SU1675723A1 - Устройство дл отбора и передачи продукта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике про- боотбора и может быть использовано в химической , пищевой, микробиологической и других отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  повышение представительности пробы за счет улучшени  условий стерилизации. Устройство содержит переносной сосуд с осевым направл ющим и сифонным каналами, герметично устанавливаемый на пробоотборном патрубке аппарата , при этом уплотн ющие элементы выполнены с полостью, заполненной стерилизующим агентом. В направл ющем канале переносного сосуда установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени  пола  игла, через внутренний канал которой осуществл етс  отбор пробы. Положительный эффект достигаетс  благодар  снабжению иглы запорным органом, герметизирующим ее внутренний канал, выполненным в виде ступенчатого стержн  с заостренным наконечником, св занного с приводом возвратно-поступательного перемещени . 10 ил. ч te

Description

Изобретение относитс  к технике про- боотбора и может быть использовано в пищевой , химической, микробиологической и других отрасл х промышленности дл  вз ти  жидких проб из емкостных аппаратов или введени  в аппарат технологических добавок или посевного материала в услови х стерильности.

Целью изобретени   вл етс  повышение представительности пробы за счет улучшени  условий стерилизации и исключени  контакта элементов пробоотборного тракта с внешней средой.

На фиг.1 показано устройство, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; нафиг.З-5-узел I на фиг.1; на

фиг.6 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг.7 - вид В на фиг.6, прижимной механизм патрубка в положении дополнительного обжати  эластичного элемента; на фиг.8 - то же, прижимной механизм патрубка в положении номинального обжати  эластичного элемента; на фиг.9 - сечение Г-Г на фиг.1; на фиг. 10 - сосуд с полностью выдвинутой иглой при передаче продукта в лаборатории. Устройство содержит сосуд 1, герметично установленный на патрубке 2, внутри которого размещен эластичный элемент 3. Патрубок 2 снабжен прижимным механизмом 4, закрепленным на аппарате 5. Сосуд 1 крепитс  на патрубке 2 с помощью штурвала 6. Сосуд 1 содержит корпус 7, внутренOs VI

СП

VJ ю со

н   полость которого св зана с воздушным биологическим фильтром 8. Пробоотборна  игла 9 установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени  в на- правл  ющем канале 0, который сообщаетс  с сифонным каналом 11, выполненным в корпусе 7.

Игла 9 состоит из тонкостенной трубки

12,внутри которой с возможностью перемещени  установлен ступенчатый стержень

13,причем один его конец (большего диа- метра)св зан с кнопкой 14, другой (меньшего диаметра) - с заостренным глухим наконечником 15, последний посредством установленной на нем уплотнительной прокладки 16 и имеющеес  в конструкции кнопки 14 пружины 17 сжати  герметично прижимаетс  к трубке 12.

Герметизаци  внутренней полости сосуда 1 относительно внешней среды при возвратно-поступательном перемещении иглы 9 обеспечиваетс  эластичными элементами 18, герметично (с нат гом) установленными в гнездах 19 и 20 корпуса 7 по обе стороны направл ющего канала 10, имеющими расположенные по оси иглы 9 отверсти  (не показаны) диаметром, равным 0,7-0,8 диаметра трубки 12. При таком соотношении диаметров бокова  поверхность трубки 12 посто нно обжимаетс  материалом эластичных элементов 18. Последние установлены в гнездах 19 и 20 и выполнены со шлюзами 21 и 22, заполн емыми стерилизующим агентом, шлюзы укупориваютс  эластичными пробками 23 и 24.

Герметизаци  внутренней полости сосуда 1 при возвратно-поступательном пере- мещении стержн  13 относительно внешней среды обеспечиваетс  посредством эластичной мембраны 25 кнопки 14. Подвижна  плоскость мембраны 25 герметично закреплена на штуцере 26 стержн  13 кожухом 27. Неподвижна  плоскость мембраны 25 герметично закреплена на штуцере 28 трубки 12 накидной гайки 29.

В трубке 12 имеетс  отверстие 30, в исходном положении рассто ние L между осью сифонного канала 11 и осью отверст и  30 равно величине полного хода иглы 9.

В направл ющем канале 10, а также в стержне 13 расположены дополнительные уплотнительные эластичные элементы 31 и 32 дл  обеспечени  направленного потока перетекающего продукта и таким образом, ограничени  контакта его с рабочими поверхност ми составных частей сосуда 1.

Игла 9 перемещаетс  с помощью пары винт-гайка, при этом винт 33 жестко св зан с трубкой 12, а гайка 34 - с маховичком 35

гайка 34 подсоедин етс  к корпусу 7 накидной гайкой 36, последн   фиксирует в гнезде 19 корпуса 7 эластичный элемент 18, гайка 34 имеет возможность вращатьс 

и перемещать иглу 9. Эластичный элемент 18 фиксируетс  в гнезде 20 накидной гайкой 37.

Игла 9 имеет только поступательное перемещение, так как удерживаетс  от

0 проворота посто нными силами сцеплени  (трени ), возникающими в результате обжати  эластичными элементами 18 и 31 боковой поверхности трубки 12 и дополнительными силами сцеплени , возникающи5 ми при прохождении иглой 9 эластичного элемента 3.

Эластичный элемент 3 герметично (с нат гом ), установленный в патрубке 2, состоит из двух половин а и б, между которыми на0 ходитс  шайба 38 с радиальными отверсти-  ми 39, укупоренными эластичными пробками 40, размещенными в патрубке 2, и выполнен с осевым отверстием 41. Диаметр последнего D и диаметр d выступа

5 гнезда 42 аппарата 5 наход тс  в следующей зависимости: D(1,1-1,2)d. Объем, образованный осевым отверстием 41, и объемы полостей имеющихс  в половинах а и б углублений образуют шлюз 43 дл  заполнени 

0 стерилизующим агентом. Длина шлюза 43 С находитс  в зависимости от длины 1 участка иглы 9, контактирующего с продуктом (в аппарате 5) и с его остатками (в щели половины б эластичного/элемента 3), а именно ,1Ei.

5 Дл  выполнени  условий самозат гивани  щели, образующейс  в результате прокола иглой 9 эластичного элемента 3, диаметр последнего DI и диаметр di трубки 12 наход тс  в следующей зависимости:

Q DHlO-11)di.

Прижимной механизм 4 состоит из прижимной каретки 44, котора  одним своим концом шарнирно закреплена на корпусе аппарата 5, а другим с руко ткой 45 имеет

5 возможность входить в зацепление с откидным болтом 46, шарнирно подсоединенным к корпусу аппарата 5.

В случае креплени  прижимным механизмом 4 патрубка 2 с эластичным элеменQ том 3 при прижатии последнего к выступам гнезда 42 аппарата 5 величина обжати  половины б эластичного элемента 3 на выступах гнезда 42 достигает 40% и создает дополнительные услови  в половине б дл 

г зат гивани  щели от прокола иглой 9.

В случае отсутстви  зацеплени  между прижимной кареткой 44 и откидным болтом 46усилие прижати  эластичного элемента 3 к выступам гнезда 42 передаетс , через фланец перемещающегос  в направл ющей

гнезда 47 аппарата 5 патрубка 2 на болты 48, жестко закрепленные на корпусе аппарата 5, при этом величина обжати  половины б эластичного элемента 3 на выступах гнезда 42 составл ет 20%.

Устройство работает следующим образом .

На начальной стадии прижимной механизм 4 находитс  в положении, показанном на фиг.7, и обеспечивает максимальное зат гивание щели в половине б эластичного элемента 3, образовавшейс  в последнем от предыдущих проколов при выполнении аналогичных операций. Эта мера в сочетании с наличием заполненного перед циклом ферментации стерилизующим агентом шлюза 43 обеспечивает требовани  производственной санитарии в период между операци ми по отбору пробы из аппарата или введению посевного материала в аппарат.

Дл  проведени  операции отбора пробы сосуд 1 стерилизуетс  в автоклаве, при этом игла 9 занимает положение, при котором прижатый к трубке 12 заостренный глухой наконечник 15 находитс  в теле уплотнительного элемента 18. Необходимо отметить, что наличие в конструкции сосуда 1 заостренного глухого наконечника 15, посто нно герметизирующего иглу 9. кроме отрезков времени нахождени  его в рабочей полости аппарата 5 дл  целенаправленного соединени  последней с рабочей полостью сосуда 1 (при отборе пробы и т.д.), исключает ее контакт с окружающей средой и тем самым обеспечивает асептику при работе устройства, достоверность отобранного продукта в сосуде 1 или исключение контаминации целевого продукта в аппарате 5, а также санитарно-гигиенические усло- ви  дл  работы обслуживающего персонала. Сосуд 1 охлаждаетс , пробки 23 и 24 вынимаютс , и в шлюзы 21 и 22 пипеткой или шприцем подаетс  стерилизующий агент, шлюзы 21 и 22 вновь укупориваютс  пробками 23 и 24.

Сосуд 1 доставл етс  к аппарату 5 и закрепл етс  штурвалом 6 на корпусе патрубка 2.

Вращением маховичка 35 по часовой стрелке игла 9 перемещаетс  и, прокалыва  заостренным наконечником 15 половину а эластичного элемента 3, доходит до указанного положени  (фиг.З) которое соответствует совмещению с торцом маховичка 35 грани гп2 контрастной риски, имеющейс  на трубке 12 (риска имеет ширину т, равную 2-3 мм, фиг,1) и фиксируетс  визуально. В шлюзе 43 со стерилизующим агентом производитс  стерилизаци  заостренного наконечника 15.

Так как конструктивное решение по герметизации внутренней полости сосуда 1 и 5 аппарата 5 при возвратно-поступательном перемещении иглы 9 однотипно и реализуетс  посредством эластичных элементов со стерилизующими шлюзами, то дл  равноценного коррозионного воздействи  стери- 0 лизующих агентов на металлические детали устройства с учетом разной продолжительности нахождени  их в указанных шлюзах рекомендуетс  примен ть в шлюзах 21 и 22 сосуда более сильный стерилизатор - окис5 литель, а в шлюзе43 аппарата -менеесильный , но стерилизацию иглы в нем производить с выдержкой по времени.

После стерилизации в шлюзе 43 заостренного наконечника 15 и прилежащей к

0 нему поверхности иглы 9 вращением маховичка 35 производитс  небольшое подвиже- ние иглы 9 до совмещени  с торцом маховичка 35 грани mi контрастной риски (что соответствует расположению заострен5 ного наконечника 15 на 2-3 мм в теле поло- вины б эластичного элемента 3). Непосредственно после этого производитс  расцепление прижимной каретки 44 и откидного болта 46 дл  сн ти  дополнитель0 ного обжати  материала половины б эластичного элемента 3 и обеспечени  прохождени  иглы 9 через половины б с усилием на маховичке 35 от силы трени  между боковой поверхностью-трубки 12 и

5 материалом эластичного элемента 3, аналогичным при прохождении его через половину а.

Вращением маховичка 35 по часовой стрелке до упора (упор обеспечиваетс  со0 прикосновением торца винта 33 с торцом шайбы накидной гайки 36) игла 9. пройд  свой полный ход L, переводитс  в положение (фиг.4), при котором ось отверсти  30 совмещаетс  с осью сифонного канала 11.

5 Дл  дальнейшего проведени  операции необходимо удалить из трубы передавлива- ни  аппарата 5 продукт, оставшийс  в ней от предыдущей операции. Дл  этого, в случае наличи  в аппарате 5 избыточного давQ лени , штуцер фильтра 8 соедин етс  с магистралью сжатого воздуха с избыточным давлением, большим избыточного давлени  в аппарате 5 на величину (0,01-0,02) МПа. При нажатии на кожух 27 кнопки 14 стерс жень 13 перемещаетс  и перемещает заостренный наконечник 15, игла 9 открываетс , соедин   рабочую полость сосуда 1 с рабочей полостью аппарата 5, что соответствует выдавливанию под более высоким давлением продукта из трубы передавливани  аппарата 5. В случае наличи  в емкостном аппарате 5 разрежени  кожух 27 кнопки 14 нажимаетс  и далее процесс удалени  продукта из трубы передавливани  протекает описанным образом. Так как горизонтальный участок трубы передавливани  имеет небольшой уклон (фиг.З), продукт, наход щийс  в ней, удал етс  полностью, не оставл   застойной зоны, что положительно сказываетс  на достоверности отбираемой пробы.

Дл  проведени  операции непосредственно отбора пробы кожух 27 кнопки 14 нажимаетс  и удерживаетс  в таком положении в течение всей продолжительности наполнени  сосуда 1, котора  контролируетс , например, по секундомеру. Если аппарат 5 находитс  под избыточным давлением, пррдукт перетекает из аппарата 5 в переносной сосуд 1 под действием разности избыточного давлени  в аппарате 5 и атмосферного в сосуде 1. Если аппарат находитс  под разрежением, дл  создани  разности давлений и условий дл  перетекани  продукта необходимо штуцер фильтра 8 соединить с вакуумной магистралью, абсолютное давление которой меньше абсолютного давлени  в аппарате 5 на величину (0,01-0,02) МПа.

По окончании заполнени  сосуда 1 пробой кожух 27 кнопки 1 4 возвращаетс  в исходное положение, которое соответствует отсоединению рабочей полости аппарата 5 от рабочей полости сосуда 1 (фиг.4) и герметизации трубки 12 иглы 9.

Вращением маховичка 35 против часовой стрелки игла 9 переводитс  в положение , фиксируемое совмещением грани mi риски с торцом маховичка 35 (что соответствует перемещению заостренного наконечника 15 на 2-3 мм в тело половины б эластичною элемента 3). Непосредствен но после этого производитс  прижатие патрубка 2 кареткой 44 и создание допол нительного обжати  материала половины б. После прижати  патрубка 2 вращением маховичка 35 против часовой стрелки производитс  чебольшое перемещение иглы 9 до совмещени  с торцом маховичка 35 грани rri2 риски и в этом положении ( фиг.З) производитс  стери лизаци  заостренного наконечника 15 и прилежащей к-нему поверхности иглы 9 и течение 5--8 мин. Дальнейшим враще нием маховичка 35 против часовой стрел- пи до упора игла 9 возвращаетс  в исходное положение (фиг.1)

Сосуд I с помощью штурвала 6 отсоедин етс  от патрубка 2 и переноситс  в лабораторию дл  исследовани  отобранной

v прпбы и далее на промывку и подготовку дл  следующей операции.

В лаборатории работу провод т следующим образом. Сосуд 1 устанавливаетс 

или на стол выт жного шкафа, обдуваемого стерильным воздухом, или в стерильный бокс. Вращением маховичка 35 по часовой стрелке до упора игла 9 выводитс  в крайнее положение, под заостренный наконеч0 ник 15 подводитс  лабораторна  посуда, например, чашка Петри, пробирка и т.п. (фиг. 10), штуцер фильтра 8 соедин етс  с магистралью сжатого воздуха с избыточным давлением (0,008-0,01) МПа. Кратко5 временным нажатием кожуха 27 кнопки 14 отобранна  проба поступает по сифонному и направл ющему каналам в отверстие 30 и, протека  по трубке 12, вытекает из нее, в нужном количестве заполн   лабо0 раторную посуду. При изменении в конструкции корпуса 7 сосуда 1 сообщающихс  друг с другом направл ющего и сифонного каналов в сочетании с наличием в конструкции сосуда 1 подвижной иглы с отвер5 сгием 30 возможно нар ду с операцией отбора продукта из аппарата 5, т.е. заполнени  сосуда 1, осуществл ть операцию передачи продукта из сосуда 1, т.е. его опорожнение.

0 Дл  создани  более жестких условий в плане обеспечени  достоверности отобранной пробы после выведени  иглы 9 в крайнее положение на нем монтируетс  защитное кольцо (проволочка, обмотанна 

5 ватным валиком, пропитанным спиртом). Кольцо поджигаетс ,и проба в нужном количестве разливаетс  в лабораторную посуду в пламени гор щего спирта, которое с одной стороны предотвращает смешивание мате0 риала пробы с окружающим воздухом, а с другой - попадание аэрозолей материала пробы в окружающую среду.

Дл  проведени  операции передачи посевного материала или технологической до5 бзвки в аппарат 5 сосуд 1 стерилизуетс  в автоклаве, и в шлюзы 21 и 22 подаетс  стерилизующий агент.

Дл  наполнени  простерилизованного сосуда 1 питательной средой или стериль0 ной технологической добавкой в асептических услови х используютс  элементы устройства, а именно патрубок 2 с штурвалом 6, укупоренный эластичным элементом 3 со шлюзом 43, заполненным стерилизую5 щим агентом, а роль аппарата 5 с выступами гнезда 42 и направл ющей гнезда 47, а также с прижимным механизмом 4 в данном спучае выполн етс  контейнер с посевным материалом или со стерильной технологической добавкой.

Сосуд 1 штурвалом 6 подсоедин етс  к патрубку 2 контейнера и выполн ютс  действи , указанные при описании операции отбора пробы.

Количество перетекшего материала можно контролировать, например, по смотровому стеклу на контейнере. По окончании операции наполнени  сосуд 1 отсоедин етс  от контейнера.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает соблюдение асептических условий при отборе и передаче продукта и при опорожнении сосуда за счет снабжени  иглы запор- ным узлом при одновременном обеспечении удобства эксплуатации любого объема переносного сосуда путем исключени  перемещени  последнего и выполнени  иглы подвижной.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  отбора и передачи продукта из аппарата, содержащее переносной

   сосуд с полой иглой и средства дл  герметизации и стерилизации, установленные на пробоотборном патрубке аппарата, отличающеес  тем, что, с целью повышени 

   5 представительности пробы за счет улучшени  условий стерилизации и исключени  контакта элементов пробоотборного тракта с внешней средой, переносной сосуд выполнен с сообщающимис  направл ю0 щим и сифонным каналами, при этом пола  игла выполнена с радиальным отверстием, установлена в направл ющем канале с возможностью возвратно-поступательного перемещени  и сообщени  ра5 диального отверсти  с сифонным каналом и снабжена запорным органом, выпол- ненным в виде ступенчатого стержн  с приводом возвратно-поступательного перемещени , установленного в полости

   0 иглы и снабженного заостренным наконечником на конце, обращенном к пробо- отборному патрубку.

   #

   Фиг.1

   и to

   Ј-гпф

   2 Мф

   tt

   C2iSi9l

   12

   Фиг.6 42 6

   /

   Pui.8

   25 Риг.9

   п