ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в известном способе герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови, заключающемся в том, что нагревают участок подводящей трубки до температуры, достаточной для формирования термического шва, механически пережимают трубку в зоне энергетического воздействия, охлаждают, удерживают трубку в пережатом состоянии до стабилизации термического шва и отделяют неиспользуемую часть подводящей трубки, подводящую трубку сжимают двумя плоскими поверхностями прижимной планки и рабочего инструмента ультразвуковой колебательной системы до касания внутренних стенок трубки между собой, при этом одна плоская поверхность акустически связана с источником ультразвуковых колебаний, а на рабочей поверхности прижимной планки выполнена режущая пластина, вводят в стенку трубки ультразвуковые колебания, осуществляют ультразвуковое воздействие до перехода материала трубки в вязкопластичное состояние, ширину зоны ультразвукового воздействия устанавливают не менее 8 мм, осуществляют ультразвуковую разрезку трубки перпендикулярно ее оси по центру зоны ультразвукового воздействия и раздел ют после стабилизации шва одновременно загерметизированные контейнер и неиспользуемую трубку.

Способ осуществляется с помощью разработанного ультразвукового запаивателя, содержащего следующие блоки и узлы (см. чертеж):

1. Узел прижима (сжатия полимерной трубки);

2. Генератор электрических колебаний;

3. Ультразвуковая колебательная система;

4. Устройство регистрации наличия трубки;

5. Блок автоматики.

Важнейшим узлом запаивателя является ультразвуковая колебательная система. Она служит для преобразования электрической энергии в механическую энергию ультразвуковых колебаний и передачи этой энергии через плоскую рабочую поверхность в зону сварки (т.е. в стенку трубки из полимерного материала).

Колебательная система выполнена по полуволновой схеме и состоит из пьезокерамического преобразователя, механического концентратора энергии ультразвуковых колебаний и рабочего инструмента, имеющего плоскую рабочую поверхность. Выбранная конструктивная схема позволила создать колебательную систему длиной 60 мм и диаметром 30 мм, обеспечивающую на рабочем инструменте амплитуду колебаний не менее 20 мкм.

Для питания ультразвуковой колебательной системы используется ультразвуковой генератор, преобразующий электрическую энергию промышленной частоты (50 Гц) в электрическую энергию ультразвуковой частоты (44 кГц).

Генератор электрических колебаний включают в себя: задающий генератор, предварительный усилитель, усилитель мощности и узел обратной связи, обеспечивающий автоматическую подстройку частоты. Необходимость автоматической подстройки частоты обусловлена изменениями резонансной частоты колебательной системы в процессе сварки из-за повышения температуры и изменения акустической нагрузки.

Для автоматического включения запаивателя и запуска процесса герметизации при установке герметизируемой трубки в узел прижима предназначено устройство регистрации наличия трубки, использующее свойства инфракрасного излучения различным образом отражаться от поверхности полимерной трубки и от поверхности плоской прижимной планки.

Блок автоматики предназначен для автоматизации цикла герметизации и обеспечивает: включение блока прижима, запуск генератора и его работу в течение установленного времени, а также удержание трубки в сжатом состоянии на время полимеризации после отключения генератора.

Для создания необходимого усилия сжатия (сварочного усилия) полимерной трубки служит узел прижима. Узел прижима выполнен в виде цилиндра, внутри которого размещена ультразвуковая колебательная система и само устройство, обеспечивающее сжатие полимерной трубки и состоящее из прижимной планки, направляющих, крепежной планки с плоской рабочей поверхностью, электромагнита и возвратной пружины. Разработанное устройство сжатия создает статическое давление при сварке не менее 160 кг, что обеспечивает надежный герметизирующий шов.

Для реализации предложенного способа в Бийском технологическом институте (г. Бийск Алтайского края) создан ультразвуковой запаиватель модели ЗУЗ-01/44М.

Лабораторные исследования и опытная эксплуатация созданного ультразвукового эапаивателя в условиях Бийской городской станции переливания крови позволили установить следующее.

1. Ультразвуковой запаиватель модели ЗУЗ-0,1/44М обеспечивает надежную герметизацию гемоконтейнеров всех используемых в практике типов как отечественного, так и импортного производства.

2. Герметизирующие свойства шва, выполненного ультразвуковым запаивателем, не снижаются в условиях длительного хранения при низких температурах. Кроме того, свойства шва не ухудшаются при различных механических воздействиях (перегибах, растяжках и т.п.).

3. Выполнение герметизирующего шва шириной не менее 8 мм, автоматическое разделение загерметизированных гемоконтейнера и подводящих трубок, исключает необходимость дополнительных операций по разрезанию трубок и исключает попадания препаратов крови на инструмент и руки персонала. Это исключает необходимость специальных мер предосторожности.

4. Ультразвуковой запаиватель обеспечивает герметизацию не менее 10 гемоконтейнеров в минуту, что позволяет удовлетворить потребности станций и отделений переливани крови.

Таким образом, эксплуатация разработанного ультразвукового запаивателя модели ЗУЗ-0,1/44М в условиях станций и отделений переливания крови позволяет легко решить проблему герметизации полимерных контейнеров на участках забора и переработки препаратов крови.