Устройство для упаковки в рукавный полимерный материал жидкого материала Советский патент 1980 года по МПК B65B9/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПАКОВКИ В РУКАВНЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ЖИДКОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к устройстваг ОЛЯ изготовления упаковок с жидким материалом, в частности, со спермой сбпь..скохоэяйственных животных, помещенной в рукав из термопластичного материала. Известно устройство для изготовления упаковки в рукавный материал жидкого материала, предпочтительно спермы сельс кохозяйственных животных, содержащее механизм для протягивания рукава, сварочный механизм, состоящий из двух прямоугольных губок, и механизм для маркировки и отрезания упаковок CU , Однако в период смыкания губок, когда сперма только выдавливается из С|бжимаемогр участка рукава, электронагреватель находится-в непосредственной близос ти от спермы, заключенной в этом участке. В связи с этим включать электронагреватель приходится только в момент полного смыкания губок. После запаивания электронагреватель должен быть выключен и к моменту следующего цикла выдавливания он уже должен быть хоподным. Необхо.димость работы нагревателя в импульсном режиме сокращает срок службы электронагревателя, усложняет конструкцию устройства и снижает производительность процесса пайки. Кроме того, даже при наличии в губках специальных каналов для хладагента нагреватель за интервал времени мвж):у пайками не . успевает охладиться до безопасной температуры, поэтому в период выдавливания губками спермы он остается нагретым (сперматозоиды очень чувствительны к повышению температуры). . В искусственных условиях сперматозоиды могут частично или полностью терять свой заряд, в результате чего их активность падает и образуются малоподвижные агрегаты, не способные к оплодотворению. При низкотемпературной консервации спермы крупные агрегаты подвержены наибольшим разрушакяцим воздействиям, поэтому важно сохранить электростатическую систему спермы и в нокусственных условиях. Тонкостенный Marepvian тёрмопластишого рукава (например, полиэтилен), хотя и ;шляется пиэлектриком, позволяет заряцам стекать с наружной поверхности рукава на металлические части устройства. В резупьтгате этого жизнеспособность сперк1ы снижается., , . Цель изобретения - предотвращение термического повреждения клеток спермы гГОв Ё1Шёние производительности и жизнеспособности консервируемой спермы. Эта цель достигается тем, что предла гаемое устройство снабжено П-образной скобой, укрепленной на одной из губок и обращенной концами к другой губке для перегиба рукава относительно кромок последней, а части устройства, контактирующие с рукавом, выполнены из диэлектрического материала для образования эл ктризацией трением на поверхности рукав заряда, одноименного заряду спермы. Кроме того, концы скобы имеют разную длину. На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - то же, вид сверху, на фиг. 3 - сварочный механизм рукава с П-образной скобой. На станине I устройства смонтированы электродвигатель 2 с редуктором 3 выходной вал которого черев муфту 4 со единен с кулачковым валом 5, имеющим кулачок 6 для управления механизмом 7 для протягивания, рукава 8 из термоплас тичного материала. Механизм 7 .для протягивания рукава выполнен в виде двух прямоугольных губок 9, укрепленных на концах рычагов 10, имеющих возможность поворота вокруг вертикальной оси ОО, проходящей через противоположные концы их. На кулачковом валу 5 установлен также кулачок 11 управления сва рочным механизмом, выполненный в виде двух прямоугольных губок 12, укрепленных на концах рычагов 13, имеющих воз iv b5kHOCTi поворота относительно горизо тальной ocviSS , параллельной оси кулачкового вала 5. Губки 12 сварного ме ханизма имеют прямоугольные кромки. Одна губка (верхняя) снабжена нагревательным элементом 14, На верхнем рычаге 13 над губкой 12 установлена Побразная скоба 15 для перегиба рукава. При этом концы скобы имеют разную длину. П-образная скоба 15 теплоизолирована от губок 12 с нагревательным элементом 14. За механизмом спаивания установлен механизм 1.6 для отрезания, вьтопненный в виде рычага, установленего с возможност ю поворота около гоизонтальной оси S 3 I параллельной оси. улачкового вала 5 с кулачком 17, упавляющим механизмом 15 для отрезаний укава. Устройство также имеет механизм 18 ля маркировки, соединенный электричесой цепью с микровыключателем 19, заимодействующим с кулачком 20. Меанизм для маркировки снабжен бобина- . и 21, на которые намотана лента 22, пропитанная типографской краской. На станине 1укреплены направляющая втулка 23 и приемный лоток 24. Все части устройства, контактирующие с рукавом 8 (направляющая втулка 23, губки механиэма для протягивания, механизм 18 для маркировки, приемный лоток 24 и т. д.) выполнены из диэлектрического материала. образующего электризацией трением на поверхности рукава заряд, одноименный заряду спермы (отрицательный). Для полиэтиленового рукава таким минералом может служить технический войлок. Устройство работает следующим образом. Наполненный спермой рукав 8 вводит ся в направляющую втулку 23, после чего включается электродвигатель 27 При этом под действием кулачка 6 губки 9 механизма 7 для протягивания, смыкаясь, захвать вают рукав 8 и, поворачиваясь с рычагами 1О относительно вертикальной оси ОО, протягивают его в сторону механизма спаивания. В результате рукав 8 оказывается между губками 12 сварочного механизма. В это время губки 12 под действием кулачка 11 начинают смыкаться и боковые пластины П-образной скобы 15 своими торцами приближаются к рукаву 8. Торец большей пластины приходит в согфикосновение с боковой поверхностью термопластичного рукава 8, наполненного спермой, и при дальнейшем движении начинает поворачивать консольный участок рукава 8 вокруг прямоугольной кромки нижней губки 12. По мере изгиба в зо- , не контакта рукава 8 с прямоугольной кромкой происходит деформация сечения рукава. Площадь его поперечного сечения уменьшается и при этом сперма перетекает в сторону свободного конца рукава. Деформа ция стенок рукава приводит к уменьщению момента инерции, что вызывает потерю устойчивости стенок с полным смыканием их в зоне контакта с прямоугольной кромкой губок 12. В результате объема спермы ч консольном участке рукава 8 оказывается отцелённым зоной потерявших устой чивость сомкнутых стенок. После этого во взаимодействие с рукавом 8 приходит торец боковой пластины меньшей длины П-образной скобы 15. В результате взаимодействия деформируется участок рукава 8 возле этой пластины и. сперма продолжает перетекать в сторону открытого конца рукава. При уменьшении момента инерции сечения до критическог происходит потеря устойчивости стенок рукава по всей ширине нижней губки 12 Причем зона потери устойчивости начинает двигаться от уже сомкнутых стенок рукава 8 со стороны правой прямоугольной кромки губки 12, так как изги баюш;ий момент на всем участке рукава, лежащем на нижней губке 12, максимален, а его момент инерции минимален именно в зоне уже сомкнутых стенок. Зона потери устойчивости движется, обра зуя клин, выдавливающий всю массу спермы из этого участка, и только отдельные половые клетки могут оставать;ся в углах уплощенного сечения. Таким образом, на воем участке между прямоугольными кромками стенки рукавы оказываются плоско сомкнутыми. Устойчивость сомкнутого положения стенок обеспечивается непрекращающимся действием изгибающих моментов со стороны П-образной скобы 15 и действием атмосферного давления, препятствук щего увеличению объема участка рукава между запа$шым его концом и сомкнутыми к этому времени поверхностями ме механизма 18 для маркировки, приведенного в действие при помощи 1сулачка 2О, взаимодействующего с микровыключателем 19. При этом маркируется очередная часть рукава. Одаовременно происходит смыкание губок 12 сварочного механизма на участке с полностью сомкнутыми стенками. При этом нагревательный элемент верхней губки 12, посто5шно нагретый до оптимальной температуры, производит спаивание сомкнутых стенок термопластичного рукава 8. Благодаря тому, что нагревательный элемент 14 вместе с верхней губкой 12 соприкасается только с полостью сомкнутыми стенками рукава и сперма удалена на без опасное расстояние от нагретых поверхностей зоной потерявших устойчивость стенок термическое повреждение спермы не происходит. После запаивания под действием кулачка 17 приходит в движение механизма 16 опя отрезания, который отсекает сформированный пакет со спермой. Пакет падает на приемный лоток 24. Тем временем приходят в иоходаое положение механизм 7 для прот гивания рукава, сварочный механизм и механизм 18 .для маркировки. Устройство готово к новому циклу, рукав 8 протягивается механизмом 7. При этом происходат электризация трением боковой поверхности рукава 8 о специальные диэлектрические поверхнЬсти частей устройства, контактирующих с рукавом (направляющая втулка 23 и т. д.) Наружная поверхность рукава приобретает отрицательный электростатический заряд, препятствующий утечке отрицательного заряда электрической системы спермы через тонкую полупроницаемую стенку полиэтиленового рукава. Поверхностый отрицательный заряд рукава значительно уменьшает разность потенциале® между наружной и внутренней поверхностями стенок и делает утечку отрицательных ионов электростатической системы спермы через микропоры полиэтиленовой пленки практически невозможной. Кроме того, электростатическое поле поверхностного заряда препятствует повреждению мембран половых клеток при взаимодействии с внутренней поверхностью рукава. Силы электростатического отталкивания не позволяют сперматозоидам подходить вплотную к этим стенкам и препятствуют их прилипанию. В связи с тем, что все поверхности устройства, контактирующие с рукавом 8, выполнены из диэлектрического материала, утечка поверхностного заряда рукава на металлические части устройства не происходит. Потери заряда рукава при взаимодействии с аароинами компенсируется электризацией при последующем протягивании и контактировании сформированных пакетов с диэлектрической поверхностью приемного лотка 24. Последующая консервация и хранение готовых пакетов со спермой должны предусматривать сохранение поверхностного заряда пакетов. Для этого поверхности, контактирующие с пакетами, должны быть выполнены из материалов, аналогичных материалам предлагаемого стройства, контактирующим с, рукавом 8. Талим образом предлагаемое устройтво позволяет предотвратить термическое повреждение половых клеток спермы при ормировании пакетов. Возможность рабо электронагревательного элемента сваочного механизма в постоянном режиме (o« нагрет во все время работы до оптимапьной температуры) пбзвопяёг повысить производительность процесса изготовления пакетов, так.как из цикла работы выпадает время нагрева и время охлаждения нагревательного элемента. Работа нагревательного элемента в поЬтоянном режиме обеспечивает повышение срока службы сварочного механизма, повышает надёжность его работы и позволяет упростить конструкцию устройства для изготовления упаковок.

Вследствие того, что части устройства контактирующие с рукавом, выполнены из диэлектрического материала, образующего электризацией трением на пове|рхности ру1 аваЬтрицатёльный заряд, Ъйноимённый заряоу спермы, потеря заряда электростатической системы спермы не пройсхбдит. Это препятствует падению активности сперматозоидов и образованию малопо.движ ных агрегатов, по.дверженных наибольшим разрушающим воздействиям при низкотемпературной консервации, способствуя тем самым повышению жизнеспособности консервируемой спермы. Формула изобретения I. Устройство для упаковки в рукавный полимерный материал жидкого материала, прёдпочтигельно спермы сельскохозяйственных животных, содержащее ме-, ханизм для протягивания рукава, сварочный механизм, состоящий из двух прямоугольных губок, а механизм для маркировки и отрезания упаковок, о т л и ч а loщ е е с я тем, что, с целью предотвра- щения термического повреждения клеток спермы, повышения производительности и жизнеспособности консервируемой спермы, оно снабжено П-образной скобой, укрепленной на одной из губок и обращенной концами к щэугой губке для перегиба рукава относительно кромок последней, а части устройства, контактирующие с руКавом, выполнены из диэлектрического материала для образования электризацией трением на поверхности рукава заряда, одноименного заряду спермы.

2. Устройство по п. I, о т л и ч ю щ е е с я тем, что концы скобы имеют разную длину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 426658, кл. А 61 Р 7/02, 1974 (прототип).