ЗОЛОТНИК

Настоящая полезная модель относится к устройствам, предназначенным для распределения рабочей жидкости или воздуха (газа), в частности в пищевой промышленности, в медицине, например, в травматологии, в устройствах для стимуляции остеосинтеза переломов кости, в частности для хирургического лечения переломов трубчатых костей, имеющих интрамедуллярный канал.
Известен гвоздь для фиксации положения и формы сломанных длинных костей, содержащий в своей головке клапан для введения или удаления жидкости или газа с целью увеличения или уменьшения размера поперечного сечения стержня гвоздя. Тот же клапан также используется для устранения давления в элементе или элементах расширения, т.е. для изъятия среды расширения, которой были заполнены упомянутые элементы, (см. патент РФ №2180813 МПК А61В 17/72).
Недостатком использования клапана является их ненадежность при работе в диапазоне давлений от 0,3 до 7 МПа и температуры от +10 до +50 С в среде физиологического раствора в составе 0,9% NaCl. Кроме того, недостатком указанного клапана является сложность его конструкции.
Поиск по научно-технической и патентной литературе не выявил наиболее близких решений клапана, который, обладая достаточной простотой конструкции, мог быть использован в медицинской или пищевой промышленности, поскольку в данных областях предъявляются высокие требования к материалам, из которых должен быть изготовлен клапан.
Известен воздушный клапан (золотник) для шины транспортного средства включающий кожух, снабженный каналом, соединенным с входной магистралью воздуха, в который установлен корпус клапана с подпружиненным стерженем, на установочном конце которого запрессована чашка с уплотнительным кольцом, при этом один конец корпуса контактирует с уплотнительным кольцом, а на втором конце завальцован ниппель, завернутый в ответную резьбовую часть канала кожуха, второй конец пружины опирается на внутреннюю кромку корпуса. На наружной стороне корпуса размещена уплотнительная манжета (прототип - KR №20030081782, В60С 29/00).
Недостатком клапана является узкий диапазон использования, так как для применения в медицине и пищевой промышленности необходимы другие материалы для изготовления.
Задача, решаемая полезной моделью - расширить диапазон использования устройства и повысить эффективность его использования.
Для достижения поставленной задачи в золотнике, содержащем корпус с уплотнительным элементом и со сквозным каналом и с установленным внутри канала подпружиненным стержнем, на конце которого запрессована чашка с уплотнительным кольцом, контактирующим с корпусом, а на противоположном конце корпуса установлен ниппель, в соответствии с полезной моделью детали золотника выполнены из биосовместимого материала, а конец стержня, выступающий извне чашки с уплотнительным кольцом, выполнен уплощенным.
Технический результат от использования всех признаков полезной модели заключается в расширении диапазон использования устройства и повышении эффективности его использования.
Выполнение устройства из биосовместимых материалов, не дающих ни щелочной, ни кислотной реакции позволяет выдерживать высокие давления жидкости и работу в агрессивной среде, что позволяет повысить эффективность использования золотника и применять его, помимо прочего, в медицине и пищевой промышленности. И
Наличие уплощенного конца стержня, выступающего после уплотнительного кольца, позволяет предотвратить соскальзывание уплотнительного кольца со стержня при повышении давления нагнетаемого агента, что позволяет повысить эффективность использования золотника в новых областях применения (медицине, пищевой промышленности).
Фиг.1 - золотник;
Фиг.2 - золотник в сборе с исполнительным органом.
Устройство содержит корпус 1 с расположенным с внешней стороны корпуса уплотнительным элементом 2 для создания надежной герметизации. Вдоль оси корпуса выполнен сквозной канал 3. Внутри канала 3 корпуса 1 установлен подпружиненный стержень 4. На конце 5 стержня 4 запрессована чашка 6 с уплотнительным кольцом 7. Уплотнительное кольцо 7 контактирует с корпусом 1. На противоположном конце 8 корпуса 1 установлен ниппель 9.
Конец 5 стержня 4, выступающий извне чашки 6, выполнен уплощенным. На стержне 4 выполнен кольцевой выступ 10, являющийся опорой для возвратной пружины 11, которая другим своим концом опирается на кольцевой выступ 12, выполненный на стенке канала 3 в корпусе 1. Все детали золотника выполнены из биосовместимого материала.
Устройство работает следующим образом.
Источник (условно не показан) жидкости или воздуха, подаваемых под высоким давлением, присоединяют к исполнительному органу, например, интрамедуллярному стержню 13, в котором установлен золотник (см. фиг.2, на фиг.2 пружина 11 условно не показана). От источника через отверстие 14 ниппеля 9 в канал 3 корпуса подают рабочую жидкость (или воздух) под необходимым давлением, одновременно воздействуя на стержень 4.
В результате давления, оказываемого на стержень 4, последний перемещается внутри канала 3 корпуса, сжимая пружину 11. Перемещение стержня 4 приводит к тому, что чашка 6 с уплотнительным кольцом 7, запрессованная на конце 5 стержня 4, отходит от корпуса 1, в результате чего жидкость (или воздух) из канала 3 корпуса поступает в исполнительный орган, например, внутрь интрамедуллярного стержня 13 (см. фиг.2) или к иным потребителям нагнетаемого агента.
После того как выполнено необходимое действие, и давление подаваемой жидкости внутри исполнительного органа достигает необходимого значения, источник нагнетаемого агента отсоединяют, пружина 11 возвращает стержень 4 в исходное положение, в результате чего чашка с уплотнительным кольцом 3 прижимается к корпусу 1. Тем самым исключается вытекание жидкости из исполнительного органа и снижение давления в последнем.
При необходимости уменьшения давления внутри исполнительного органа 13, нагнетенный агент выпускают из исполнительного органа, для чего нажимают на фланец 15 стержня 4. В результате стержень 4, преодолевая сопротивление пружины 11, перемещается вместе с чашкой 6 и уплотнительным кольцом 7, образуя зазор между корпусом 1 и уплотнительным кольцом 7, через который и уйдет необходимое количество жидкости. С помощью пружины 11 в дальнейшем стержень 4 возвращается в исходное состояние.
Как показали, испытания предлагаемое устройство является эффективным и надежным в эксплуатации с любой рабочей средой и может быть использовано в медицине и в пищевой промышленности.
Заявляемый золотник может быть изготовлен как в мелкосерийном так в массовом производстве, с использованием современных технологий и современных биосовместимых материалов.