Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРИФУГА СЕПАРАТОРА КОМПОНЕНТОВ КРОВИ И МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ СТОЛИКА СЕПАРАТОРА С ВЫХОДНЫМ ВАЛОМ ПРИВОДА ЦЕНТРИФУГИ

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.