專利名稱：帶有集成的泵和注射針的卵內(nèi)注射輸送裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及蛋，更特別地涉及用于處理蛋的裝置。
背景技術：
在許多情況中，希望在孵化之前通過卵內(nèi)注射將一種物質(zhì)引入到活 的禽蛋中，向禽蛋中注射各種物質(zhì)通常在商業(yè)養(yǎng)禽業(yè)中采用以降低孵化 后的死亡率和/或增大孵出的禽的生長速度。已經(jīng)用于或建議用于卵內(nèi)注 射的物質(zhì)的例子包括疫苗、抗生素和維生素。在授予Sharma等人的美 國專利4458630中和授予Fredencksen等人的美國專利5028421中描述 了卵內(nèi)治療物質(zhì)和卵內(nèi)注射方法的例子。
物質(zhì)的卵內(nèi)注射通常如下發(fā)生刺穿蛋殼以產(chǎn)生穿過其中的孔(例 如，用穿孔器、鉆孔器等等)，使注射針延伸穿過該孔并進入蛋的內(nèi)部 (和有時候進入包含在其中的禽胚胎)，并且通過與注射針裝置分開 (即，物理地分開并且^f皮獨立控制)的蠕動或隔膜類型的泵經(jīng)由針注射 治療物質(zhì)。在授予Hebrank的美國專利4681063中披露了卵內(nèi)注射裝置 的例子；該設備將蛋和注射針置于彼此固定的關系中，并且設計成用于 多個蛋的高速自動注射。
卵內(nèi)注射裝置在傳統(tǒng)上利用螺線管驅(qū)動的隔膜泵或蠕動泵可選擇 地將疫苗或其他物質(zhì)分配到蛋中。不幸的是，這些泵的維修和替換可能 是昂貴的，這些泵可能難以清洗，并且不可能精確地和/或始終一致地分 配疫苗或其他物質(zhì)。此外，這些泵傳統(tǒng)上設計成分配一特定容積并且不 能允許不同的(例如更大的)待分配容積。另外，通常需要疫苗分配總 管，其生產(chǎn)可能是復雜的且難以清洗。
由于在傳統(tǒng)的卵內(nèi)注射裝置中，物質(zhì)泵送系統(tǒng)與注射針分開，所以 這些設備可能有點復雜并且難以操作和控制，這可能妨礙蛋處理速度。 另外，傳統(tǒng)的卵內(nèi)注射裝置構形成無論蛋是否存在，都通過每個注射針裝置分配治療物質(zhì)，照此，如果在蛋平板的凹部中沒有蛋，則通過與那 個蛋平板凹部相應的注射針裝置分配的治療物質(zhì)就浪費了。照此，沒有
傳統(tǒng)設備復雜并且便于節(jié)約治療物質(zhì)的改進的卵內(nèi)注射裝置是所希望 的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上面的討論，提供有卵內(nèi)注射輸送裝置，其中注射組件與泵
組件相結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，卯內(nèi)注射輸送裝置包括外殼；
可移動地設置在外殼內(nèi)的可伸展并可縮回的注射針，其中針構形成將預
定劑量的物質(zhì)輸送到蛋中；和設置在外殼內(nèi)的泵組件，其中泵組件構形 成將預定量的物質(zhì)輸送到針用以向蛋中注射。卵內(nèi)注射輸送裝置可以包 括氣動邏輯電路，該電路通過壓縮空氣或其他流體控制注射針和泵組 件，氣動邏輯電路在注射針處于縮回位置時控制給泵組件灌注一種物 質(zhì)，并且在注射針處于伸展位置時控制所述物質(zhì)從泵組件到注射針的分 配。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，卵內(nèi)注射輸送裝置包括一傳感器，其檢 測在卵內(nèi)注射輸送裝置下面的蛋平板(或其他托架)內(nèi)的蛋的存在。傳 感器可以是機械傳感器和/或電傳感器。


圖1-6是根據(jù)本發(fā)明 一些實施例的卵內(nèi)注射輸送裝置的橫截面圖； 圖7A-7B是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的傳感器的放大局部視圖，其檢 測在圖1-6的卯內(nèi)注射輸送裝置下面的蛋平板內(nèi)的蛋的存在。
具體實施例方式
現(xiàn)在在下文中參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā) 明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以許多不同的形式實施并且不應一皮解 釋為局限于這里闡明的實施例；相反地，提供這些實施例以便本公開是 徹底的和完全的，并且將本發(fā)明的范圍充分地傳達到本領域技術人員。
同樣的附圖標記始終指的是相同的部件。在圖中，為了清楚的原因， 某些線、層、部件、元件或特征可能被夸大。為了清楚的原因，虛線用 來表示延續(xù)部分，并且除非另外具體說明，其可以表示可選的特征或操 作。這里提及的所有出版物、專利申請、專利和其他參考文獻在此全部 并入作為參考。
這里所使用的術語僅僅是為了描述特殊實施例的目的，不是用來限制本發(fā)明。如這里使用的，除非上下文清楚地另外表明，否則單數(shù)的形 式"一"和"所述"也用來包括復數(shù)的形式。將進一步理解，術語"包
特征、^數(shù)、步驟、操作、部件和/或部件，但不排除存在或增加一個或 多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、部件、元件和/或其組。當用在這里 時，術語"和/或"包括相關列出項目中的一個或多個的任一種和所有組 合。當用在這里時，詞組如"在X和Y之間，，和"在大約X和Y之間，，
應該解釋成包括X和Y。當用在這里時，詞組如"在大約X和Y之間" 意味著"在大約X和大約Y之間"。當用在這里時，詞組如"從大約X 到Y(jié)"意味著"從大約X到大約Y"。
除非另外定義，否則這里所使用的所有術語(包括技術和科學術語) 的含義與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員通常了解的含義相同。將進一 步理解，術語，如在常用詞典中定義的術語，應該^1解釋為具有與它們 在說明書的上下文和相關技術中的含義一致的含義并且不應該以理想 化的或過分正式的意義來解釋，除非在這里明白地這樣定義。為了筒潔 和/或清楚，可能不詳細描述眾所周知的功能或構造。
將會理解，當將部件稱為"在另一個部件上"、"裝接到"另一個 部件、"連接到"另一個部件、與另一個部件"聯(lián)接"、"接觸"另一 個部件等等時，該部件能直接地在另一個部件上、裝接到另一個部件、 連接到另一個部件、與另一個部件聯(lián)接或接觸另一個部件，或者也可以 存在居間的部件。相反，當將部件例如稱為"直接在另一個部件上"、 "直接裝接到"另一個部件、"直接連接到"另一個部件、與另一個部 件"直接聯(lián)接"或"直接接觸"另一個部件時，則沒有居間的部件存在。 本領域技術人員還將理解到，是提及到的設置在另一個特征"鄰近，，的 結(jié)構或特征可以具有疊蓋住鄰近特征或位于鄰近特征之下的部分。
為了說明的容易，在這里可以使用有關空間的術語如"在……之 下，，、"在……下面"、"下部的"、"在......之上"、"上部的，，等
等以如圖中所示地那樣描述一個部件或特征關于另一個(多個)部件或 (多個)特征的關系。將會理解，除了圖中所示的方位之外，有關空間 的術語用來包含裝置在使用或操作中的不同方位，例如，如果圖中的設 備顛倒，那么被描述為在其他部件或特征"之下"或"下面"的部件將 位于其他部件或特征"之上"。因而，示例性術語"在……之下，，可以包含"在......之上"和"在……之下"的方位。裝置可以一皮不同地定位
(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)并且這里使用的有關空間的描述詞可以 被相應地解釋。相似地，除非另外具體說明，否則僅僅為了說明的目的 而在這里使用術語"向上"、"向下"、"垂直的"、"水平的"等等。 將會理解，盡管這里可以使用術語"第一，，、"第二"等等描述各 種部件、元件、區(qū)域、層和/或部分(或段)，但這些部件、元件、區(qū)域、 層和/或部分(或段)不應該受這些術語限制，這些術語僅僅用來將一個 部件、元件、區(qū)域、層或部分(或段)與另一個部件、元件、區(qū)域、層 或部分(或段)區(qū)別開來，因而，在不背離本發(fā)明教導的情況下，下面 討論的"第一"部件、元件、區(qū)域、層或部分也可以被稱為"第二，，部 件、元件、區(qū)域、層或部分。除非另外具體說明，否則操作(或步驟) 的順序不局限于在權利要求或附圖中呈現(xiàn)的次序。
圖l-6表示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的卵內(nèi)注射輸送裝置10,其將
一卵內(nèi)注射工具和物質(zhì)輸送泵結(jié)合成一個緊湊的設備。所圖示的注射輸
送裝置10包括一泵組件12和一注射組件16，泵組件12包含一往復運 動地設置在腔15內(nèi)的泵活塞14,而注射組件16包含一穿孔器和一用于 將一種物質(zhì)輸送到蛋中的注射針。穿孔器18以與針20同軸的關系包圍 針20。
所示的泵組件12和與注射組件16相關耳關的各種部件的移動相呼應 地操作，所述各種部件分別驅(qū)動針和穿孔器沿彼此相反的方向在穿孔器 下行/穿孔器上行以及伸展的/縮回的針之間運動。所示的泵組件12包括 一對相應的空氣進口配裝件24、 25，它們與相應的供氣管路26、 27相連。
圖1表示處于縮回位置但裝有流體并且準備在被伸出到蛋中時對蛋 進行注射的注射針20,如在這里描述的。圖2表示處于伸出位置的注射 針20,例如它在^皮插入卵中、準備注射流體時將處于伸出位置。圖3表 示泵活塞14向上的運動，泵活塞14通過流體排出口 19和通過伸展的 針20將流體從泵腔15中分配出來。圖4表示在通過注射針20分配流 體之后的注射輸送裝置10。通過空氣進口配裝件25和空氣通道32供應 ^吏伸展的針20縮回的空氣，以向上推動活塞28, ^吏針20縮回。圖5表 示處于完全縮回位置的針20。通過空氣通道口 17B向泵活塞14的再裝 填側(cè)重新發(fā)送空氣。圖6表示由于通過口 17B進入腔51中的氣流而向下移動的泵活塞14。泵活塞14的向下運動通過進入口 21將流體吸入到 泵腔15中。
現(xiàn)在將更詳細地描述所示的卵內(nèi)注射輸送裝置10的操作。為了向 下驅(qū)動針20以便使其處于對蛋進行注射的位置，通過泵組件12中的開 口經(jīng)由供氣管路26將空氣引入空氣進口配裝件24中?？諝饨?jīng)由空氣通 道30流過注射組件16并驅(qū)動活塞28。在活塞行程的底部，和為了4吏針 20按所希望返回到縮回位置，通過空氣進口配裝件25經(jīng)由供氣管路27 引入空氣并使空氣經(jīng)由空氣通道32流過泵組件12，并向上驅(qū)動活塞28 后退。
一雙向作用缸而不是一具有彈簧或其他類型的偏壓回位件的缸的 使用提供了獲得更緊湊的設備和以更受控的方式驅(qū)動穿孔器18和針20 的機會。然而，將會理解，在本發(fā)明的一些實施例中可以使用例如具有 單個行程的缸的其他注射裝置，所述具有單個行程的缸帶有機械偏壓回 位件、螺線管裝置或液壓裝置。本發(fā)明的實施例不局限于所示的泵和注 射裝置。
所示的注射輸送裝置IO的注射組件16包括一圓柱形的穿孔器引導 件34，其包圍穿孔器18和針20。當針20和穿孔器18分別處于縮回位 置和非穿孔位置時， 一個在穿孔器引導件上同軸地滑動的蛋定位器36 在針20和穿孔器18下面伸展。當針20和穿孔器18處于注射位置時， 針20在蛋定位器36下面伸展，同時穿孔器18伸展到相對于蛋定位器 36較低的位置。在所示的實施例中，沒有穿孔器18相對于穿孔器引導 件34的相對運動。當穿孔發(fā)生時，蛋定位器36在注射輸送裝置10向 下移動時滑到穿孔器引導件34上。所示的在穿孔器引導件34上滑動的 蛋定位器36形成一個蛋接收杯。蛋定位器36便于注射輸送裝置10相 對于蛋和機械裝置(或幾個)(例如，調(diào)整工具板等等)的平移運動， 所述機械裝置與相對于蛋的平板升高和降低注射輸送裝置IO相關聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，注射組件16的主體例如由在化學性質(zhì) 上有抵抗力的塑料制成，該塑料提供了延長的內(nèi)部和外部耐磨性，以延 長其壽命和交界的注射器調(diào)整工具板部件的壽命。塑料主體還提供了筒 單的表面再加工以當磨損出現(xiàn)時恢復恰當?shù)谋砻婀鉂嵍纫员阕コ?。所?的注射組件16的下半部例如也由在化學性質(zhì)上有抵抗力的塑料制成并 可以是注射組件16的分開的或集成的部件，注射組件16的下半部和相配接的穿孔器18提供了用于在注射過程中使針20和穿孔器18清潔的 輸送路徑，并提供了彈簧和定位杯36的順從安裝，用于將蛋定位。
可以改進以包括整體式物質(zhì)輸送泵的根據(jù)本發(fā)明的實施例示例'性 注射組件裝置是在美國專利5136979中描述的注射工具，其通過商標為 Inovoject的蛋注射系統(tǒng)使用并可從North Carolina (北卡羅來納州)的 Durham的Embrex Inc.得到。
泵組件12可以由各種材料制成而沒有任何限制。示例性材料包括 但不局限于在化學性質(zhì)上有抵抗力的塑料、不銹鋼、陶瓷等等。如所示 的，泵組件12裝接到注射組件16上。泵組件12裝放氣動邏輯電路， 當注射針20處于其行程的末端(即，處于伸出或縮回位置)時，氣動 邏輯電路將空氣經(jīng)某一路線發(fā)送到裝放在泵組件12內(nèi)的泵活塞14。泵 的灌注(即，將流體加載到腔15中，圖5-6)和通過泵活塞14從腔15 分配物質(zhì)(圖2-3)是受閥控制的，其在縮回的針位置(圖5)利用行程 的末端灌注(圖5-6),在伸展的針位置(圖2)利用行程的末端分配物 質(zhì)(圖2-3)。在通向泵腔15的入口 21和出口 19處例如通過鴨嘴形單 向閥阻止物質(zhì)流，才艮據(jù)本發(fā)明的一些實施例，當4十20處于縮回或伸出 位置時，鴨嘴形單向?qū)鶠榱讼到y(tǒng)的清潔而保持打開。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，可選的用于檢測蛋平板(或其他類型的 蛋托架)的凹部中的蛋的存在的傳感器40可以設在卯內(nèi)注射輸送裝置 10上。傳感器40產(chǎn)生表明蛋是否存在的電信號或機械信號，并將信號 電力地或機械地傳遞到氣動邏輯電路。然后在收到蛋存在于相應的注射 輸送裝置10下面的信號時，氣動邏輯電路控制從空氣配裝件24到注射 組件16的供氣，這又控制針20伸出并且疫苗通過泵活塞14和腔15分 配到注射針20。當注射輸送裝置10開始從調(diào)整工具板(即，例如在美 國專利5136979中描述的將注射輸送裝置10降低到蛋上的板或其他裝 置)脫開接合時，通過打開閥42以允許氣流從系統(tǒng)空氣控制閥(圖7A) 流到活塞28上方的下部部分16以便針伸出，在行程的末端進行物質(zhì)分 配(圖2-3),或者針縮回并在完全縮回位置進行物質(zhì)灌注(圖5-6), 實現(xiàn)了用于注射和分配的氣流。當注射輸送裝置10從蛋脫開接合并靠 在調(diào)整工具板上時，該閥42關閉，如圖7B中所示，或當注射輸送裝置 10與蛋接合并升離調(diào)整工具板時，闊42打開，如圖7A中所示。
現(xiàn)在更詳細地描述所示的傳感器40的操作。當注射輸送裝置10接觸蛋時，該傳感器40被啟動。在其余時間和在沒有蛋存在于平板的凹
部中的情況下，所示的傳感器40與升高和降低注射輸送裝置IO的調(diào)整 工具板接觸，并且供氣回路閥42關閉(圖7B)。如果在平板的凹部內(nèi) 存在蛋，則當注射輸送裝置10降低到蛋上時，(多個)調(diào)整工具板繼 續(xù)向下移動直到其從注射輸送裝置IO脫離為止，以使得蛋定位器36靠 在蛋上。當注射輸送裝置10從調(diào)整工具板脫開接合時，與調(diào)整工具板 接觸的傳感器40，調(diào)整工具板脫開接合并能夠自由向下移動，如圖7A 中所示。當傳感器40從關閉位置(圖7B)向下移動時，活塞向下移動 并打開閥42,通過閥42由某一路線發(fā)送空氣，如圖7A中所示。供應 入口 30A處的空氣自由地流過閥42到達空氣出口 30B。
在針完全伸出時，空氣通過空氣通道17A經(jīng)由某一路線發(fā)送到泵活 塞14的伸出側(cè)(圖2-3)以為疫苗分配增壓。當泵活塞14向前移動時 (圖3 ),它使流體移動通過泵腔的排出側(cè)，通過單向閥50并經(jīng)由外部 口和疫苗管到達注射針20,在分配的結(jié)尾，經(jīng)由管道26向口 24的供氣 被切斷。供氣閥由于注射輸送裝置10與蛋的接合而保持打開。在泵活 塞14通過空氣通道17C的再裝填過程中提供了用于排氣的路徑。由于 單向閥A的存在，該通道被限制僅僅用于排氣。在泵活塞14的分配循 環(huán)過程中，泵腔51的灌注側(cè)上的空氣通道17D (圖3)提供了用于排氣 的路徑。供氣閥42 (圖7A-7B)保持打開直到注射輸送裝置IO從蛋脫 開接合并靠在調(diào)整工具板上為止。
經(jīng)由管道27向口 25的供氣一皮接通以使針縮回并且在針完全縮回 時，空氣經(jīng)由空氣通道17B^L重新發(fā)送到泵活塞14的縮回側(cè)或灌注側(cè)。 當泵活塞14開始縮回或向灌注位置移動時，疫苗通過單向閥21 :故吸入 泵腔15中并準備好下一次的注射輸送。
根據(jù)本發(fā)明實施例的具有集成的泵組件和注射針的卵內(nèi)注射輸送 裝置減少了與卵內(nèi)注射裝置相關聯(lián)的部件，從而降低了與卵內(nèi)注射裝置 的操作相關聯(lián)的復雜性。因為如果在相應的注射輸送裝置下面不存在蛋 就不分配物質(zhì)，所以包括用于檢測蛋在其下面的存在的裝置的卵內(nèi)注射 輸送裝置能降低成本。
本發(fā)明的實施例提供了利用供應到注射器調(diào)整工具缸的普通空氣 的獨特方法并在針行程的結(jié)尾經(jīng)由某 一 路線發(fā)送供氣以啟動集成的氣 動泵輸送疫苗或其他物質(zhì)。以前的系統(tǒng)使用彼此遙遠地操作和定位的雙重設備，造成較大的腔容積導致疫苗和其他物質(zhì)的浪費，造成更復雜的 疫苗(和其他物質(zhì))總管，更復雜的泵送控制和支撐設備。
前述內(nèi)容是用來說明本發(fā)明的，不應被解釋為對本發(fā)明的限制。盡 管已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾個示例性實施例，但本領域技術人員將容易理 解，在本質(zhì)上不背離本發(fā)明的新穎性教導和優(yōu)點的情況下，在示例性實 施例中能有許多改變，因而，所有這些改變都包含在如權利要求中限定 的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明由下面的權利要求限定，權利要求的等價方 案也被包含在其中。
權利要求
1.一種卵內(nèi)注射輸送裝置，所述裝置包括外殼；可移動地設置在所述外殼內(nèi)的可伸展并可縮回的注射針，其中所述針構形成將預定劑量的物質(zhì)輸送到蛋中；和設置在所述外殼內(nèi)的泵組件，其中，所述泵組件構形成將預定量的物質(zhì)輸送到所述針用以向蛋中注射。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其還包括氣動邏輯電路， 所述邏輯電路通過壓縮空氣控制所述注射針和泵組件。
3. 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述氣動邏輯電路在所 述注射針處于縮回位置時控制給所述泵組件灌注物質(zhì)，并且在所述注射 針處于伸展位置時控制所述物質(zhì)從所述泵組件到所述注射針的分配。
4. 如權利要求l所述的裝置，其特征在于，其還包括傳感器，所述 傳感器檢測在所述卵內(nèi)注射輸送裝置下面的蛋的存在。
5. 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括機械傳 感器。
6. 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括電子傳感器。
7. —種卵內(nèi)注射裝置，所述裝置包括保存多個蛋并使得能從外部接近所述蛋的蛋托架； 位于所述蛋托架上方的多個注射輸送裝置，其中，每個注射輸送裝置構形成接觸所述蛋托架中相應的蛋并將預定劑量的物質(zhì)輸送到所述蛋中，其中每個注射輸送裝置包括 外殼；可移動地設置在所述外殼內(nèi)的可伸展并可縮回的注射針，其中所述 針構形成將預定劑量的物質(zhì)輸送到蛋中；和設置在所述外殼內(nèi)的泵組件，其中所述泵組件構形成將預定量的物 質(zhì)輸送到所述針以向蛋中注射。
8. 如權利要求7所述的裝置，其特征在于，每個所述注射輸送裝置 還包括氣動邏輯電路，所述氣動邏輯電路不但控制所述注射針而且控制 所述泵組件。
9. 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，用于每個所述注射輸送裝置的所述氣動邏輯電路在相應的注射針處于縮回位置時給相應的泵 組件灌注物質(zhì)，并且在所述注射針處于伸展位置時允許所述物質(zhì)通過所 述泵組件分配到所述注射針。
10. 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，每個所述注射輸送裝 置還包括傳感器，所述傳感器檢測在所述卯內(nèi)注射輸送裝置下面的蛋的 存在，其中所述傳感器產(chǎn)生表明蛋是否存在的信號并將所述信號傳遞到 所述氣動邏輯電路，和其中所述氣動邏輯電路僅僅在收到蛋存在于相應 的卵內(nèi)注射輸送裝置下面的信號時將物質(zhì)輸送到所述注射針。
11. 如權利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括機械傳感器。
12. 如權利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述傳感器包括電子 傳感器。
全文摘要
一種卵內(nèi)注射輸送裝置，它包括外殼可移動地設置在外殼內(nèi)的可伸展并可縮回的注射針，其中注射針構形成將預定劑量的物質(zhì)輸送到蛋中；和設置在外殼內(nèi)的泵組件，其中泵組件構形成將預定量的物質(zhì)輸送到針以向蛋中注射。氣動邏輯電路通過壓縮空氣或其他流體控制注射針和泵組件，氣動邏輯電路在注射針處于縮回位置時控制給泵組件灌注一種物質(zhì)，并且在注射針處于伸展位置時控制所述物質(zhì)從泵組件到注射針的分配，一傳感器，其檢測在卵內(nèi)注射輸送裝置下面的蛋平板(或其他托架)內(nèi)的蛋的存在。
文檔編號A01K45/00GK101287364SQ200680031077
公開日2008年10月15日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權日2005年8月25日
發(fā)明者R·L·伊利奇 申請人:恩布里克斯公司