МЕДИЦИНСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОСТНЫХ ТКАНЕЙ
MEDICAL DEVICE FOR BONE TISSUE PROCESSING

Изобретение относится к хирургическим инструментам и может быть использовано, например, в ортопедии или травматологии.
Медицинские устройства для обработки тканей известны.
Например, известно устройство RU 2102931 С1, 27.01.1998, содержащее корпус, ручку и многоступенчатую трансмиссию, включающую редуктор, имеющий входной вал и выходной вал.
Недостатком этого устройства является сложность его трансмиссии, не обеспечивающей вследствие большого количества элементов точной обработки кости.
Более близким к нашему изобретению следует считать медицинское устройство для обработки тканей RU 2141797 С1, 27.11.1999, содержащее корпус, средство для присоединения привода, ручку и размещенный в корпусе редуктор, имеющий выходной вал в виде шпинделя со средством фиксации зажимного патрона и входной вал с зубчатым колесом, кинематически связанным с выходным валом передаточными шестернями.
Устройство RU 2141797 С1, 27.11.1999 является более точным устройством по сравнению с RU 2102931, но радиальное биение его зажимного патрона и, следовательно, спицы или режущего инструмента не достаточно для обработки кости.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи по созданию медицинского устройства для обработки костных тканей, не имеющего недостатков известных конструкций.
Технический результат изобретения заключается в уменьшении радиального биения вращающихся элементов медицинского устройства для обработки костных тканей и, как следствие, в улучшенном взаимодействии с костными тканями спиц и режущих инструментов, используемых в медицине.
Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, в которой медицинское устройство для обработки костных тканей, содержащее корпус, зажимной патрон для спиц и инструментов, средство для присоединения привода, ручку и размещенный в корпусе редуктор, имеющий выходной вал в виде шпинделя со средством фиксации зажимного патрона и входной вал с зубчатым колесом, кинематически связанным с выходным валом передаточными шестернями, отличается от ближайшего аналога тем, что выходной вал выполнен за единое целое с размещенным в корпусе ступенчатым фланцем, имеющим центральное отверстие под зубчатое колесо и, как минимум, три радиальные прорези под передаточные шестерни, расположенные на радиусах фланца, ориентированных под равными углами друг к другу, при этом меньшая ступень фланца выполнена в виде упора для взаимодействия с подшипником, а передаточные шестерни кинематически связаны с дополнительной шестерней, закрепленной вокруг фланца на внутренней поверхности корпуса, или кинематически связаны с дополнительной шестерней, выполненной вокруг фланца за единое целое с корпусом, и установлены на осях, все концы которых зафиксированы в стенках прорезей, имеющих минимальную толщину 0,8 диаметра соответствующего конца оси.
Приведенная совокупность существенных признаков достаточна для достижения технического результата изобретения во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
В частных случаях своего выполнения или использования устройство для обработки костных тканей может содержать привод или привод с гибким валом, упорную гайку для взаимодействия с подшипником, установленную на выходном валу, и патрон для спиц и инструментов.
Взаимосвязь перечисленных признаков с техническим результатом изобретения проявляется в том, что выполнение выходного вала за единое целое с размещенным в корпусе ступенчатым фланцем позволяет уменьшить радиальное биение этих элементов за счет исключения технологического соединения между ними, а также уменьшить торцовое биение меньшей ступени фланца, выполненной в виде упора для взаимодействия с подшипником.
Выполнение во фланце центрального отверстия под зубчатое колесо входного вала позволяет обеспечить кинематическую взаимосвязь этого колеса с передаточными шестернями, размещенными в, как минимум, трех радиальных прорезях, расположенных на радиусах фланца под равными углами друг к другу. Наличие, как минимум, трех радиальных прорезей и, соответственно, как минимум, трех передаточных шестерен обеспечивает равномерную нагрузку на зубчатое колесо входного вала.
Установка передаточных шестерен на осях, все концы которых зафиксированы в стенках прорезей, имеющих минимальную толщину 0,8 диаметра соответствующего конца оси, повышает жесткость крепления осей и, следовательно, стабильность взаимного положения передаточных шестерен и зубчатого колеса входного вала. Соотношение минимальной толщины стенки прорези и диаметра соответствующего конца оси обеспечивает необходимую площадь опоры оси на стенки прорези с учетом коэффициента температурного расширения металла.
Например, при выполнении фланца из нержавеющей стали с толщиной стенок прорезей, равной 2,1 мм, т.е. с толщиной, составляющей 0,7 от диаметров осей, равных 3 мм, износ шестерен вследствие недостаточной площади опоры осей на стенки прорезей увеличился на 3,9% по сравнению с толщиной стенок 2,4 мм и при тех же диаметрах.
Кинематическая связь передаточных шестерен с дополнительной шестерней, закрепленной вокруг фланца на внутренней поверхности корпуса, или с дополнительной шестерней, выполненной вокруг фланца за единое целое с корпусом, делает возможным вращение выходного вала редуктора с минимальными отклонениями от продольной оси устройства.
Привод или привод с гибким валом, упорная гайка для взаимодействия с подшипником, установленная на выходном валу и патрон для спиц и инструментов облегчают работу с устройством.
Сущности изобретения поясняется чертежом, где изображен продольный разрез медицинского устройства для обработки костных тканей.
Медицинское устройство для обработки костных тканей содержит корпус 1, средство 2 для присоединения привода или привода с гибким валом, ручку 3 и редуктор. Редуктор размещен в корпусе 1 и имеет выходной вал 4 в виде шпинделя со средством фиксации зажимного патрона и входной вал 5 с зубчатым колесом 6. Зубчатое колесо 6 кинематически связано с выходным валом 4 передаточными шестернями 7. Выходной вал 4 выполнен за единое целое с размещенным в корпусе 1 ступенчатым фланцем 8. Ступенчатый фланец 8 имеет центральное отверстие 9 под зубчатое колесо 6 и, как минимум, три радиальные прорези под передаточные шестерни 7. Передаточные шестерни 7 расположены на радиусах ступенчатого фланца 8, ориентированных под равными углами друг к другу. Меньшая ступень фланца 8 выполнена в виде упора для взаимодействия с подшипником. Передаточные шестерни 7 кинематически связаны с дополнительной шестерней 14. Дополнительная шестерня 14 закреплена вокруг ступенчатого фланца 8 на внутренней поверхности корпуса 1 или передаточные шестерни 7 кинематически связаны с дополнительной шестерней 10, закрепленной вокруг ступенчатого фланца 8 на внутренней поверхности корпуса 1 или выполненной вокруг ступенчатого фланца 8 за единое целое с корпусом 1. Передаточные шестерни 7 установлены на осях 11, все концы которых зафиксированы в стенках прорезей ступенчатого фланца 8. Стенки прорезей имеют минимальную толщину 0,8 диаметра соответствующего конца осей 11.
На выходном валу 4 может быть установлена упорная гайка 12 для взаимодействия с подшипником и зажимной патрон для спиц и инструментов. К средству 2 для присоединения привода может быть подключен электродвигатель или гибкий вал от электродвигателя.
Для работы с устройством гибкий вал электродвигателя или сам электродвигатель присоединяют к устройству при помощи средства 2. На выполненный в виде шпинделя выходной вал 4 устанавливают зажимной патрон, используя предназначенное для этого средство фиксации.
В зажимном патроне закрепляют режущий инструмент или спицу. Затем, удерживая устройство за ручку 3 при помощи, например, ножной педали, запускают привод.
Вращение привода передается на входной вал 5 и на зубчатое колесо 6. Зубчатое колесо 6 установлено на входном валу 5 и расположено в центральном отверстии 9 ступенчатого фланца 8. Зубчатое колесо 6 вращает передаточные шестерни 7. Передаточные шестерни 7 установлены на осях 11. Поскольку оба конца каждой из осей 11 закреплены в стенках прорезей ступенчатого фланца 8, нагрузка от зубчатого колеса 6 через передаточные шестерни 7 и оси 11 передается на стенки прорезей ступенчатого фланца 8. Минимальная толщина, составляющая 0,8 диаметра соответствующего конца осей 11, обеспечивает необходимую площадь опоры концов каждой оси 11 на стенки прорези. Со своей стороны, как минимум три передаточных шестерни 7, расположенные на радиусах ступенчатого фланца 8, ориентированных под равными углами друг к другу, обеспечивают равномерную нагрузку на зубчатое колесо 6 входного вала 5. Кинематическая связь передаточных шестерен 6 с дополнительной шестерней 10, закрепленной вокруг ступенчатого фланца 8 на внутренней поверхности корпуса 1 или выполненной вокруг ступенчатого фланца 8 за единое целое с корпусом 1, обеспечивает вращение ступенчатого фланца 8 и выходного вала 4 с установленным на нем зажимным патроном.
Упорная гайка 12, установленная на выходном валу 4, и меньшая ступень фланца 8, выполненная в виде упора для взаимодействия с подшипником, исключают смещение выходного вала 4 вдоль его продольной оси.