UA82329C2

UA82329C2 - Device for fast vibration of tubes containing samples subject to treatment

Info

Publication number: UA82329C2
Application number: UAA200501849A
Authority: UA
Inventors: Жан Боке; Ален-Жан Эстев
Original assignee: Бертен Текноложи С.А.
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2008-04-10
Also published as: CN1688382A; ZA200500934B; CN100344357C; TNSN05026A1; FR2843047A1; FR2843047B1

Abstract

The inventive device for fast vibration of tubes (24) containing samples, for example biological samples comprises a platform (22) for supporting the tubes and concentric bearing blocks (28, 30) for arranging the platform in a crown (26) which is elastically suspended on a frame (10). Said bearing blocks comprise two rolling hearings arranged one inside the other. Said invention makes it possible to expose the samples containing tubes to an alternate curvilinear and high frequency motion.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід, що пропонується, відноситься до вібраційного пристрою, що забезпечує високочастотну вібрацію 2 пробірок, які містять підлягаючі обробці зразки матеріалів, зокрема, зразки біологічних матеріалів, причому ця високочастотна вібрація пробірок забезпечує подрібнення і гомогенізацію згаданих зразків.The proposed invention relates to a vibration device that provides high-frequency vibration of 2 test tubes that contain material samples to be processed, in particular, samples of biological materials, and this high-frequency vibration of the tubes ensures grinding and homogenization of the said samples.

Відомий спосіб подрібнення і гомогенізації зразків біологічних матеріалів шляхом вміщення цих матеріалів в пробірки, які містять також скляні або керамічні мікрокульки, і приведення цих закритих герметичним чином пробірок в стан вібрації в осьовому напрямі з досить високою частотою, що становить, наприклад, 100 Гц, 70 протягом відносного короткого періоду часу, що складає, наприклад, від ЗО секунд до 60 секунд.There is a known method of grinding and homogenizing samples of biological materials by placing these materials in test tubes, which also contain glass or ceramic microspheres, and bringing these hermetically sealed tubes into a state of vibration in the axial direction with a fairly high frequency, which is, for example, 100 Hz, 70 for a relatively short period of time, ranging, for example, from 30 seconds to 60 seconds.

У Іпатенті ОБ-А-5567050) описаний апарат, призначений для здійснення такого способу, який має в своєму складі опорну пластину для пробірок і засоби приведення цієї пластини в коливальний рух відносно деякого центра обертання. Ці засоби приведення в рух містять електричний двигун, вихідний вал якого забезпечений муфтою із зовнішньою циліндричною поверхнею, нахиленою під деяким кутом по відношенню до осі цього 72 вихідного вала двигуна. Згадана пластина встановлена з можливістю обертання на згаданій муфті за допомогою ви'строєних водну лінію в осьовому напрямі підшипників, і ця муфта пов'язана із засобами блокування обертання таким чином, що в тому випадку, коли ця муфта приводиться двигуном в обертання, вона примушує згадану пластину коливатися відносно деякого центра обертання, який утворений перетином осі вала двигуна і осі зовнішньої циліндричної поверхні муфти. Пробірки, закріплені на периферійній частині згаданої пластини на однаковій відстані від згаданого центра обертання; здійснюють, таким чином, Чергувальні і, по суті, криволінійні вібраційні рухи. Теоретично швидкість обертання вихідного вала двигуна може мати величину в діапазоні від 3000 обертів на хвилину до 8000 обертів на хвилину, причому в цьому випадку зразки в пробірках зазнають впливу лінійних прискорень в діапазоні від 1509 до 4009 для забезпечення їх подрібнення і гомогенізації. сIpatent OB-A-5567050) describes an apparatus intended for the implementation of such a method, which includes a support plate for test tubes and means of bringing this plate into oscillating motion relative to some center of rotation. These drive means include an electric motor, the output shaft of which is provided with a coupling with an outer cylindrical surface inclined at some angle to the axis of this motor output shaft 72. Said plate is rotatably mounted on said coupling by axially aligned waterline bearings, and said coupling is connected to rotation blocking means such that when said coupling is driven by the engine, it forces said plate to oscillate relative to some center of rotation, which is formed by the intersection of the motor shaft axis and the axis of the outer cylindrical surface of the clutch. Tubes fixed on the peripheral part of the mentioned plate at the same distance from the mentioned center of rotation; perform, thus, Alternating and, in fact, curvilinear vibrational movements. Theoretically, the rotational speed of the motor output shaft can be in the range of 3000 rpm to 8000 rpm, in which case the samples in the tubes are subjected to linear accelerations in the range of 1509 to 4009 to ensure their grinding and homogenization. with

Недолік цього відомого апарату полягає в тому, що в ньому відбувається швидке нагрівання підшипників, які ге) використовуються для монтажу згаданої пластини на згаданій муфті і навантажені всіма зусиллями приведення в обертання пластини, що викликає швидкий знос підшипників і істотне зниження терміну їх служби, причому нагрівання підшипників приводить також до нагрівання пластини, яке передається до пробірок і до зразків матеріалів, що обробляються, які містяться в пробірках. На практиці при використанні апарату описаного вище іо типу, у випадку коливання пластини з швидкістю, що перевищує приблизно 6000 обертів на хвилину, неможливо су уникнути більш або менш швидкого руйнування підшипників апарату. Крім того, нагрівання підшипників і пластини вимагає дотримання певного часу очікування між здійсненням двох послідовних циклів виконання с операції подрібнення і гомогенізації для того, щоб дати можливість пластині і підшипникам вихолонути в сі достатній мірі. 3о Крім того, в цьому відомому апараті пробірки з підлягаючими обробці зразками повинні переміщатися одна за со одною для їх встановлення в ложементи, передбачені для них на згаданій пластині, а також для їх витягання з цих ложементів, і необхідно також встановлювати і переміщувати вручну засоби фіксації цих пробірок в призначених для них ложементах пластини, що істотно подовжує тривалість процесів завантаження і « розвантаження даного апарату і збільшує тим самим повну тривалість циклів аналізу зразків. 70 Технічна задача даного винаходу полягає, зокрема в знаходженні досить простого, ефективного і о, с економічного розв'язання цієї проблеми. з» Поставлена задача вирішується вібраційним пристроєм згаданого вище типу, який забезпечує високочастотну вібрацію пробірок, які містять підлягаючі обробці зразки, і який має термін служби, що значно перевищує термін служби відомих апаратів того ж типу.The disadvantage of this known device is that it rapidly heats up the bearings, which are used to mount the mentioned plate on the mentioned coupling and are loaded with all the efforts of bringing the plate into rotation, which causes rapid wear of the bearings and a significant reduction in their service life, and the heating of the bearings also results in heating of the plate, which is transferred to the tubes and to the samples of the processed materials contained in the tubes. In practice, when using an apparatus of the type described above, if the plate oscillates at a speed exceeding approximately 6,000 revolutions per minute, it is impossible to avoid more or less rapid destruction of the apparatus bearings. In addition, the heating of the bearings and the plate requires a certain waiting time between the implementation of two consecutive cycles of the grinding and homogenizing operation in order to allow the plate and the bearings to cool down sufficiently. 3o In addition, in this known apparatus, the tubes with the samples to be processed must be moved one after the other in order to install them in the housings provided for them on the said plate, as well as to remove them from these housings, and it is also necessary to install and move manually the means of fixation of these test tubes in the plates intended for them, which significantly lengthens the duration of the loading and unloading processes of this apparatus and thereby increases the full duration of sample analysis cycles. 70 The technical task of this invention consists, in particular, in finding a fairly simple, effective and economical solution to this problem. c" The task is solved by a vibration device of the type mentioned above, which provides high-frequency vibration of the tubes containing the samples to be processed, and which has a service life that significantly exceeds the service life of known devices of the same type.

Об'єктом винаходу, що пропонується також є вібраційний пристрій згаданої о вище типу, здатний со функціонувати без пошкоджень на високих частотах коливань, що перевищують частоти коливань, які з забезпечуються відомими і конкуруючими апаратами.The object of the proposed invention is also a vibrating device of the above type, capable of functioning without damage at high vibration frequencies exceeding the vibration frequencies provided by known and competing devices.

Ще одним об'єктом винаходу, що пропонується, є вібраційний пристрій згаданого вище типу, який має більш се просту і дешеву конструкцію, а також є більш зручним і оперативним у використанні в порівнянні з відомими т 20 апаратами цього типу.Another object of the proposed invention is a vibrating device of the type mentioned above, which has a simpler and cheaper design, and is also more convenient and efficient to use in comparison with known t 20 devices of this type.

Задача вирішується також тим, що у вібраційному пристрої, призначеному для забезпечення високочастотної ме, вібрації пробірок, які містять підлягаючі обробці зразки, зокрема, зразки біологічних матеріалів, що має в своєму складі опорну пластину для пробірок і засоби приведення цієї пластини в коливальний рух відносно деякого центра обертання, розташованого на осі симетрії згаданої пластини, згідно з винаходом, згадана 25 пластина утримується і центрується на частині даного вібраційного пристрою, пружно підвішеною за допомогоюThe problem is also solved by the fact that in a vibrating device designed to provide high-frequency vibration of test tubes containing samples to be processed, in particular, samples of biological materials, which includes a support plate for the test tubes and means of bringing this plate into an oscillating motion relative to some center of rotation located on the axis of symmetry of the mentioned plate, according to the invention, the mentioned 25 plate is held and centered on a part of this vibrating device, elastically suspended by

Ге! двох концентричних підшипників, змонтованих один всередині іншого, причому один з цих підшипників являє собою підшипник кульового типу, що забезпечує можливість коливального руху згаданої пластини відносно ко згаданого центра обертання.Gee! two concentric bearings, mounted one inside the other, and one of these bearings is a ball-type bearing, which provides the possibility of oscillating movement of the mentioned plate relative to the mentioned center of rotation.

Доцільно, щоб у вібраційному пристрої відповідно до винаходу, що пропонується, засоби утримання і 60 центрування згаданої пластини не були схильні до впливу зусиль, пов'язаних з обертальним рухом цієї пластини, і могли бути утворені підшипниками, зокрема, підшипниками котіння, що не пошкоджуються або руйнуються в процесі функціонування даного пристрою.It is expedient that in the vibrating device according to the proposed invention, the means of holding and 60 centering the said plate are not subject to the influence of the forces associated with the rotational movement of this plate and can be formed by bearings, in particular rolling bearings, which are not damaged or destroyed during the operation of this device.

Переважно, щоб обидва згаданих підшипники являли собою кулькові підшипники, причому перший з цих підшипників містив внутрішню в радіальному напрямі обойму, жорстко пов'язану з осьовим циліндричним бо наконечником згаданої пластини, і зовнішню в радіальному напрямі обойму, яка жорстко пов'язана по обертальному руху з внутрішньою в радіальному напрямі обоймою другого підшипника, а зовнішня в радіальному напрямі обойма другого підшипника була жорстко пов'язана нерухомою частиною даного вібраційного пристрою.Preferably, both of the mentioned bearings were ball bearings, and the first of these bearings contained an internal radial bearing of the cage, rigidly connected to the axial cylindrical end of the said plate, and an external radial bearing of the cage, which was rigidly connected for rotational movement with the inner in the radial direction of the cage of the second bearing, and the outer in the radial direction of the cage of the second bearing was rigidly connected with the stationary part of this vibrating device.

Переважно також, щоб перший підшипник являв собою кульковий підшипник кульового типу, що забезпечує можливість коливального руху пластини відносно центра обертання, а другий підшипник являв собою кульковий підшипник, внутрішня обойма якого оберталася б з великою швидкістю разом із зовнішньою обоймою першого підшипника, причому внутрішня обойма першого підшипника і зовнішня обойма другого підшипника повинні бути зафіксовані по обертальному руху, а внутрішня обойма першого підшипника повинна коливатися разом із /о згаданою пластиною по відношенню до зовнішньої обойми цього першого підшипника.It is also preferable that the first bearing is a ball bearing of the ball type, which provides the possibility of oscillating movement of the plate relative to the center of rotation, and the second bearing is a ball bearing, the inner race of which would rotate at a high speed together with the outer race of the first bearing, and the inner race of the first bearing and the outer race of the second bearing must be locked in rotational motion, and the inner race of the first bearing must oscillate with /o the mentioned plate in relation to the outer race of this first bearing.

Доцільно, щоб циліндричний наконечник згаданої пластини на своєму вільному кінці був пов'язаний, за допомогою третього підшипника, що являє собою кульковий підшипник кульового типу, з ексцентриком, встановленим на кінці вала двигуна.It is desirable that the cylindrical tip of the said plate at its free end is connected, by means of a third bearing, which is a ball bearing of the ball type, with an eccentric mounted on the end of the motor shaft.

Для сприйняття теплового розширення, необхідно, щоб або згаданий наконечник був встановлений з /5 Можливістю ковзання в осьовому напрямі в третьому підшипнику, або перший підшипник був встановлений з можливістю ковзання в осьовому напрямі всередині другого підшипника.In order to accommodate thermal expansion, it is necessary that either said tip be mounted with /5 axial sliding capability in the third bearing, or the first bearing be mounted axially sliding within the second bearing.

Відповідно до ще однієї ознаки винаходу, що пропонується, пробірки з підлягаючими обробці зразками пропонується встановлювати в ложеметах, передбачених в контейнерах в формі кругового сектора, які розміщені і закріплені знімним чином на згаданій пластині, і пропонується передбачити засоби, призначені для 2о утримання цих пробірок в їх ложементах, причому ці засоби переважно повинні містити кришку, встановлену на пластині і призначену для перекриття пробірок, розміщених в їх ложементах, а також засоби блокування або замкнення цієї кришки в її положенні, що забезпечує утримання цих пробірок.According to another feature of the proposed invention, the test tubes with the samples to be processed are proposed to be installed in the receptacles provided in the containers in the form of a circular sector, which are placed and fixed in a removable manner on the said plate, and it is proposed to provide means for holding these test tubes in their housings, and these means should preferably contain a cover installed on a plate and designed to cover the tubes placed in their housings, as well as means of blocking or locking this cover in its position, which ensures the retention of these tubes.

Відповідно до переважного варіанту здійснення винаходу, що пропонується, згадана кришка утримується на пластині в положенні блокування пробірок в їх ложементах за допомогою розрідження. Для цього згадана с об Кришка разом із згаданою пластиною повинна обмежувати герметичну камеру, яка пов'язана з системою вакуумування. оAccording to a preferred embodiment of the proposed invention, the mentioned cover is held on the plate in the position of blocking the tubes in their seats by means of rarefaction. To do this, the mentioned cover together with the mentioned plate should limit the hermetic chamber, which is connected to the vacuum system. at

Доцільно передбачити на пластині засоби замкнення за допомогою " защеплювання, призначені для забезпечення можливості кутового позиціонування, а також для швидкого і автоматичного замкнення кришки в її положенні утримання пробірок в їх ложементах. б зо Переважно, щоб засоби з'єднання згаданої герметичної камери з системою вакуумування формували засоби блокування пластини по обертальному руху. сIt is expedient to provide on the plate the means of closing with the help of "snaps", designed to ensure the possibility of angular positioning, as well as for the quick and automatic closing of the cover in its position of keeping the tubes in their sockets. It is preferable that the means of connecting the mentioned hermetic chamber with the vacuum system formed the means of blocking the plate by rotational movement. p

Відповідно до першого варіанту здійснення кришка повинна містити радіальні пальці на своїй периферійній с частині, причому кожний такий радіальний палець повинен еластично притискатися до пробки пробірки для утримання цієї пробірки в її ложементі на пластині. сAccording to the first embodiment, the cover should include radial fingers on its peripheral part, and each such radial finger should be resiliently pressed against the stopper of the tube to hold the tube in its seat on the plate. with

Доцільно, щоб був передбачений спеціальний обід, що містить в своїй периферійній частині приймальні со отвори для пробірок і дозволяє забезпечити заміну пробірок із зовнішньої сторони даного вібраційного пристрою, причому вказаний несучий пробірки обід повинен надалі встановлюватися на згадану пластину і накриватися згаданою кришкою, що фіксується і втримується за допомогою розрідження під нею, як було сказано у вище. «It is advisable to provide a special rim, containing in its peripheral part receiving holes for test tubes and allowing to ensure the replacement of tubes from the outside of this vibrating device, and the specified rim carrying the test tubes should be further installed on the mentioned plate and covered with the mentioned cover, which is fixed and is held by means of rarefaction under it, as was said in above. "

Доцільно, щоб обід містив глухі приймальні гнізда для пробірок, а виготовлене з гуми або аналогічного з с матеріалу кільце встановлювалося на цей обід для герметичного закриття цих гнізд при встановленні кришки на ободі, розміщеному на згаданій пластині. з Таким чином, у разі руйнування пробірки в процесі вібраційного руху виключається можливість загального забруднення даного вібраційного пристрою і середовища, що його оточує.It is expedient that the rim should contain blind receiving sockets for test tubes, and a ring made of rubber or similar material should be installed on this rim to hermetically close these sockets when the lid is installed on the rim placed on the said plate. Thus, in case of destruction of the test tube in the process of vibration movement, the possibility of general contamination of this vibration device and the environment surrounding it is excluded.

Доцільно, щоб концентричні підшипники пластини були розміщені на ободі, що фіксується на нерухомій рамі со за допомогою еластичних засобів підвіски.It is desirable that the concentric bearings of the plate are placed on the rim, which is fixed on the fixed frame so by means of elastic means of suspension.

Доцільно також, щоб електричний двигун приведення пластини в рух був встановлений нерухомо на згаданій ко рамі і його вихідний вал був пов'язаний за допомогою еластичного з'єднання з диском, на якому розміщений с третій підшипник зі зміщеним центром, призначений для приведення в рух циліндричного наконечника згаданої 5р пластини, і цей диск був би розміщений в корпусі з підшипниками, встановленому на згаданій рамі. ко Таким чином реалізовується роз'єднання між двигуном, диском, на якому встановлений підшипник зі «с зміщеним центром, і згаданою пластиною, що дозволяє виключити прикладення до двигуна вібрацій і механічних напружень з боку згаданого обода, згаданої пластини і згаданого диска. Тим самим можна подовжити термін служби двигуна і дати можливість експлуатувати вібраційний пристрій з повним навантаженням при більшIt is also expedient that the electric motor for driving the plate should be mounted stationary on the mentioned frame and its output shaft should be connected by means of an elastic connection to the disc, on which is placed a third bearing with an offset center, designed to drive the cylindrical tip of said 5p plate, and this disk would be housed in a bearing housing mounted on said frame. In this way, the disconnection between the engine, the disc on which the bearing with the offset center is installed, and the mentioned plate is implemented, which allows to exclude the application of vibrations and mechanical stresses to the engine from the side of the mentioned rim, the mentioned plate and the mentioned disc. Thus, it is possible to extend the service life of the engine and make it possible to operate the vibrating device with full load at more

ВИСОКИХ швидкостях обертання двигуна.HIGH engine speeds.

Надалі винахід пояснюється описом варіантів його здійснення з посиланнями на фігури креслень, в числіIn the following, the invention is explained by a description of the variants of its implementation with references to figures in the drawings, including

ГФ) яких:GF) of which:

Ф - фіг.1 являє собою схематичний вигляд в осьовому розрізі вібраційного пристрою відповідно до винаходу, що пропонується, за одним з способів його здійснення в положенні, коли кришка цього вібраційного пристрою бо знята; - фіг.2 являє собою схематичний вигляд в осьовому розрізі вібраційного пристрою, показаного на фіг.1, але в положенні, коли кришка вібраційного пристрою встановлена на призначене для неї місце; - фіг.3 являє собою схематичний вигляд засобів блокування по обертальному руху; - фіг.4 являє собою частковий схематичний вигляд засобів прийому пробірок; 65 - фіг.5 являє собою схематичний вигляд в розрізі варіанту реалізації вібраційного пристрою відповідно до винаходу, що пропонується;Ф - fig. 1 is a schematic view in an axial section of a vibrating device according to the proposed invention, according to one of the methods of its implementation in the position when the cover of this vibrating device is removed; - Fig. 2 is a schematic view in an axial section of the vibrating device shown in Fig. 1, but in the position when the lid of the vibrating device is installed in its designated place; - Fig. 3 is a schematic view of the locking means for rotational movement; - Fig. 4 is a partial schematic view of means for receiving test tubes; 65 - Fig. 5 is a schematic view in section of an implementation variant of a vibrating device according to the proposed invention;

- фіг.б6 являє собою частковий схематичний вигляд, що ілюструє іншу відмітну характеристику винаходу, що пропонується.- fig.b6 is a partial schematic view illustrating another distinctive feature of the proposed invention.

Згідно з варіантом реалізації, схематично поданим на фіг.1ї і 2, вібраційний пристрій відповідно до Винаходу, що пропонується, містить раму 10 в нижній частині якої розташовується електричний двигун 12, вихідний вал 14 якого орієнтований вертикально, причому на цьому валу закріплений диск 16, на якому похило встановлений підшипник 18 зі зміщеним центром. У цьому підшипнику 18 закріплений нижній кінець похилого вала 20, утвореного циліндричним в осьовому напрямі наконечником опорної пластини 22 для пробірок 24, що містять підлягаючі обробці зразки, причому пластина 22 проходить перпендикулярно по відношенню до вала 20 і 7/0 нерухомо встановлена на кінці цього вала або утворює єдину деталь з цим валом 20, як це показано на згаданих фігурах. Підшипник 18 нахилений і розташовується в осьовому напрямі на одній лінії з валом 20. і переважно є підшипником кульового типу, що дозволяє компенсувати невеликі механічні дефекти.According to the variant of implementation, schematically presented in Fig. 1 and 2, the vibrating device according to the proposed invention contains a frame 10 in the lower part of which an electric motor 12 is located, the output shaft 14 of which is oriented vertically, and a disk 16 is fixed on this shaft, on which an inclined bearing 18 with a shifted center is installed. In this bearing 18, the lower end of the inclined shaft 20 is fixed, formed by the tip of the support plate 22, which is cylindrical in the axial direction, for the tubes 24 containing the samples to be processed, and the plate 22 passes perpendicularly to the shaft 20, and the 7/0 is fixed at the end of this shaft or forms a single part with this shaft 20, as shown in the figures mentioned. The bearing 18 is inclined and located in the axial direction on the same line as the shaft 20. and is preferably a ball-type bearing, which allows to compensate for small mechanical defects.

Пластина 22 утримується і центрується на ободі 26, встановленому на рамі 10. за допомогою двох концентричних підшипників 28, 30, встановлених один всередині іншого між валом 20 і ободом 26 і /5 представлених схематично на фіг.1 і 2.The plate 22 is held and centered on the rim 26 mounted on the frame 10 by means of two concentric bearings 28, 30 installed one inside the other between the shaft 20 and the rim 26 and /5 shown schematically in Fig. 1 and 2.

Перший підшипник 28 являє собою кульковий підшипник кульового типу і містить внутрішню в радіальному напрямі обойму, закріплену на валу 20, і зовнішню в радіальному напрямі обойму, по відношенню до якої згадана внутрішня обойма має можливість здійснювати коливання навколо цен гра обертання, розташованого на осі вала 20. Цей центр обертання являє собою центр коливального руху пластини 22 у вібраційному пристроїThe first bearing 28 is a ball bearing of the spherical type and contains an internal radially mounted cage fixed to the shaft 20, and an external radially mounted cage, in relation to which the mentioned internal cage is able to oscillate around the center of rotation located on the axis of the shaft 20 This center of rotation is the center of the oscillating motion of the plate 22 in the vibrating device

Відповідно до винаходу, що пропонується.According to the proposed invention.

Зовнішня обойма підшипника 28 жорстко пов'язана по обертальному руху з внутрішньою обоймою другого підшипника ЗО, всередині якого ця обойма змонтована.The outer ring of the bearing 28 is rigidly connected in rotational motion with the inner ring of the second bearing ZO, inside which this ring is mounted.

Зовнішня обойма другого підшипника 30 закріплена всередині кільця 32, яке закріплене за допомогою гвинтів на ободі 26. На верхній поверхні цього кільця розміщена шайба, що перекриває підшипники 28, ЗО і відділяє ці с об Підшипники герметичним чином від верхньої частини пластини 22, на якій встановлені пробірки 24.The outer ring of the second bearing 30 is fixed inside the ring 32, which is fixed with the help of screws on the rim 26. On the upper surface of this ring, there is a washer that covers the bearings 28, ZO and separates these bearings in a hermetically sealed manner from the upper part of the plate 22, on which the test tubes 24.

Обід 26 містить периферійний фланець 54, закріплений за допомогою гвинтів на плиті 27, встановленій на (8) рамі 10 за допомогою еластичної підвіски 29. Двигун 12 закріплений на плиті 27.The rim 26 includes a peripheral flange 54 fixed by means of screws to a plate 27 mounted on (8) the frame 10 by means of an elastic suspension 29. The motor 12 is fixed to the plate 27.

У даному вібраційному пристрої передбачені засоби, призначені для блокування згаданої пластини по обертальному руху, що містять, наприклад, одну або декілька пружин, зв'язуючих в радіальному напрямі обід 26 б зо З валом 20.In this vibrating device, means are provided for blocking the mentioned plate in rotational motion, containing, for example, one or more springs connecting the rim 26b with the shaft 20 in the radial direction.

Відповідно до варіанту здійснення винаходу, що пропонується, схематично поданого на фіг.3, згадані засоби з. блокування містять дві паралельні між собою пружини 37, встановлені між ободом 26 і шайбою 38, жорстко с пов'язаною з валом 20. Середні частини і кінці цих пружин закріплені шляхом пригвинчення до лапок або циліндричних муфт цоколя 26 і шайби 38, як це показано на наведених в додатку фігурах. У тому випадку, коли ЄМ зв Вал 20 і пластина 22 мають тенденцію до повороту в одному напрямі, забезпечується стиснення двох со діаметрально протилежних половин пружини 37 і розтягування двох інших діаметрально протилежних половин цієї пружини 37. Ці пружини можуть бути піддані невеликому попередньому напруженню стиснення або розтягнення в положенні рівноваги, поданому на фіг.3.According to the embodiment of the proposed invention, schematically shown in Fig. 3, the mentioned means with. the lock contains two springs 37 parallel to each other, installed between the rim 26 and the washer 38, rigidly connected to the shaft 20. The middle parts and ends of these springs are fixed by screwing to the legs or cylindrical couplings of the base 26 and the washer 38, as shown in figures given in the appendix. In the case when EM zv Shaft 20 and plate 22 have a tendency to rotate in one direction, compression of two diametrically opposite halves of the spring 37 and stretching of the other two diametrically opposite halves of this spring 37 is ensured. These springs can be subjected to a small pre-compression stress or stretching in the equilibrium position shown in Fig.3.

Вібраційний пристрій, що пропонується, працює таким чином. «The proposed vibrating device works as follows. "

При подачі електричної напруги на двигун 12 диск 16 приводиться в обертання відносно вертикальної осі 34, з с і похилий вал 20 починає обертатися, описуючи конічну поверхню, вершина якої розташовується на перетині згаданої вертикальної осі 34 обертання диска 16 з подовжньою віссю похилого вала 20. При цьому пластина 22, з яка заблокована по обертальному руху відносно осі похилого вала 20 і відносно вертикальної осі 34, приводиться в коливальний рух відносно центра обертання, утвореного перетином згаданої осі 34 і подовжньої осі вала 20, ї пробірки 24 з підлягаючими обробці зразками, розміщені на цій пластині 22, переміщаються со відповідно до чергувального криволінійного руху, як це показано подвійною стрілкою 36.When electric voltage is applied to the motor 12, the disk 16 is rotated relative to the vertical axis 34, with c and the inclined shaft 20 begins to rotate, describing a conical surface, the top of which is located at the intersection of the mentioned vertical axis 34 of the rotation of the disk 16 with the longitudinal axis of the inclined shaft 20. When thus, the plate 22, which is locked in rotational motion relative to the axis of the inclined shaft 20 and relative to the vertical axis 34, is driven into an oscillating motion relative to the center of rotation formed by the intersection of the mentioned axis 34 and the longitudinal axis of the shaft 20, the tubes 24 with the samples to be processed, placed on this plate 22, are moved according to an alternating curvilinear movement, as shown by the double arrow 36.

Зовнішня обойма першого підшипника 28 і внутрішня обойма другого підшипника 30, зафіксовані одна ко відносно іншої, приводяться в обертальний рух з великою швидкістю внаслідок приведення в обертальний рух с диска 16. Це обертання згаданих обойм підшипників торкається тільки деталей з відносно невеликою інерцією, що рухаються майже без тертя, і поглинає лише незначну частину енергії. Завдяки обертанню двох цих обойм ко крутний момент, що передається на пластину 22, виявляється незначним і згадана пластина може бути «с заблокована по обертальному руху за допомогою досить простих засобів.The outer race of the first bearing 28 and the inner race of the second bearing 30, fixed relative to each other, are driven into a rotational movement at a high speed as a result of being driven into a rotational movement from the disk 16. This rotation of the mentioned bearing races affects only the parts with a relatively small inertia, which move almost without friction, and absorbs only a small part of the energy. Due to the rotation of these two clamps, the torque transmitted to the plate 22 is negligible and the said plate can be locked in rotational motion by quite simple means.

Два підшипники 28, ЗО даного вібраційного пристрою не мають ніяких ознак утомного напруження або зносу навіть в тому випадку, коли диск 16 приводиться в обертальний рух з швидкостями близько 6500 обертів на ов хвилину протягом робочих циклів тривалістю 60 секунд, що повторюються з інтервалами в декілька хвилин протягом декількох днів. Вібраційний пристрій відповідно до винаходу, що пропонується, придатний дляThe two bearings 28, 30 of this vibrating device do not show any signs of fatigue stress or wear, even when the disk 16 is rotated at speeds of about 6,500 revolutions per minute during 60-second cycles repeated at intervals of several minutes. within a few days. The vibrating device according to the proposed invention is suitable for

ГФ) використання при швидкостях обертання до 8000 обертів на хвилину, причому у цьому разі пробірки з т підлягаючими обробці зразками зазнають впливу прискорень, що становлять приблизно 600 49.HF) use at rotation speeds of up to 8000 revolutions per minute, and in this case tubes with t samples to be processed are affected by accelerations of approximately 600 49.

Крім того, можна в певних межах змінювати робочий хід вібраційного руху цих пробірок 24, просто змінюючи бо Величину ексцентриситету підшипника 18 або діаметр пластини 22.In addition, it is possible to change the working course of the vibration movement of these tubes 24 within certain limits, simply by changing the eccentricity of the bearing 18 or the diameter of the plate 22.

Пробірки 24, що містять згадані зразки, закупорені за допомогою пробок 40, які утримуються на місці за допомогою кришки 42 круглої форми, яка встановлюється на верхню поверхню пластини 22. Ця кришка 42 містить радіальні пальці що забезпечують еластичну опору на пробки 40 пробірок 24, встановлених в призначених для них ложементах, утворених отворами, виконаними в периферійній частині пластини 22. 65 Крім того, кришка 42, встановлена на пластину 22, обмежує, разом з цією пластиною, герметичну камеру 44, яка пов'язана із зовнішньою по відношенню до даного вібраційного пристрою системою вакуумування за допомогою гнучких трубопроводів 45, що з'єднують пластину 22 з ободом 26 і є засобами блокування пластини 22 по обертальному руху. Ці гнучкі трубопроводи 45 розміщені всередині спіральних пружин для того, щоб протистояти зусиллям і частотам приведення в рух і забезпечити блокування пластини 22 по обертальному руху замість описаних вище засобів 37, 38.The test tubes 24 containing said samples are closed by means of plugs 40, which are held in place by means of a cover 42 of circular shape, which is mounted on the upper surface of the plate 22. This cover 42 contains radial fingers that provide elastic support to the plugs 40 of the tubes 24 installed in the lozenges intended for them, formed by the holes made in the peripheral part of the plate 22. 65 In addition, the cover 42, installed on the plate 22, limits, together with this plate, a hermetic chamber 44, which is connected with the external one with respect to the given vibration device with a vacuum system with the help of flexible pipelines 45, which connect the plate 22 with the rim 26 and are means of blocking the plate 22 in rotational motion. These flexible conduits 45 are placed inside the coil springs to withstand the actuation forces and frequencies and to lock the plate 22 in rotational motion instead of the means 37, 38 described above.

Крім того, на пластині 22 передбачені еластичні пальці защеплювання, які орієнтовані в напрямі вгору і які проходять крізь отвори, виконані в кришці 42, для забезпечення кутового позиціонування і швидкого і автоматичного замкнення кришки на пластині, причому кількість еластичних пальців може, наприклад, дорівнювати двом, і вони можуть бути виконані діаметрально протилежними. 70 Варіант реалізації, схематично поданий на фіг.4, дозволяє оператору індивідуально приготувати пробірки 24, закупорити їх за допомогою пробок 40 і потім розмістити ці пробірки в призначених для них ложементах знімного обода 46, призначеного для встановлення між пластиною 22 і кришкою 42.In addition, the plate 22 is provided with elastic locking fingers, which are oriented in the upward direction and which pass through the holes made in the cover 42, to ensure angular positioning and fast and automatic closing of the cover on the plate, and the number of elastic fingers can be, for example, equal to two , and they can be diametrically opposed. 70 The variant of implementation, schematically presented in Fig. 4, allows the operator to individually prepare the test tubes 24, to close them with the help of plugs 40 and then to place these test tubes in the designated slots of the removable rim 46, designed to be installed between the plate 22 and the cover 42.

Після того, як обід повністю оснащений пробірками 24, він завантажується на пластину 22 даного вібраційного пристрою. Потім кришка 42 встановлюється і закривається шляхом защеплювання на пальцях 48 /5 пластини 22 і утримується притиснутою до цієї пластини за допомогою розрідження, що створюється в герметичній камері 44, після чого включається двигун 12 і забезпечується коливальний рух пластини 22 відносно центра обертання.After the rim is fully equipped with test tubes 24, it is loaded onto the plate 22 of this vibrating device. Then the cover 42 is installed and closed by snapping on the fingers 48 /5 of the plate 22 and is kept pressed against this plate by means of the vacuum created in the sealed chamber 44, after which the motor 12 is turned on and the oscillating movement of the plate 22 relative to the center of rotation is ensured.

У кінці циклу подрібнення, після того, як двигун 12 зупиняється, в камері 44 встановлюється тиск навколишнього середовища, еластичні пальці защеплювання рознімаються, кришка видаляється і обід 46At the end of the grinding cycle, after the motor 12 stops, the ambient pressure is established in the chamber 44, the elastic clamping fingers are disconnected, the cover is removed and the rim 46

Знімається з пластини 22 і замінюється іншим ободом, забезпеченим пробірками 24, в яких розташовуються підлягаючі обробці зразки.It is removed from the plate 22 and replaced by another rim equipped with test tubes 24, in which the samples to be processed are located.

Таким чином, завантаження і розвантаження вібраційного пристрою відповідно до винаходу, тцо пропонується, здійснюється досить просто і швидко, »Thus, the loading and unloading of the vibrating device according to the proposed invention is quite simple and quick.

Переважно, згадані ложементи, призначені для розміщення в них пробірок 24, виконані в ободі 46 і с ов розподілені рівномірно навколо центра обертання платини (22), являють собою глухі отвори, і кільцева ущільнювальна прокладка 50, виготовлена з еластомеру або з аналогічного матеріалу, наприклад гуми, може о бути встановлена на ці ложементи для їх індивідуального закриття із забезпеченням герметичності.Preferably, the mentioned housings, intended for placing tubes 24 in them, are made in the rim 46 and are distributed evenly around the center of rotation of the platinum (22), are blind holes, and the annular sealing gasket 50 is made of elastomer or a similar material, for example rubber, can be installed on these lozenges for their individual closure with the provision of tightness.

У тому випадку, якщо пробірка 24 руйнується в процесі здійснення циклу вібраційного впливу, її вміст утримується всередині відповідного ложемента контейнера за допомогою гумової ущільнювальної прокладки, б зо яка закриває цей ложемент із забезпеченням герметичності. Таким чином, виключається загальне забруднення даного вібраційного пристрою, а також середовища, що його оточує. сIn the event that the test tube 24 is destroyed during the cycle of vibration, its contents are kept inside the corresponding bed of the container with the help of a rubber sealing gasket, which closes this bed to ensure tightness. Thus, general contamination of this vibrating device, as well as the environment surrounding it, is excluded. with

Відповідно до переважного способу здійснення винаходу, що пропонується, як це схематично представлено с на фіг.5, електричний двигун 12 закріплений за допомогою гвинтів, або іншим аналогічним способом, безпосередньо на рамі 10 і обід 26 встановлений на цій рамі 10 за допомогою еластичних засобів підвіски с звичайного типу, які містять, наприклад, виготовлені з гуми або аналогічного матеріалу стовпчики 52; попарно со зв'язані з рамою 10 і з периферійним фланцем 54 обода 26, притиснутого до плити 27.According to a preferred embodiment of the proposed invention, as schematically represented in Fig. 5, the electric motor 12 is fixed by means of screws, or in another similar way, directly to the frame 10 and the rim 26 is mounted on this frame 10 by means of elastic suspension means c of the usual type, which contain, for example, columns 52 made of rubber or a similar material; in pairs, they are connected to the frame 10 and to the peripheral flange 54 of the rim 26 pressed against the plate 27.

Таке конструктивне рішення виключає передачу на двигун 12 вібраційних зусиль, прикладених до обода 26, що істотним чином подовжує термін служби двигуна.This design solution eliminates the transmission of vibrational forces applied to the rim 26 to the engine 12, which significantly extends the service life of the engine.

Крім того, відповідно до винаходу, що пропонується, передбачається встановлення пробірок 24 з « Підлягаючими обробці зразками на пластині 22 вже не паралельно осі цієї пластини, але похилим чином по з с відношенню до цієї осі, причому в цьому випадку подовжні осі пробірок 24 сходяться в напрямі деякої точки на осі наконечника 20 пластини, розташованій вище або нижче згаданої пластини. з Кут, утворений подовжніми осями пробірок 24 з віссю наконечника ,20 є відносно невеликим і звичайно має величину в діапазоні від 52 до 302, і переважно становить приблизно 10.In addition, according to the proposed invention, it is envisaged to install the tubes 24 with the samples to be processed on the plate 22 no longer parallel to the axis of this plate, but in an inclined manner with respect to this axis, and in this case the longitudinal axes of the tubes 24 converge in in the direction of some point on the axis of the tip 20 of the plate located above or below the mentioned plate. z The angle formed by the longitudinal axes of the tubes 24 with the axis of the tip .20 is relatively small and usually has a value in the range of 52 to 302, and is preferably about 10.

У процесі функціонування даного вібраційного і, пристрою кульки, що містяться в похилих пробірках 24 разомIn the process of functioning of this vibrating device, balls contained in inclined tubes 24 together

Го! з піддягаючим обробці матеріалом, краще переміщаються в масі цих зразків і найкращим чином реалізовують їх подрібнення. ле Ще одна переважна характеристика винаходу, що пропонується, схематично проілюстрована на фіг.б. со Як показано на фігурі, пластина 22, встановлена за допомогою підшипників 28 і 30 на ободі 26, який сам в 5р свою чергу встановлений на рамі 10 за допомогою плити 27 і засобів 52 еластичної підвіски. ко Наконечник 20 пластини 22 встановлений з можливістю ковзання в осьовому напрямі на своєму нижньому со кінці в підшипнику зі зміщеним центром 18, встановленому на диску 16, як було показано вище.Go! with a suitable processing material, move better in the mass of these samples and implement their grinding in the best way. Another advantageous feature of the proposed invention is schematically illustrated in Fig.b. As shown in the figure, the plate 22 is mounted with the help of bearings 28 and 30 on the rim 26, which in turn is mounted on the frame 10 with the help of the plate 27 and means 52 of the elastic suspension. The tip 20 of the plate 22 is axially slidably mounted at its lower end in an offset bearing 18 mounted on the disk 16 as shown above.

Диск 16 не закріплений безпосередньо на вихідному валу двигуна 12, але встановлений в корпусі з підшипниками 56, закріпленому на рамі 10, і приводиться в обертальний рух за допомогою вала двигуна 12 заThe disk 16 is not fixed directly on the output shaft of the motor 12, but is installed in a housing with bearings 56, fixed on the frame 10, and is driven into rotational motion by means of the motor shaft 12 by

ДОПОМОГОЮ еластичного з'єднання.USING an elastic connection.

Вказане еластичне з'єднання містить втулку 58, що розширяється, призначену для монтажу металевої (Ф) основи 60 на вихідний вал двигуна 12, і гумові трубки 62, які входять в ложементи основи диска 16 і т закріплені на основі 60 за допомогою гвинтів 64, розміщених в цих трубках 62.Said flexible connection includes an expanding sleeve 58, intended for mounting the metal (F) base 60 on the output shaft of the engine 12, and rubber tubes 62, which fit into the base of the disc 16 and are fixed to the base 60 by means of screws 64, placed in these tubes 62.

Корпус з. підшипниками 56 містить верхній горизонтальний підшипник 66 і нижній горизонтальнийнпідшипник бо 68, зовнішні обойми яких нерухомо закріплені в корпусі 56. Внутрішня обойма верхнього підшипника 66 жорстко пов'язана.з диском 16, який має можливість ковзати у внутрішній обоймі нижнього підшипника 68 з урахуванням теплового розширення. :Body with bearings 56 includes an upper horizontal bearing 66 and a lower horizontal bearing 68, the outer rings of which are immovably fixed in the housing 56. The inner ring of the upper bearing 66 is rigidly connected to the disk 16, which is able to slide in the inner ring of the lower bearing 68 taking into account thermal expansion . :

Таке конструктивне рішення дозволяє найкращим чином забезпечити захист двигуна 12 від вібраційних впливів і від'єднати двигун для виключення вібрацій від диска 16, від підшипника 18 і від наконечника 20 65 пластини 22. Таким чином можна продовжити термін служби згаданого двигуна і вібраційний пристрій відповідно до винаходу, що пропонується, може бути використаний з повним навантаженням при більш високих швидкостях обертання (наприклад, при швидкості обертання 6800 обертів на хвилину або більше, замість 6000 обертів на хвилину) без виникнення проблем для двигуна 12. "іSuch a design solution makes it possible to provide the best possible protection of the engine 12 from vibrational influences and disconnect the engine to eliminate vibrations from the disk 16, from the bearing 18 and from the tip 20 65 of the plate 22. In this way, it is possible to extend the service life of the mentioned engine and the vibration device according to the invention , which is proposed, can be used at full load at higher rotational speeds (eg, at rotational speeds of 6,800 rpm or more instead of 6,000 rpm) without causing problems to the engine 12. "and

Ї нарешті, потрібно зазначити, що вібраційний пристрій, що пропонується, переважно має в своєму складі поворотний кожух, який може накривати пластину 22, призначену для подрібнення зразків, і який і: обладнаний засобами електромагнітного типу або вакуумного типу, призначеними для його замкнення в закритому положенні.Finally, it should be noted that the proposed vibrating device preferably includes a rotating casing that can cover the plate 22 intended for grinding samples, and which is: equipped with means of electromagnetic type or vacuum type, designed to close it in a closed position

Claims

The formula of the invention

1. A device for high-frequency vibration of test tubes containing samples of materials to be processed, in particular samples of biological materials, which includes a support plate (22) for test tubes (24), means of blocking the support plate for rotational movement relative to its axis and means (12 , 16, 18, 20) bringing /5 the plate (22) into an oscillating motion relative to some center of rotation located on the axis of the plate (22), which is characterized by the fact that the plate (22) is held and centered on a part of this device (26), elastically suspended, with the help of two concentric bearings (28, 30), mounted one inside the other, and one of the bearings is a ball-type bearing, which provides the possibility of oscillating movement of the mentioned plate relative to the mentioned center of rotation.

2. The vibrating device according to claim 1, which is characterized by the fact that the bearings (28, 30) are ball bearings.

C. The vibrating device according to claim 1 or 2, which is characterized by the fact that the first (28) of the bearings contains an inner one in the radial direction of the clip, rigidly connected by rotational movement to the axial tip (20) of the plate (22), and an outer one in the radial direction in the direction of the clip, rigidly connected by rotational movement with the internal c g In the radial direction, the clip of the second (30) of the mentioned bearings, the external in the radial direction of which clip is rigidly connected to the stationary part of this device. at

4. The vibrating device according to claim 3, which is characterized by the fact that the first bearing (28) is a ball bearing of the ball type.

5. The vibrating device according to item 3 or 4, which is characterized by the fact that the outer ring of the first bearing (28) is rigidly connected in a rotational motion to the inner ring of the second bearing (30).

6. The vibrating device according to item C or 4, which is characterized by the fact that the first bearing (28) is installed with the possibility of sliding in the axial direction inside the second bearing (30). with

7. A vibrating device according to any one of claims 1-6, which is characterized by the fact that the plate (22) is blocked for rotational movement relative to its axis by means of communication with the mentioned suspended part (26) of this EM c5 device. co

8. A vibrating device according to any one of claims 1-7, characterized in that said driving means comprise a third bearing (18) with an offset center mounted on the end of the motor output shaft and connecting this motor output shaft to the axial tip (20) of the mentioned plate (22).

9. The vibrating device according to p. C, which is characterized in that the mentioned tip (20) of the plate (22) "20 is installed with the possibility of sliding in the axial direction in the mentioned third bearing (18) with an offset 7 center. with

10. A vibrating device according to any one of claims 1-9, which is characterized in that the concentric bearings (28, 30) of the plate (22) are fixed on the rim (26), which is mounted on the fixed frame (10) using means of elastic suspension (29, 52).

11. The vibrating device according to claim 10, which is characterized in that the means for driving the plate (22) include an electric motor (12) immovably mounted on the frame (10).

12. The vibrating device according to claim 8, which is characterized in that the third bearing (18) with an offset center (io) is mounted on a disk (16) which is mounted in a housing with bearings (56) mounted on a frame (10), and which connected to the output shaft of the engine (12) by means of an elastic connection (62, 64).

13. The vibrating device according to any one of claims 1-12, which is characterized by the fact that the test tubes (24), placed on the kz plate (22), are installed obliquely in the direction of the axis of this plate.

14. Vibrating device according to any one of claims 1-13, characterized in that the plate (22) holds a circular rim (46) that contains bearings intended for placing tubes (24) in them and distributed uniformly around the center rotation of the mentioned plate, the cover (42) for keeping the tubes (24) in their housings, the means (44) for pressing this cover (42) to the plate and the means (48) for the angular positioning and locking of the cover (42) in its position for holding the tubes. GF)

15. The vibrating device according to claim 14, which is characterized by the fact that the cover (42), mounted on the plate (22), limits, together with the plate (22), the chamber (44), which is hermetically closed and includes means of communication with by a vacuum system. in

16. The vibrating device according to claim 15, which is characterized by the fact that the mentioned means of communication with the vacuum system form means of blocking the plate (22) in rotational motion relative to its axis.

17. The vibrating device according to any one of claims 14-16, which is characterized in that the mentioned means of angular positioning and closing of the cover are fingers (48) of elastic snapping.

18. A vibrating device according to any one of claims 14-17, which is characterized in that it contains an annular gasket 65 (50), which is made of elastomer or a similar material, is inserted between the mentioned cover and the upper parts of the tubes (24) and closes with ensuring tightness of the rim housings (46), in which they are placed