RU2171669C2 - Method of sealing plastic blood storage and processing containers - Google Patents

Method of sealing plastic blood storage and processing containers Download PDF

Info

Publication number
RU2171669C2
RU2171669C2 RU99114203A RU99114203A RU2171669C2 RU 2171669 C2 RU2171669 C2 RU 2171669C2 RU 99114203 A RU99114203 A RU 99114203A RU 99114203 A RU99114203 A RU 99114203A RU 2171669 C2 RU2171669 C2 RU 2171669C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tube
ultrasonic
sealing
pipe
blood
Prior art date
Application number
RU99114203A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99114203A (en
Inventor
В.Н. Хмелев
Р.В. Барсуков
С.Н. Цыганок
Original Assignee
Бийский технологический институт Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бийский технологический институт Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова filed Critical Бийский технологический институт Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова
Priority to RU99114203A priority Critical patent/RU2171669C2/en
Publication of RU99114203A publication Critical patent/RU99114203A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2171669C2 publication Critical patent/RU2171669C2/en

Links

Landscapes

  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves squeezing feeding pipe by means of two flat members, with one of flat members being acoustically connected to ultrasonic vibrations source, till pipe walls come into contact one with the other; continuously transmitting ultrasonic vibrations to pipe wall till pipe material is transformed into viscoelastic state; setting ultrasonic action zone width of at least 8 mm; providing ultrasonic cutting of pipe in direction perpendicular to pipe axis along center of ultrasonic action zone; separating simultaneously sealed containers and unused pipe upon joint stabilization. Method may be used in procedures connected with blood collection, storage and processing at blood transfusion stations and departments. EFFECT: simplified method and improved quality of sealed containers. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области медицинских технологий, связанных со сбором, хранением и переработкой крови, а именно к способам герметизации пластиковых контейнеров, предназначенных для сбора, хранения и переработки крови, и может быть использовано для создания современной материально-технической базы станций и отделений переливания крови. The invention relates to the field of medical technology related to the collection, storage and processing of blood, and in particular to methods of sealing plastic containers for collecting, storing and processing blood, and can be used to create a modern material and technical base for stations and blood transfusion departments.

Реальный прогресс в области здравоохранения во многом связан с совершенствованием деятельности службы крови. Высокая эффективность инфузионно-трансфузионной терапии при многих видах патологии и особенно при выведении организма из терминальных состояний способствовали тому, что развитие службы крови является одним из приоритетных направлений практической медицины. The real progress in the field of healthcare is in many respects connected with the improvement of the blood service. The high efficiency of infusion-transfusion therapy for many types of pathology, and especially when removing the body from terminal conditions, has contributed to the fact that the development of the blood service is one of the priorities of practical medicine.

Широкое применение препаратов крови обуславливает специальные требования и особенности их сбора и хранения. Исключение из технологии заготовки и переработки крови стеклянной тары и повсеместное применение пластиковых контейнеров (гемоконтейнеров) потребовало перевооружения всей материально-технической базы станций и отделений переливания крови. The widespread use of blood products determines the special requirements and features of their collection and storage. The exclusion of glass containers from the technology of preparation and processing of blood and the widespread use of plastic containers (blood containers) required the re-equipment of the entire material and technical base of stations and blood transfusion departments.

Одна из основных проблем материально-технического обеспечения технологии сбора, переработки и хранения препаратов крови обусловлена необходимостью надежной герметизации пластиковых контейнеров. One of the main problems of material and technical support for the technology of collection, processing and storage of blood products is due to the need for reliable sealing of plastic containers.

В настоящее время наиболее широкое распространение получил способ герметизации пластиковых контейнеров, заключающийся в механическом пережатии подводящих к контейнеру полимерных трубок и их фиксации в пережатом состоянии специальными металлическими клипсами. Currently, the most widespread method of sealing plastic containers is to mechanically clamp the polymer tubes leading to the container and fix them in a clamped state with special metal clips.

Для реализации такого способа требуется большое количество одноразовых металлических клипс, а качество герметизации зависит от ряда субъективных факторов, таких как квалификация медицинского персонала, качество клипс, создаваемое вручную усилие сжатия. To implement this method, a large number of disposable metal clips are required, and the quality of the seal depends on a number of subjective factors, such as the qualifications of the medical staff, the quality of the clips, manually created compression force.

Перечисленные факторы приводят к тому, что способ, основанный на механическом пережатии подводящих полимерных трубок, не отвечает существующим современным требованиям. These factors lead to the fact that the method based on the mechanical clamping of the lead polymer tubes does not meet existing modern requirements.

В связи с этим все более широкое распространение получают аппаратурные автоматизированные способы герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови, основанные на термическом запаивании подводящих полимерных трубок в непосредственной близости (на расстоянии не более 10 мм) от гемоконтейнера. In this regard, automated hardware-based methods of sealing plastic containers for storing and processing blood, based on the thermal sealing of polymer feed tubes in the immediate vicinity (at a distance of not more than 10 mm) from the blood container, are becoming more widespread.

Способ герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови, принятый за прототип, заключается в том, что нагревают участок подводящей трубки до температуры, достаточной для формирования термического шва, пережимают трубку в зоне энергетического воздействия, охлаждают, удерживают трубку в пережатом состоянии до стабилизации термического шва и затем отделяют неиспользуемую часть подводящей трубки [1]. Поскольку при этом герметизация осуществляется за счет образования термического шва, металлические клипсы не применяются. Для реализации способа, принятого за прототип, применяется диэлектрический запаиватель типа Hematron 2, Biosealer CR2, Biosealer CR3 и др. [1, 2, 3, 4]. The method of sealing plastic containers for storing and processing blood, adopted as a prototype, consists in heating a section of the inlet tube to a temperature sufficient to form a thermal seam, pinching the tube in the zone of energy exposure, cooling, holding the tube in a clamped state until the thermal seam is stabilized and then the unused portion of the supply tube is separated [1]. Since this sealing is carried out due to the formation of a thermal seam, metal clips are not used. To implement the method adopted for the prototype, a dielectric sealer of the type Hematron 2, Biosealer CR2, Biosealer CR3 and others is used [1, 2, 3, 4].

В известном способе в качестве энергии, обеспечивающей нагревание участка подводящей трубки до температуры плавления стенок трубки и образования термического шва, используется энергия высокочастотных электрических колебаний (диапазоны частот 27 МГц, а чаще всего запрещенный к использованию на территории нашей страны диапазон 43 МГц). Подводимая от высокочастотных генераторов электромагнитная энергия поглощается в полимерном материале трубки или прижимной металлической пластине, и после механического контакта нагретой пластины с полимерной трубкой формируется термический шов. Прилагаемое в момент плавления трубки внешнее механическое давление создает термический шов и фиксирует его до охлаждения материала трубки после отключения высокочастотного генератора. Вышеупомянутый способ реализуют в полуавтоматическом режиме и в течение нескольких секунд (от 2 до 5 в зависимости от материала и диаметра трубки) формируют герметизирующий шов шириной 2 мм в непосредственной близости от ввода трубки в гемоконтейнер. In the known method, the energy of high-frequency electrical vibrations (frequency ranges of 27 MHz, and most often forbidden to use in our country, 43 MHz) is used as the energy providing heating of the supply tube section to the melting temperature of the tube walls and the formation of a thermal weld. Electromagnetic energy supplied from high-frequency generators is absorbed in the polymer material of the tube or the pressure metal plate, and after mechanical contact of the heated plate with the polymer tube, a thermal seam is formed. The external mechanical pressure applied at the time of tube melting creates a thermal seam and fixes it until the tube material cools after the high-frequency generator is turned off. The above method is implemented in a semi-automatic mode and within a few seconds (from 2 to 5, depending on the material and diameter of the tube) form a sealing joint 2 mm wide in the immediate vicinity of the tube entry into the blood container.

Прототип имеет следующие недостатки:
1. При выполнении термического шва шириной 2 мм (площадью менее 20 мм2) мощность, потребляемая диэлектрическим запаивателем от сети переменного тока, составляет не менее 200 Вт, что обуславливает помимо нерационального расходования электрической энергии очень высокий уровень высокочастотных электромагнитных помех. Высокочастотное излучение диэлектрических запаивателей является помеховым для электронной медицинской аппаратуры.
The prototype has the following disadvantages:
1. When performing a thermal joint with a width of 2 mm (area less than 20 mm 2 ), the power consumed by the dielectric sealer from the AC mains is at least 200 W, which in addition to the irrational expenditure of electrical energy causes a very high level of high-frequency electromagnetic interference. The high-frequency radiation of dielectric sealers is interfering with electronic medical equipment.

2. Столь узкий шов приводит к необходимости удаления неиспользуемой системы трубок за термическим швом. При этом жидкие препараты крови из удаляемых трубок попадают на режущий инструмент и окружающие предметы, что приводит к необходимости ужесточения специальных мер защиты персонала, стерилизации инструмента и используемого оборудования. 2. Such a narrow seam leads to the need to remove an unused tube system behind the thermal seam. In this case, liquid blood preparations from the removed tubes fall on the cutting tool and surrounding objects, which leads to the need to tighten special measures to protect personnel, sterilize the instrument and equipment used.

Очевидно, что отделение гемоконтейнера от неиспользуемой системы трубок должно осуществляться по герметизирующему шву, таким образом чтобы герметически запаянными после разделения оставались как гемоконтейнер, так и удаляемые системы. Для выполнения этого условия герметизирующий шов должен выполняться шириной не менее 8 мм (при этом площадь шва составит не менее 80 мм2).Obviously, the separation of the blood container from the unused tube system should be carried out along the sealing joint, so that both the blood container and the removed systems remain hermetically sealed after separation. To fulfill this condition, the sealing joint must be made at least 8 mm wide (in this case, the joint area will be at least 80 mm 2 ).

Выполнение такого широкого герметизирующего шва с помощью известного способа и реализующих его запаивателей диэлектрического типа требует пропорционального увеличению площади шва увеличения генерируемой высокочастотной энергии и такого же увеличения механического давления, формирующего шов в процессе герметизации. The implementation of such a wide sealing joint using a known method and dielectric-type sealing seals implementing it requires a proportional increase in the joint area to increase the generated high-frequency energy and the same increase in mechanical pressure forming the joint during the sealing process.

Необходимость генерации большей, чем 200 Вт энергии и пропорциональное увеличение сжимающих трубку давлений обуславливает существенное увеличение массогабаритных характеристик и стоимости запаивателей, не устраняет ряда недостатков, делая сам способ герметизации с применением диэлектрических запаивателей непригодным для практического использования. The need to generate more than 200 watts of energy and a proportional increase in the pressure compressing the tube causes a significant increase in the weight and size characteristics and cost of the sealers, does not eliminate a number of disadvantages, making the sealing method itself using dielectric sealers unsuitable for practical use.

3. Формирование герметизирующего шва происходит при температуре плавления материала и незначительный перегрев приводит к разложению полимерного материала с выделением хлора. 3. The formation of the sealing joint occurs at the melting temperature of the material and slight overheating leads to the decomposition of the polymer material with the release of chlorine.

4. Кроме того, требуется предварительная подготовка участка полимерной трубки, на котором происходит герметизация: удаление с поверхности трубки влаги и препаратов крови изнутри. 4. In addition, preliminary preparation of the portion of the polymer tube on which the sealing takes place is required: removal of moisture and blood products from the inside of the tube surface.

Таким образом, способ герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови, принятый за прототип, характеризуется высокой энергоемкостью, требует применения специальных мер защиты персонала и электронной аппаратуры, предварительной подготовки трубки, что не позволяет осуществлять герметизацию контейнеров в соответствии с современными требованиями. Thus, the method of sealing plastic containers for storing and processing blood, adopted as a prototype, is characterized by high energy consumption, requires the use of special protective measures for personnel and electronic equipment, preliminary preparation of the tube, which does not allow for the sealing of containers in accordance with modern requirements.

Вместе с тем известно, что одним из наиболее эффективных, надежных, малоэнергоемких и наиболее широко используемых для соединения полимерных материалов способов является ультразвуковая сварка [5]. However, it is known that one of the most effective, reliable, low-energy-intensive and most widely used methods for joining polymer materials is ultrasonic welding [5].

Анализ технических возможностей ультразвукового способа сварки, применительно к решению проблемы герметизации контейнеров с препаратами крови, позволил выявить его несомненные достоинства, к основным из которых относятся:
1. Возможность получения надежного термического шва при температуре, меньшей температуры плавления материала [5], что позволяет избежать термического разложения материалов в воздухе (т.е. исключить выделение хлора и содержащих его продуктов в атмосферу и препаратов крови при герметизации гемоконтейнеров).
An analysis of the technical capabilities of the ultrasonic welding method, in relation to solving the problem of sealing containers with blood products, revealed its undoubted advantages, the main of which include:
1. The possibility of obtaining a reliable thermal joint at a temperature lower than the melting temperature of the material [5], which avoids the thermal decomposition of materials in the air (that is, eliminate the release of chlorine and its products into the atmosphere and blood products during sealing of blood containers).

2. Возможность повышения качества герметизирующего шва за счет увеличения (в миллионы раз) диффузионного взаимопроникновения материала стенок трубки, обусловленного знакопеременными механическими напряжениями в ультразвуковом поле высокой интенсивности [6]. 2. The possibility of improving the quality of the sealing joint due to an increase (in millions of times) of diffusion interpenetration of the material of the tube walls, due to alternating mechanical stresses in a high-intensity ultrasonic field [6].

3. Возможность снижения формирующего шов сварочного усилия до значений, значительно меньших предела текучести свариваемого материала [7], что позволяет значительно снизить массогабаритные и стоимостные характеристики устройства сжатия трубок и обеспечить формирование шва шириной не менее 8 мм. 3. The ability to reduce the forming seam of the welding force to values significantly lower than the yield strength of the material being welded [7], which can significantly reduce the weight and size and cost characteristics of the tube compression device and ensure the formation of a weld with a width of at least 8 mm.

4. Возможность сварки материала, на поверхности которого нанесены жидкие, вязкие и жировые пленки [8], что позволяет осуществлять герметизацию гемоконтейнеров путем запаивания трубок, частично или полностью заполненных препаратами крови. 4. Possibility of welding material on the surface of which liquid, viscous and greasy films are applied [8], which allows sealing blood containers by sealing tubes partially or completely filled with blood preparations.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение недостатков существующих способов герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови, создание способа, обеспечивающего надежную герметизацию контейнеров с разделением по герметизирующему шву таким образом, чтобы герметически запаянными после разделения оставались как гемоконтейнер, так и удаляемые полимерные трубки. The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of existing methods of sealing plastic containers for storing and processing blood, creating a method that provides reliable sealing of containers with separation along the sealing joint so that both the blood container and the removed polymer tubes remain hermetically sealed after separation.

Технический результат изобретения выражается в повышении надежности герметизации всех типов гемоконтейнеров за счет увеличения ширины герметизирующего шва при одновременном снижении энергопотребления, исключении высокочастотных помех, газовыделения и необходимости предварительной подготовки контейнеров к герметизации. The technical result of the invention is expressed in increasing the sealing reliability of all types of blood containers by increasing the width of the sealing joint while reducing energy consumption, eliminating high-frequency interference, gas evolution and the need for preliminary preparation of containers for sealing.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в известном способе герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови, заключающемся в том, что нагревают участок подводящей трубки до температуры, достаточной для формирования термического шва, механически пережимают трубку в зоне энергетического воздействия, охлаждают, удерживают трубку в пережатом состоянии до стабилизации термического шва и отделяют неиспользуемую часть подводящей трубки, подводящую трубку сжимают двумя плоскими поверхностями прижимной планки и рабочего инструмента ультразвуковой колебательной системы до касания внутренних стенок трубки между собой, при этом одна плоская поверхность акустически связана с источником ультразвуковых колебаний, а на рабочей поверхности прижимной планки выполнена режущая пластина, вводят в стенку трубки ультразвуковые колебания, осуществляют ультразвуковое воздействие до перехода материала трубки в вязкопластичное состояние, ширину зоны ультразвукового воздействия устанавливают не менее 8 мм, осуществляют ультразвуковую разрезку трубки перпендикулярно ее оси по центру зоны ультразвукового воздействия и разделяют после стабилизации шва одновременно загерметизированные контейнер и неиспользуемую трубку. The essence of the invention lies in the fact that in the known method of sealing plastic containers for storing and processing blood, which consists in heating a portion of the supply tube to a temperature sufficient to form a thermal seam, mechanically pinch the tube in the zone of energy exposure, cool, hold the tube in the clamped state until the thermal seam is stabilized and the unused part of the inlet tube is separated, the inlet tube is compressed by two flat surfaces ultrasonic vibrating system and working tool until the inner walls of the tube touch each other, while one flat surface is acoustically connected to a source of ultrasonic vibrations, and a cutting plate is made on the working surface of the clamping plate, ultrasonic vibrations are introduced into the tube wall, and ultrasonic action is performed before transition tube material in a viscoplastic state, the width of the zone of ultrasonic exposure is set at least 8 mm, ultrasonic cutting is carried out tube perpendicular to its axis through the middle zone sonication and separated after stabilization seam simultaneously sealed container and an unused receiver.

Способ осуществляется с помощью разработанного ультразвукового запаивателя, содержащего следующие блоки и узлы (см. чертеж):
1. Узел прижима (сжатия полимерной трубки);
2. Генератор электрических колебаний;
3. Ультразвуковая колебательная система;
4. Устройство регистрации наличия трубки;
5. Блок автоматики.
The method is carried out using the developed ultrasonic sealing machine, containing the following blocks and nodes (see drawing):
1. Clamp assembly (polymer tube compression);
2. Electric oscillation generator;
3. Ultrasonic oscillatory system;
4. A device for recording the presence of a tube;
5. The automation unit.

Важнейшим узлом запаивателя является ультразвуковая колебательная система. Она служит для преобразования электрической энергии в механическую энергию ультразвуковых колебаний и передачи этой энергии через плоскую рабочую поверхность в зону сварки (т.е. в стенку трубки из полимерного материала). The most important component of the sealer is an ultrasonic oscillatory system. It serves to convert electrical energy into mechanical energy of ultrasonic vibrations and transfer this energy through a flat work surface to the welding zone (i.e., into the tube wall of a polymer material).

Колебательная система выполнена по полуволновой схеме и состоит из пьезокерамического преобразователя, механического концентратора энергии ультразвуковых колебаний и рабочего инструмента, имеющего плоскую рабочую поверхность. Выбранная конструктивная схема позволила создать колебательную систему длиной 60 мм и диаметром 30 мм, обеспечивающую на рабочем инструменте амплитуду колебаний не менее 20 мкм. The oscillation system is made according to a half-wave scheme and consists of a piezoceramic transducer, a mechanical ultrasonic energy concentrator and a working tool having a flat working surface. The selected design scheme made it possible to create an oscillatory system with a length of 60 mm and a diameter of 30 mm, which provides an oscillation amplitude of at least 20 μm on the working tool.

Для питания ультразвуковой колебательной системы используется ультразвуковой генератор, преобразующий электрическую энергию промышленной частоты (50 Гц) в электрическую энергию ультразвуковой частоты (44 кГц). An ultrasonic oscillator is used to power the ultrasonic oscillatory system, which converts electrical energy of industrial frequency (50 Hz) into electrical energy of ultrasonic frequency (44 kHz).

Генератор электрических колебаний включают в себя: задающий генератор, предварительный усилитель, усилитель мощности и узел обратной связи, обеспечивающий автоматическую подстройку частоты. Необходимость автоматической подстройки частоты обусловлена изменениями резонансной частоты колебательной системы в процессе сварки из-за повышения температуры и изменения акустической нагрузки. An electric oscillation generator includes: a master oscillator, a preamplifier, a power amplifier and a feedback unit that provides automatic frequency adjustment. The need for automatic frequency adjustment is due to changes in the resonant frequency of the oscillating system during welding due to temperature increase and changes in acoustic load.

Для автоматического включения запаивателя и запуска процесса герметизации при установке герметизируемой трубки в узел прижима предназначено устройство регистрации наличия трубки, использующее свойства инфракрасного излучения различным образом отражаться от поверхности полимерной трубки и от поверхности плоской прижимной планки. To automatically turn on the sealer and start the sealing process when installing the tube to be sealed in the clamp unit, a tube registration device is used that uses the properties of infrared radiation to be reflected in various ways from the surface of the polymer tube and from the surface of the flat clamp bar.

Блок автоматики предназначен для автоматизации цикла герметизации и обеспечивает: включение блока прижима, запуск генератора и его работу в течение установленного времени, а также удержание трубки в сжатом состоянии на время полимеризации после отключения генератора. The automation unit is designed to automate the sealing cycle and provides: switching on the pressure unit, starting the generator and its operation for a set time, as well as keeping the tube in a compressed state for the duration of polymerization after the generator is turned off.

Для создания необходимого усилия сжатия (сварочного усилия) полимерной трубки служит узел прижима. Узел прижима выполнен в виде цилиндра, внутри которого размещена ультразвуковая колебательная система и само устройство, обеспечивающее сжатие полимерной трубки и состоящее из прижимной планки, направляющих, крепежной планки с плоской рабочей поверхностью, электромагнита и возвратной пружины. Разработанное устройство сжатия создает статическое давление при сварке не менее 160 кг, что обеспечивает надежный герметизирующий шов. To create the necessary compression force (welding force) of the polymer tube, a clamping unit is used. The clamping unit is made in the form of a cylinder, inside of which there is an ultrasonic oscillating system and the device itself, which compresses the polymer tube and consists of a clamping plate, guides, a fixing plate with a flat working surface, an electromagnet and a return spring. The developed compression device creates a static pressure during welding of at least 160 kg, which provides a reliable sealing joint.

Герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови осуществляется следующим образом. Sealing plastic containers for storing and processing blood is as follows.

При установке герметизируемой трубки в узел сжатия отраженный от нее инфракрасный луч достигает приемного светодиода и после обработки электронной схемой выдает команду на начало процесса герметизации. При подаче команды на начало процесса герметизации устройство автоматизации включает электромагнит. Шток электромагнита начинает перемещаться, приводя в движение с помощью направляющих прижимную планку. Полимерная трубка при этом сжимается между плоскими поверхностями рабочего инструмента ультразвуковой колебательной системы и прижимной планки. Создаваемое электромагнитом усилие обеспечивает сжатие полимерной трубки до касания внутренних стенок трубки между собой. When installing a tube to be sealed in a compression unit, the infrared ray reflected from it reaches the receiving LED and, after processing with an electronic circuit, issues a command to start the sealing process. When giving a command to start the sealing process, the automation device turns on the electromagnet. The electromagnet rod begins to move, setting the clamping bar in motion with the help of the guides. In this case, the polymer tube is compressed between the flat surfaces of the working tool of the ultrasonic oscillatory system and the pressure bar. The force created by the electromagnet compresses the polymer tube until the inner walls of the tube touch each other.

После касания внутренних стенок полимерной трубки устройство автоматизации включает генератор электрических колебаний. Выработанные им электрические колебания поступают на преобразователь колебательной системы, обеспечивающий формирование механических ультразвуковых колебаний. Ультразвуковые колебания концентрируются металлическим стержнем переменного сечения - концентратором и поступают на рабочий инструмент. Колеблющийся с ультразвуковой частотой и амплитудой 20 мкм рабочий инструмент находится в непосредственном контакте с прижимаемой к нему полимерной трубкой. Ультразвуковые колебания через плоскую поверхность рабочего инструмента передаются в стенки трубки, обеспечивая быстрое размягчение материала стенок трубки и надежную герметизацию. Выполненная на рабочей поверхности прижимной планки режущая пластина обеспечивает разделение загерметизированного контейнера и неиспользуемой в дальнейшем системы трубок. При этом по обе стороны разреза остаются надежные герметизирующие швы шириной не менее 3...4 мм. After touching the inner walls of the polymer tube, the automation device turns on the generator of electrical vibrations. The electric vibrations generated by it are supplied to the transducer of the oscillatory system, which ensures the formation of mechanical ultrasonic vibrations. Ultrasonic vibrations are concentrated by a metal rod of variable cross section - a concentrator and fed to a working tool. A working tool oscillating with an ultrasonic frequency and amplitude of 20 μm is in direct contact with a polymer tube pressed against it. Ultrasonic vibrations are transmitted through the flat surface of the working tool to the tube walls, providing quick softening of the material of the tube walls and reliable sealing. A cutting insert made on the working surface of the clamping plate ensures separation of the sealed container and the tube system not used in the future. At the same time, reliable sealing joints with a width of at least 3 ... 4 mm remain on both sides of the cut.

После отключения ультразвукового генератора статическое давление, сжимающее полимерную трубку, сохраняется в течение нескольких секунд для охлаждения и стабилизации свойств герметизирующего шва. По истечении заданного времени, обеспечивающего стабилизацию герметизирующего шва, блок автоматизации отключает электромагнит и переводит его в исходное состояние. При этом планка возвращается в исходное состояние и загерметизированные контейнер и полимерные трубки удаляются из узла прижима. After turning off the ultrasonic generator, the static pressure compressing the polymer tube is maintained for several seconds to cool and stabilize the properties of the sealing joint. After a specified time has elapsed, which ensures stabilization of the sealing joint, the automation unit turns off the electromagnet and restores it to its original state. In this case, the strip returns to its original state and the sealed container and polymer tubes are removed from the clamp assembly.

Для реализации предложенного способа в Бийском технологическом институте (г. Бийск Алтайского края) создан ультразвуковой запаиватель модели ЗУЗ-01/44М. To implement the proposed method at Biysk Technological Institute (Biysk, Altai Territory), an ultrasonic sealing machine model ZUZ-01 / 44M was created.

Лабораторные исследования и опытная эксплуатация созданного ультразвукового эапаивателя в условиях Бийской городской станции переливания крови позволили установить следующее. Laboratory studies and trial operation of the created ultrasonic e-sealer in the conditions of the Biysk city blood transfusion station made it possible to establish the following.

1. Ультразвуковой запаиватель модели ЗУЗ-0,1/44М обеспечивает надежную герметизацию гемоконтейнеров всех используемых в практике типов как отечественного, так и импортного производства. 1. Ultrasonic sealing machine model ZUZ-0,1 / 44M provides reliable sealing of blood containers of all types used in practice, both domestic and imported.

2. Герметизирующие свойства шва, выполненного ультразвуковым запаивателем, не снижаются в условиях длительного хранения при низких температурах. Кроме того, свойства шва не ухудшаются при различных механических воздействиях (перегибах, растяжках и т.п.). 2. The sealing properties of the seam made by ultrasonic sealing do not decrease under conditions of long-term storage at low temperatures. In addition, the properties of the seam do not deteriorate under various mechanical stresses (kinks, stretch marks, etc.).

3. Выполнение герметизирующего шва шириной не менее 8 мм, автоматическое разделение загерметизированных гемоконтейнера и подводящих трубок, исключает необходимость дополнительных операций по разрезанию трубок и исключает попадания препаратов крови на инструмент и руки персонала. Это исключает необходимость специальных мер предосторожности. 3. The implementation of the sealing seam with a width of at least 8 mm, automatic separation of the sealed blood container and the supply tubes, eliminates the need for additional operations to cut the tubes and eliminates the ingress of blood products on the instrument and hands of staff. This eliminates the need for special precautions.

4. Ультразвуковой запаиватель обеспечивает герметизацию не менее 10 гемоконтейнеров в минуту, что позволяет удовлетворить потребности станций и отделений переливания крови. 4. Ultrasonic sealing machine provides sealing of at least 10 blood containers per minute, which allows you to meet the needs of stations and departments of blood transfusion.

Таким образом, эксплуатация разработанного ультразвукового запаивателя модели ЗУЗ-0,1/44М в условиях станций и отделений переливания крови позволяет легко решить проблему герметизации полимерных контейнеров на участках забора и переработки препаратов крови. Thus, the operation of the developed ultrasonic sealing machine model ZUZ-0,1 / 44M in the conditions of stations and departments of blood transfusion makes it easy to solve the problem of sealing polymer containers at the sites of collection and processing of blood products.

В настоящее время Бийским технологическим институтом ведется подготовка с серийному производству ультразвуковых запаивателей, реализующих предложенный способ. Планируется начать мелкосерийное производство в 1999 году. Currently, Biysk Institute of Technology is preparing with serial production of ultrasonic sealing machines that implement the proposed method. It is planned to begin small-scale production in 1999.

Источники информации
1. HEMATRON 11. Baxter Healthcare Corporation. Техническое описание. 1992 г.
Sources of information
1. HEMATRON 11. Baxter Healthcare Corporation. Technical description. 1992

2. BIOSEALER CR2. Baxter Healthcare Corporation. Техническое описание. 1995 г. 2. BIOSEALER CR2. Baxter Healthcare Corporation. Technical description. 1995 year

3. BIOSEALER CR3. Baxter Healthcare Corporation. Техническое описание. 1995 г. 3. BIOSEALER CR3. Baxter Healthcare Corporation. Technical description. 1995 year

4. Службы крови: приглашение к сотрудничеству. Екатеринбург: Ассоциация ДЕЛЬРУС, ГМПО "САНГВИС" 1995. 64 стр. 4. Blood services: an invitation to cooperation. Ekaterinburg: Association DELRUS, GMPO "SANGVIS" 1995. 64 p.

5. Холопов Ю.В. Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов. -Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1988. 5. Kholopov Yu.V. Ultrasonic welding of plastics and metals. -L.: Mechanical Engineering, Leningrad Branch, 1988.

6. Зайцев К.И. Мацук Л.И. Сварка пластмасс. -М.: Машиностроение, 1978. 6. Zaitsev K.I. Matsuk L.I. Welding plastics. -M.: Engineering, 1978.

7. В. М. Колешко. Ультразвуковая микросварка. -Минск: Наука и техника, 1977. 7. V. M. Koleshko. Ultrasonic microwelding. -Minsk: Science and technology, 1977.

8. Фаерман В.Т. Применение ультразвука для обработки текстильных материалов, "Легкая индустрия", 1969, 140 стр. 8. Faerman V.T. The use of ultrasound for processing textile materials, "Light Industry", 1969, 140 pp.

Claims (1)

Способ герметизации пластиковых контейнеров для хранения и переработки крови, заключающийся в нагревании участка подводящей трубки до температуры, достаточной для формирования термического шва, пережимании трубки в зоне энергетического воздействия, охлаждении, удерживании трубки в пережатом состоянии до стабилизации термического шва и отделении неиспользуемой части подводящей трубки, отличающийся тем, что подводящую трубку сжимают двумя плоскими поверхностями прижимной планки и рабочего инструмента ультразвуковой колебательной системы до касания внутренних стенок трубки между собой, при этом одна плоская поверхность акустически связана с источником ультразвуковых колебаний, а на рабочей поверхности прижимной планки выполнена режущая пластина, вводят в стенку трубки ультразвуковые колебания, осуществляют ультразвуковое воздействие до перехода материала трубки в вязкопластичное состояние, ширину зоны ультразвукового воздействия устанавливают не менее 8 мм, осуществляют ультразвуковую разрезку трубки перпендикулярно ее оси по центру зоны ультразвукового воздействия, и разделяют после стабилизации шва одновременно загерметизированные контейнер и неиспользуемую трубку. A method of sealing plastic containers for storing and processing blood, which consists in heating a portion of the supply tube to a temperature sufficient to form a thermal seam, pinching the tube in the energy-affected zone, cooling, holding the tube in a clamped state until the thermal seam is stabilized and separating the unused portion of the supply tube, characterized in that the inlet tube is compressed by two flat surfaces of the clamping plate and the ultrasonic vibration tool the system until the inner walls of the tube touch each other, while one flat surface is acoustically connected to the source of ultrasonic vibrations, and a cutting plate is made on the working surface of the clamping plate, ultrasonic vibrations are introduced into the tube wall, the ultrasonic effect is applied until the tube material goes into a visco-plastic state, width zones of ultrasonic exposure are set at least 8 mm, ultrasonic cutting of the tube is carried out perpendicular to its axis in the center of the ultrasonic zone operation, and after stabilization of the seam are separated simultaneously sealed container and unused tube.
RU99114203A 1999-06-29 1999-06-29 Method of sealing plastic blood storage and processing containers RU2171669C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114203A RU2171669C2 (en) 1999-06-29 1999-06-29 Method of sealing plastic blood storage and processing containers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99114203A RU2171669C2 (en) 1999-06-29 1999-06-29 Method of sealing plastic blood storage and processing containers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99114203A RU99114203A (en) 2001-04-27
RU2171669C2 true RU2171669C2 (en) 2001-08-10

Family

ID=48231263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99114203A RU2171669C2 (en) 1999-06-29 1999-06-29 Method of sealing plastic blood storage and processing containers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2171669C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776569C1 (en) * 2022-02-17 2022-07-22 Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий" Device for ultrasonic sealing and segmentation of transfusion systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HEMATRON II, Baxter Healthere Corporation 1992. ХОЛОПОВ Ю.В. Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов. -Л.: Машиностроение, 1988, с. 53. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776569C1 (en) * 2022-02-17 2022-07-22 Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий" Device for ultrasonic sealing and segmentation of transfusion systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2121911C1 (en) Apparatus for ultrasonic soldering
JP4147309B2 (en) Ultrasonic sealing device
US20170320167A1 (en) Method Of Laser Joining Of Dissimilar Materials With Ultrasonic Aid
US3376179A (en) Method and apparatus for high frequency joining or sealing of thermosoftening materials
ES2133590T3 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR THE OPERATION OF A GENERATOR FOR THE SUPPLY WITH HIGH FREQUENCY ENERGY (HF) OF AN ULTRASOUND CONVERTER.
US9505169B2 (en) Ultrasound welding device comprising vibration-decoupled counter tool
US3752381A (en) Ultrasonic soldering apparatus
CN105980135A (en) Ultrasonic welding device with preheating unit
Wise Thermal welding of polymers
RU2490128C2 (en) Sealing clamp for making sealed food product packs
RU2171669C2 (en) Method of sealing plastic blood storage and processing containers
CN210498785U (en) Ultrasonic welding jig
US4470868A (en) Apparatus for oscillatory bonding
US8360300B1 (en) Method and apparatus for ultrasonic welding
JPH08230835A (en) Device that welds longitudinal seam of tubular packaging material
CN108067722A (en) For the method and apparatus of Vibration Welding
US10052714B2 (en) Ultrasonic welding device with dual converters
US3823055A (en) Ultrasonic cleaning and welding apparatus
RU2192375C2 (en) Method to control process of ultrasonic sealing of plastic containers for storing and processing of blood components
US9993967B2 (en) Method for joining a sealing seam of a tubular bag packaging by means of an ultrasound applicator and longitudinal seal joining device for use with said method
RU2267316C1 (en) Device for ultrasonic sealing and segmenting transfusion systems
RU2776569C1 (en) Device for ultrasonic sealing and segmentation of transfusion systems
KR20220002382A (en) Method and apparatus for friction current welding
RU2269334C1 (en) Method for sealing plastic containers for storing and processing blood
CN206747774U (en) A kind of ultrasonic wave metal welder

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 22-2001 FOR TAG: (73)

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20111222

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180630