Установка для замораживания спермы животных

 

В. Ф. Астапович, В. Н. Игнатенко, К и Е. Ф. Ч

° Курлович (72) Авторы изобретения

1 ер

Белорусский филиал Научно-произнодс

"Агроприбор (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ СПЕРМЫ

ЖИВОТНЫХ

Изобретение относкгся к сельскому хозяйству, в частности к исскусгвенному осеменению животных.

Известно устройство для замораживания спермы животных в форме гранул, S включающее пластину с ячейками для доз спермы, теплоиэолированную емкость для жидкого азота, выполненную из трех секций, служащих для предварительного охлаждения пластин, замораживания спермы и хранения гранул. На столе устройства против 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 Ш.

Недостатки данного устройства - ниэкая производительность, вызванная ручным выполнением всех операций, отсутствие контроля и регулирования темпе ратуры эякулята mpwtareJIbHo caaabtbaется на качестве спермы, отсутствует счет замороженных гранул, отсутствие обечайки в секции заморозки не исключает соскальзывания гранул с пластин в емкость с жидким азотом.

Кроме того, отсутствие регулировок режимов заморозки ограничивает возможность; применения устройства для замораживания спермы различных живот ных.

Известно также устройство для замораживания спермы животных в форме

rpanya, включающее пластину с ячейками, теплоизолировакную емкость с жидким азотом, контейнер для сбора гранул, каретку,. имеющую возвратно-поступательное движение над пластиной, с: установленным на нее доэирующим устМ ройством с приводом его и каретки от ходового винта, скребки для съема зама» роженных гранул из ячеек пластин и контейнер, .механизм погружения пластин в жидкий азот E2$.

Недостатки устройства заключаются в том, что, использование одного ряда

3 9235 ячеек пластины для расфасовки спермы одного производителя приводит к увеличению времени дозировки каждого эякулята и, соответственно, к снижению качества спермы., Огсутствует контроль и регулирование температуры эякулята, не исключается возможность смешивания грянул от разных производителей на операциях охлаждения ° сбора гранул.

Отсутствует счетчик спермодоз. Конструк-,© ция поплавкового регулятора уровня азота требует периодического доливания азота вручную в смежную с основной емкостью. Обсл гживание устройства трубует в течение продолжительного времени держать дверцы открытыми, что снижает стерильность процесса и не исключает контакта оператора с жидким азотом и его парами.

Цель изобретения — механизация и автоматизация операций по расфасовке и замораживании спермы животных согласно технологии, увеличение производительности, а также максимальное исклю чение контакта обслуживающего персона5 ла с жидким азотом и его парами, повышение стерильности процессов, Указанная цель достигается тем, что установка для замораживания спермы животных, включающая пластину с ячейками, теплоизолируюшую емкость для. жидкого азота, контейнер для сбора гранул спермы, доэирующее устройство и сканирующее приспособление в горизонтальной плоскости дозирующего устройства, скребки для съема гранул из яче35 ек пластины в контейнер, механизм погружения пластин и привод с механическими передачами,.а также поплавковым регулятором, снабжена накопителем плас» тин, имеющим общую раму с механиз40 мом погружения пластин, механизмом гсуиэонтального перемещения пластин из положения доэирования в положение замораживания и загрузочным бункером для пластин с толкателем, причем передачи загрузочного бункера и накопителя механически взаимосвязаны.

Кроме того, .накопитель пластин содержит площадку с неподвижными упорами, столик и механизм перемещения сто- 5» лика по высоте, причем столик снабжен фиксаторами для пластин и имеет возможность взаимодействовать с неподвиж-, ными упорами площадки. Механизм погружения пластин размещен в емкости И для предотвращения потерь ранул спермы во время их замораживания и удаления. Установка снабжена счетчиком спер

38 б модоз 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 горизонтального перемещения, причем при движении пластины с позиции заморозки в приемный бункер производится съем гранул в контейнер скребками, установленными над пластиной на границе между емкостью с жидким азотом и приемным бункером, секция заморозки снабжена обечайкой для предотвращения потерь гранул.

Устройство снабжено кареткой, совершающей продольное и поперечное возвратно-поступательное движение, а на каретке 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 температуры пластин обеспечивается уровнем азота, регулируемого поплавком, который в отГ регулированных положениях замыкает или размыкает контакты переключателя, установленного в резервуаре с жидким азотом. При включении нагревателя происходит интенсивное испарение жидкого азота, создается избыточное давление в резервуаре, и жидкий азот по шлангу подается в емкость устройства.

Устройство снабжено схемой автоматического контроля и поддержания температуры спермы.

На фиг. l изображено устройство вид спереди; на фиг. 2 - каретка и устройство доэирования с приводом, (вид А на фиг. 1); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2 (привод дозирующего устройства); на фиг. 4 - вид С на фиг. 2 (со стороны поперечного движения каретки); на фиг. 5разрез 9 — 9 на фиг. 2 (вид на термостат с емкостью и счетчиком спермодоз); на фиг. 6 - устройство, вид сверху; на фиг. 7 - механизм накопления,и выдержки пластин; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 6 (поплавок с элементами управления); на фиг. 9 -.разрез Г-Г на фиг. 7 (вид на столик механизма накопления и выдержки пластин).

Предлагаемое устройство состоит из ,теппоизолированной емкости 1 для жид1кого азота; установленной вйутри кар923538

5 каса стола 2 и разделенной объмной перегородкой 3 на секции А предвари-. тельного охлаждения пластин, замораживания и хранения гранул Б.

Для обеспечения стерильности про- 5 цессов дозирования tt замораживания устройство заключено в кожух.4, имеюший сверху задвижные дверцы 5, выполненные иэ прозрачного материала для наблюдения. В задней части устройства имеется патрубок для отсоса испарившегося азота.

Слева вверху у секции A установлен загрузочный бункер 6 для помещения определенного количества стерильных 1 пластин 7. В секции помещен механизм

8 накопления и выдержки пластин (s дальнейшем накопитель), привод которого производится через зубчатую передачу (шестерня-рейка). 20

Под загрузочным бункером помещен толкатель 9 пластин, совершающий возвратно-поступательное движение. Привод толкателя осуществляется от ходового винта 10.

Над механизмом накопления и выдержки пластин установлена каретка ll, совершавшая над пластиной продольное и поперечное возвратно-поступательное движение. На каретке 1 1 установлен зо термостат 12, в который вставляется дозируюшее устройство 13 (в дальнейшем дозатор), состоящее иэ емкости для разбавленной спермы и средств доэирования. Снизу термостата 12 закреп- 3> лено приспособление 14 для автоматического счета спермодоз.

Над секцией замораживания и хранения гранул Б установлен механизм 15 погружения для подъема и опускания пла-.. стин с дозами спермы. От привода механизма 15 действует механизм 16.âîýвратно-поступательного горизонтального перемещения пластин с позиции дозирования спермы на позицию заморозки, а с позиции заморозки в приемный бункер 17. Механизм 16 имеет два толкателя 18, с помошью которых передвигаются пластины. На границе между емкостью и приемным бункером 17 над . пластиной установлены скребки 19 для съема гранул в контейнер 20, устанавливаюшийся в секцию замораживания и хранения гранул. Секция Б снабжена обечай кой 21, которая предохраняет от уплыва-. ния гранул в процессе их замораживания, а над.скребками установлено ограждение

22 для предотвращения их выпрыгивання во время сгребания в контейнер 20.

В качестве резервуара для жидкого азота использован сосуд Дьюара, например АСД-16А 23, соединенный с ванной через нагнетатель 24 и шланг 25. Уира вление нагнетателем производится поплавком 26 со штангой 27 и магнитом

28 через переключатели 29, установленные над емкостью.

Для автоматического управления механизмами и контроля за их работой устройство снабжено пультом 30 управ,пения, блоком 31 автоматики и блоком

32 питания.

Устройство работает следуюшим обраэомэ

Секции ванны и все механизмы обеэзараживают о9лучением бактерицидной лампой. В загрузочный бункер укладывают набор пластин 7, количество которых ограничивается только емкостью самого бункера. Включают нагнетатель

24 и заполняют ванну жидким азотом.

Загружают накопитель 8 пластинами, для чего нажимают на пульте управления кнопку Ручной режим . Толкатель

9 иэ бункера 6 перегружает пластину на столик 33 и возврашается в исходное положение, после чего автоматически включается привод накопителя 8 и пластина опускается вниз до площадки 34 с неподвижными упорами 35„наталкиваясь на которые она перегружается через пружинные фиксаторы 36 и устанавливается сверху их. После этого нако питель автоматически поднимается вверх и исходное положение. Цикл в ручном режиме закончен. Повторным нажатием кнопки "Ручной режим" загружается вто рая, третья и т.д. пластина. Емкость накопителя определяется временем выдержки пластин в жидком азоте до их полного охлаждения. В предлагаемом устройстве максимальное количество пластин, загружаемых в накопитель 8, равно шести. Пластины, загруженные и накопитель, выдерживаются в жидком азоте до их полного охлаждения (время от 5-ти и более минут).

По достижении пластинами температуры жидкого азха (окончание кипения жидкого азота) устройство готово к автоматическому режиму работы. Включают кнопку Автоматический режим на пульте 30 управления, после чего механизм. 8 накопления подает вверх под дозатор 13 первую пластину, где происходит ее фиксация пружинами 37, Пластина остается под доватором gast выдержки до достижения температуры

7 923538 S паров азота (- 140 g 10 С, возможна, мощью нагревателя, установленного в и другая). Температура контролируется термостат 12, и регулятора температуры. термодатчиком 38, установленным в па- Счет спермодоз происходит при поморах азота на этом уровне. После воэ- щи фотоэлектрического сигнала, который врата накопителя 8 к окну И толкатель s получается при прохождении спермы между

9 автоматически загружает очередную светодиодами 52 и-фотодиодами 53, устапластину иэ загрузочного бункера 6 и новленными в приспособлении 14 под возвращается в исходное положение, а на- дозатором 13. Счет идет непрерывно при копитель 8 опускается вниз до упоров .. дозировании спермы и фиксирует на табло

35, перегружает пластину и остается в 10 пульта управления число, равное колитаком положении до поступления сигна- честву доэ, полученных из одной емкости. ла на подачу очередной пластины под После выемки доэатора и вставления оче. дозатор 13. редного счет сбрасывается автоматически.

В термостат 12. вставляют доэирую- Отдозированная пластина толкателем щее устройство 13 с разбавленной спер- И 18 подается на столик 54 механизма 15 мой. По прохождении заданного времени, погружения, автоматически опускается в необходимого для достижения пластиной пары жидкого азота, после чего толкатель о ь температуры -140 + 10 С, автомати- 18 возвращается в исходное положение чески включается в работу дозатор, со- и дает сигнал на подачу очередной пласвершеюший на каретке ll продольное 20 тины механизмом 8 накопления под дои поперечное перемещение, в процессе затор 13. Механизм 15 опускает пластикоторого на пластину. наносятся цоэы ну с дозами спермы в пары жидкого аэоспермы. Привод каретки и дозатора осу- та на заданную высоту (высота регулирушествляется от ходового винта 39, име- ется), выдерживает заданное время, после ющего по всей длине винтовой нарезки 25 чего опускает в жидкий азот. Произведя продольной паз, в который входит шпон выдержку в жидком азоте, механизм 15 ка 40, зафиксированная в кулачке 41, автоматически поднимает пластины с грануимеюшем снаружи замкнутый винтовой, лами в исходное положение. В крайнем паз М, и который входит упор водила 42 верхнем положении механизма 15 замыдоэаторе. На ходовой винт 39 насажен зф кается цепь питания механизма 16 .горищэугой кулачок 43 с замкнутым винтовым. зонтального перемещения и толкателями пазом, в который входит упор 44, жест- „18 пластина и:- под дозатора перемещаеч ко закрепленный на управляющей карет ся на позицию заморозки, а пластина с ке. Винт 39 входит в зацепление с ре- гранулайи с позиции заморозки — в приемдуктором 45 через муфту 46. При вра- З> ный бункер 17, причем при прохождении шенин ходового винта 39 каретка l l пластины в бункер она проталкивается передвигается„ периодически останавливе- под скребками 19, в результате чего ясь для выдачи доэ спермы в ячейки гранулы сгребаются и ссыпаются в конпластины, тейнер 20, на горловину которого предОбратный ход каретки происходит ре-, и варительно закрепляется стерильный версированием привода. Поперечное дви- бязевый мешочек 55 (капсула или другея жение каретки 11 производится этим же емкость для длительного хранения гранул). приводом, для чего электромагнитом 47 Обязательным условием включения мехавключается зацепление редуктора 45 с низма 16 горизонтального перемещения ходовым винтом 48, вводя в зацепление <> является нахождение механизме 15 поролик 49 со шкивом 50 и гайкой 51, гружения в крайнем верхнем положении, установленной на винт 48. Каретка перь- а каретки ll с доватором 13 в исходном мешается на шаг, равный расстоянию, положении (каретка 11 возвращается в слагаемого иэ числа рядов пластины, за исходи е положение автоматически после полненных спермой. ПопеРечный возврат око ан д ве lxlIBGTHHbl BHH раскаретки обратно производится реверсировелием привода. После окончания дозирования каретка с доэатором возвращает- После установки очередной емкости ся в исходное положение и нажимает на со.спермой цикл работы устройства попереключ атель, который дает сигнал на вторяется нажатием кнопки Автоматимеханизм горизонтального перемещения ческий режим". пластины. Температура спермы в емкости Обечайка 21, установленная в секдоэирующего устройства поддерживается ции заморозки и хранения, предохраняет в пределах 2-4 С автоматически с по- от потерь гранул в процессе их замо10

Установка для замораживания спермы животных, включающая пластину с ячейками, теплоиэопирующую емкость для жидкого азота, когтейнер для сбора гранул спермы; дозирующее устройство и сканирующее приспособление в горизонтальной плоскости доэирующего устройства, скребки для съема гранул спермы из ячеек пластины в контейнер, механизм погружения пластин и привод с механическими передачами, а также поплавко вым регулятором, о т л и ч а ю m а яс я тем, что, с целью повыпения производительности путем механизации технологических операций, она снабжена .накопителем пластин, имеющим общую раму с механизмом погружения пластин, механизмом горизонтального перемещения пластин из положения дозирования в положение замораживания к загрузочным бункером для пластин с толкателем, причем передачи загрузочного бункера и накопителя механически взаимосвязаны.

2. Установка по и. l, о т л к ч аю щ & я с я тем что накопитель |ила» стин содержит площадку с неподвижными упорами, столик и механизм перемещения столика по высоте, причем столик . снабжен фиксаторами для пластин и имеет воэможность взаимодействовать с неподвижными упорами ппощадки.

3. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что механизм погружения пластин размещен в емкости для предотвращения потерь гранул спермы во время их заморажквания и удаления.

4. Установкапоп. l, отличаюю щ а я с я- тем, что она снабжена счетчиком спермодаэ и термостатом для поддержания постоянной температуры спермы в емкости доэатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 505421, кл. А 61 Й 7/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

l4 388743, кл..А 61 D 7/02, 1973.

9 9235 розки. Достигается это наличием небол шого зазора между обечайкой и пластиной с гранулами, движущейся внутри ее, В приемном бункере 17 использованные пластины складируются на столик

56; подвешенный иа пружинах. 57. После заполнения объема бункера пластины вынимают и отправляют на стерилизацию с последующей их закладкой в загрузоч,ный бункер 6.

Поплавок 26 установлен в. емкости и находится в положении, при котором уровень жидкого азота поддерживает необходимую температуру в зоне нахождения пластин со спермодоэами. Край- 1S ние положения поплавка 26 ограничены переключателями 29, которые дают ко»маиду соответственно на включение или выключение нагревателя 24. После включения нагревателя в сосуде создается 20 избыточное давление, с помощью которого жидкий азот подается re шлангу

25 в емкость. Переключатели 29 установлены так, что количество азота в емкости будет достаточным, чтобы тем- 25 пература в зоне нахождения пластин с дозами спермы была -140 + 10 С.

Очередкость процессов расфасовки и замораживания спермы обеспечивается блоком автоматики. Устройство снабжено з0 средствами звуковой и световой сигнализации при аварийных .состояниях механизмов.

Предлагаемое устройство позволяет производить расфасовку и замораживание спермы животных более качественно, так как оно снабжено средствами контроля и регулирования температуры разбавленной спермы в емкости доэатера,а также в зоне дозирования и вьщержкк. пластин. Устройство снабжено средствами механизации (механизм накопления и выдержки пластин, механизм погружения, механизм гориэонталыюго перемещения и др.) и автоматизации процесса. расфасовки и замораживания спермы, животных, что положительно сказывается на качестве готовой продукции, так как режимы всегда постоянны (можно и регулировать в зависимости от технологик и. вида животного) и не зависит от опыта и иидквидуальных осабенностей обслуживающего персонапа

Предлагаемое устройство максимально ограждает абслуживающкй aepcosan ат контакта с жидким азатом и.его И парами, что очень важно для безопасности здоровья оператора. Внедрение предлагаемого усчройства в произвад38 10 ство позволяет получить экономический эффект от сокращения обслуживающего персонала по заморозке спермы животных, так как устройство обслуживает один оператор, и от увеличения производительности за счет одновременного даэярования спермы к замораживания ее в жидком азспе и его парах. формула изобретения

Составитель А. Макаров

Редактор А. Мотыль Телред МХер .ель Корректор А. Ференц

Заказ 2657/8 ТЮаж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открьпий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", з . Ужгород, ул. Проектная, 4