пневматический многодозовый безыгольный инъектор

Формула изобретения

1. Пневматический многодозовый безыгольный инъектор, содержащий газораспределительный блок и исполнительный блок, соединенный рукавом высокого давления с энергетическим блоком, включающим пневмоцилиндр и размещенный в нем рабочий поршень, отличающийся тем, что газораспределительный блок содержит пневматический распределитель, а энергетический блок включает головку и пневмоцилиндр с передним и задним фланцами, при этом в пневмоцилиндре установлен дополнительный поршень, размещенный между рабочим поршнем и задним фланцем, полость между этими поршнями постоянно соединена с выходом пневмораспределителя каналом, а на заднем фланце установлен шариковый замок с толкателем, контактирующим с дополнительным поршнем, причем на толкателе имеются кольцевые канавки, выполненные по радиусу шариков шарикового замка.

2. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что канал выполнен в виде спиралеобразного эластичного трубопровода.

3. Инъектор по п.1 или 2, отличающийся тем, что в корпусе головки установлен обратный клапан с корпусом и подпружиненным толкателем, причем выходной канал в корпусе выполнен коническим.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ветеринарной технике и может быть использовано для проведения массовых струйных инъекций.

При проведении массовых струйных инъекций актуальной является задача обеспечения регулирования дозы инъекции с минимальной затратой времени, сокращение времени подготовки инъектора к работе, отсутствие неоправданных потерь сжатого газа.

Для безыгольного инъектора, применяемого в ветеринарии, актуальным является возможность введения больших доз препарата (до 5 мл и выше), обеспечение регулирования дозы, сокращение времени подготовки его к работе.

Известны безыгольные инъекторы с регулируемой дозой, применяемые в ветеринарии, например, по а.с. 1005783, кл. A 61 D 7/00, А 61 М 5/30. Однако велика масса такого инъектора и значительны габаритные размеры. Пользоваться таким инъектором затруднительно, оператор быстро устает.

Известен безыгольный инъектор по а.с. 957914, кл. А 61 М 5/30. Инъектор имеет небольшую массу исполнительного блока, находящегося в руке оператора. Однако инъектор снабжен пружинным приводом, что затрудняет увеличение его максимальной дозы из-за роста при этом габаритных размеров и массы.

Известен безыгольный инъектор по а.с. 835448, кл. А 61 М 5/30 с пневматическим приводом - прототип.

К недостаткам этого инъектора следует отнести отсутствие системы регулирования дозы и большое время подготовки инъектора к работе, определяемое, в том числе, временем прокачки от воздуха объема, заполняемого ветеринарным препаратом.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение дискретного регулирования дозы вводимого препарата, снижение времени, затрачиваемого на установку (изменение) дозы, сокращение времени подготовки инъектора к выполнению массовых инъекций при приемлемых весе и габаритных размерах инъектора.

Поставленная задача достигается тем, что пневматический многодозовый безыгольный инъектор, содержащий исполнительный блок, соединенный рукавом высокого давления с энергетическим блоком, включающим головку, пневмораспределитель, пневмоцилиндр с передним и задним фланцами и размещенным в нем рабочим поршнем снабжен дополнительным поршнем, размещенным между рабочим поршнем и задним фланцем, полость между этими поршнями постоянно соединена с выходом пневмораспределителя каналом, выполненным, например, в виде спиралеобразного эластичного трубопровода, а на заднем фланце установлен шариковый замок с толкателем, контактирующим с дополнительным поршнем, причем на толкателе имеются кольцевые канавки, выполненные по радиусу шариков шарикового замка.

Для снижения усилий, прикладываемых при изменении дозы, особенно при ее уменьшении, снижения времени, затрачиваемого на установку дозы и подготовку инъектора к работе, в корпусе головки установлен обратный клапан с корпусом, подпружиненным толкателем, причем входной канал в корпусе выполнен коническим.

Предложенное устройство представлено на фиг.1, 2, 3.

На фиг.1 изображена конструктивная схема исполнительного блока, на фиг.2 - конструктивная схема энергетического блока; на фиг.3 - конструктивная схема обратного клапана, где:

1 - корпус;

2 - замок шариковый;

3 - кнопка;

4 - шток;

5 - пружина;

6 - поршень составной;

7 - седло;

8, 9 и 10 - кольца уплотнительные;

11 - резиновое кольцо;

12 - кольцо уплотнительное;

13 - сопло;

14 - гайка;

15 - корпус головки;

16 - поршень;

17 - кольцо уплотнительное;

18 - шайба защитная;

19 - кольцо опорное;

20 - впускной обратный клапан;

21 - выпускной обратный клапан;

22 и 23 - гайки;

24 - поршень рабочий;

25 - цилиндр пневматический;

26 - манжета;

27 - шайба защитная;

28 - кольцо опорное;

29 - фланец передний;

30 - фланец задний;

31 - шпилька;

32 - гайка;

33 - пружина возвратная;

34 - поршень дополнительный;

35 - кольцо уплотнительное;

36 - шайба защитная;

37 - кольцо опорное;

38 - подпятник;

39 - штуцер;

40 - эластичный трубопровод;

41 - сепаратор;

42 - толкатель с канавками;

43 - шарик;

44 - ограничительное пружинное кольцо;

45 - втулка запирающая;

46 - пружина;

47 - колпачок прозрачный;

48 - винт;

49 - втулка;

50 - гайка;

51 - корпус;

52 - втулка;

53 - шарик;

54 - пружина;

55 - пружина;

56 - толкатель подпружиненный;

57 - кольцо уплотнительное;

58 - гайка;

59 - колпачок;

60 - рукав высокого давления;

61 - газораспределитель пневматический;

62 - дроссель регулируемый;

63 - обратный клапан подпружиненный;

64 - толкатель.

Пневматический многодозовый инъектор состоит из следующих основных блоков:

- исполнительного;

- энергетического;

- газораспределительного.

Исполнительный блок содержит корпус 1, шариковый замок 2 с кнопкой 3, шток 4, поджатый пружиной 5, составной поршень 6.

Составной поршень 6 контактирует с седлом 7, на котором установлены уплотнительные кольца 8, 9 и 10.

На поршне 6 установлено резиновое кольцо 11 и уплотнительное кольцо 12. К торцу седла 7 поджато сопло 13 посредством гайки 14.

Энергетический блок содержит корпус головки 15 с подвижно установленным в нем поршнем 16 с уплотнительным кольцом 17, защитной шайбой 18 и опорным кольцом 19. В расточку корпуса 15 установлены впускной 20 и выпускной 21 обратные клапаны и зафиксированы гайками 22 и 23. Хвостовик поршня 16 зацеплен с Т-образным пазом рабочего поршня 24, размещенного в пневматическом цилиндре 25. В канавках поршня 24 размещены манжета 26, защитная шайба 27 и опорное кольцо 28. Пневматический цилиндр 25 размещен на выступающих цилиндрических поясках переднего 29 и заднего 30 фланцев. Фланцы стянуты посредством шпилек 31 и гаек 32.

Рабочий поршень 24 поджат возвратной пружиной 33. В пневматическом цилиндре 25 подвижно установлен дополнительный поршень 34 с уплотнительным кольцом 35, защитной шайбой 36 и опорным кольцом 37. В дополнительный поршень 34 запрессован подпятник 38. В дополнительный поршень 34 и в заднюю крышку 30 ввернуты штуцеры 39, а в них герметично установлен спиралеобразный эластичный трубопровод 40.

В задний фланец 30 ввернут сепаратор 41, внутри которого расположен толкатель 42 с кольцевыми канавками, радиус которых выполнен по радиусу шариков 43, а шаг соответствует шагу дискретных значений дозы инъекции. На толкателе 42 имеется радиусная канавка, в которой установлено ограничительное пружинное кольцо 44. Шарики 43 расположены в отверстиях сепаратора 41. На наружном диаметре сепаратора 41 подвижно установлена запирающая втулка 45, поджатая пружиной 46. Во внутреннюю резьбу заднего фланца 30 ввернут прозрачный колпачок 47.

На переднем фланце 29, посредством винтов 48, закреплена втулка 49, в расточке которой установлен корпус головки 15, закрепленный по резьбе втулки посредством гайки 50.

В корпусе головки 15 выполнена резьба, в которую ввинчен корпус 51 обратного клапана. В корпус 51 запрессована втулка 52 с седлом и шариком 53, поджатым пружиной 54. В расточке корпуса 51 расположен подпружиненный пружиной 55, толкатель 56 с уплотнительным кольцом 57.

Толкатель 56 зафиксирован, посредством гайки 58, на резьбе корпуса 51. Снаружи толкатель 56 накрыт колпачком 59 (буртик колпачка 59 зафиксирован на конусе корпуса 51).

Энергетический и исполнительный блоки соединены между собой посредством рукава 60.

Газораспределительный блок. В состав газораспределительного блока входит пневматический распределитель 61, например, фирмы “Камоцци” (каталог Камоцци, издание 2000, 141400, Россия, г. Химки, ул. Ленинградская, 1А, ООО Камоцци Пневматика), с управляющей пневмокамерой, регулируемый дроссель 62 и подпружиненный обратный клапан 63 с толкателем 64.

Пневматический многодозовый безыгольный инъектор работает следующим образом.

При подаче сжатого газа к пневмораспределителю 61 сжатый газ одновременно поступает через регулируемый дроссель 62 в управляющую пневмокамеру и в момент достижения в ней его расчетного значения, пневмораспределитель 61 переключается на подачу сжатого газа через канал в заднем фланеце 30, через штуцер 39, спиралеобразный эластичный трубопровод 40 и второй штуцер 39, завинченный в дополнительный поршень 34, в полость Б между поршнями. В результате чего рабочий поршень 24 давит на поршень 16 и в подпоршневой полости А создается давление на препарат, находящийся в этой полости. Под действием давления впускной обратный клапан 20 закрывается и не пропускает препарат обратно во флакон для препарата.

Для осуществления инъекции нажимают на кнопку 3, которая, перемещаясь, открывает шариковый замок 2.

Под действием давления препарата перемещается составной поршень 6 и шток 4, сжимая пружину 5. В результате чего конический торец составного поршня 6 отрывается от седла 7, пропуская препарат к соплу 13. Начинается истечение заданной дозы препарата.

По окончании инъекции в исполнительном блоке давление препарата падает и при достижении значения, удовлетворяющего неравенству:

p·S<F,

где р - давление препарата;

S - площадь поперечного сечения;

F - сила пружины;

под действием пружины 5, шток 4 и составной поршень 6 занимают исходное положение.

В энергетическом блоке в конце инъекции рабочий поршень 24 перемещает толкатель 64, который открывает обратный клапан 63, в результате чего давление сжатого газа в управляющей пневмокамере пневмораспределителя 61 падает и он переключается на выпуск сжатого газа из полости Б в атмосферу.

Под действием возвратной пружины рабочий поршень 24 возвращается в исходное положение. В полости А в это время создается разрежение, впускной обратный клапан 20, под действием этого разрежения, открывается, а выпускной обратный клапан 21 закрывается, и в полость А попадает очередная доза препарата. Как только, под действием возвратной пружины, рабочий поршень отойдет от толкателя 64, через дроссель 62 начинается наполнение сжатым газом управляющей пневмокамеры. Сопротивление дросселя 62 подбирают таким образом, чтобы рабочий поршень 24 дошел до исходного положения раньше начала переключения пневмораспределителя на впуск сжатого газа в камеру Б.

При достижении в управляющей пневмокамере расчетного значения давления сжатого газа пневмораспределитель переключится на подачу сжатого газа в полость Б. Инъектор готов к выполнению очередной инъекции.

Установка (изменение) дозы инъекции происходит следующим образом. Вывинчивают колпачок 47, затем перемещают запирающую втулку 45 в направлении от заднего фланца 30, придерживая толкатель 42. При совмещении риски требуемой дозы (риски дозировок и их оцифровка нанесены на толкателе 42) с торцом сепаратора 41 отпускают фиксирующую втулку 45.

При перемещении втулки 45 шарики 43 выталкиваются из кольцевых канавок толкателя 42 и, под действием возвратной пружины 33, перемещаются рабочий поршень 24, дополнительный поршень 34 и толкатель 42.

При отпускании запирающей втулки 45, под действием пружины 46, она перемещается и своей конической поверхностью проталкивает шарики 43 в радиусную канавку толкателя 42, запирая их в ней своим цилиндрическим пояском.

Вместе с рабочим поршнем 24 перемещается закрепленный с ним поршень 16, создавая разрежение в полости А.

Под действием этого разрежения в полость А попадает недостающая доза препарата. При этом впускной обратный клапан 20 открыт, а выпускной 21 закрыт.

Уменьшение дозы происходит в обратной последовательности. Толкатель 42 при этом перемещают рукой.

Излишки дозы препарата, при уменьшении дозы, и воздух из полости А удаляются открытием обратного клапана путем перемещения подпружиненного толкателя 56 до отрыва шарика 53 от седла втулки 52. При необходимости, процесс удаления воздуха можно ускорить путем подстыковки разового шприца к коническому выходному каналу из корпуса 51 и создания разрежения за счет перемещения его поршня.

Разовый шприц можно также использовать для сбора излишка дозы препарата при уменьшении дозы.

При наличии обратного клапана в корпусе головки 15 значительно уменьшается время, затрачиваемое на установку дозы и удаление воздуха, при подготовке инъектора к выполнению массовых инъекций.

Таким образом, предлагаемое техническое решение, при приемлемых весе и габаритных размерах инъектора, позволит обеспечить:

- дискретную регулировку дозы вводимого препарата;

- снизить время, затрачиваемое на установку дозы;

- снизить время подготовки инъектора к выполнению массовых инъекций.