УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ЭЛАСТИЧНОЙ ТРУБЧАТОЙ ТАРЫ

Полезная модель относится к области медицины, фармацевтики и биотехнологии, в частности к автоматическому оборудованию для сварки мелкоразмерной эластичной трубчатой тары, в частности туб, тюбиков, микроклизм, суппозиторных контейнеров из полимерного материала, а также других эластичных полимерных контейнеров с жидким или гелеобразным содержимым.
Так, из уровня техники известно устройство для запаивания трубок из полимерных материалов, которое содержит размещенные в разборной запаивающей головке датчик рабочего положения трубки, подвижный сварочный электрод и неподвижный сварочный электрод (патент РФ №29467, опубликованный 20.05.2003).
За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принято устройство для производства трубных контейнеров посредством давления и тепла, содержащее держатели, каждый из которых снабжен цилиндрическим углублением для установки свариваемого контейнера в форме трубки с возможностью его поворота в держателе и две сжимающиеся губки с нагревателем, соединенным с источником напряжения высокой частоты (патент США №3424885, опубликованный 28.01.1969).
Недостатком известного решения и наиболее близкого аналога является отсутствие возможности предварительной выдержки контейнеров с их содержимым при заданной температуре в течение заданного времени, что требует наличие и использование дополнительного оборудования и выполнение дополнительных операций. Например, в случаях, где требуется преобразование содержимого из жидкого состояния в гелеобразное под воздействием температуры (например, плазма крови), возникает необходимость использования отдельного термостата, в котором поначалу происходит цикл нагрева содержимого контейнера для получения гелеобразной консистенции, с последующим переносом контейнера в другой аппарат для дальнейшей сварки и обеспечения герметичной изоляции содержимого от окружающей среды.
Технической проблемой заявленной полезной модели является создание компактного, настольного устройства для мелкосерийного лабораторного и персонализированного производства штучных образцов продукта в условиях, когда требуется методом сварки просвета эластичной трубчатой тары, полностью изолировать стерильное содержимое от окружающей среды, а также, при необходимости, с предварительной выдержкой ее содержимого при заданной температуре в течение заданного времени (функция термостата) согласно разработанной технологии, что позволяет достичь совмещения указанных выше процессов в одном устройстве.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей устройства для сварки эластичной трубчатой тары за счет возможности ее нагрева с содержимым.
Указанный технический результат достигается в устройстве для сварки эластичной трубчатой тары, содержащем корпус и размещенные в нем держатель с отверстием для установки эластичной трубчатой тары, расположенный над ним блок сварки и блок управления, при этом упомянутый держатель снабжен нагревательным элементом, а блок сварки выполнен в виде нагреваемых губок, причем держатель и блок сварки соединены с блоком управления.
Благодаря выполнению устройства для сварки эластичной трубчатой тары, содержащим корпус с размещенным в нем сменным держателем с нагревательным элементом и отверстием, расположенным над ним блоком сварки в виде нагреваемых губок и связанным с блоком сварки и держателем блоком управления обеспечивается получение термостатного продукта, герметично укупоренного в эластичную трубчатую тару.
В частном случае реализации, подогреваемый нагревательными элементами держатель, который может быть сменным и представлять собой блок с по крайней мере одним отверстием для установки эластичной трубчатой тары, при этом форма и размер отверстия соответствует форме и размеру эластичной трубчатой тары, что обеспечивает полный его контакт с поверхностью держателя, обеспечивая равномерность температуры содержимого эластичной трубчатой тары во включенном режиме термостата.
В частности, нагреваемые губки расположены друг напротив друга с возможностью движения навстречу друг другу с обеспечением сдавливания и нагрева эластичной трубчатой тары с получением сварного соединения.
В частности, блок управления выполнен с возможностью регулирования температуры держателя и обеспечения функции таймера, что позволяет контролировать и задавать необходимую температуру и время выдержки эластичной трубчатой тары с ее содержимым. Также блок управления выполнен с возможностью установки и регулирования температуры нагреваемых губок. Все это позволяет расширить функциональные возможности устройства.
В частности, устройство для сварки эластичной трубчатой тары выполнено с узлом выталкивания упомянутой тары со сваренным (запаянными) кромками из устройства, связанным с блоком управления и выполненным в виде пружинного механизма с электромагнитом, при срабатывании которого эластичная трубчатая тара посредством пружинного механизма выталкивается из держателя, что обеспечивает упрощение использования, расширение функциональных возможностей устройства и повышение производительности.
В частности, корпус выполнен с панелью управления с дисплеем и управляющими кнопками, и звуковым сигнальным блоком, которые позволяют задавать, отображать и контролировать режимы работы и температурные параметры устройства, расширяя тем самым функциональные возможности заявленного устройства.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вид держателя и сварочных губок.
На фиг. 2 - держатель и сварочные губки, вид сбоку.
На фиг. 3 - общий вид устройства для сварки эластичной трубчатой тары.
Согласно заявленной полезной модели устройство для сварки эластичной трубчатой тары содержит корпус 6 с установленными и закрепленными в нем держателем 3 для подлежащей сварки эластичной трубчатой тары 1, блоком сварки 2 и блоком управления (на фигурах не показан).
Корпус 6 выполнен из прочного, легко очищаемого моющими средствами пластика, имеющего округлые формы без трудно очищаемых зон для предотвращения скопления загрязнений и допускающего легкую очистку протиранием салфеткой, пропитанной моющим или дезинфицирующим средством, с полостью 7 для размещения эластичной трубчатой тары 1.
На дне полости 7 в корпусе 6 расположен держатель 3 для размещения эластичной трубчатой тары 1, выполненный в виде блока по форме прямоугольного параллелепипеда с одним, или несколькими сквозными отверстиями 4 или ячейками или углублениями для расположения эластичной трубчатой тары 1 и ее плотного обхватывания при помещении в держатель 3. Форма и размер отверстия 4 соответствует форме и размеру эластичной трубчатой тары 1. Держатель 3 снабжен по меньшей мере одним нагревательным элементом 5, позволяющими осуществлять термообработку продукта - содержимого эластичной трубчатой тары с выдержкой при заданной температуре в течение заданного времени (функция термостата). Нагревательные элементы 5, например, термоэлектрические (ТЭН) могут быть присоединены к боковым поверхностям держателя 3 или встроены в поверхность. Нагревательные элементы 5 при включении нагревают держатель 3 до заданной, предустановленной с помощью блока управления температуры и дальнейшее выдерживание температуры в заданных пределах в течение заранее установленного времени.
Держатель 3 может быть выполнен из любого материала, обладающего высоким коэффициентом термопередачи: некоторые виды цветных металлов, алюминий, латунь, бронза, а так же ряд современных нано технологичных материалов с сопоставимыми параметрами.
Блок сварки расположен над держателем 3 и состоит из параллельно расположенных сварочных губок 2, поступательно движущихся навстречу друг другу при помощи электропривода (на фигуре не показан) и нагревающихся с помощью электрических нагревательных элементов (ТЭН). Сварочные губки 2 расположены таким образом, что при смыкании, они с достаточным усилием сводят между собой противоположные стенки одного, или нескольких единиц эластичной трубчатой тары 1, например, шприцов, туб, тюбиков, микроклизм, полимерных контейнеров, заранее вставленных в отверстия 4 держателя 3, и узкой нагретой кромкой сваривают их между собой, образуя ровный сварной шов, изолирующий внутреннюю среду тары вместе с содержимым от наружной среды. Сварка (запайка кромок) также возможна любым ранее известным способом.
Блок управления в виде микроконтроллера с программой связан с держателем 3 и блоком сварки в виде нагреваемых губок 2 с приводом.
В частности, на корпусе 6 устройства для сварки эластичной трубчатой тары расположена панель управления 8 с дисплеем 9 и управляющими кнопками 10, и звуковой сигнальный блок (на фигурах не показан), которые позволяют задавать, отображать и контролировать режимы работы и температурные параметры заявленного устройства.
В частности, устройство для сварки эластичной трубчатой тары выполнено с узлом выталкивания сваренной эластичной трубчатой тары с продуктом (на фигурах не показан) из устройства, связанного с блоком управления и выполненным в виде пружинного механизма с электромагнитом, при срабатывании которого упомянутая тара посредством пружинного механизма выталкивается из держателя.
Устройство для сварки эластичной трубчатой тары работает следующим образом.
После включения устройства с помощью расположенной на корпусе кнопки включения, на панели управления отображается выбор режима.
Работа устройства возможна в трех режимах, которые задает пользователь:
- режим термостата;
- режим сварки;
- смешанный режим.
В смешанном режиме устройство дает возможность нагреть содержимое эластичной трубчатой тары 1 до заранее заданной температуры до запуска цикла сварки и работает следующим образом.
После выбор режима «сварка и нагрев» на дисплее отображается заранее заданная по умолчанию температура нагреваемых губок 2 блока сварки, а также заранее заданная по умолчанию температура термостатирования (нагрева держателя). Пользователь может изменить установку температуры термостатирования с помощью ручки управления, или путем нажатия кнопками (+) или (-) установки температуры на панели управления 8. Звуковая индикация сигнализирует о принятии новой настройки температуры и включается нагрев узла сварки, одновременно включается нагрев нагревательных элементов 5 держателя 3.
Пользователь размещает в свободных отверстиях держателя 3 одну, или несколько единиц эластичной трубчатой тары 1, (например, тюбиков, микроклизм или суппозиторных контейнеров). Достижение всех заранее заданных рабочих температурных параметров сопровождается звуковым сигналом и на дисплее выводится надпись «готов к работе». Нажатием кнопки «Пуск», пользователь включает цикл сварки эластичной трубчатой тары 1. При этом, после полного завершения цикла сварки, нагрев держателя 3 остается включенным на время, соответствующее заданному временному интервалу и звуковой сигнал, сигнализирует о готовности по истечению этого времени, а также, одновременно с звуковым сигналом готовности, срабатывает узел выталкивания и пользователь может извлечь сваренную эластичную трубчатую тару из держателя 3.
Также устройство позволяет осуществлять либо только нагрев эластичной трубчатой тары либо только сварку.
В режиме термостата на панели управления 8 задается температура и время выдержки. Затем в держатель 3 устанавливается эластичная трубчатая тара 1 (например шприцы, тубы, тюбики, микроклизмы или суппозиторные контейнеры), с предварительно наполненным продуктом и запускается цикл работы. Держатель 3 нагревается до заданной температуры и затем выдерживается при заданной температуры заданное время, по завершении которого раздается звуковой сигнал и цикл термостатированы завершается.
В режиме сварки в держатель 3 устанавливается эластичная трубчатая тара 1 заполненной продуктом, включается нагрев губок 2 и по достижении заданной температуры можно запустить цикл сварки. При этом нагреваемые губки 2 смыкаются с определенным усилием и заваривают просвет эластичной трубчатой тары 1. После этого нагреваемые губки 2 размыкаются, и эластичная трубчатая тара 1 выталкивается из держателя 3. Раздается звуковой сигнал и цикл заканчивается.
Каждое следующее нажатие на кнопку «Пуск» вызывает следующий за этим цикл сварки эластичной трубчатой тары и сопровождаются звуковой сигнализацией, а также выводятся соответствующие уведомления на дисплее («работа», «готово»)
Каждый раз при появлении уведомления «готово» на дисплее и одновременно с звуковым сигналом готовности, срабатывает узел выталкивания, и пользователь может извлечь эластичную трубчатую тару из держателя.
Таким образом, расширяются функциональные возможности устройства для сварки эластичной трубчатой тары за счет возможности их нагрева с содержимым, что позволяет получить гелеобразный продукт из жидкого содержимого непосредственно перед циклом сварки в одном устройстве и исключить использование отдельного от полезной модели термостатирующего узла и приводит к сокращению и упрощению получения конечного, индивидуализированного под конкретного пациента, продукта.
Также устройство для сварки эластичной трубчатой тары позволяет осуществлять термообработку содержимого эластичной трубчатой тары с выдержкой при заданной температуре в течение заданного времени (функция термостата) и сварку просвета тары, полностью изолируя стерильное содержимое от окружающей среды либо в двух независимых циклах (термостатирования и сварки), либо в одном автоматическом двухступенчатом цикле - предварительного термостатирования эластичной трубчатой тары и их сварки.