ЦЕНТРИФУГА СЕПАРАТОРА КОМПОНЕНТОВ КРОВИ И МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ СТОЛИКА СЕПАРАТОРА С ВЫХОДНЫМ ВАЛОМ ПРИВОДА ЦЕНТРИФУГИ Российский патент 2014 года по МПК A61M1/36 

Область техники

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в сепараторах компонентов донорской крови или в аутогемотрансфузерах.

Уровень техники

По установившейся традиции центрифуги для сепараторов компонентов крови проектируются как единая конструкция с приводом центрифуги.

Известна центрифуга сепаратора компонентов крови, содержащая корпус с центральным отверстием в нижнем днище корпуса и присоединенный к корпусу привод центрифуги, выходной вал которого пропущен через указанное центральное отверстие, при этом один из подшипников опоры вала ротора привода центрифуги закреплен непосредственно в центральном отверстии. Указанный подшипник закреплен на валу ротора привода центрифуги с помощью поджимающей втулки с фланцем. Поджимающая втулка закреплена на валу ротора привода центрифуги с помощью винта, ввернутого в резьбовое отверстие, выполненное на валу ротора привода центрифуги. Сепаратор центрифуги оснащен вращающимся стаканом с плоским днищем, закрепленным на фланце поджимающей втулки. Сменная емкость с сепарируемой кровью вставляется внутрь стакана и приводится во вращение силами трения (US 4889524, 494/12, А61М 1/36, 26.12.1989). Как видно из описания данного изобретения привод центрифуги и стакан интегрированы в единую конструкцию, в которой размеры всех состыкованных элементов должны быть связаны друг с другом. При этом выбранная форма стакана не обеспечивает надежной передачи крутящего момента от стакана к емкости с сепарируемой кровью.

Известна также центрифуга сепаратора компонентов донорской крови, содержащая корпус с центральным отверстием в днище корпуса и присоединенный к корпусу привод центрифуги, выходной вал которого пропущен через указанное центральное отверстие, вращающийся столик для крепления сменной емкости, установленный в нижней части корпуса, и муфту, соединяющую вращающийся столик с выходным валом привода центрифуги, при этом вся муфта расположена ниже вращающегося столика (US 5855773, 210/146, В04В 7/06, 05.06.1999). Данное устройство обеспечивает хорошую передачу крутящего момента от вращающегося столика к сменной емкости с сепарируемой кровью. Однако в данной конструкции в силу такого размещения муфты вращающийся столик находится на большом удалении от торца привода, что приводит к проблеме с балансировкой центрифуги, а также увеличивает размеры и вес сепаратора.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является центрифуга сепаратора компонентов крови аутогемотрансфузера «АГАТ», описанная в качестве прототипа в патенте RU 114610 U8, А61М 1/38, 10.04.2012. Центрифуга содержит корпус с центральным отверстием в нижнем днище корпуса, присоединенный к корпусу привод центрифуги, вращающийся столик для крепления сменной емкости, установленный в нижней части корпуса, шпиндель и муфту, соединяющую шпиндель с выходным валом привода центрифуги. В устройстве использована крестообразная муфта, предназначенная для компенсации несоосности шпинделя и ротора привода. Однако в данной конструкции вращающийся столик также значительно удален от привода, что вызывает проблемы с балансировкой сепаратора.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка центрифуги сепаратора компонентов крови и муфты для соединения вращающегося столика сепаратора с выходным валом привода центрифуги, обеспечивающих малый вынос вращающегося столика относительно привода центрифуги, что способствует лучшей балансировки сепаратора.

Еще одной задачей предлагаемого изобретения является разработка центрифуги сепаратора компонентов крови и муфты для соединения вращающегося столика сепаратора с выходным валом привода центрифуги, обеспечивающих надежное соединение вращающегося столика сепаратора с приводом центрифуги при комплектации центрифуги разными приводами в зависимости от режимов ее работы, в том числе при необходимости перевода центрифуги на высокоскоростные приводы.

Еще одной задачей предлагаемого изобретения является разработка центрифуги сепаратора компонентов крови и муфты для соединения вращающегося столика сепаратора с выходным валом привода центрифуги, используя которые можно выполнять балансировку вращающегося столика совместно со съемной емкостью или без нее с последующей установкой сбалансированного столика в центрифугу.

Поставленные технические задачи решаются тем, что центрифуга сепаратора компонентов крови содержит:

корпус с центральным отверстием в нижнем днище корпуса;

присоединенный к корпусу привод центрифуги, выходной вал которого введен в указанное центральное отверстие;

вращающийся столик для крепления сменной емкости, установленный в нижней части корпуса;

и муфту, соединяющую вращающийся столик с выходным валом привода центрифуги,

при этом вращающийся столик выполнен со ступенчатым центральным отверстием, а муфта содержит:

переходную втулку, жестко закрепленную на выходном валу привода центрифуги с выступанием верхнего конца втулки над торцом выходного вала привода центрифуги, имеющую опорный буртик в нижней части втулки для фиксации осевого положения вращающегося столика в центрифуге, многогранный наконечник на наружной поверхности в верхней части втулки для передачи крутящего момента на вращающийся столик и резьбу в верхней части канала втулки;

шайбу с ответным многогранным отверстием, охватывающую наконечник муфты и жестко закрепленную на полочке ступенчатого центрального отверстия вращающегося столика,

и замыкающий элемент для поджатия вращающегося столика к опорному буртику втулки, выполненный в виде винта с плоской поджимающей поверхностью, взаимодействующей с поверхностью шайбы для передачи крутящего момента, и резьбовым стержнем, взаимодействующим с резьбой в канале втулки.

Достижению технического результата способствуют также частные существенные признаки изобретения.

Шайба с ответным многогранным отверстием закреплена на полочке ступенчатого центрального отверстия вращающегося столика с помощью винтов.

Замыкающий элемент выполнен с плоской головкой, по меньшей мере, частично перекрывающей головки винтов крепления шайбы.

В ступенчатом центральном отверстии вращающегося столика выше верхней поверхности шайбы с многогранным отверстием выполнена канавка, в которой размещен упругий стопорный элемент.

Упругий стопорный элемент частично перекрывает головки винтов крепления шайбы.

Замыкающий элемент выполнен с многогранным каналом для головки рабочего инструмента.

Муфта для соединения вращающегося столика сепаратора с выходным валом привода центрифуги содержит переходную втулку, выполненную с возможностью жесткого закрепления на выходном валу центрифуги с выступанием верхнего конца втулки над торцом выходного вала двигателя, имеющую опорный буртик в нижней части переходной втулки для фиксации осевого положения вращающегося столика в центрифуге, многогранный наконечник на наружной поверхности в верхней части втулки для передачи крутящего момента на вращающийся столик и резьбу в верхней части канала втулки, шайбу с ответным многогранным отверстием, охватывающую наконечник муфты, оснащенную элементами фиксации на вращающемся столике, и замыкающий элемент для поджатия вращающегося столика к опорному буртику втулки, выполненный в виде винта с плоской поджимающей поверхностью, взаимодействующей с поверхностью шайбы для передачи крутящего момента, и резьбовым стержнем, взаимодействующим с резьбой в канале втулки.

Элементы фиксации шайбы с ответным многогранным отверстием на вращающемся столике выполнены в виде винтов.

Замыкающий элемент выполнен с многогранным каналом для головки рабочего инструмента.

Выполнение вращающегося столика со ступенчатым центральным отверстием обеспечивает возможность компактной компоновки узла передачи вращающего момента с вала привода центрифуги на вращающийся столик, что уменьшит вынос вращающегося столика относительно привода и тем самым уменьшит возможный дисбаланс при работе центрифуги. В предлагаемой конструкции муфты все ее элементы расположены внутри ступенчатого центрального отверстия вращающегося столика, что также способствует уменьшению выноса вращающегося столика относительно привода центрифуги и снижению дисбаланса. В предлагаемой центрифуге функция фиксации осевого положения вращающегося столика центрифуги и функция передачи крутящего момента выполняются разными элементами (опорный буртик и шайба с ответным многогранным отверстием, охватывающая многогранный наконечник муфты), при этом шайба одновременно используется для поджатия вращающегося столика к опорному буртику, используя замыкающий элемент. Усилие поджатия может быть существенно большим, чем в известных устройствах, так как резьбовой стержень замыкающего элемента взаимодействует с резьбой в канале переходной втулки, диаметр которой существенно больше, чем диаметр резьбового отверстия в валу привода известных центрифуг, что также способствует более точной фиксации вращающегося столика на валу привода. При переходе к новому приводу достаточно будет только изменить посадочный диаметр переходной втулки на вал привода без изменения остальных размеров узла соединения вращающегося столика с валом привода центрифуги.

Надежность крепления переходной втулки обеспечивается выбором величины натяга и длиною канала переходной втулки, взаимодействующего с валом привода центрифуги.

Предусмотренное в центрифуге средство стопорения резьбовых элементов от несанкционированного отвинчивания обеспечивает надежность работы при неизбежных вибрациях на рабочих режимах.

Предлагаемая конструкция центрифуги и муфты обеспечивает высокую жесткость и точность крепления вращающегося столика на валу привода центрифуги, что обеспечивает возможность балансировки вращающегося столика на отдельном стенде с последующей достаточно точной установкой его на валу привода центрифуги с использованием предлагаемой муфты.

Технический результат от использования данного изобретения заключается в обеспечении высокой надежности крепления вращающегося столика на валу привода центрифуги при малых осевых размерах узла крепления.

Приведенные далее описание предлагаемой центрифуги сепаратора компонентов крови и сопровождающие чертежи предназначены только для иллюстрации изобретения и ни в коем случае не ограничивают объема формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 приведен общий вид предлагаемой центрифуги; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг 3 - сечение Б-Б на фиг.2. На приведенных чертежах одни и те же детали обозначены одинаковыми позициями.

Осуществление изобретения

Центрифуга сепаратора компонентов крови содержит корпус 1 с центральным отверстием 2 в нижнем днище 3 корпуса и вращающийся столик 4 для крепления сменной емкости (на чертежах не показана), установленный в нижней части корпуса. Вращающийся столик 4 имеет центральное ступенчатое отверстие 5. К корпусу 1 присоединен привод 6 центрифуги, выходной вал 7 которого введен в центральное отверстие 2 в корпусе 1. Центрифуга снабжена муфтой, соединяющей вращающийся столик 4 с выходным валом 7 привода 6 центрифуги.

Муфта содержит переходную втулку 8 с каналом 9, жестко закрепленную на выходном валу 7 привода 6 центрифуги с выступанием верхнего конца переходной втулки над торцом выходного вала 7. Переходная втулка 8 может крепиться на выходном валу 7 любым известным способом, но предпочтительно закреплять переходную втулку на выходном валу 7 с использованием одной из прессовых посадок. Переходная втулка 8 имеет опорный буртик 10 в нижней части переходной втулки 8 для фиксации осевого положения вращающегося столика 4 в центрифуге, многогранный наконечник 11 на наружной поверхности в верхней части переходной втулки 8 для передачи крутящего момента на вращающийся столик 4 и резьбу в верхней части канала 9. Муфта содержит также шайбу 12 с ответным многогранным отверстием, охватывающую многогранный наконечник 11 переходной втулки 8. Шайба 12 жестко закреплена на полочке ступенчатого отверстия 5 вращающегося столика 4 с помощью винтов 13. Муфта также имеет замыкающий элемент 14 для поджатия вращающегося столика 4 к опорному буртику 10 переходной втулки 8. Замыкающий элемент 14 выполнен в виде винта с плоской головкой 15 и резьбовым стержнем 16, взаимодействующим с резьбой в канале 9 переходной втулки 8. Плоская головка 15 выполнена с плоской поджимающей поверхностью, взаимодействующей с верхней поверхностью шайбы 12. Плоская головка 15 замыкающего элемента 14 частично перекрывает головки винтов 13 крепления шайбы 12. Замыкающий элемент 14 имеет многогранный канал 17 для головки рабочего инструмента.

В центральном ступенчатом отверстии 5 вращающегося столика 4 выше верхней поверхности шайбы 12 выполнена канавка, в которой размещен упругий стопорный элемент 18. Вращающийся столик 4 оснащен центробежными зажимами 19 для фиксации сменной емкости сепаратора компонентов крови.

Привод центрифуги оснащен подставкой 20 для крепления центрифуги в корпусе сепаратора компонентов крови или аутогемотрансфузера. Подставка 20 может присоединяться непосредственно к корпусу 1 центрифуги либо может соединяться с ним через проставку 21, в которой может размещаться привод 6 центрифуги. В качестве привода 6 центрифуги может использоваться любой высокоскоростной электропривод, в том числе вентильный электродвигатель с регулируемым числом оборотов. Привод 6 центрифуги управляется дистанционно от внешней системы управления.

Центрифуга работает следующим образом.

Съемная емкость сепаратора компонентов крови устанавливается на вращающийся столик 4 в центробежные зажимы 19. При работе в режиме сепарации запускается привод 6 центрифуги, и съемная емкость сепаратора компонентов крови вместе с вращающимся столиком 4 приводится во вращение с заданной скоростью. При работе центрифуги съемная емкость жестко удерживается на вращающемся столике 4 центробежными зажимами 19.

Промышленная применимость

Предлагаемая центрифуга может быть изготовлена промышленным способом на приборостроительных заводах или на заводах медицинского оборудования с использованием известных материалов и технологий.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к центрифугам сепараторов компонентов донорской крови или аутогемотрансфузеров. Центрифуга сепаратора компонентов крови содержит корпус, привод центрифуги, вращающийся столик для крепления сменной емкости и муфту, соединяющую вращающийся столик с выходным валом привода центрифуги. Муфта содержит переходную втулку, жестко закрепленную на выходном валу привода центрифуги и имеющую опорный буртик в нижней части втулки для фиксации осевого положения вращающегося столика, многогранный наконечник для передачи крутящего момента на вращающийся столик и резьбу в верхней части канала втулки, шайбу, охватывающую наконечник муфты и жестко закрепленную на полочке вращающегося столика, и замыкающий элемент, выполненный в виде винта с плоской поджимающей поверхностью, взаимодействующей с поверхностью шайбы. Технический результат - обеспечение высокой надежности крепления вращающегося столика на валу привода центрифуги при малых осевых размерах узла крепления. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Центрифуга сепаратора компонентов крови, содержащая:
корпус с центральным отверстием в нижнем днище корпуса;
присоединенный к корпусу привод центрифуги, выходной вал которого введен в указанное центральное отверстие;
вращающийся столик для крепления сменной емкости, установленный в нижней части корпуса;
и муфту, соединяющую вращающийся столик с выходным валом привода центрифуги,
при этом вращающийся столик выполнен со ступенчатым центральным отверстием, а муфта содержит:
переходную втулку, жестко закрепленную на выходном валу привода центрифуги с выступанием верхнего конца втулки над торцом выходного вала привода центрифуги, имеющую опорный буртик в нижней части втулки для фиксации осевого положения вращающегося столика в центрифуге, многогранный наконечник на наружной поверхности в верхней части втулки для передачи крутящего момента на вращающийся столик и резьбу в верхней части канала втулки;
шайбу с ответным многогранным отверстием, охватывающую наконечник муфты и жестко закрепленную на полочке ступенчатого центрального отверстия вращающегося столика,
и замыкающий элемент для поджатия вращающегося столика к опорному буртику втулки, выполненный в виде винта с плоской поджимающей поверхностью, взаимодействующей с поверхностью шайбы для передачи крутящего момента, и резьбовым стержнем, взаимодействующим с резьбой в канале втулки.

2. Центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что шайба с ответным многогранным отверстием закреплена на полочке ступенчатого центрального отверстия вращающегося столика с помощью винтов.

3. Центрифуга по п.2, отличающаяся тем, что замыкающий элемент выполнен с плоской головкой, по меньшей мере, частично перекрывающей головки винтов крепления шайбы.

4. Центрифуга по п.2, отличающаяся тем, что в ступенчатом центральном отверстии вращающегося столика выше верхней поверхности шайбы с многогранным отверстием выполнена канавка, в которой размещен упругий стопорный элемент.

5. Центрифуга по п.4, отличающаяся тем, что упругий стопорный элемент частично перекрывает головки винтов крепления шайбы.

6. Центрифуга по п.3, отличающаяся тем, что замыкающий элемент выполнен с многогранным каналом для головки рабочего инструмента.

7. Муфта для соединения вращающегося столика сепаратора с выходным валом привода центрифуги, содержащая переходную втулку, выполненную с возможностью жесткого закрепления на выходном валу центрифуги с выступанием верхнего конца втулки над торцом выходного вала двигателя, имеющую опорный буртик в нижней части переходной втулки для фиксации осевого положения вращающегося столика в центрифуге, многогранный наконечник на наружной поверхности в верхней части втулки для передачи крутящего момента на вращающийся столик и резьбу в верхней части канала втулки, шайбу с ответным многогранным отверстием, охватывающую наконечник муфты, оснащенную элементами фиксации на вращающемся столике, и замыкающий элемент для поджатия вращающегося столика к опорному буртику втулки, выполненный в виде винта с плоской поджимающей поверхностью, взаимодействующей с поверхностью шайбы для передачи крутящего момента, и резьбовым стержнем, взаимодействующим с резьбой в канале втулки.

8. Муфта по п.7, отличающаяся тем, что элементы фиксации шайбы с ответным многогранным отверстием на вращающемся столике выполнены в виде винтов.

9. Муфта по п.8, отличающаяся тем, что замыкающий элемент выполнен с многогранным каналом для головки рабочего инструмента.