преобразователь движения кулисный

Формула изобретения

1. Преобразователь движения кулисный, содержащий вращающуюся кулису, отличающийся тем, что он включает в себя размещенные в корпусе исполнительный кулисный механизм, выполненный на основе вращающейся кулисы и соединенный через промежуточное звено и шпиндель с приводом, и исполнительные звенья, которые соединены с исполнительным кулисным механизмом и предназначены для приведения в движение сменных режущих инструментов, при этом исполнительный кулисный механизм выполнен в виде размещенного на кулисе коромысла, к которому прикреплены шатуны, оси которых в статическом состоянии параллельны оси коромысла, а шатуны соединены с исполнительными звеньями.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в отверстии кулисы размещен шток, один конец которого входит в радиальное отверстие шпинделя, причем шток имеет возможность перемещения вдоль оси кулисы.

3. Преобразователь по п.2, отличающийся тем, что исполнительные звенья имеют форму полуцилиндров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в травматологии, ортопедии и других хирургических технологиях, в частности в аппаратах для обработки костных тканей.

Известен хирургический инструмент [1] , который преобразует с помощью эксцентрика и вилки вращательное движение вала электродвигателя силового блока в угловые гармонические колебательные движения трубчатого сверла.

С помощью такого устройства невозможно выполнить качественную обработку костной ткани в связи с тем, что оно совершает колебательные движения в руках хирурга, а рабочий конец инструмента, перемещаясь по окружности, не гарантирует неповреждаемость тканей операционного поля. При этом хирург вынужден прикладывать значительные усилия для удержания инструмента в неподвижном состоянии, что создает определенные неудобства при проведении операции.

Известна вращающаяся кулиса [2], позволяющая осуществлять преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное с различными скоростями перемещения преобразованной точки и принятая за прототип.

К недостаткам прототипа можно отнести невозможность обеспечения возвратно-поступательного движения навстречу друг другу закрепленных на вращающейся кулисе режущих инструментов.

Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемого устройства, является расширение технологических возможностей хирургического инструмента, обеспечение удобства пользования устройством за счет исключения колебаний инструмента в руках хирурга при проведении операций на биологических костных тканях, а также реализация возможности возвратно-поступательного движения навстречу друг другу режущих инструментов устройства.

Поставленная задача решается тем, что преобразователь движения кулисный, содержащий вращающуюся кулису, включает в себя размещенные в корпусе исполнительный кулисный механизм, выполненный на основе вращающейся кулисы и соединенный через промежуточное звено и шпиндель с приводом, и исполнительные звенья, которые соединены с исполнительным кулисным механизмом и предназначены для приведения в движение сменных режущих инструментов, при этом исполнительный кулисный механизм содержит на кулисе коромысло, к которому прикреплены шатуны, оси которых в статическом состоянии параллельны оси коромысла. В отверстии кулисы размещен шток, один конец которого входит в радиальное отверстие шпинделя, причем шток имеет возможность перемещения вдоль оси кулисы. Исполнительные звенья имеют форму полуцилиндров.

На фиг. 1 изображен разрез преобразователя движения кулисного (далее - преобразователь).

В корпусе 1 преобразователя размещен корпус 2 исполнительного кулисного механизма и закреплен винтами 3.

Исполнительный кулисный механизм содержит ось 4 и коромысло 5 с осью 6, вдоль которой подвешена вращающаяся кулиса 7 с размещенным в ее полости штоком 8, один конец которого имеет шаровидную форму и помещается в промежуточном звене 9, расположенном в радиальном отверстии шпинделя 10.

Промежуточное звено 9 имеет возможность перемещения в радиальном отверстии шпинделя 10 и фиксируется винтом 11 на шпинделе 10.

Концы коромысла 5 шатунами 12 вдоль осей 13, 14 связаны с поршнями 15 в виде полуцилиндров, на плоских поверхностях которых вдоль оси шпинделя 10 закреплены плоские пилы 16, представляющие собой сменный режущий инструмент и прилегающие друг к другу с возможностью свободного скольжения.

Накидной гайкой 17 корпус 1 преобразователя крепится к корпусу 18 привода. Такое соединение позволяет устанавливать режущий инструмент (плоские пилы 16) относительно рукоятки привода на угол от 0 до 360 градусов, что значительно расширяет технологические возможности предлагаемого устройства.

Преобразователь работает следующим образом.

Для установки сменного режущего инструмента, например плоских пил 16, следует снять накидную гайку 17 с корпуса 18 привода, извлечь из корпуса 1 преобразователя корпус 2 исполнительного кулисного механизма, развести поршни 15, установить или заменить плоские пилы 16, свести поршни 15 друг с другом до соприкосновения, надеть на корпус 1 преобразователя корпус 2 исполнительного кулисного механизма и закрепить винтами 3. Затем состыковать вращающуюся кулису 7 со штоком 8 и завинтить накидную гайку 17 на корпусе 18 привода с установкой плоских пил 16 на необходимый угол относительно рукоятки привода. Включить привод и убедиться в правильном движении плоских пил 16 навстречу друг другу.

Если необходимо задать определенную амплитуду перемещения плоских пил 16, то перед стыковкой корпуса 1 преобразователя с корпусом 18 привода промежуточное звено 9 перемещают вдоль оси вращения шпинделя 10 по схеме:

к оси - уменьшение амплитуды колебаний плоских пил 16,

от оси - увеличение амплитуды колебаний плоских пил 16, а винтом 11 фиксируют выбранное положение.

При вращении шпинделя 10 в любом направлении шток 8 совершает перемещение по окружности и в то же время увлекает за собой вращающуюся кулису 7, двигаясь одновременно в полости вращающейся кулисы 7 и вдоль ее оси.

Вращающаяся кулиса 7 на оси 6 качается в плоскости, перпендикулярной плоскости качания коромысла 5 на оси 4, закрепленной в корпусе 2 исполнительного кулисного механизма.

При качании коромысла 5 на оси 4 его концы через оси 13, 14 шатунов 12 связаны с поршнями 15, на которых закреплены плоские пилы 16, совершающие возвратно-поступательное движение навстречу друг другу.

В этом случае привод с режущим инструментом не свершает колебаний в руках хирурга, так как моменты сил от движущихся навстречу друг другу плоских пил 6 уравновешены.

Частота колебаний плоских пил 16 может регулироваться в широком диапазоне с помощью блока управления привода предлагаемого устройства.

По эскизным чертежам выполнен работающий макет преобразователя, испытания которого на предприятии ФНПЦ-ЗАО НПК(О) "Энергия" подтвердили его ожидаемые характеристики.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ 2007135, кл. А 61 В 17/16, опубл. 15.02.1994, бюл. 3.

2. С. Н.Кожевников, Я.И.Есипенко, Я.М.Раскин. Механизмы. Справочное пособие. -М.: Машиностроение, 1976, стр.81-83.