CS272554B1

CS272554B1 - Equipment for mixing liquids in closed containers

Info

Publication number: CS272554B1
Application number: CS268288A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Hickl
Original assignee: Jiri Ing Hickl
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS268288A1

Abstract

Zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách, zvláště v autoklávech, a to bez míchadel zasahujících do nádob a při současném jejich zahřívání. Účelem je zabránit úniku kapalné fáze z autoklávů v případě dosažení mezního tlaku kapaliny a otevření se pojistného ventilu a umožnit obsluze samostatný přístup ke každému autoklávu kdykoliv během míchání. Účelu se dosahuje tím, že v základové desce (2) jsou otočně upevněny podpěrné kliky (6) a hnaný klikový kotouč (5), na nichž je uložen krouživý unášeč (9) spojený unášecím křížovým kloubem (23) s dutým dříkem (21) kyvného unášeče (19). K hlavě (18) kyvného unášeče (19), jehož pata (20) je spojena kotevním křížovým kloubem (22) se základovou deskou (2), je sloupkovým podstavcem (10) upevněn termostatický kontejner (11) vyhřívaný topným tělesem (12) a opatřený jímkami (15) pro uzavřené nádoby (16), Vynález je použivatelný v chemických laboratořích a v chemickém průmyslu. Využitelný je v oboru laboratorních přístrojů.A device for mixing liquids in closed vessels, especially in autoclaves, without agitators penetrating into the vessels and while heating them. The purpose is to prevent the liquid phase from escaping from the autoclaves in the event that the liquid pressure limit is reached and the safety valve opens, and to allow the operator separate access to each autoclave at any time during mixing. The purpose is achieved by rotatably mounting support cranks (6) and a driven crank disk (5) in the base plate (2), on which a rotating carrier (9) is mounted, connected by a carrier cross-joint (23) to the hollow shaft (21) of the swing carrier (19). A thermostatic container (11) heated by a heating element (12) and provided with wells (15) for closed containers (16) is attached to the head (18) of the swinging carrier (19), the heel (20) of which is connected by an anchoring cross-joint (22) to the base plate (2), by a column base (10). The invention is applicable in chemical laboratories and in the chemical industry. It is applicable in the field of laboratory equipment.

Description

Vynález se týká zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách, zvláště v autoklávech, a to bez míchadel zasahujících do nádob a při jejich současném zahřívání. líčelem vynálezu je zabránit úniku kapalné fáze z autoklávů v případě dosažení mezního tlaku Trapnín ny a otevření se pojistného .ventilu a umožnit obsluze samostatný přístup ke každému autoklávu kdykoliv během míchání.The invention relates to a device for mixing liquids in closed vessels, in particular in autoclaves, without agitators interfering with the vessels and while heating them. The object of the invention is to prevent the leakage of the liquid phase from the autoclaves in the event of reaching the trapezoidal pressure limit and to open the safety valve, and to allow the operator separate access to each autoclave at any time during mixing.

Je známé zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách, které se skládá z kyvných stolů, po nichž se odvalují válcové uzavřené nádoby naplněné kapalinou (US patent č. 3 788 611). Kyvné stoly jsou poháněny motorem pomocí kulisového a klikového ústrojí.A device is known for mixing liquids in closed containers, which consists of rocking tables, after which cylindrical closed containers filled with liquid are rolled (U.S. Pat. No. 3,788,611). The swing tables are driven by a motor using a link and crank mechanism.

Nevýhodou známého zařízení je malá intenzita míchání, kapalina pouze rotuje, a nemožnost ohřevu kapaliny.The disadvantage of the known device is the low intensity of mixing, the liquid only rotates, and the impossibility of heating the liquid.

Je také známé zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách, skládající se ze sady šikmých válců, uložených v horizontálním rámu na čepech a rotujících kolem výškových os (US patent č. 4 307 965). Šikmé válce jsou poháněny jedním motorem pomocí spřežených klik. Válcové uzavřené nádoby s kapalinou se uloží mezi šikmé válce, které udají nádobám rotační a současně kývavý pohyb.Also known is a device for mixing liquids in closed containers, consisting of a set of inclined cylinders mounted in a horizontal frame on pins and rotating about height axes (U.S. Pat. No. 4,307,965). The inclined rollers are driven by a single motor by means of coupled cranks. Cylindrical closed liquid containers are placed between inclined cylinders, which give the containers a rotational and at the same time oscillating movement.

Nevýhodou známého zařízení je nemožnost ohřevu promíchávané kapaliny v uzavřených nádobách. lze je použít například k zjišťování rozpustnosti látek v kapalinách, k zábraně sedimentace a koagulace suspenzí apod., avšak jen při'laboratorních teplotách.The disadvantage of the known device is the impossibility of heating the stirred liquid in closed containers. they can be used, for example, to determine the solubility of substances in liquids, to prevent sedimentation and coagulation of suspensions, etc., but only at laboratory temperatures.

Jiné známé zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách, určené k měření fázových rovnováh a fyzikálních konstant kapalin a plynů za vysokých tlaků, se skládá z kývavého dvouplášťového autoklávu, v němž se pohybuje jako míchadlo koule (CS patent č. 107 589). Autokláv je zahříván teplotním médiem, protékajícím mezi plášti autoklávu. Teplota ohřevu je regulována pomocí termostatických čidel, snímajících teplotu uvnitř autoklávu.Another known device for mixing liquids in closed vessels, designed to measure the phase equilibria and physical constants of liquids and gases at high pressures, consists of a rocking double-shell autoclave in which it moves as a ball stirrer (CS Patent No. 107,589). The autoclave is heated by a temperature medium flowing between the autoclave shells. The heating temperature is regulated by thermostatic sensors that sense the temperature inside the autoclave.

Nevýhodou zařízení s kývavým autoklávem je konstrukční složitost, projevující se nepříznivými výrobními i provozními náklady. Vzhledem k nákladovosti je míchací účinek nízký. Kapalina je uváděna pouze do přímočarého proudu rozrušovaného koulí.The disadvantage of the device with a rocking autoclave is the structural complexity, manifested by unfavorable production and operating costs. Due to the cost, the mixing effect is low. The liquid is introduced only into the rectilinear stream of the disrupted sphere.

Kývavému autoklávu je podobný taktéž známý třepací autokláv, který tvoří horizontální válcová nádoba s elektrickým plášťovým ohřevem, kyvně upevněná na jednom konci v natáčivé vidlici a kloubově spojená na opačném konci s excentrem pohonného motoru.A rocking autoclave is also similar to the well-known shaking autoclave, which forms a horizontal cylindrical vessel with electric jacket heating, pivotally mounted at one end in a rotating fork and articulated at the opposite end to the eccentric of the drive motor.

Nevýhodou známého třepacího autoklávu je nízká produktivita a účinnost míchání. Pojme pouze jeden vzorek. Kapalina se v autoklávu jen přelévá, nerotuje ani nekrouží, takže omývání pevných částic není intenzívní.The disadvantage of the known shaking autoclave is the low productivity and mixing efficiency. Holds only one sample. The liquid is only poured, not rotated or swirled in the autoclave, so the washing of solid particles is not intense.

Konečně je známé zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách, složené z válečkového roštu umístěného v termoboxu a z válcových autoklávů ukládaných na válečkový rošt (Composite Catalog of Oil Field Equipment and Services, Houston 1972, str. 569). Váléčky roštu rotují poháněny motorem přes převodové soukolí a udělují válcovým autoklávům, jakož i kapalině v nich obsažené, rotační pohyb.Finally, a device for mixing liquids in closed containers is known, consisting of a roller grate placed in a thermobox and cylindrical autoclaves placed on a roller grate (Composite Catalog of Oil Field Equipment and Services, Houston 1972, p. 569). The grate rollers rotate driven by a motor via a gear train and give the cylindrical autoclaves, as well as the liquid contained therein, a rotational movement.

Nevýhodou posledně uvedeného zařízení je, že kapalina je promíchávána pouze rotačním pohybem. Během míchání nemá obsluha k autoklávům přístup a nemá ani možnost vizuální kontroly funkce pojistných ventilů autoklávů. Poněvadž autoklávy rotují v horizontální poloze, nastane při každém otevření pojistného ventilu únik kapaliny, .Válečkový rošt s převody, poněvadž je celý vystaven působení vysoké teploty, musí být vyroben z tepelně odolných materiálů.The disadvantage of the latter device is that the liquid is stirred only by a rotary motion. During mixing, the operator does not have access to the autoclaves and does not have the possibility to visually check the function of the autoclave safety valves. Since the autoclaves rotate in a horizontal position, a liquid leak occurs each time the safety valve is opened. The roller grate with gears, as it is completely exposed to high temperatures, must be made of heat-resistant materials.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v základové desce jsou otočně upevněny podpěrné kliky a s hnacím motorem převodně spo jený klikový kotouč, na němž a najoodpěmých klikách je otočně uložen krouživý unášeč s termostatickým kontejnerem, ve kterém jsou upraveny jímky pro uzavřené nádoby a uspořádáno topné těleso s termostatickým Čidlem.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device for mixing liquids in closed containers according to the invention, the essence of which consists in that support cranks are rotatably mounted in the base plate. , in which sumps for closed vessels are arranged and a heating element with a thermostatic sensor is arranged.

Šíření tepla z termostatického kontejneru do hnacího ústrojí se zabrání, když termostatický kontejner je opatřen sloupkovým podstavcem.Heat transfer from the thermostatic container to the drive device is prevented when the thermostatic container is provided with a column base.

«Τ h ι«Τ h ι

CS 272 554 Bl 2CS 272 554 Bl 2

Složeného krouživého a kývavého pohybu uzavřených nádob, se dosáhne, když termostatický kontejner je upevněn k hlavě kyvného unášeče, jehož pata je spojena kotevním křížovým kloubem se základovou deskou a dutý dřík unášecím křížovým kloubem s krouživým unášečem.The compound circular and oscillating motion of the closed vessels is achieved when the thermostatic container is fixed to the head of the swing carrier, the heel of which is connected by an anchor cross joint to the base plate and the hollow shaft by a cross carrier with the ring carrier.

Výhody zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách podle vynálezu spočívají v tom, že termostatický kontejner vykonává krouživý a s výhodou i kývavý pohyb a že uzavřené nádoby jsou v něm ustaveny ve svislé poloze. Složený krouživý a kývavý pohyb uvádí kapalinu v nádobách do nepravidelného turbulentního krouživého pohybu, při němž nastává účinné její míchání. Během míchání je každá nádoba obsluze stále přístupná a snadno lze vizuálně i auditivně kontrolovat funkci pojistného ventilu. Pokud nastane při mezním tlaku v nádobách únik média pojistným ventilem, uniká pouze plynná nebo aerosolová fáze obsahu nádob, nikoliv fáze kapalná. Krouživý, nikoliv rotační pohyb termostatického kontejneru usnadňuje zapojení topného tělesa a termostatických čidel na zdroj elektrického proudu.The advantages of the device for mixing liquids in closed containers according to the invention are that the thermostatic container performs a circular and preferably also oscillating movement and that the closed containers are set in it in a vertical position. The compound circular and oscillating motion introduces the liquid in the vessels into an irregular turbulent circular motion, during which it is stirred efficiently. During mixing, each container is always accessible to the operator and the function of the safety valve can be easily checked visually and audibly. If, at the limit pressure in the vessels, the medium escapes through the safety valve, only the gaseous or aerosol phase of the contents of the vessels escapes, not the liquid phase. The circular, not rotational movement of the thermostatic container facilitates the connection of the heater and thermostatic sensors to the power supply.

Příklad zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách podle vynálezu je znázorněn na výkresech, kde na obr. 1 je základní varianta zařízení ve svislém řezu, umožňující pouze krouživý pohyb, a na obr. 2 je výhodnější varianta zařízení, rovněž ve svislém řezu, umožňující složený krouživý a kývavý pohýb.An example of a device for mixing liquids in closed containers according to the invention is shown in the drawings, where Fig. 1 is a basic variant of the device in vertical section allowing only circular motion, and Fig. 2 is a more preferred variant of the device, also in vertical section circular and oscillating motion.

V podstavné skříni 1 zařízení podle vynálezu, obr. 1, je uspořádána základová deska 2 a pod ní hnací motor 3 a spínač 4. V základové desce 2 je otočně upevněn klikový kotouč 5 a podpěrné kliky 6. Klikový kotouč 5 je spojen hnacím řemenem 7 s řemenicí 8 hnacího motoru 3. Na klikovém kotouči 5 a podpěrných klikách 6 je otočně uložen krouživý unášeč 9, k němuž je sloupkovým podstavcem 10 upevněn termostatický kontejner Π. Uprostřed termostatického kontejneru je uspořádáno topné těleso 1.2 a termostatické čidlo 13, spojené elektrickými vodiči £4, obdobně jako topné těleso 12 se spínačem 4. V termostatickém kontejneru jsou upraveny kolem topného tělesa 1.2 jímky £5, v nichž jsou uloženy uzavřené nádoby 26 s kapalinou J7.In the base housing 1 of the device according to the invention, Fig. 1, a base plate 2 and below it a drive motor 3 and a switch 4 are arranged. with the pulley 8 of the drive motor 3. A rotating carrier 9 is rotatably mounted on the crank disk 5 and the support cranks 6, to which a thermostatic container Π is fixed by a column base 10. Arranged in the middle of the thermostatic container is a heater 1.2 and a thermostatic sensor 13 connected by electrical conductors 4, similarly to a heater 12 with a switch 4. In the thermostatic container, wells 5 are arranged around the heater 1.2, in which closed liquid containers 26 J7.

Hnacím motorem 3 poháněné klikové kolo 5 uvádí krouživý unášeč 9 nesený podpěrnými klikami 6 do krouživého pohybu. Krouživý pohyb vykonává i termostatický kontejner 11 s uzavřenými nádobami £6. Kapalina 17 v uzavřených nádobách j.6 rotuje, promíchává se a je přitom ohřívána topným tělesem 1.2. Zvolenou výši teploty reguluje termostatické čidlo £3. Přestupu tepla do podstavné skříně j. zabraňuje sloupkový podstavec j.2 termostatického kontejneru.The crank wheel 5 driven by the drive motor 3 sets the rotary carrier 9 carried by the support cranks 6 in a circular motion. The circular movement is also performed by a thermostatic container 11 with closed vessels £ 6. The liquid 17 in the closed vessels 16 rotates, mixes and is heated by the heating element 1.2. The selected temperature is regulated by a thermostatic sensor £ 3. The transfer of heat to the base cabinet j. Is prevented by the column base j.2 of the thermostatic container.

Výhodnější varianta zařízení podle vynálezu, obr. 2, se vyznačuje kyvným unášečem 19, který tvoří dutý dřík 21. s hlavou 1.8 a patou 20. K hlavě j.8 kyvného unášeče 19 je upevněn ¹sloupkovým podstavcem W termostatický kontejner 1£, Pata 20 kyvného unášeče 19 je spojena kotevním křížovým kloubem 22 se základovou deskou 2 a dutý dřík 21., kterým jsou provlečeny elektrické vodiče Π, unášecím křížovým kloubem 23. Oba křížové klouby 22, 23 lze nahradit kulovými.A more preferred variant of the device according to the invention, Fig. 2, characterized by swinging carrier 19 which defines a hollow stem 21. Head 1.8 and heel 20. Title J.8 pendulum carrier 19 is mounted pedestal ¹ columnar W thermostatic container 1 £, 20 Heel of the swing carrier 19 is connected by an anchor cross joint 22 to the base plate 2 and a hollow shaft 21, through which the electrical conductors le are threaded, by a drive cross joint 23. Both cross joints 22, 23 can be replaced by ball joints.

Krouživý unášeč 9 uděluje dutému dříku 2J_ kyvného unášeče 19 pomocí unášecího křížového kloubu 23 krouživý pohyb. Poněvadž kyvný unášeč j.9 je patou 20 ukotven v kotevním křížovém kloubu 22 spojeném se základovou deskou 2, opisuje dutý dřík 21. plášř rotačního kužele. Hlava 1.8 kyvného unášeče £9 pak koná složený krouživý a kyvný pohýb, Stejný pohyb koná i termostatický kontejner 1.1. s uzavřenými nádobami 1.6. Kapalina 17 se dostává do turbulence, při níž se účinně promíchává.The rotating carrier 9 imparts a circular motion to the hollow shaft 21 of the oscillating carrier 19 by means of the driving cross joint 23. Since the pendulum carrier 9 is anchored by the heel 20 in the anchor cross joint 22 connected to the base plate 2, the hollow shaft 21 describes the shell of the rotating cone. The head 1.8 of the oscillating carrier £ 9 then performs a compound circular and oscillating movement. The same movement is performed by the thermostatic container 1.1. with closed containers 1.6. Liquid 17 enters turbulence, where it mixes efficiently.

Zařízení pro míchání kapalin v uzavřených nádobách podle vynálezu lze použít v chemických laboratořích i v chemickém průmyslu. Pomocí něho lze provádět termoanalýzy, zjišťovat rozpustnost tuhých látek v kapalinách, směšovat látky vyžadující ke smísení zvýšenou teplotu a tlak, zjišťovat stabilitu suspenzí při vysoké teplotě a zvýšeném tlaku, jakož i zabraňovat koagulaci a sedimentaci suspenzí při jejich vyzrávání,The device for mixing liquids in closed containers according to the invention can be used in chemical laboratories as well as in the chemical industry. It can be used to perform thermal analyzes, determine the solubility of solids in liquids, mix substances requiring increased temperature and pressure for mixing, determine the stability of suspensions at high temperature and elevated pressure, as well as prevent coagulation and sedimentation of suspensions during their maturation,

Claims

PREVENT THE INVENTION

Device for mixing liquids in closed containers, comprising a base plate with a drive motor, characterized in that support cranks (6) and a crank disc (5) connected to the drive motor (3) are rotatably mounted in the base plate (2). ), on which and on the support handles (6) a rotating carrier (9) with a thermostatic container (11) is rotatably mounted, in which wells (15) for closed containers (16) are arranged and a heating element (12) with a thermostatic sensor is arranged. (13)·

Device according to claim 1, characterized in that the thermostatic container (11) is provided with a column base (10).

3. Device according to items 1 and Σ, characterized in that the thermostatic container (11) is fixed to the head (18) of the swing carrier (19), the heel (20) of which is connected by an anchor cross joint (22) to the base plate (2). ) and a hollow shaft (21) by a driving cross joint (23) with a rotating carrier (9).