УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМИРОВАНИЯ И УКУПОРИВАНИЯ ВАКУУМНЫХ ПРОБИРОК
DEVICE FOR DEGASSING AND SEALING OF VACUUM TUBES

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при производстве вакуумных пробирок для забора венозной крови у пациентов на анализ.
Прототипом предлагаемого устройства является устройство для вакуумирования вакуумных пробирок для анализа крови (заявка KR 20110135228, А61В 5/154; A61J 1/05; В67В 3/24; G01N 33/49, опубл. 16.12.2011). Известное устройство включает основание, на котором смонтирован механизм подъема и опускания вакуумной камеры с приводом, вакуумную камеру, представляющую собой куб без днища. В камере установлена прижимная плита, на нижней поверхности которой имеются держатели колпачков в сборе с пробками для укупорки пробирок. На крышке вакуумной камеры смонтирован механизм подъема и опускания прижимной плиты с приводом. Подвижные элементы (штоки) привода прижимной плиты, проходящие через крышку камеры, и торцевая поверхность камеры, контактирующая с основанием, снабжены уплотнительными элементами.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции и необходимость компенсации потерь вакуума за счет возможной утечки через уплотнительные элементы.
Задача предлагаемого изобретения заключается в упрощении конструкции устройства и устранении потерь вакуума при вакуумировании пробирок.
Поставленная задача решается устройством для вакуумирования и укупоривания вакуумных пробирок, которое включает соосно расположенные вакуумную камеру и съемный стакан, вакуумная камера представляет собой цилиндрический корпус со штуцером для откачки воздуха, днище с патрубком для присоединения съемного стакана и крышку с центрально расположенным патрубком, между крышкой и корпусом закреплена эластичная мембрана, в которой коаксиально смонтирован шток с возможностью осевого перемещения, в нижней части шток имеет головку, расположенную в полости камеры непосредственно под мембраной, а в верхней части - кольцевой упор, в верхней части патрубка крышки установлено стопорное устройство для фиксации штока, в патрубке между крышкой камеры и кольцевым упором штока размещена возвратная пружина, съемный стакан выполнен с раструбом, в нижней части раструба расположено уплотнительное кольцо, на внешней поверхности патрубка днища камеры и внутренней поверхности раструба стакана выполнены элементы быстроразъемного соединения, например байонетного.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и уменьшение возможности вероятной утечки вакуума.
Изобретение иллюстрируется схемой предлагаемого устройства.
Устройство для вакуумирования и укупоривания вакуумных пробирок включает соосно расположенные вакуумную камеру 1 и съемный стакан 2. Вакуумная камера 1 имеет цилиндрический корпус 3 со штуцером 4 для откачки воздуха, днище 5 с патрубком 6 для присоединения съемного стакана 2 и крышку 7 с центрально расположенным патрубком 8. В вакуумной камере 1 между крышкой 7 и корпусом 3 закреплена эластичная мембрана 9, в которой коаксиально смонтирован шток 10 с возможностью перемещения вдоль оси. В нижней части шток 10 имеет головку 11, расположенную в полости камеры 1 непосредственно под мембраной 9, в верхней части штока 10 выполнен кольцевой упор 12.
В верхней части патрубка 8 установлено стопорное устройство 13 для фиксации штока 10, исключающее самопроизвольное перемещение штока по мере возникновения разрежения в вакуумной камере.
В патрубке 8 между крышкой 7 камеры 1 и кольцевым упором 12 штока 10 размещена возвратная пружина 14, предназначенная для возврата штока в исходное положение после отключения от источника вакуума. Съемный стакан 2 выполнен с раструбом 15, в нижней части раструба расположено уплотнительное кольцо 16, на внешней поверхности патрубка 8 и внутренней поверхности раструба 2 выполнены элементы быстроразъемного соединения, например байонетного.
Устройство работает следующим образом.
Пробирку 17, накрытую колпачком 18 с пробкой 19, помещают в съемный стакан 2, который присоединяют к вакуумной камере 1. Из вакуумной камеры 1 через штуцер 4 откачивают воздух до заданной глубины вакуума. Шток 10, зафиксированный в верхнем положении стопорным устройством, ограничивает перемещение колпачка 18 с пробкой 19 вверх при создании вакуума в камере, а головка 11 штока 10 удерживает мембрану 9 от произвольной деформации внутрь камеры.
При достижении требуемой глубины вакуума освобождается стопорное устройство 13, при этом эластичная мембрана 9 деформируется внутрь камеры 1 и шток 10 вталкивает пробку 19 в пробирку 17. Затем перекрывают связь камеры 1 с источником вакуума и стакан 2 отсоединяют от камеры 1. Под действием возвратной пружины 14 шток 10 возвращается в исходное положение и стопорится. Из стакана 2 извлекают отвакуумированную и укупоренную пробирку.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом имеет более простую конструкцию. В прототипе для укупоривания отвакуумированных пробирок используют специальное устройство с приводом - прижимную плиту, в нижней части которой расположены держатели колпачков с пробками для пробирок. В предложенной конструкции в вакуумную камеру помещают пробирку с надетым на нее колпачком с пробкой. При откачивании воздуха из камеры колпачок с пробкой, под действием потока воздуха из внутренней полости пробирки в камеру, свободно приподнимается над пробиркой на такое расстояние, которое легко обеспечивает вакуумирование без смещения колпачка за пределы торца пробирки. Ограничение смещения колпачка за пределы торца пробирки обеспечивается величиной зазора между внешним торцом колпачка и головкой штока. Укупоривание пробирки осуществляется головкой штока при его движении внутрь съемного стакана при деформации мембраны внутрь вакуумной камеры под действием силы давления, возникающей из-за разницы атмосферного давления и разрежения внутри камеры.
Для обеспечения герметичности вакуумной камеры в прототипе предусмотрены сальники для уплотнения подвижных штоков, проходящих сквозь крышку вакуумной камеры, износ которых может приводить к утечке вакуума и, следовательно, возникает необходимость компенсации этих потерь. В предлагаемом устройстве герметичность вакуумной камеры обеспечивается эластичной мембраной и уплотнительным кольцом в раструбе съемного стакана, которые, в отличие от прототипа, уплотняют статичные элементы, а не подвижные, что существенно снижает их износ и, следовательно, возможность утечки вакуума через них.
Таким образом, предлагаемое устройство имеет простую конструкцию и обеспечивает уменьшение возможности утечки вакуума. Устройство для вакуумирования и укупоривания вакуумных пробирок может быть использовано в промышленности для производства вакуумных пробирок, так как конструктивно согласуется с принципом работы роторного автомата и может быть адаптировано в роторный автомат множеством вариантов. При этом производительность автомата будет зависеть только от потребностей производства и диаметра несущего ротора.