Многоштуцерное разъемное соединение

Многоштуцерное разъемное соединение

Реферат

 

Использование: для пневмогидравлических систем биотехнологических комплексов орбитальных космических станций и может быть использовано в микробиологической промышленности. Сущность изобретения: многоштуцерное разъемное соединение снабжено направляющими стержнями, установленными в одной из колодок и взаимодействующими с направляющими отверстиями, выполненными в другой колодке, с каналами для подвода стерилизующей жидкости, сообщающимися с герметичной полостью. Полость образована сменной и стационарной колодками. Внутри каналов установлены обратные клапаны. Штуцера в сменной колодке выполнены в виде игл с продольными и поперечными каналами с возможностью регулируемого перемещения. 4 ил.

Изобретение предназначено для использования в пневмогидравлических системах биотехнологических комплексов преимущественно орбитальных космических станций.

Известно быстродействующее соединительное устройство, содержащее прямоугольные корпуса, через которые проходят несколько параллельно расположенных соединительных элементов, соединенных между собой стопорным приспособлением [1].

Недостатком данного устройства является отсутствие элементов, запирающих каналы после расстыковки корпусов устройство, а также большие габариты и масса.

Наиболее близким по технической сущности является соединитель для нескольких труб, содержащий цилиндрические корпуса, в которых закреплены штуцера труб, стыкуемые между собой, и устройство, обеспечивающее стяжку корпусов между собой [2].

Недостатком данного устройства является отсутствие запирающих каналы элементов и возможности стерилизации стыкуемых поверхностей, которые после состыковки могут соприкасаться с рабочим продуктом.

Сущность изобретения заключается в том, что многоштуцерное разъемное соединение, содержащее соединенные между собой стационарную и сменную колодки со штуцерами, снабжено направляющими стержнями, установленными в одной из колодок и взаимодействующими с направляющими отверстиями, выполненными в другой колодке, каналами для подвода стерилизующей жидкости, сообщающимися с герметичной полостью, образованной сменной и стационарной колодками, при этом внутри каналов установлены обратные клапаны, а штуцера сменной колодки выполнены в виде игл с продольными и поперечными каналами с возможностью регулируемого перемещения.

Технический результат предложенного решения заключается в том, что предложенное устройство обеспечивает возможность стерилизации всех поверхностей, соприкасающихся до стыковки обеих колодок с окружающей средой, а после стыковки с рабочей средой - биопродуктом, также обеспечивает возможность перекрытия всех каналов и в стационарной и в сменной колодках перед расстыковкой.

На фиг. 1 - 4 показано устройство многоштуцерного разъемного соединения: на фиг. 1 - стационарная и сменная колодки в состыкованном состоянии; фиг. 2 - сменная колодка с заглушкой; фиг. 3 - сменная колодка. Вид на штуцера; фиг. 4 - стационарная колодка с заглушкой.

Многоштуцерное разъемное соединение состоит из сменной 1 и стационарной 2 колодок. Сменная 1 колодка состоит из корпуса 3 с неподвижной перегородкой 4, размещенной в средней части корпуса 3. В перегородке 4 выполнено n-количество отверстий 5. С обеих сторон на перегородке 4 закреплены с помощью решетчатых пластин 6 и винтов 7 уплотнительные пластины-мембраны 8. С левой стороны в корпусе 3 размещен с возможностью ограниченного продольного перемещения блок входных штуцеров, в корпусе 9 которого с помощью решетчатых пластин 10 на перегородке 11 закреплено n-количество штуцеров 12, выполненных в виде игл с продольным входным каналом 13 и радиальными выходными 14. В корпусе 9 выполнен паз 15, а в корпусе 3 установлен штифт 16, входящий в паз 15. На корпусе 9 с помощью шарикового подшипника 17 установлена гайка 18, резьбой входящая в зацеплении с резьбой, выполненной на корпусе 3. Кроме штуцеров 12 на перегородке 11 закреплены направляющие штыри 19 и 20. В штырях выполнены продольные 21 и 22 и радиальные 23 и 24 каналы для подвода стерилизующей жидкости. Оба штуцера 19 и 20 имеют различные диаметры и длины.

Стационарная колодка 2 состоит из корпуса 25 с перегородкой 26. В перегородке выполнены отверстия 27, а на внешней ее стороне закреплена герметизирующая мембрана 28. Закрепление произведено с помощью решетчатых пластин 29 и 30 и винтов 31. На корпусе 25 с помощью шарикового подшипника 32 закреплена гайка 33, резьбой входящая в зацепление с резьбой, выполненной на наружной поверхности корпуса 3. В мембранах 8 и 28, решетчатых пластинах 6, 10 и 29 выполнены отверстия для прохода направляющих штырей 19 и 20. В перегородке 29 закреплено n-количество выходных штуцеров 34. Перегородками 4 сменной колодки 1 и 26 стационарной колодки 2 образована полость 35 стерилизации, герметизируемая уплотнительным кольцом 36, размещенным в канавке на наружной поверхности корпуса 25. В расстыкованном состоянии колодки 1 и 2 закрываются заглушками 37 и 38. К штуцерам 12 пристыкованы трубопроводы 39 системы технологической установки. Штуцеры 34 закреплены в отверстиях 40 перегородки 26 колодки 2. Резьбовые отверстия 41 предназначены для крепления стационарной колодки 2 на корпусе технологической установки.

Многоштуцерное разъемное соединение работает следующим образом.

В исходном состоянии каждая из колодок 1 и 2 состыкована штуцерами 12 и 34 с подвижными или отводящими трубопроводами 39 и закрыты заглушками 37 и 38. Стыкуемые трубопроводы - гибкие, например силиконовые трубки, обеспечивающие свободу перемещения колодки относительно других агрегатов установки. В сменной колодке 1 гайка 18 повернута на свинчивание с корпуса 3 до упора штифтом 16 в торец паза 15 корпуса 9, т.е. концы игл штуцеров 12 находятся между мембранами 8.

Первый этап работы - техническая стыковка сменной 1 и стационарной 2 колодок. Сменная 1 колодка вручную подводится к стационарной 2, т.е. чтобы направляющие штыри 19 и 20 колодки 1 вошли в отверстия 27 колодки 2. Различные диаметры штырей исключают неправильную стыковку колодок, а различные длины их упрощают процесс стыковки за счет последовательности входа в соответствующие отверстия. После введения направляющих штырей 19 и 20 в отверстия 27 производится вручную сжатие колодок до возможности свинчивания гайки 33 и корпуса 3. Навинчивание гайки 33 производится до кольцевой риски и наружной (резьбовой) поверхности корпуса 3, определяющей герметичное состояние полости 35.

Второй этап - стерилизация внутренней полости 36, поверхности которой имели контакт с окружающей средой.

При вращении гайки 33 корпус 25 входит в корпус 3, уменьшая объем полости 35 до минимума. Воздух из полости 35 выжимается и через отверстия 23 и обратный клапан 42 сбрасывается в технологическую емкость. Обратный клапан 42 установлен так, что обеспечивает сброс воздуха и рабочей среды из полости 35 и препятствует обратному засасыванию их в полость 35. При обратном движении корпуса 25, т. е. свинчивании гайки 33 с корпуса 3 до кольцевой риски происходит засасывание стерилизующей жидкости (или воздуха при растыковке) через каналы и обратный клапан 43 штыря 19. При повторном навинчивании гайки 33 происходит повторение вышеописанного процесса - вторичное засасывание рабочей среды и ее сброс в технологическую емкость для утилизации.

После ряда прокачиваний, количество которых определяется технологическим процессом, гайка 33 отводится (отвинчивается) до кольцевой риски 3, т.е. в исходное состояние.

Третий этап - введение игл штуцеров 12 в полость 35 для стерилизации наружных и внутренних поверхностей. Это производится вращением гайки 18 из нижнего крайнего положения до верхнего. Крайние положения гайки 18 обеспечиваются упором штифта 16, закрепленного в корпусе 3 в торцы продольного паза 15, выполненного в корпусе 9. При вращении гайки 18 корпус 9 вместе с штуцерами 12 перемещается вверх, иглы прокалывают уплотнительную пластину 8 и входят в полость 35. В этой полости при проливке стерилизующей жидкости из штыря 19 в штырь 20 производится стерилизация игл штуцеров.

Четвертый этап - стыковка штуцеров 12 колодки 1 со штуцерами 40 колодки 2. При вращении гайки 33 навинчивание на корпус 3 корпус 25 передвигается до упора (как и в случае прокачивания полости 35 стерилизующей жидкостью), при этом иглы штуцеров 12 прокалывают мембрану 28 и входят в отверстия 41. Каналы штуцеров 12 и 40 соединены, и рабочая жидкость свободно проходит через многоштуцерное разъемное соединение.

Расстыковка колодок 1 и 2 производится в обратной последовательности, т. е. при вращении гайки 18 на свинчивание с корпуса 3 (до упора) иглы штуцеров 12 убираются из отверстий 41 в отверстия 5. Далее при вращении гайки 33 на свинчивание с корпуса 3 до полного свинчивания и дальнейшим перемещением вдоль оси производится полная расстыковка колодок. После расстыковки на обе колодки устанавливаются заглушки 37 и 38.

Формула изобретения

Многоштуцерное разъемное соединение, содержащее соединенные между собой стационарную и сменную колодки со штуцерами, отличающееся тем, что снабжено направляющими стержнями, установленными в одной из колодок и взаимодействующими с направляющими отверстиями, выполненными в другой колодке, с каналами для подвода стерилизующей жидкости, сообщающимися с герметичной полостью, образованной сменной и стационарной колодками, при этом внутри каналов установлены обратные клапаны, а штуцеры в сменной колодке выполнены в виде игл с продольными и поперечными каналами с возможностью регулируемого перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4