Установка для замораживания спермы животных Советский патент 1982 года по МПК A61D7/02 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОТАЖИВАНИЯ СПЕРМЫ

I

Изобретение относиггся к сельскому хозяйству, в частности к исскуственному осеменению животнья.

Известно устройство для замсраживания спермы животных в форме гранул, включающее гошстину с ячейками для доз спермы, теплоизолированную емкость для жидкого азота, выполненную иа трех секций, служащих для предварительного охлаждения пластин, замораживания спермы и хранения гранул. На столе устройства 1ФОТИВ векции замораживания установлен подъемник для опускания и поднимания пластин с дозами спермы. Устройство имеет холодильную камеру, в которой размещают емкость с разбавленной спермой и сосуд с жидким азотом СП.

Недостатки данного устройства - низкая Щ)оизводительность, вьхзванная руч- ным выполнением всех операций, отсутствие контроля и регулирования темперйтуры эякулята отрицательно сказывается на качестве спермы, отсутствует ЖИВОТНЫХ

счет замороженных гранул, отсутствие обечайки в секции заморозки не исключает соскальзывания гранул с пластин в емкость с жидким гизотом.

Кроме того, отсутствие регул|фовок режимов заморозки ограничивает возможность .применения устройства для замораживания спермы различных живот ных.

Известно также устройство для за10мораживания спермы животных в форме гранул, включающее пластину с ячейками, теш1оизол)фоваш{ую емкость с жидким азотом. ко1ггейн для сбора гранул, каретку,-имеющую возвратно-постуISпательное движение над пластиной, с установленным на нее дозирующим устЬ ройством с приводом его и каретки от ходового йката, скребки для съема замо роженных гранул из ячеек пластин я

К контейнер, .механизм погружения пластин в жидкий азот С21.

Недостатки устройства заключаются в том, что. использование одного рзда ячеек пластины для расфасовки спермы одного гфоиаводителя 1:5иводит к увеличению времени дозировки каждого эякулята и, соответственно, к снижению качества спермы., Отсутствует контроль и регулирование температуры эякулята, не исключается возможность С1иешивания грянул от разных производителей на стераииях охлаждения сбора гранул. Огсутствует счетчик спермодоз. Констру ция йоплавкового регулятора уровня азота требует периодического доливания азота вручную в смежную с основной емкостью. Oбcлvживaниe устройства трубует в течение гфодолжительного времени держать дверцы открытыми, что снижает стерильность процесса и не исключает контакта оператора с жидким азотом и его . Цель изобретения - механизация и автоматизация операций по расфасовке и замораживании спермы животных согласно технологии, увеличение производительности, а также максимальное исключение контакта обслуживающего персонала с жидким азотом и его парами, повышение стерильности гфоцессов. Указанная цель достигается тем, что установка для замораживания спермы животных, включающая пластину с ячейками, теплоизолирующую емкость для жидкого азота, контейнер для сбора гранул спермы, дозирующее устройство и сканирующее приспособление в горизонтальной плоскости доз1фующего устройства, скребки для съема гранул из ячеек пластины в контейнер, механизм погружения пластин и 1ФИВОД с механически ми передачами, .а также поплавковым ре гулятором, снабжена накопителем пластин, имеющим общую раму с механиэмом погружения пластин, механизмом г(изонтального п емещения пластин из положения дозирования в положение замораживания и загрузочным дл ппастин с толкателем, 1фичем передачи загрузочного бункера н накопителя механически взаимосвязаны. Кроме того, накопитель ппастин содержит площадку с неподвижными упорами, столик и механизм перемещения сто лика по высоте, столик снабжен фиксаторами для ппастин н имеет во&можность взаимодействовать с неподвшк ными упорами площадки. Механизм погружения пластин размещен в емкости для щ)едотвращешю потерь гранул во время их замораживаввя и удаления. Установка снабжена счетчиком спер 9 84 модоа и термостатом для поддержания постоянной температуры спермы в емкости дозатора пластин с позиции дозирования спермы на позицию заморозки, и с позиции заморозки в бункер выгрузки имеется механизм возвратно-поступательного гяризонтального п емешения, причем при движении пластины с позиции зиморозкн в приемный бункер щзоизводиарея съем гранул в Конггейнер скребками, установленными над пластиной на границе между емкостью с жидким азотом и юриемным бункером, секция заморозки снабжена обечайкой для 1федотвращения потерь гранул. Устройство снабжено кареткой, сов зшающей продольное и поперечное возвратно-поступательное движение, а на i apefке установлено дозирующее устройство с приводом его и каретки от ходового винта и двух кулачков с замкнутыми винтовыми цазами, а также автоматическим счетчиком спермодоз, а для поддержания постоянной температуры емкость со спермой установлена в термостат с регулятором температуры. Поддержание заданной темп атуры пластин обеспечивается уровнем азота, регулируемого поплавком, который в отрегулированных положениях замыкает или размыкает контакты переключателя, установленного в резервуаре с жидким азотом. При включении нагревателя 1фоисходит интенсивное испарение жидкого азота, создается избыточное давление в резервуаре, и жидкий азот по щлангу подается в емкость устройства. Устройство снабжено схемой автоматического контроля и поддержания температуры спермы. На фиг. 1 изображено устройство вид спереди; на фиг. 2 - каретка и устройство дозирования с 1фиводом, (вид А на фиг. l); на фиг. 3 - рагрез В-В на фиг. 2 ( дозирующего устройства); на фиг. 4 - вид С на фиг. 2 1со стсроны поперечного движения каретки); на фиг. 5раарез О - О на фиг. 2 (внд на термостат с емкостью И счетчиком спермодоз); на фиг. 6 - устройство, вид сверху; на фиг. 7 - механизм накопления ,и выдержки пластив; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 6 (поплавок с элементами угфавле- кия); на фиг. 9 - Г-Г на фиг. 7 (вид на столик механизма накопления и вьшержки пластин). Предлагаемое устройство состоит из теплоизошфованной емкости 1 для жидкого азота, установленной вйутри каркаса стола 2 и разделенной объ-мной перегородкой 3 на секции А предвари-, тельного охлаждения пластин, aaKfopaживания и хранения гранул Б. Для обеспечения стерильности процессов дозирования и замораживания ус ройство заключено в кожух 4, имеющий сверху задвиХиые дверцы 5, выполненные из прозрачного материала для наблюдения. В задней части устройства имеется патрубок для отсоса испарившегося азота. Слева вверху у секции А установлен загрузочный бункер 6 для помешения огфеделенного количества стерильнь х пластин 7. В секции помешен механизм 8 накопления и вьщерхски пластин (в аальнейшем накопитель)., привод которого производится через зубчатую передачу (шестерня-рейка). Под загрузочным бункером помешен толкатель 9 пластин, совершаюший возвратно-поступательное движение. Привод толкателя осушествляется от ходового винта 10, Над механизмом накопления и выдержки пластин установлена каретка 11 совершаюшая над пластиной продольное и поперечное возвратно-поступательное движение. На каретке 11 установлен термостат 12, в вставляется дозируюшее устройство 13 (в дальнейшем дозатор), состоящее из емкости для разбаЫ1ен1юй спермы и средств дозирования. Снизу термостата 12 закреплено гфиспособление 14 для автоматического счета спермодоэ. Над секцией замораживания и хранени гранул Б установлен механизм 15 погружения для подъема и опускания пластин с дозами спермы. От 1фивода механизма 15 действует механизм 16 возвратно-поступательного горизонтального перемещения пластин с позиции дозирования спермы на позицию заморозки, а с позиции заморозки в приемный бувкер 17. Механизм 16 имеет два тол-, кателя 18, с помощью которых передвигаются пластИньь На границе между емкостью и приемным бункером 17 над пластиной, установлены скребки 19 для съема гранул в контейнер 2О, устанавлнв юшийся в секцию замораживания н хранения гранул. Секция Б снабжена обечайкой 21, которая щюдохраняет от уппы&вп ния гранул в их замораживания, а над. скребками установлено озграждение 22 для тфедотврашения их вызярыгивання во время сгребания в контейнер 2О. В качестве резервуара для жидкого азота использован сосуд Дьюара, на15)имер АСД-16А 23, соединенный с ванной через нагнетатель 24 и шланг 25. Упрлг вление нагнетателем щюизводится поплавком 26 со штангой 2 и магнитом 28 через переключатели 29, установпенHbie над емкостью. Для автоматического у1 авлвш{я ме ханизмами и контроля за их работой устройство снабжено пультом 30 управления, блоком 31 автоматшш и блсиюм 32 питания. Устройство работает следующим образом. Секции вбнны и все механизмы обеэзараживают облучением бактерицидной лампой. В загрузочный бункер укладывают набор пластин 7, количество кото рых ограничивается только емкостью самого бункера. Включают нагнетатель 24 и заполняют ванну жидким азотом. Загружают накопитель 8 пластинами, для чего нажимают на пульте у1фавления кнопку Ручной режим . Толкатель 9 из бункера 6 перегружает пластину на столик 33 и воз ашается в исходное положение, после чего автоматвчес ки включается хфИБод накооителя 8 и олаС тина опускается вниз до площадки 34 с неподвижными упорами 35, наталкиваясь на котсфые она перегружается через 1фужинНые фиксаторы 36 и устанавливается сверху их. После этого накопитель автоматически поднимается вверх в исходное положение. Цикл в ручном режиме закончен. Повторным нажатием кнопки Ручной ражим загружается вторая, третья и т.д. пластина. Емкость накопителя определяется временем выдержки пластин в жидком азоте до их полио1х охлаждения. В 1редлагаемом устройстве максимальное количество пластин, загружаемых в накопитель 8, равно шести. Пластины, загруженные в накопитель, вьщержкваются в жидком азоте до их полного охлаждения (время от 5-ти и более минут). По достижении пластинами темп атуры жидксягчз дзота (окончание кипения жидкого азота) устройство готово к автомагинескому режиму работы. Включают кнопку Автоматический режим на пульте 30 ущ)авления, после егр механизм 8 накопления подает вверх под дозатор 13 пластину, Где Щ)оисходкт ее фиксация 1фужннами 37., Пластина остается под дозатором для выдержки до достижения температуры паров азота (- 14O ± 10 С, возможна и другая). Температура контролируется т рмодатчиком 38, установленным в парах азота на этом уровне. После накопителя 8 к окну И толкатель 9 автоматически загружает очередную пластину из загрузочного бункера 6 и возвращается в исходное положение, а на копитель 8 опускается вниз до упоров 35, перегружает гшастину и остается в таком положении до поступления сигнала на подачу очередной пластины под дозатор 13. В термостат 12 вставляют довирующее устройство 13 с разбавленной спермой. По 1фохождении заданного времени, необходимого для достижения пластиной температуры -140 , автоматически включается в работу дозатс, совершающий на каретке 11 гфодольное и поперечное перемещение, в процессе которого на пластину.наносятся дозы спермы. Привод каретки и дозатора осуществляется от ходового винта 39, имеющего по всей длине винтовой нарезки фодольной паз, в который входит шпонка 40, зафикснровашшя в кулачке 41, имеющем снаружи замкнутый винтовой паз М, в который входит упор водила 42 дозатора. На ходовой винт 39 насажен другой кулачок 43 с замкнутым винто ы пазом, в который входит упор 44, жестко закрепленный на ущ)авляющей карет ке. Винт 39 входит в зацепление с редyктqpoм 45 муфту 46. При вращении ходового винта 39 каретка 11 передвигается - периодически останавлива ясь для выдачи доз спермы в ячейки пластины. Обратный ход каретки гфоисходит ре- версированием щ)ивода. Поперечное движение каретки 11 хфоизводится этим же 1ФИВОДОМ, для чего электромагнитом 47 включается зацепление редуктора 45 с ходовым винтом 48, вводя в зацепление ролик 49 со шкивом 50 и гайкой 51, установленной на винт 48. Каретка пер& мещается на щаг, равный расстоянию, слагаемого из числа рядов пластины, за полненных спермой. Поперечный каретки обратно 1фоизводится реверС фО ванием привода. После окончания дозиро вания каретка с доватором возвращается в исходное положение и нажимает на переключатель, который дает сигнал на механизм горизовггального перемещения пластины. Температура сшрмы в емкост дозирующего устройства поддерживается в 1фвдвлах автоматически с по9388 мошью нагревателя, установленного в термостат 12, и регулятора температуры. Счет спермодоз гфоисходит при помощи фотоэлектрического сигнала, который получается пря 1фохождении спермы между светодиодами 52 и фотодиодами 53, установленными в Щ)испособлении 14 под дозатором 13. Счет идет непрерывно при доз1фовании спермы и фиксирует на табло пульта управления число, равное количеству доз, полученных из одной емкости. После выемки дозатора и вставления очередного счет сбрасывается автоматически. Огдозированная пластина, толкателем 18 подается на столик 54 механизма 15 погружения, автоматически опускается в жидкого азота, после чего толкатель 18 возвращается в исходное положение и дает сигнал на подачу очередной пластины механизмом 8 накопления под дозатор 13. Механизм 15 опускает пластину с дозами спермы в пары жидкого азота на заданную Высоту (высота регулируется), вьщерживает заданное время, после чего опускает в жидкий азот. Произведя вьщержку в жидком азоте, механизм 15 автоматически поднимает пластины с грану- лами в исходное положение. В крайнем верхнем положении механизма 15 замыкается цепь питания механизма 16 .гори- зонтального перемещения и толкателями 18 пластина из-под дозатора перемещает.ся на позицию заморозки, а пластина с гранулайи с позиции заморозки - в приемвый бункер 17, 1фичем при щюхождении пластины в бункер она гфоталкивается под скребками 19, в результате чего гранулы сгребаются и ссыпаются в контейнер 2О, на гqE)лoвинy которого предварительно закрепляется стерильный бязевый мешочек 55 (капсула или другая емкость для длительного хранения гранул). Обязательным условием включения механизма 16 горизонтального перемещения является нахождение механизма 15 погружения в крайнем положении, а каретки 11с дозатором 13 в исходном положении (каретка 11 возмещается в исходное положение автоматически после окончания доз{фования пластины или расходе спермы). После -установки очередной. емкости со .спермой дшш работы устройства повторяется нажатием кнопки Автоматический режим. Обечайка 21, уставювленная в секции заморозки и ;фанения, предохраняет от потерь гранул в гфоцессе их заморозки. Достигается это наличием нёболь шого зазора между обечайкой и пластиной с гранулами, движущейся внутри ее В приемном бункере 17 использован ные пластинь складируются на столик 56; подвешенный на пружинах 57. После заполнения объема бункера пластины вынимают иотправляют на стерилизацию с последующей нх закладкой в загрузочный бункер 6. Поплавок 26 установлен в емкости и находится в положении, 1фи котором уровень жидкого азота поддерживает необходимую температуру в зоне нахождения пластин со спермодозамн. Кра ние положения поплавка 26 ограничены переключателями 29, котсрые дают команду соответственно на включение или выключение нагревателя 24. После вклк чения нагревателя в сосуде создается избыточное давление, с помощью которого жидкий азот подается пп шлангу 25 в емкость. Переключатели 29 установлены так, что количество азота в емкости будет достаточным, чтобы тём пература в зоне нахождения пластин с дозами спермы была -140 + . Очередность процессов расфасовки и замораживания обеспечиваете блоком автоматики. Устройство снабжен средствами звуковой и световой сигна лизации 1фи аварийных -состояниях механизмов. Предлагаемое устройство позволяет тфоизводить расфасовку и замораживание спермы животных белее качествешю, так как оно снабжено средствами KOBIV роля и регулирования темп атуры разбавленной спермы в емкости дозатора, а также в зоне дозцювания и вьщержки пластин. Устройство снабжено средстваг мн механизации (механизм накопления и выдержки пластин, механизм погружения, механизм горизонтапьвсах щения и др.) и автоматизации процесса расфасовки и замораживания спермы, животных, что положительно сказывается на качестве готовой щюауклял, так как режимы всегда постоянны (можно и регулировать в зависимости от технологви и вида животного) и не зависит от опыта и шщивидуальных особеквосте обслу живающего персонала. Предлагаемое устройство максимально ограждает обслуживающий персоаая от контакта с жидким азотом в етх парами, что очень важно для безопао- . ности здсровья оператора. Внедрение предлагаемого устройства в 1фоизвод- , ство позволяет получить экономический эффект от сокращения обслуживающего персонала по заморозке спермы животных, так как устройство обслуживает одни , и от увеличения 1фоизводительности за счет одновременного доз{фования и замораживания ее в жндком азоте и его ларах. Формула изобретения Установка для замфажнвания спермы жавоттлх, включающая пластину с ячейками, теплонзапирующую емкость для жидкого азота, ко тейнер для сбора ipaнул спермы; дозирующее устройство и сканфующее приспособление в горизонтальной плоскости доз{фующего устройства, скребки для съема гранул спермы из ячеек пластины в коктейн, Mexafffl3M погружения пластин и 1фивод с механическими передачами, а также поплавковым регулятором, отличающаяс я тем, что, с целью повьшепия щхжзводительности путем механизации технологических операций, она снабжена накопителем пластин, шкеющим общую раму с механизмом логружента пластин, механизмом горизонтального га земещения пластин из положения доз1фования в положение замораживания и загрузочнь(м бункером для пластин с толкателем, фичем передачи загрузочного буккера и накопителя механически взаимо связаны. 2.Установка по п. 1, о т л н Ч а - ю щ а я с я тем, что накопитель «пластин содержит площадку с неподвижными упорами, столик и механизм перемещения столика по высоте, фичем столик снабжен фиксаторами для пластин и имеет возможность взанм(У1ействоват{) с н&- . подвижными упорами площадки. 3.Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что механизм погруения пластин размещен в екжости для 1Ц Одотвращения потерь гранул спермы во время их замораживания н удаления. 4.Установка по п. 1, о т л и ч а щ а я с я- тем, что оиа снабжена четчиком спермспоз и термостатом для оддержания постоянной температуры шермы в емкости дозатора. Источники ия ормаияя, 1ф1{нятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 505421, кл. А 61 J 7/02, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 9 388743, кл. А 61 D 7/О2, 1973. Фи9,1

ffudCflaBfpfft/mo 50

фиг

™™f °° °°T°°« «g

т

Л7

J7

I

I .

И

га

jo eugpp«xiooooo«

V/

ff

,/

-1

IT

J

923538

f