SU776542A3 - Ротор центрифуги дл разделени препаратов по градиенту плотности - Google Patents

Description

Изобретение относится к оборудованию для разделения веществ по фракциям под действием центробежных сил и может быть использовано при научных исследованиях в области биологии, био-5 химии, медицины и Других отраслях промышленности.

Наиболее близким к изобретению является ротор центрифуги, для разделения препаратов по градиенту плотности, представляющий собой тело вращения с вертикально и концентрично расположенными по перифии и имеющими в верхней части резьбовые участки ячейками,Служащими для размещения эластичных.ем- 15 костей с исследуемым препаратом, снабженных коническими заглушками и фиксирующими дисками с резьбой, взаимодействующей с резьбой ячеек ротора [1}.

Диск, прижимая коническую заглушк1{20 заклинивает стенку эластичной емкости’ тежду конической заглушкой и стенками ячейки ротора. Благодаря эластичности емкости обеспечивается относительно прочное,герметичное к утеч- 25 кам уплотнение,эффективное даже при больших давлениях, возникающих при центрифугировании.

Однако, хотя эти уплотнения впрлне удовлетворительны, по мере увели- 30 чения диаметра емкостей иногда могут возникать утечки из них исследуемого препарата, поскольку при больших диаметрах емкостей (более 2,5 мм), а также при увеличении скорости вращения ротора давление на заглушку возрастает.

Целью изобретения является повышение герметичности емкостей.

Поставленная цель достигается тем, что в роторе центрифуги, представляющем собой тело вращения с вертикально и концентрично расположенными по периферии и имеющими в верхней части резьбовые’ участки ячейками, служащими для 'размещения эластичных емкостей с исследуемым препаратом, снабженных коническими заглушками и фиксирующимидисками’ с резьбой, взсамодействующей с резьбой ячеек ротора, в стенке каждой ячейки под фиксирующим диском выполнена выточка, в которой с зазором относительно стенки размещена кольцевая прокладка, внутренняя поверхность которой имеет форму, аналогичную форме ячейки . .

Кроме того, между стенкой каждой емкости и конической заглушкой может быть размещена дополнительная эластичная прокладка.

•776542

На фиг. 1 представлен ротор цент-* рифуги, частичный разрез; на фиг. 2 уплотнение емкости, выполненное в соответствии с предпочтительным вариантом исполнениячасть поперечного сечения; на фиг. 3 - то же, в соответствии с еще одним возможным 5 вариантом исполнения. .

Ротор 1 описываемой центрифуги представляет собой тело вращения с вертикально и концентрично расположенными по его периферии ячейкамц2, 10 в которых размещены емкости 3 для исследуемого препарат'а, изготовленные из любого эластичного материала, включающего полиалломеры,нитрат целлюлозы, нейлон й полипропилен, Верх- 15 няя часть каждой ячейки 2 ротора имеет резьбовой участок 4, эластичные емкости сверху закрыты коническими заглушками 5, которые могут иметь хвостовики,6 для облегчения увеличе- 20 ния их после центрифугирования. Фиксирующие диски 7 с резьбой входят в зацепление с витками резьбы ячеек, закрепляются над хвостовиками 6 конических заглушек 5 и прижимают последние, заклинивая тонкие эластичные стенки емкостей 3 между заглушками и стенками ячеек 2. Эластичность емкостей обеспечивает непроницаемое для жидкости уплотнение, которое является довольно надежным и допускает скорости 30 вращения ротора до 65000 об/мин и выше .

В стенке каждой емкости 3 под фиксирующим диском 7 выполнена выточка

8, в которой с зазором относительно 35 •стенки размещена кольцевая прокладка

9, внутренняя поверхность которой име- ет форму, аналогичную форме ячейки. При таком выполнении уплотнения коническая заглушка 5 опирается на коль-дд цевую прокладку 9, которая может перемещаться в боковом направлении.Такая .свобода перемещения позволяет прокладке приспосабливаться к различным силам, возникающим при центрифугировании. 45

Кроме того, при'установке кольцевой прокладки перед приведением цент- рифуги в действие, верхний край прокладки слегка расширяется, в результате чего уплотняемые поверхности 50 удерживаются в тесном контакте даже при наличии их относительно бокового перемещения или деформации.

Согласно второму варианту выпол-. нения уплотнения, между стенкой каж- ->5 ' дой емкости' 3 й конической заглушкой размещена дополнительная эластичнаяпрокладка 10, создающая поверхность раздела между заглушкой 5 и стенкой емкости, при этом находящий- ¢0 ся в последней исследуемый препарат полностью охвачен пластиком. ‘

В предпочтительном варианте дополнительная прокладка выполнена из · материала, имеющего степень упругос ти равную или выше, чем упругость как емкости 3, так и заглушки 5. Пригодным для этой цели материалом является полиэтилен с низким молекулярным весом, который в особенности предпочтителен потому, что он более мягок, более подвержен деформациям и более упруг, чем обычные материалы, применяемые для труб центрифуг. Также могут использоваться любые другие известные не реагирующие с содержимым емкостей пластмассы, имеющие достаточную прочность на растяжение и требуемую низкую упру'гость. Эта дополнительная упругость допускает большую свободу относительного движения некоторых частей для поглощения механических усилий возникающих при центрифугировании.В связи с этим следует отметить, что при использовании емкостей из нитрата целлюлозы желательно применять обычную силиконовую смазку, поскольку емкости из нитрата целлюлозы более хрупки, чем емкости, изготовленные из других материалов.

Конусность заглушки 5 должна быть меньше или равна конусности раструба 11 горловины ячейки 2. Строго говоря, в предпочтительном варианте изобретения угол сА конусности заглушки, который можно определить как угол, образованный между проекцией окружности заглушки и осью ячейки, может изменяться между 0° и углом менее 30°. Угол jb раструба 11 может изменяться между 1°и 30° — угол fb раструба определяется как угол между осью ячейки и проекцией на эту ось. В предпочтительном варианте изобретения угол Jb раструба составляет около 16°, тогда . как угол ос.на 2° меньше или около 14°. Проблема, связанная с изменением углов, состоит в том, что если углы становятся слишком маленькими, т.е. приближаются к нулю, то заглушку более трудно извлечь, тогда как при приближении углов d и |Ь к 30° или более требуется большее осевое усилие для . создания требуемого заклинивания и обеспечения соответствующего уплотнения.

Заглушка 5 может изготавливаться из металла·, например из алюминия, или более предпочтительно изготавливать ее из ацеталевых смол, например из Дельрина ( Keirin ) - торговое название продукта Е.Ю.Дюпон де Немур энд Компани,Вилмингтон, Делавэр.·'

В целом, уплотнение, обеспечиваемое данным изобретением, основано на увеличенной упругости и перемещении деталей. Это увеличение упругости й перемещение обеспечивается в одном случае кольцевой прокладкой, способной перемещаться и растягиваться, приспосабливаясь к различным усилиям, возникающим 'при центрифугировании; с другой стороны, упругость обес5 печивается наличием дополнительной эластичной прокладки, которая крепится под конической заглушкой и созда ет дополнительное преимущество, защищая заглушку или содержимое емкости от самой заглушки. Это особенно выгодно, когда заглушка является металлической и предотвращает частичный переход металлических ионов в содержимое емкости.

Claims (2)

1. На фиг. 1 представлен ротор цент рифуги, частичный разрез; на фиг. 2 уплотнение емкости, выполненное в соответствии с предпочтительным ва рЙантОм исполнени , часть поперечно го сечени ; на фиг. 3 - то же, в со ютветствии с еще одним возможным вариантом исполнени . Ротор 1 описываемой цёнтри фугй представл ет собой тело вращени  с вертикально и концентрично расположенными по его периферии  чейкам 2, в которых размещены емкости 3 дл  исследуемого препарата, изготовлен .ные из любого эластичного материала включающего полиалломеры,нитрат цел люлозы, нейлон и полипропилен. Верх н   часть ка1ждой  чейки 2 ротора име ет резьбовой участок 4, эластичные емкости сверху закрыты коническими заглушками 5, которые могут иметь хвостовики,б дл  облегчени  увеличени  их после центрифугировани . Фиксирующие диски 7 с резьбой вход т в зацепление с витками резьбы  чеек, закрепл ютс  над хвостовиками 6 кони ческих заглушек 5 и прижимают послед ние, заклинива  тонкие эластичные ст ки емкостей 3 между заглушками и сте ками  чеек 2. Эластичность емкостей обеспечивает непроницаемое дл  жидкости уплотнение, которое  вл етс  д вольно надежным и допускает скорости вращени  ротора до 65000 об/мин и вы tue. . В стенке каждой емкости 3 под фик сирующим диском 7 выполнена выточка 8,в которой с зазором относительно стенки размещена кольцева  прокладка 9,.внутренн   поверхность которой им ет форму, аналогичную форме  чейки. При таком выполнении уплотнени  коническа  заглушка 5 опираетс  на кол цевую прокладку 9, котора  может перемещатьс  в боковом направлении. . перемещени  позвол ет прокладке приспосабливатьс  к различ ным силам, возникающим при центрифугировании . Кроме того, приустановке кольцевой прокладки перёд приведением цент рифуги в действие, верхний край прок ладки слегка расшир етс , в результате чего уплотн емые поверхности Удерживаютс  в тесном контакте даже при наличии их относительно бокового перемещени  или деформации. Согласно второму варианту выполнени  уплотнени , между стенкой каж дои емкости 3 и конической заглушкой 5 размещена дополнительна  эластична  прокладка 10, создающа  поверхность раздела между заглушкой 5 и стенкой емкости, этом наход щийс  в последней исследуемый препарат полностью охвачен пластиком. В предпочтительном варианте доПблнйтельна  прокладка выпол1 ена из материала, имеющего степень упругости равную или выше, чем упругост.ь как емкости 3, так и заглушки 5. Пригодным дл  зтой цели материалом  вл етс  полиэтилен с низким молекул рным весом, который в особенности предпочтителен потому, .что он более м гок, более подвержен деформаци м и более упруг, чем обычные материалы , примен емые дли труб центрифуг. Также могут использоватьс  любые другие известные не реагирующие с содержимым емкостей пластмассы, имеющие достаточную прочность на раст жение и требуемую низкую упру гость . Эта дополнительна  упругость допускает большую свободу относительного движени  некоторых частей дл  поглощени  механических усилий,возникающих при центрифугировании.В св зи с этим следует отметить, что при использовании емкостей из нитрата целлюлозы желательно примен ть обыч . ную силиконовую смазку, поскольку емкости из нитрата целлюлозы более хрупки, чем емкости, изготовленные из других материалов. Крнусность заглушки 5 должна быть меньше или равна конусности раструба 11 горловины . чейки
2. 2. Строго говор , в предпочтительном варианте изобретени  угол сА конусности заглушки, который можно определить как угол, образованный между проекцией окружности заглушки и осью  чейки, может измен тьс  между 0° и углом менее ЗО. Угол Jb раструба 11 может измен тьс  между 1°и 30° - угол {Ь раструба определ етс  как угол между осью  чейки и проекцией на эту ось. В предпочтительном варианте изобретени  угол fb раструба составл ет около 16°, тогда . как угол ot.на 2° меньше или около 14°. Проблема, св занна  с изменением углов , состоит -в том, что если углы станов тс  слишком маленькими, т.е. приближаютс  к нулю, то заглушку более трудно извлечь, тогда как при приближении углов о- и |Ь к 30° или более требуетс  большее осевое усилие дл  . создани  требуемого заклинивани  и обеспечени  соответствук)щего уплотнени . Заглушка 5 может изготавливатьс  из металла., например из алюмини , или более предпочтительно изготавливать ее из ацеталевых смол, например из Дельрина ( ) - торговое название продукта Е.Ю.Дюпон де Немур энд Компани,Вилмингтон, Делавэр.; В целом, уплотнение, обеспечиваемое данным изобретением, основано на увеличенной упругости и перемещении деталей. Это увеличение упругости и перемещение обеспечиваетс  в одном случае кольцевой прокладкой, способной перемещатьс  и раст гиватьс , приспосаблива сь к различным усили м , возникающим при центрифугировании; с другснй стороны, упругость обеспечиваетс  наличием дополнительной эластичной прокладки, котора  крепит с  под конической заглушкой и созЩет дополнительное преимущество, защища  заглушку или содержимое емкости от самой заглушки. Это особенно выгодно, когда заглушка  вл етс  металлической и предотвр ащает частичны переход металлических ионов в содержимое емкости. Формула изобретени  1. Ротор центрифуги дл  разделе-НИИ препаратов по градиенту плотност представл ющий собой тело вращени  с вертикально и концентрично расположе нными по периферии и имеющими в верх ней части резьбовые участки  чейками служащими дл  размещени  эластичных емкостей с исследуемым препаратом снабженных коническими заглушками и фиксирующими дисками с резьбой, взаимодействующей с резьбой  чеек ротора, отличающий с  - тем, что, с целью повышени  герметичности емкостей, в стенке каждой  чейки под фиксирующим диском выполнена выточка, в которой с зазором относительно стенки размещена ; кольцева  прокладка,внутренн   поверхность которой имеет форму, аналогичную форме  чейки, 2, Ротор по п. 1, отличающий с   тем, что между стенкой каждой емкости и конической заглушкой размещена дополнительна  эластична  прокладка . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе li Патент СССР по за вке № 2382104, кл. В 04 В 5/00, 1976.

   776542