Пневматическая транспортная система для биоматериалов Российский патент 2024 года по МПК B65G51/00 

Изобретение предназначено для транспортировки пробирок с биоматериалом из пунктов взятия крови, реанимации и т.д. в лабораторию без использования промежуточных контейнеров.

Из уровня техники известна пневмоприводная автоматическая система отправки и приема проб на сталелитейных заводах, включающая в себя подстанцию на месте и главную станцию комнаты для анализа, а также передающий трубопровод между соединениями, подстанция на месте и главная станция комнаты для анализа включают в себя приемопередающее устройство, шкаф, и устройство регулировки объема воздуха, соединенное со шкафом, устройство регулировки объема воздуха последовательно соединено с водомасляным сепаратором и резервуаром для хранения воздуха через трубопровод подачи воздуха, а также вытяжное устройство, устройство сброса давления и фотоэлектрические устройства обнаружения расположены последовательно на передающем трубопроводе, подключенном к верхней части приемопередатчика ( патент CN102243246A, дата публикации 16.11.2011).

Недостаток указанного технического решения заключается в сложности системы и необходимости использовании дополнительного контейнера для проб, а также неприспособленности данной системы для передачи биологических проб, требующих осторожности при транспортировке, в связи с хрупкостью пробирок. Главным образом осторожность важна для обеспечения сохранности биоматериала, чтобы избежать его разрушения и непригодности к анализу - вспенивание, повышенный уровень гемолиза и т.п.).

Из уровня техники известна система для автоматической загрузки и выгрузки пробирок с биологическим материалом в капсулу и из нее, пригодное для работы в системе пневматической почты, при этом указанные пробирки поддерживаются контейнером для пробирок, который может быть съемным, размещается в указанной капсуле. Система содержит загрузочно-разгрузочный интерфейс, входящий в состав конвейера, приспособленного для автоматической транспортировки пробирок с биологическим материалом, станцию приема/отправки капсул в/из различных отделений сбора биологического материала и приемно-отправочную станцию. Станция для капсул в/из отделов тестирования биологических материалов, устройства для обработки поступающих контейнеров для пробирок и пробирок для отправки на стенд, включающий зону загрузки и участок разгрузки пробирок и контейнеров для пробирок, устройства идентификации и проверки поступающего материала, устройства ориентации для контейнеров для пробирок и блок управления, приспособленный для координации указанных устройств при погрузочно-разгрузочных работах (патент WO2009068574A1 дата публикации 04.06.2009).

Недостаток указанного технического решения заключается в сложности системы, и необходимости использовании дополнительного контейнера для проб.

Техническая проблема заявленного изобретения заключается в упрощении конструкции.

Технический результат заключается в упрощении конструкции, благодаря исключению использования дополнительного контейнера для биологических проб. Пробирки перемещаются в транспортной линии самостоятельно, при этом внутренняя толщина линии 20-21мм обеспечивает прохождение пробирок на поворотах и исключает застревание из-за расклинивания двух пробирок разной геометрии.

Указанный технический результат достигается в пневматической транспортной системе для биоматериалов, содержащей объединенные единой пневматической транспортной линией модуль отправки, модуль торможения и модуль приема, причем модуль отправки, выполнен с возможностью загрузки пробирок с биопробами разного объема и размера, определения положения каждой пробирки в стартовом блоке и отправки пробирок в единую транспортную линию; модуль торможения, выполнен с возможностью торможения пробирок с биологическими пробами посредством изменения объема встречного потока воздуха, скорость которого изменяется в зависимости от скорости передвижения пробирки; модуль приема, выполнен с возможностью приема пробирок разного размера, разделения полученных пробирок перед датчиком, а также подачи световой и звуковой сигнализации при поступлении пробирок в ловушку модуля приема, приемный лоток которого выполнен с мягкими поверхностями внутри для снижения ударов принимаемых пробирок, при этом модули отправки и приема пневматической системы соединены между собой посредством локальной сети.

Особенность системы заключается в том, что дополнительно может быть интегрирован в транспортную линию модуль разгона, выполненный с возможностью определения скорости пробирки и подачи воздуха для дополнительного разгона пробирки, если это требует профиль транспортной линии.

Дополнительная особенность заключается в том, что разделение полученных пробирок осуществляется посредством разделителя, содержащего пару верхних и пару нижних синхронных роликов с электроприводом, причем пара верхних роликов выполнена на большем расстоянии друг от друга, чем пара нижних роликов, которые в свою очередь выполнены с возможностью отклонения от оси трубы для пропуска пробирок большего размера.

Заявленное изобретение поясняется на графическом материале, где на фиг. 1- схема заявленного изобретения

Пневматическая транспортная система для биоматериалов состоит из:

1. Модуль отправки.

2. Модуль торможения.

3. Модуль приема.

4. Модуль разгона (опционально в зависимости от профиля линии).

Детальное описание по модулям.

Модуль отправки размещается в пункте взятия крови, возле реанимации и т.д. и состоит из бункера, ступенчатого конвейера с электроприводом, транспортировочной ленты с электроприводом, спрямляющего аппарата (СА), осциллятора с электроприводом, газоструйного аппарата (ГСА), клапанов и редукторов, контроллера с монитором и системы датчиков. Подключается к воздушной линии. В условиях ограниченного пространства газоструйный аппарат с транспортной линией могут быть перенесены в верхнюю часть, а ввод воздуха в нижнюю, относительно осциллятора. В этом случае отправка пробирки осуществляется в верхнем направлении.

Модуль разгона (опционально) размещается на участках с большим перепадом высот, требующих дополнительной энергии для подъема пробирки на высоту. Интегрируется в транспортную линию, имеет собственные датчики, вычислитель, клапан и редуктор для замера скорости движения пробирки и подачи дополнительного воздуха для подъема на высоту. Подключается к воздушной линии.

Модуль торможения расположен в непосредственной близости к модулю приема, интегрирован в транспортную линию. Предназначен для торможения пробирок перед модулем приема противотоком воздуха. Воздух отводится за пределы здания. Состоит из осевого вентилятора ОВ, датчиков и вычислителя, управляемого дросселя, изменяющего объем встречного потока в транспортной линии в зависимости от скорости пробирки. Подключается к вытяжной вентиляции или самостоятельному отводу.

Модуль приема расположен в лаборатории на конечном участке транспортной линии и служит для приема пробирок, фиксации факта их попадания в ловушку, подсчета пробирок и информирует об этом сотрудников лаборатории. Состоит из ловушки, представляющей из себя лоток с мягкими поверхностями внутри для снижения ударов пробирок, электромеханического роликового разделителя, датчиков, контроллера, монитора. Связь между модулем отправки и модулем приема осуществляется по локальной сети лечебного учреждения.

Пробирка с биоматериалом, взятым у пациента, должна быть промаркирована соответствующим образом для обеспечения ее уникальности (штрихкодирование, надпись и т.п.), помещается в станцию отправки в бункер (так же возможно единовременно с другими россыпью).

Станция отправки обеспечивает движение пробирки с помощью воздуха низкого давления и большого объема. Пробирка попадает в единую транспортную линию - полиэтиленовую трубу с оснасткой и сжатым воздухом перемещается по ней в лабораторию. При приближении к лаборатории модуль торможения обеспечивает замедление движения пробирки до попадания ее в ловушку. При попадании пробирки в ловушку персонал лаборатории информируется звуковым и световым сигналом. Система позволяет настроить параметры движения пробирки, а именно скоростной диапазон, частоту отправки пробирок, дополнительный разгон и замедление в зависимости от типа пробирки, ее массы, профиля транспортной линии и прочих параметров для максимальной сохранности биоматериала.

Пример работы заявленного изобретения

Пробирки вручную или с ленты сортировщика загружаются в бункер (фиг. 1). Происходит перекрытие луча барьерного датчика S1. Начинает движение ступенчатый конвейер и поднимает пробирки на транспортировочную ленту, которая перемещает пробирки последовательно в сторону барьерного датчика S2. На оконечном участке транспортировочной ленты пробирка под действием силы тяжести падает в спрямляющий аппарат (СА) и далее попадает в канал осциллятора (положение 1).

Оптический датчик S3 меняет статус при наличии пробирки в канале осциллятора. Оптический датчик S4 определяет положение пробирки (крышка или дно), и контроллер дает команду на поворот осциллятора в ту или иную сторону для обеспечения движения пробирки дном вперед. Электромеханический привод М3 поворачивает осциллятор в соответствующее положение (положение 2), и пробирка под воздействием силы тяжести и сжатого воздуха из открывшегося пневматического канала перемещается вниз в сторону газоструйного аппарата (ГСА). Пересекая канал подачи транспортного воздуха, пробирка продолжает движение по транспортной линии. Оптический датчик S5 регистрирует отправку пробирки, при этом контроллер дает команду на возврат осциллятора в положение 1 и транспортировочной ленты на подачу следующей пробирки.

В случае присутствия модуля разгона, пара оптических датчиков и автономный вычислитель принимают участие в определении скорости пробирки и при необходимости открывается клапан, подающий воздух на необходимое время для дополнительного разгона пробирки.

На конечном участке транспортной линии расположен модуль торможения, который обеспечивает в рабочем режиме противоток воздуха, отбираемый из транспортной линии через отверстия в трубе в модуле торможения. Датчики S8 и S9 вместе с автономным вычислителем определяют скорость движения пробирки на конечном участке и в случае ее превышения заданных значений увеличивают проходное сечение дросселя для увеличения противотока и создания большей силы торможения для этой пробирки.

Далее пробирка попадает между вращающимися приводом М4 роликами разделителя, которые проталкивают пробирку в ловушку. Пара верхних роликов находится на большем расстоянии друг от друга, чем нижние ролики. Функция верхних роликов протолкнуть пробирки большего размера, функция нижних протолкнуть пробирки меньшего размера. При этом подпружиненные нижние ролики имеют возможность отклоняться от оси трубы для пропуска более толстых пробирок в ловушку.

Функция разделителя - обеспечить разделение пробирок, которые могут на конечном участке двигаться друг за другом в плотном контакте, что помешает датчику S10 регистрировать количество принятых ловушкой пробирок.

Светозвуковая сигнализация в модуле приема информирует сотрудников лаборатории о поступлении пробирок в ловушку.

Режим чистки транспортной линии.

Оператор переводит систему в режим чистки. Модуль торможения отключается от электропитания и герметизирует транспортную линию. Ролики разделителя разводятся в стороны. Осциллятор поворачивается приводом М3 в положение 3. Смоченные дезинфицирующим раствором, цилиндрические вставки из пенополиуретана поочередно загружаются в осциллятор и отправляются по системе в ловушку.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам для транспортировки пробирок с биоматериалом из пунктов взятия крови, реанимации и т. д. в лабораторию без использования промежуточных контейнеров. Техническая проблема заявленного изобретения заключается в упрощении конструкции. Технический результат заключается в упрощении конструкции, благодаря исключению использования дополнительного контейнера для биологических проб и обеспечения более бережной транспортировки с применением разгонного модуля и управляемого блока торможения. Указанный технический результат достигается в пневматической транспортной системе для биоматериалов, содержащей объединенные единой пневматической транспортной линией модуль отправки, модуль торможения и модуль приема, причем модуль отправки выполнен с возможностью загрузки пробирок с биопробами разного размера, определения положения каждой пробирки и отправки пробирок в единую транспортную линию; модуль торможения выполнен с возможностью торможения пробирок с биологическими пробами посредством изменения параметров встречного потока воздуха, объем которого изменяется в зависимости от скорости передвижения пробирки; модуль приема выполнен с возможностью приема пробирок разной толщины, разделения полученных пробирок, а также подачи световой и звуковой сигнализации при поступлении пробирок в ловушку модуля приема, приемный лоток которого выполнен с мягкими поверхностями внутри для снижения ударов принимаемых контейнеров, при этом модули отправки и приема соединены между собой посредством локальной сети. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Пневматическая транспортная система для биоматериалов, содержащая объединенные единой пневматической транспортной линией модуль отправки, модуль торможения и модуль приема, причем

модуль отправки выполнен с возможностью загрузки пробирок с биопробами разного размера, отправки пробирок в единую транспортную линию, посредством ступенчатого конвейера, а также определения положения каждой пробирки в стартовом блоке модуля посредством оптического датчика, контроллера и осциллятора, выполненного с возможностью поворота в ту или иную сторону;

модуль торможения выполнен с возможностью торможения пробирок с биологическими пробами посредством изменения объема встречного потока воздуха, скорость которого изменяется в зависимости от скорости передвижения пробирки, определенной датчиками и автономным вычислителем;

модуль приема выполнен с возможностью приема пробирок разного размера, разделения полученных пробирок, а также подачи световой и звуковой сигнализации при поступлении пробирок в ловушку модуля приема, приемный лоток которого выполнен с мягкими поверхностями внутри для снижения ударов принимаемых пробирок, при этом модули отправки и приема соединены между собой посредством локальной сети, а разделение полученных пробирок осуществляется посредством разделителя, содержащего пару верхних и пару нижних синхронных роликов с электроприводом, причем пара верхних роликов выполнена на большем расстоянии друг от друга, чем пара нижних роликов, которые в свою очередь выполнены с возможностью отклонения от оси трубы для пропуска пробирок большего размера.

2. Пневматическая транспортная система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно выполнен модуль разгона, выполненный с возможностью определения скорости пробирки посредством оптических датчиков и автономного вычислителя и подачи воздуха для дополнительного разгона пробирки при подъеме на высоту.