Устройство для заполнения шприцев вязким продуктом

Полезная модель относится к пищевой, химической, фармацевтической технике, например, к устройству для заполнения шприцев гелевым материалом с лекарственным средством. Преимущественно полезная модель предназначена для заполнения стерилизованных шприцев лечебным материалом «Колегель» на основе гидрогеля альгината натрия.
Известно устройство заполнения шприцев (УЗШ) (ООО "МНПК "Станко-Групп" (STANCO-GROUP, опубликовано в Интернете 10.10.2014 г., http://www.stanco.com.ua/), которое предназначено для дозированной фасовки в шприцы высоковязких и мало вязких продуктов. Устройство содержит станину, бункер с рубашкой подогрева для продукта, заполняющего шприц, насадку под шприц, клапан отсечения, концевой выключатель, регулятор рабочего давления с фильтром осушителем.
При необходимости нагрева продукта, бункер для него изготавливается с рубашкой подогрева, через которую циркулирует теплоноситель. Применение: гербициды, пестициды, термопасты, лекарственные препараты, пищевые красители. Используется в химической, пищевой, фармацевтической, парфюмерно-косметологической промышленностях. Принцип работы устройства для заполнения шприцев: - оператор вручную загружает продукт в бункер; - герметично закрывает и подает избыточное давление в свободную полость; - устанавливает шприц на позицию розлива и нажимает кнопку «Пуск»; - избыточное давление вытесняет продукт из бункера через клапан отсечения, выдавливая поршень шприца; - поршень нажимает на концевой выключатель, останавливая наполнение и перекрывая клапан отсечения. http://www.stanco.com.ua/).
Недостатком этого устройства при применении его в фармацевтической промышленности является то, что при работе устройства происходит образование пузырьков воздуха в рабочем объеме шприца и соответственно возможное окисление продукта, нельзя использовать при работе с малорастворимыми препаратами.
Известно устройство для заполнения шприцев консистентной смазкой (Патент РФ на ПМ №171548, МПК F16N 37/00, публ. 2017). Устройство содержит поршневой насос, состоящий из цилиндра, в нижней части которого расположен впускной клапан, поршня с уплотнением, соединенного с поршнем штока. Шток выполнен из тонкостенной трубы, диаметр штока равен диаметру поршня, перепускной клапан расположен внутри штока в нижней его части, а в верхней части штока имеется резьба, используемая для соединения с резервуарами шприцев. Цилиндр в верхней части имеет две продольные прорези, через которые выступают прикрепленные к штоку упоры, связанные с рукояткой для возвратно поступательного перемещение штока. Шток выходит из цилиндра через отверстие в крышке, уплотнения зазора не требуется. Устройство имеет комплект сменных резьбовых муфт для подсоединения к штоку различающихся по размерам резервуаров типовых шприцев. Имеется рукоятка для удобства удержания насоса при заполнении резервуара.
Недостатком этого устройства является сложность заполнения шприцев лекарственными материалами, поскольку в этом случае необходимо получение специальных составов требуемого качества, сложность конструкции, невозможность дозировки малых доз материала.
Известен аппарат для пневматического розлива, адаптированный для наполнения шприцев (Публ. в Интернете. Опубликовано: 23 ноября 2016 г., https://www.youtube.com/watch?v=6Tz5DZ52XVk), содержащий станину, на которой установлен пневмоцилиндр, поршневой дозатор, поворотный клапан с пневмоприводом, резьбовой регулятор объема дозы, бункер для продукта, запирающий клапан, сопло с насадкой под шприц, регулятор давления, педаль привода пневмоцилиндра.
Недостатком этого аппарата является сложность работы с малорастворимыми препаратами из-за отсутствия перемешивания продукта, погрешность дозирования.
Наиболее близким является дозатор пастообразных продуктов поршневой G1WY1 10-100 мл (http://dozator-dozator.ru/market/dozatory_zhidkih_produktov/porshnevoj_dozator_zhidkosti_g1wy_5-100_ml/). Дозатор содержит станину, на которой установлен пневмоцилиндр, поршневой дозатор с насадкой под шприц и запирающим клапаном, соединенный с бункером для продукта. Устройство содержит регулятор давления с фильтром осушителем, соединенные с пневмоцилиндром, а пневмоцилиндр соединен с резьбовым регулятором объема дозы продукта. Пневматический поршневой дозатор применяется для дозированного розлива густых пищевых и не пищевых продуктов. Кроме того, дозатор оснащен поворотным клапаном, с пневмоприводом, что позволяет фасовать густые продукты с включениями. Для работы дозатора необходим компрессор. Дозатор не является самовсасывающим, для облегчения фасовки на дозаторе смонтирован бак для густых продуктов. Объем выдаваемой дозы регулируется ручкой на торцевой панели дозатора.
Недостатком этого устройства является сложность получения однородной массы материала без пузырьков воздуха, погрешность дозирования, устройство функционально только при дозировании продуктов повышенной вязкости.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в снижении погрешности дозирования до 0,5% за счет фиксации контргайкой резьбового регулятора объема дозы; обеспечение фасовки лечебных материалов с малорастворимыми лекарственными препаратами, исключение попадания пузырьков воздуха в рабочий объем шприца, упрощение в обслуживании.
Решение задачи достигается за счет того, что в устройстве для наполнения шприцев вязким продуктом, содержащем станину, на которой установлен пневмоцилиндр с резьбовым регулятором объема дозы продукта, соединенный с поршневым дозатором, имеющим сопло с насадкой под шприц, бункер для продукта с крышкой, регулятор давления с фильтром осушителем, пневмоцилиндр, который соединен с регулятором объема выдаваемой дозы продукта, который соединен со штоком пневмоцилиндра, предложено дополнительно снабдить устройство электроприводом, закрепленным на крышке бункера. При этом к электроприводу присоединена шнековая мешалка правого вращения, повторяющая форму бункера и установленная в нем с зазором к стенкам бункера равным 2,5-3,0 см. На резьбовом регуляторе объема выдаваемой дозы продукта установлена контргайка, фиксирующая дозу продукта, при этом поршневой дозатор выполнен самовсасывающим, а насадка под шприц установленная на сопле поршневого дозатора, выполнена из фторопласта или нержавеющей стали, и ориентирована вертикально вверх.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью конструктивных признаков устройства, является возможность наполнения шприцев с погрешностью дозирования до 0,5% за счет фиксации контргайкой резьбового регулятора объема дозы; возможность работы с малорастворимыми лекарственными материалами за счет постоянного перемешивания продукта конической мешалкой; исключение попадания пузырьков воздуха в рабочий объем шприца за счет ориентации сопла дозатора с насадкой под шприц вертикально вверх. Простота в работе и обслуживании достигается за счет самовсасывающего дозатора, который делает ненужным установку в технологическую цепочку поворотного клапана с пневмоприводом и запирающего клапана, отсекающего дозу.
На чертеже представлено схематичное изображение устройство для заполнения шприцев лекарственным материалом.
Устройство для наполнения шприцев лекарственным средством содержит станину 1, регулятор рабочего давления с фильтром-осушителем 2, пневмоцилиндр 3, резьбовой регулятор объема дозы 4, контргайку 5 резьбового регулятора объема дозы, самовсасывающий поршневой дозатор 6, сопло дозатора 7 с фторопластовой насадкой 8 под шприц, бункер 9 для продукта, например композиции лекарственного средства, электродвигатель перемешивания 10 вмонтированный в крышку 11 бункера с шнековой мешалкой правого вращения 12, повторяющей контуры бункера 9 и установленной в нем с зазором 2,5-3,0 см, педаль привода 13 пневмоцилиндра 3.
Устройство работает следующим образом.
Оператор наполняет бункер 9 продуктом, закрепленным сверху на самовсасывающем поршневом дозаторе 6, включает электродвигатель перемешивания 10, вмонтированном в крышку бункера 11, обеспечивая однородность продукта и возможность работы с малорастворимыми материалами посредством шнековой мешалки 12. Выставляет дозу наполнения шприца, вращая резьбовой регулятор объема дозы 4 и фиксирует контргайку 5, обеспечивая точность дозировки. Затем вставив шприц в фторопластовую насадку 8 на сопле дозатора 7, ориентированной вертикально вверх для предотвращения попадания пузырьков воздуха в рабочий объем шприца, слегка придерживая шприц, оператор нажимает на педаль 13, соединенную с пневмоцилиндром 3, который приводит в движение шток самовсасывающего поршневого дозатора 6, наполняя тем самым рабочий объем шприца заданной дозой продукта и одновременно всасывая в себя следующую дозу.
Заданная доза обеспечивает уровень лекарственного материала, например, полимерной гелевой композиции «Колегель», вровень с верхней точкой посадочного отверстия под шприц, что исключает попадание воздуха в рабочий объем шприца.
Преимуществом устройства является достаточная простота и технологичность конструктивного решения, возможность увеличения точности дозирования продукта. Особенно важно, что при медицинском применении устройства, обеспечивается ликвидация пузырьков воздуха в шприце, которые существенно снижают качество продукта за счет окисления компонентов, в том числе лекарственной субстанции. Возможен широкий диапазон вязкости дозируемых продуктов, упрощается обслуживание устройства за счет специфики конструктивного решения.