numbers:

1 – корпус, 2 – платформа, 3 – ограждение, 4 – вал, 5 – стойки, 6 – элементы колебательного механизма, 7 – съемные фиксирующие элементы, 8 - колебательный штатив, 9 – ось, 10 – рычаг, 11 – кольцевой штатив.1 - body, 2 - platform, 3 - fence, 4 - shaft, 5 - racks, 6 - elements of the oscillating mechanism, 7 - removable fixing elements, 8 - oscillating stand, 9 - axis, 10 - lever, 11 - ring tripod.

Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.

Устройство перемешивающее (Фиг.1) состоит из корпуса 1, внутри которого размещены электропривод, блок управления, платформа 2 с ограждением 3, на платформе 2 дополнительно закреплен вал 4, а на корпусе 1 установлены стойки 5 и элементы колебательного механизма 6. Платформа 2 снабжена фиксирующими элементами 7.The mixing device (Fig. 1) consists of a housing 1, inside of which there are an electric drive, a control unit, a platform 2 with a fence 3, a shaft 4 is additionally fixed on the platform 2, and posts 5 and elements of an oscillating mechanism 6 are installed on the housing 1. fixing elements 7.

В другом варианте технического решения (Фиг.2) перемешивающее устройство оснащено колебательным штативом 8 в вертикальном направлении, осью 9 и рычагом 10. In another embodiment of the technical solution (Fig. 2), the mixing device is equipped with an oscillating stand 8 in the vertical direction, an axis 9 and a lever 10.

В другом варианте технического решения (Фиг.3) перемешивающее устройство оснащено кольцевым штативом 11 с возможностью дополнительного колебания по окружности в горизонтальной плоскости, т.е. с двойным колебательным эффектом. In another embodiment of the technical solution (Fig. 3), the stirring device is equipped with an annular stand 11 with the possibility of additional oscillation along the circumference in the horizontal plane, i.e. with double oscillating effect.

Работает устройство следующим образом: различается три режима перемешивания: продольно-горизонтальное колебание платформы, дополнительно колебание штатива в вертикальной плоскости, кольцевого штатива - по окружности в горизонтальной плоскости.The device operates in the following way: there are three modes of mixing: longitudinal-horizontal oscillation of the platform, additional oscillation of the tripod in the vertical plane, ring tripod - along the circumference in the horizontal plane.

Продольное горизонтальное колебание платформы.Longitudinal horizontal oscillation of the platform.

Для данного варианта исполнения устанавливают широкие в основании колбы (от 1 до 6 штук) с объемом от 100 до 1000 мл обрабатываемой смеси в каждой на платформу. При прямолинейном движении платформы в подобных широких емкостях по бокам образуются вихри, а центр почти спокоен, поэтому в данном варианте необходима минимальная высота смеси. Емкости фиксируют зажимными валиками. Включают электропитание, нагрев платформы. Устанавливают для обработки определенного вида емкостей режим колебания платформы (в пределах до 250 кол/мин). Устанавливают время на перемешивание смеси (в основном до 60 мин.). Включают электропривод. Идет перемешивание, по окончанию процесса обработки реле времени отключает аппарат от электропитания. Убирают зажимные валики, снимают емкости. Аппарат снова готов к работе.For this embodiment, wide flasks at the base (from 1 to 6 pieces) are installed with a volume of 100 to 1000 ml of the processed mixture in each on the platform. With the rectilinear movement of the platform in such wide containers, vortices are formed on the sides, and the center is almost calm, therefore, in this variant, a minimum height of the mixture is required. The containers are fixed with clamping rollers. Turn on the power supply, heating the platform. The platform oscillation mode is set for processing a certain type of containers (up to 250 count / min). Set the time for mixing the mixture (generally up to 60 minutes). Include an electric drive. Stirring is in progress, at the end of the processing process, the time relay disconnects the device from the power supply. The clamping rollers are removed, the containers are removed. The device is ready for use again.

Колебание платформы с установленным на ней вертикальным штативом, раскачивающим в вертикальной плоскости.Oscillation of the platform with a vertical tripod installed on it, swinging in a vertical plane.

Перед началом работы ось колебательного механизма закрепляют неподвижно на стойках платформы. Рычаг колебательного штатива зацепляют за элемент колебательного механизма, расположенный на боковой поверхности корпуса устройства перемешивающего. Далее алгоритм работы перемешивающего устройства аналогичен п.1. Колебания штатива производятся в вертикальной плоскости за счет зацепления рычага штатива с колебательным механизмом, находящимся на боковой поверхности корпуса устройства перемешивающего. Обработка смесей предполагается в пределах от 50 до 100 мл (в каждой их десяти пробирок). При большой высоте и малом диаметре пробирок слои растворителя и образца относительно высокие, и при продольном колебании идет медленная диффузия по высоте, образуются застойные зоны. Поэтому обработку ведут при большой частоте, меньшей амплитуде. В данном варианте исполнения для ускорения перемешивания по высоте производятся колебания по вертикали.Before starting work, the axis of the oscillating mechanism is fixed motionlessly on the platform racks. The lever of the oscillating stand is hooked onto the oscillating mechanism element located on the side surface of the mixing device body. Further, the operation algorithm of the mixing device is similar to item 1. Oscillations of the tripod are made in the vertical plane due to the engagement of the arm of the tripod with an oscillating mechanism located on the side surface of the mixing device body. The processing of mixtures is assumed to be in the range from 50 to 100 ml (in each of ten tubes). With a large height and small diameter of the test tubes, the layers of the solvent and the sample are relatively high, and with longitudinal oscillation there is a slow diffusion along the height, and stagnant zones are formed. Therefore, the processing is carried out at a high frequency, a lower amplitude. In this embodiment, vertical vibrations are made to accelerate mixing in height.

Возвратно-колебательное движение кольцевого штатива по окружности в горизонтальной плоскости.Reciprocating oscillatory movement of the ring tripod along a circle in the horizontal plane.

Алгоритм работы аналогичен п.1, только перед началом работы диск устанавливают на вал платформы, помещают в него кольцевой штатив с емкостями для обработки смесей, например, в пределах от 1 до 20 мл. Для таких малых объемов высота жидкости малая, поэтому достаточно просто осуществлять перемешивание, которое при данном варианте исполнения будет осуществляться по всему объему. Предусмотренная в данном варианте конструкция позволяет одновременно обрабатывать сотни образцов.The operation algorithm is similar to claim 1, only before starting work, the disk is installed on the platform shaft, an annular stand with containers for processing mixtures, for example, in the range from 1 to 20 ml, is placed in it. For such small volumes, the height of the liquid is small, therefore, it is sufficient to simply carry out mixing, which, in this embodiment, will be carried out throughout the volume. The design provided in this variant allows hundreds of samples to be processed simultaneously.

Доработка устройства, перемешивающего вызвана большим ассортиментом обрабатываемых смесей с объемом от 1 до 1000 мл и необходимых емкостей для них. Дело в том, что длительность процесса перемешивания (экстракции) зависит от объемной формы емкостей и от вида и интенсивности перемешивания. Например, в относительно больших емкостях для смесей от 100–1000 мл при движении происходит колебание смеси с завихрением на периферийной части. Колебание происходит слоистое, и перемешивание по вертикали замедленное. Соответственно, если емкость типа пробирки, слой смеси по вертикали значительно превышает диаметр, необходимо учитывать это, и устанавливать большее время на процесс. Кроме того, следует отметить, что частота колебаний у больших емкостей значительно меньше, чем у малых емкостей, а амплитуда колебаний – наоборот. Поэтому на платформе устанавливать фиксирующие элементы для всех диапазонов не целесообразно. Исходя из вышеизложенного, предполагается осуществлять более эффективное перемешивание для высоких пробирок – качающийся цикл, для малых емкостей и высот слоя смеси – вращательно-колебательный цикл по окружности с наложением колебаний самой платформы.The modification of the mixing device is caused by a large assortment of processed mixtures with a volume of 1 to 1000 ml and the necessary containers for them. The fact is that the duration of the mixing (extraction) process depends on the volumetric shape of the containers and on the type and intensity of mixing. For example, in relatively large containers for mixtures from 100–1000 ml, when moving, the mixture oscillates with a swirl on the peripheral part. Oscillation is layered, and vertical mixing is slow. Accordingly, if the container is like a test tube, the vertical layer of the mixture is much larger than the diameter, you must take this into account and set a longer time for the process. In addition, it should be noted that the oscillation frequency of large containers is much less than that of small containers, and the vibration amplitude is the opposite. Therefore, it is not advisable to install fixing elements on the platform for all ranges. Based on the foregoing, it is proposed to carry out more efficient mixing for high test tubes - an oscillating cycle, for small containers and heights of the mixture layer - a rotational-oscillatory cycle around the circumference with the superposition of oscillations of the platform itself.

Предлагаемая полезная модель стала более унифицированной в использовании, она улучшает массообменные характеристики. Кроме того, как показали исследования, дополнительное наложение колебаний на обрабатываемую смесь повышает эффективность перемешивания за счет уменьшения застойных зон, увеличения турбулизации потоков, обеспечивающей более быстрое движение микрокомпонента по всему объему обрабатываемой смеси - соответственно, способствует уменьшении времени на перемешивание.The proposed utility model has become more unified in use, it improves mass transfer characteristics. In addition, as studies have shown, the additional imposition of oscillations on the processed mixture increases the mixing efficiency by reducing stagnant zones, increasing flow turbulization, which ensures faster movement of the microcomponent throughout the volume of the processed mixture - accordingly, it helps to reduce the time for mixing.

Claims

1. A mixing device containing a housing, inside of which there are an adjustable electric drive, a control unit and a platform with a fence, fixing elements and electric heating, characterized in that the stands are mounted on the housing, and the tripod shaft is mounted vertically on the platform, and the elements are installed on the side surface of the housing oscillatory mechanisms.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is made with a removable oscillating tripod mounted on racks.

3. The device according to claim 1, characterized in that it is made with an annular support with an oscillating element, movably fixed on the shaft.