CN1067955C - 包装动物精液备用试剂的机器及其所包装的试剂袋 - Google Patents

Abstract

一种用于包装动物精液备用试剂的机器以及所制成的试剂袋，该机器包括一具有一在其上螺接一清洁环(29)喷嘴(22)的针管(21)，以防止精液盖住要密封的区域并保持薄膜层壁干燥；密封熔接缝由一具有倒U形夹钳的装置制成；藉由一包括一可定向的刀片的切口装置在和倒U形的分支相同的平面上制得的垂直于倒U形的分支的切口。该机器可包装动物精液试剂，不需要使用器具就可用手打开该容器以在其中插入一受精探针。

Description

包装动物精液备用试剂的机器及其所包装的试剂袋

本发明涉及对人工受精所用的动物精液备用试剂包装的改进，具体地涉及一种包装这种试剂的机器，和由这种改进的机器所包装的试剂袋。

特别地在农业生产中，将一探针放在人工受精所用精液的备用试剂的受精部位已成为一种标准做法。

已知，试剂的包装袋条包括由两片柔性热塑性材料薄膜经过熔接在一起而形成的多个袋囊，各个袋囊被分隔形成一大致成矩形的袋，其短边中的一条被隔断，在这些试剂袋中，从短边上隔断处朝向袋外部的熔接缝构成一由沿离开矩形袋底部方向扩展的中心漏斗延伸而成的灌袋管；两片热塑性材料薄膜在熔接缝线外侧有多个孔为向包装机器进给袋条，具体地说是为袋的灌装工位输送袋条的链轮齿所用；在这些孔的周围两片薄膜也是熔接在一起的，以局部地增强袋条的硬度并减少在灌装过程中这一区域中袋条的可能变形。由于灌装后袋囊仍然在袋条上，在这一操作过程中袋的减轻变形是很重要的，为此，在袋条上制有一随后间隔各个袋囊的长切口，它横穿过袋条处在连续的各袋囊之间。通过一接通到精液容器中并被相继导入依次的各袋中的针管中，随着袋条进入灌装工位的步进运动，当袋停留在灌装工位时，各个袋中被逐次地充满精液；为此针管的直线运动以将其自由端插入灌装管中，并在灌装过程中保持静止，然后沿相反方向地直线运动将其从管中拔出；在下一工位包装试剂的机器将两片热塑性材料薄膜熔接以连接中心漏斗的相对壁，从而形成一闭合袋的熔接缝并密封袋。

其后扩张切口将各个袋囊分开，而形成备用试剂袋。

当要用试剂时，可用剪刀、小尖刀或其它切割工具在中心漏斗的上部切出一横向切口，例如一V形切口甚或一直切口，然后将探针管的自由端通过由此方法已打开的漏斗插入试剂灌装管。

所要求的操作简单和快速，探针可在一非常短的时间内装到试剂袋上，大大减少周围空气中细菌污染精液的危险，并且受精可立即开始；受精本身也简单和快速，并且试剂本身保持在高于探针的端部处，在大气压、动物生殖器的拖引和袋的特有形状的综合作用下自然地排出，袋是平的没有多余的容积，当精液流出时不需要有相同体积的空气来置换精液。

然而，对于必需在受精处使用一切割工具的局限性使用者已提出了异议，这是因为在几个动物的受精过程中，甚或大量动物的受精过程中，不可能始终保持工具无菌。

本发明的一个目的在于弥补上述缺陷，并提供一种避免使用工具来打开的动物精液备用试剂包装。由于要解决生产这种试剂包装的问题并不象最初可能想象的那样容易，所以本发明具体地涉及对包装精液备用试剂的机器的改进，以及由该机器所制得的试剂包装。

为此本发明提供了一种将动物精液的备用试剂包装在各个包括一由漏斗向上延伸而成的灌装管的空袋囊中的机器，所述机器包括灌装工位，配有一连接到一精液容器上的针管，所述针管纵向直线运动以将其自由端插入所述灌装管中，然后在灌装过程中静止不动，并沿相反方向纵向运动以将其拖出所述管子，其特点在于，所述针管的自由端是可滑动地安装在一清洁的环中的喷嘴的自由端，这样在装满袋囊之后提起喷嘴时，在喷嘴的自由端已到达所述环的自由端后，在喷嘴的外部不会有在熔接之前弄脏下一个袋囊的精液留下，还包括通过向上延伸漏斗轮廓形成一U形熔接缝的用于密封试剂的U形熔接部件，以及一切口装置，包括一在大致垂直于试剂袋的纵轴的平面中可动的刀片，所述平面插入密封所述试剂的U形熔接缝的分支中。

因此，由于这些特征，当试剂袋被以人工方式打开时，构成袋囊的两片薄膜层最可能在两个总是横穿漏斗的不同的方向上撕开，因为在出管子的平面上方的袋囊内表面都是保持干燥的并且熔接缝是倒U形的。

本发明还提供了由上述的机器所包装成的动物精液试剂袋，精液装在一由热塑性材料薄膜层藉由熔接缝所熔接在一起而制成的袋囊中，由一漏斗扩展成的灌装管连接到其上，其特点在于，所述精液试剂袋包括一倒U形的密封熔接缝，其分支在其最宽部分插入构成所述漏斗的部分熔接缝，另有一大致垂直于倒U形的分支的切口，其内壁至少在倒U形的所述分支之间都是干燥的。

因此，可以不需使用任何工具就可打开这种试剂袋，并且快于已有技术；此外，不需制造一较大的足以显著增加试剂袋被意外打开危险的袋囊易损部分就可获得这一特点。

通过以下一没有限定作用并示出在附图中的本发明的实施例，将可了解本发明的其它特征和优点，其中，

图1是本发明的动物精液备用试剂包装的前视图，

图2是本发明用于包装备用试剂的机器的切口装置的立体图，

图3是本发明用于包装备用试剂的机器的清洁的灌装装置的局部的立体图，

图4是图3中沿线Ⅳ-Ⅳ的截面的放大的示意图。

要解决既能打开一袋囊又不需有一可能被不同程度污染的器具的问题通常在要分开的两个区域之间设置一排孔，或设置从袋囊的一边上开始撕开的一个部位，例如一沿制有裂缝方向延伸的切口，或一指向该方向的Ⅴ形切口。

在目前情况下，设置一排穿过袋上部的孔自然是不适当的，因为那样的话袋囊将不再密封。此外，从袋囊一条边撕开的部位的存在也将使袋囊更加容易破损，因为从这个部位的一侧所施加的拉力(或从两边所施加的拉力)，即使较弱，也将先使裂缝扩大，并且重复的撕力将逐渐使之扩大直至密封试剂的熔接缝，然后，超出熔接缝，穿过漏斗，而将使试剂包装被意外地打开。

所以，已经发现，虽然设置一降低强度的区域，例如一裂缝的方案好象是有意义的，但是为了使不可避免的制造误差这一令人不满的后果出现，这一区域必须不能达到袋囊的边缘或密封熔接缝处。这就是为什么已考虑最好设置一不会达到试剂包装的边缘并在间隔袋的熔接缝外侧的单个切口。这个切口沿所需撕开的方向自然地延伸。图1就示出了包括这种切口的一试剂包装。

该图示出一从由两片热塑性材料薄膜(这些可以是复合薄膜)的制成的袋条上切下来的试剂包装，薄膜1的片层，为了简便起见，在下文的描述中记作“薄膜层”，被一熔接缝2面对面地固定在一起而隔成一袋囊3，当空着时它大致为矩形；相对袋囊底的短边在中心被截断，并且熔接缝2在这一区域形成一从截断处向袋外部延伸的灌装管4，其各边平行于构成袋囊纵向对称轴的矩形的较长的中线，且附有一扩展成离开袋底的Ⅴ形的漏斗5；当试剂袋中充满液体时，矩形的各边变形，使试剂袋成为“枕块”形；一密封试剂袋的熔接缝6连接漏斗5的较宽端的相对壁。两片热塑性材料薄膜层1在大致为矩形熔接缝的外侧具有四个圆孔7；其中两个位于由灌装管截断的矩形的短边上方，即中心漏斗5的两侧各有一孔，另两个位于构成袋底的短边之下，在它们之间具有相同的距离(约为四至五厘米)；各个孔7都由一熔接缝所包围。

一切口8在漏斗5上方的一个平面中垂直于矩形的较长的中线延伸；因此，在此垂直于较长的中线的方向上的一裂缝达到在密封熔接缝6的区域中将薄膜层1固定在一起的熔接缝处而不是在中心漏斗5的区域之内，因而防止对后者的极度损坏；为了获得好的“抓握，效果，一便于引导裂缝沿正确的方向撕裂，最好朝较近的边一方开始撕袋囊；切口8的长度约为两厘米，结果使用者简单地将一手指插入切口并继续拉后者的壁就可完成撕热塑性材料薄膜层的初始操作；切口太短不能让使用者的手指插入将难撕开口袋，这是因为热塑材料的机械阻力较高，袋的强度和阻力的选择是为了保护试剂不受外界袭击(水分、气体、病毒)。

然而，在这些条件下，即使，裂缝达到密封熔接缝6，这一熔接缝的方向对进一步的撕开具有很大的影响；较具体地，裂缝一般继续沿熔接缝延伸，直到后者实际上垂直裂缝的方向(因而也就是平行于试剂袋的纵轴)延伸；注意即使裂缝在正确的方向上穿过熔接缝6，这种“引导”作用可由漏斗内的熔接缝的壁所引发，倒U型熔接缝漏斗上部直线熔接缝和弯曲的熔接缝都可绝对地被避免。

同样，根据本发明，密封熔接缝6如图1所示的形成一倒U形，其平行的分支的自由端在其最大开度处不间断地连接到构成漏斗5的熔接缝的端部。

因此，在穿过熔接缝6之后，裂缝沿一通常与熔接缝不同的随机的方向继续延伸，并从统计学的角度来看确定无疑将穿过倒U形的平行分支之间的开口。

然而，在这种情况下，很难将在U形的平行分支之间的区域上接触的两片薄膜分开以在其间插入探针的管子。另外，在两片薄膜层之间有与它们的光滑表面和制成它们的材料的自然属性有关的吸引力(克分子的，静电的，等等)，由于袋囊下部的精液薄膜的存在实际上也有粘结力。

为此，也因为为了使熔接缝的质量尽可能好，要熔接的壁必须干燥以及为了自行分开作用尽可能地好，必须防止在倒U形的分支之间甚或漏斗5内和袋囊的外部有精液(或其它液体)，即使是少量的存在也要防止。

经验表明，在一般情况下，为了存放和处理精液试剂，在所讨论的区域中的精液薄膜的存在在大多数情况下是由于在针管端部上和周围有剩余精液，并在向针输送精液以充满袋操作中止之后当针穿过后者之间时通过针和薄膜层的接触偶然留下的，熔接缝外部弄脏会污染和粘染机器，输送系统可出现阻塞并因此袋囊的进给就可出现问题，这是因为与精液混合的稀释剂中含有糖；最终，当后者被打开时，弄脏的熔接缝外部也会污染和粘染袋囊中的物质。

在为较好地保持漏斗5的内部、熔接缝6的倒U形部分和袋囊的外部干燥采取了必要的预防措施条件下所做的实验表明即使裂缝沿不同方向继续延伸出熔接缝外，薄膜层1也可相当容易地分开；这一惊人的效果是由于对于裂缝将沿其在两片薄膜层上延伸为不同方向的随机方向来说熔接缝和上述袋的内部区域之间的过渡段处的材料的不均匀特点是足够大的，而这种效果在先是由以下这一情况来补充的，即两片薄膜层是“粘在一起”的，象一层薄膜一样，并因此沿相同方向撕开。通过由两片厚度稍微不同的薄膜层制成的袋囊可进一步加强沿两个不同方向撕开的趋势，甚或将切口置于略微向垂直U形分支的方向倾斜(意即小于10°)的方向上，角度较大则可给倒U形密封熔接缝带来缺陷。

总之，不需使用器具就可方便地打开试剂袋的要求有：

沿一适当方向延伸的切口，

也沿一适当方向延伸的熔接缝，大致垂直于切口的方向并在穿过切口的中心线上，

裂缝区域中的薄膜的内表面较好地保持干燥。

为此，用于包装试剂的机器必须具有：

一装在一刀片架上的制作切口的刀片，

在袋充满之后制作密封熔接缝的具有一倒U形轮廓的两个加热的夹钳，

具有一防止液滴沉积在灌装管上方的薄膜层的内表面上的清洁部件的管状灌装针。

图2所示的切口装置包括一可替换的直角不规则四边形刀片11，其切削刃是相对两条平行边倾斜的那条边，且其相反端的部分位于在一大体为平行六面体形状的支撑板12的整个长度上延伸的外壳的背面上；这个外壳仅刚好比刀片宽，但比后者深得多；也大体呈平行六面体形状的一盖板13置于外壳中在刀片的上部，这样后者被夹在板12和盖板13之间。刀片是通过螺钉14固定的，其头部支承在盖板或其中的外壳上，其末梢穿过刀片上的孔，(刀片可以是能与已知的，例如“Stanley knives”牌的刀具配合的标准刀片)并且旋入到板上的螺纹孔中。刀片支撑架通过一穿过它的单件或双件轴杆15而固定到包装机器上，并支撑在一基座16的轴承上，这样刀片11可和其支撑架及其基座14一起在一大致与试剂袋的纵轴垂直的平面中移动，并插入漏斗5的最宽部分上方的袋囊的平面中；其倾角(几个角度最大值)可藉由枢转基座16来调整。

加热的夹钳可是温控型的，并以一已知的方式压到薄膜上以制成一倒U形熔接缝；为此，其上用来将热塑材料薄膜层压在一起的面对面的区域本身是倒U形的。

图3所示配有灌装工位的清洁的灌装装置包括一连接到一精液容器(未示)上的针管21，其上有一几厘米长的喷嘴22用于插入试剂袋的灌装管4中，以及一通过一挡肩或(最好)一平截头锥体形过渡段24连接到喷嘴上的较大直径的精液输送部分23。针管21由包装机器挟持穿过一挡肩式装针架25，装针架25具有一直径较大部分26，其上有一穿过精液输送部分23的沿直径方向的孔，通过一在这个直径较大部分上轴向延伸的螺钉27而固定到液输送部分23上，装针架25还有一固定在机器上的直径较小部分28，其上具有一沿与针管的纵轴相同的方向延伸的横向槽(图中不可见)。清洁部件是可拆卸的，并且由例如DELRIN牌的合成材料制成的可废弃的环29由一支撑架(未示)所保持，该支撑架由两个面对面放置的法兰所组成并在其间构成一通道，包括灌装管和漏斗的袋囊的袋条的上部沿其经过；针管21在此环中滑动(间隙配合地在其中)；在邻接喷嘴自由端的端部，此环29有一用于插在两片热塑性材料薄膜层之间的直径较小段30；在其相反端是一固定法兰31，通过它环29被保持在支撑架中；在法兰的顶部，环29上的孔包括一小的支撑斜角以作为固定针21中的平截头锥形过渡段24的螺母。为了向袋囊充液，针管21沿其纵轴向下移动，并插入两片热塑性材料薄膜层1之间，先在漏斗5中然后在管子4中，直至平截头锥形过渡段24靠在环29的法兰31中斜角上，其直径较小段30插在两片薄膜层之间，然后进行灌装；当精液达到所要求的高度时，针管21纵向直线地向上移动，几乎不可避免地在喷嘴22的自由端上和其周围会有至少一滴精液；当喷嘴22的自由端到达环29的自由端，留下的精液滴不是被环的较小直径段30的自由端从喷嘴22上除去，就是由喷嘴的向上的直线运动将环内的液滴去除；假如留下的精液量较大，一些被除去并落回口袋中且/或留在灌装管中，一些被再拖入环中，但漏斗和密封的熔接缝的区域保持干燥；当试剂袋的上部在熔接过程中被挤压，没有液膜延伸到此并因此没有液膜延伸得比它远。当喷嘴的基座已达到一在环的基座上的上平面时，操作可继续(通过在刚充满的袋囊上制作倒U形密封口和切口)，并且另一个袋囊可被充满，灌装针管再朝下运动穿过环，其外壁不会被精液弄脏，结果，构成袋囊的薄膜层表面不会被精液弄脏。

最后，可拆卸和废弃的清洁环可保证构成袋囊的薄膜层的两壁在灌装过程中保持干燥，以及获得一较好的U形熔接缝。由于U形的两个分支较好地被熔接，在理想情况下，可实现自行分离，在第一层薄膜上的裂缝总是比下面一层薄膜上的裂缝低，而当被熔接时假如薄膜是潮湿的，两片薄膜层将在平行的方向上撕开，受精探针的插入将有困难。

当然，本发明并不仅限于上述的和所示的实施例，不脱离本发明的范围还可设想出其它的实施例。

Claims (9)

1．用于将动物精液的备用试剂包装在各个包括一由漏斗(5)向上延伸而成的灌装管(4)的空袋囊中的机器，所述机器包括灌装工位，一配有一连接到一精液容器上的针管(21)，所述针管纵向直线运动以将其自由端插入所述灌装管中，然后在灌装过程中静止不动，并沿相反方向纵向运动以移出所述灌装管，其特征在于，所述针管自由端为滑动安装在一清洁的环(29)中的一喷嘴(22)的自由端，所述机器还包括通过向上延伸漏斗轮廓形成一U形熔接缝的用于密封试剂的U形熔接部件，以及一切口装置，包括一在大致垂直于试剂袋的纵轴的平面中可动的刀片(11)，所述平面插入密封所述试剂的U形熔接缝的分支中。

2．如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述环(29)包括，在和喷嘴(22)自由端相同的边上具有一直径较小段(30)，在相反的一边上具有一藉由其可使所述环保持在一支撑架上的法兰(31)。

3．如权利要求2所述的机器，其特征在于，所述针管(21)有一直径大于所述喷嘴(22)的精液输送部分(23)，所述输送部分藉由一平截头锥形的过渡段(24)连接到后者上，并且所述环(29)在所述法兰(31)的顶部有一内部斜角。

4．如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述切口装置包括一由一平板(12)和一所述刀片(11)插入其间的盖板(13)组成的刀片支撑架。

5．如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述切口装置包括一安装在一基座(16)上的刀片支撑架，其倾角可调。

6．如权利要求1至5中任一顸所述的机器所包装成的动物精液试剂袋，精液装在一由热塑性材料薄膜层(1)藉由一熔接缝(2)所熔接在一起而制成的袋囊(3)中，由一漏斗(5)扩展成的灌装管(4)连接到所述袋囊上，其特征在于，所述精液试剂袋包括一倒U形的密封熔接缝(6)，其分支在其最宽部分插入构成所述漏斗(5)的部分熔接缝(2)，另有一大致垂直于倒U形的分支的切口(8)，其内壁至少在倒U形的所述分支之间都是干燥的。

7．如权利要求6所述的动物精液试剂袋，其特征在于，一穿过所述切口(8)的线在所述漏斗(5)的最宽部分的平面上方插入所述倒U形的所述分支。

8．如权利要求6所述的动物精液试剂袋，其特征在于，所述切口(8)的末端都与所述试剂袋的边缘和所述密封熔接缝(6)隔开一段距离。

9．如权利要求6所述的动物精液试剂袋，其特征在于，所述袋囊(3)由两片厚度稍微不同的热塑性材料薄膜层(1)制成。

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