Скрепка для пружинной некруглой спирали
CLIP FOR SPRING NON-CIRCULAR SPIRAL

Изобретение относится к медицине, преимущественно к физиотерапии, а именно к массажерам и используется для усиления кровообращения при лечении артрозов суставов частей рук и ног, что способствует устранению застойных явлений в суставах и улучшению их подвижности, может найти применение для соединения пружинных некруглых спиралей между собой или двух концов одной спирали в замкнутый контур либо для присоединения спирали к любому другому изделию.
Известен аналог массажный обруч в описании в изобретении к АС РФ  №1697801, МПК A61H 15/00 от 29.05.1989, по заявке № 4697676, опубл. 15.12.91, в бюл. №46, содержащий кольцо с массажными элементами, выполненные в виде цилиндрической пружины, выполненной из проволоки с круглым сечением, а витки пружины расположенные под одинаковым углом к оси кольца, имеют одинаковый размер и равноудалены друг от друга, обруч снабжен установленным внутри пружины дополнительным упругим элементом, выполненным в виде цилиндрической пружины с сомкнутыми витками, при этом ее диаметр соответствует диаметру кольца.
Недостатки: недостаточнаянадежность соединения.
Недостаточнаянадежность соединения объясняется тем, что в результате соединения концы гибкого элемента отсоединяются в процессе эксплуатации, так как замок работает только за счет упругости, высокая жесткость запорного соединения, не позволяет собранному изделию вращаться равномерно, без скачков, не сохраняется гибкость соединения.
1
1
1
2
1
2
3
3
1
1
1
1
1
8
7
Известен наиболее близкий аналог массажер и способ соединения в замке концов гибкого элемента, преимущественно массажера в описании в изобретении к патенту РФ  №2057512, МПК A61H 15/00 от 29.04.1994, по заявке № 9494015914, опубл. 10.04.1996, содержащий замок и замкнутую винтовую пружину, выполненную из проволоки, концы которой соединены замком с образованием кольца, вся пружина выполнена из N витков, количество которых выбирается из условия, что N  10, каждый виток выполнен из двух элементарных прямолинейных участков, расположенных под углом  , между которыми размещен округленный участок витка шириной b, витки сгруппированы в N шагов, количество которых выбирается в пределах1,0  N/N  2 х 10, в каждом из шагов по N витков, количество которых установлено в пределах 2  n  100, скругленные участки витков расположены относительно друг друга под углом  , выбираемым в пределах 1 180°, и размещены таким образом, что максимальный размер L поперечного сечения пружины выбран по отношению к длине шага t в пределах 0,01  L/t  50, а также по отношению к максимальному размеру d поперечного сечения проволок пружины в пределах 3,0  L/d  100, а замок выполнен в виде обоймы произвольного сечения, преимущественно в виде трубки овальной формы, в которую с противоположных сторон вставлены первый и последний витки таким образом, что их прямолинейные концевые участки расположены внутри замка, а внутренняя площадь сечения S замка, высота h замка и максимальный размер L поперечного сечения пружины, максимальный размер d поперечного сечения проволоки пружины и ширина b скругленного участка витка связаны соотношениямиb x 2d < S < 5b x 2d;
1
1
1
2
1
2
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
3
2
3
Способ соединения в замке концов гибкого элемента, преимущественно массажера, включающий изготовление конечных участков и фиксацию их в замке, выполненном в форме обоймы, конечный участок гибкого элемента, например пружины, выполняют из двух элементарных прямолинейных участков, расположенных под углом , между концами которых размещен скругленный участок витка пружины шириной b, угол  выбирают в пределах 1 120°, а поперечное сечение пружины L изготавливают по отношению к длине L концевого прямолинейного участка пружины в пределах 1,2  L/L  4,0, длина L концевого прямолинейного участка пружины выбирается по отношению к высоте h обоймы замка в пределах 0,5  L/h  0,9, затем концевые участки сжимают до угла , вставляют в замок с противоположных сторон, при этом угол  по отношению к углу  сжатия концевых элементарных прямолинейных участков выбирают в пределах 1,2  / 10. После введения концевых участков пружины в замок он обжимается с уменьшением его минимального размера h поперечного сечения до величины h, в пределах 0,3  h/h  0,99. Обойма выполнена трубчатого сечения.
Недостатки: недостаточная надежность соединения, длительность соединения концов гибкого элемента.
Технический результат: повышение надежности соединения концов пружинной некруглой спирали, с ускорением соединения ее концов и сохранением гибкости соединения.
Технический результат в скрепке для некруглой пружинной спирали для
усиления кровообращения при лечении артрозов суставов частей рук и ногдостигается за счет того, что представляет собой деталь с радиальными кольцевыми проточками для установки в них крайних витков некруглой спирали, фасками по краям детали, буртиками, которые не позволяют виткам спирали перескакивать между проточками, при этом радиус проточек R1= 7 (1,05 ÷ 2,0)*R4 мм, где радиус проволоки R4 = 0.15 ÷ 0.4 мм из которой изготовлена спираль, а буртики имеют радиус R3 = R2 + (0.1 ÷ 0.9)*R4, где R2 – установочный радиус скрепки.
В качестве гибкого элемента в заявляемом изобретении используют пружинную некруглую спираль. Соединение концов пружинной некруглой спирали с помощью скрепки, представляющей собой деталь с радиальными кольцевыми проточками для установки в них крайних витков пружинной некруглой спирали, фасками по краям детали, буртиками, которые не позволяют виткам спирали перескакивать между радиальными кольцевыми проточками, происходит путем приложения к крайним виткам спирали одинакового с обоих концов усилия. Скрепку помещают между соединяемыми концами спирали вручную, с помощью направляющей скобы или иным образом. Одновременным приложением одинаковых усилий к разным концам спирали стягивают концы навстречу друг другу по направлению к центру до соприкосновения их между собой. Каждый из крайних витков, участвующих в соединении занимает каждый свою радиальную кольцевую проточку на скрепке без изменения наклона и без локального уплотнения или разряжения витков, что делает собранную со скрепкой спираль равномерной по всей длине. Буртики не позволяют виткам спирали перескакивать между радиальными кольцевыми проточками, а края с фасками по краям детали позволяют скрепку помещать между соединяемыми концами спирали без затруднений и ускоренно совершить соединение. Проведенные исследования показали, что необходимо выполнение радиуса проточек R1= (1,05 ÷ 2,0)*R4 мм, где радиус проволоки R4 = 0.15 ÷ 0.4 мм, из которой изготовлена спираль, радиуса буртика R3 = R2 + (0.1 ÷ 0.9)*R4, где R2 – установочный радиус скрепки.
Заявленная совокупность существенных признаков заявляемого устройства позволяет достичь технический результат.
Из уровня техники не выявлены технические решения, содержащие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого устройства, поэтому заявляемое устройство отвечает критерию изобретательского уровня.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое устройство новым.
Возможность осуществления заявляемого устройства в промышленности позволяет признать его соответствующим критерию промышленной применимости.
Сущность технического решения поясняется фигурами, где
На фиг. 1 представлен общий вид скрепки, имеющей радиальные кольцевые проточки для установки в них проволоки.
На фиг. 2 представлена развернутая некруглая в плане пружинная некруглая спираль и показаны некоторые виды спирали, которые могут быть соединены скрепкой 1.
На фиг. 3 представлена собранная пружинная некруглая спираль со скрепкой 1.
На фиг. 4 представлено сечение собранной спирали со скрепкой для того, чтобы показать места контакта спирали 2 со скрепкой 1, названные опорными точками 3.
На фиг. 5 представлена изометрия соединения спирали 2 со скрепкой 1 и отмечены опорные точки 3. Для удобства восприятия второй конец спирали не показан.
Скрепка 1 (фиг.1) может представлять собой сплошную или полую асимметричную деталь с радиальными кольцевыми проточками 4 для установки в них одного или нескольких крайних витков 5 пружинной некруглой спирали 2, буртиками 7 между радиальными кольцевыми проточками 4, фасками 6 по краям детали для облегчения соединения. Количество радиальных проточек 4 n определяется параметрами скрепляемой спирали 2. Будучи собранной, скрепка 1 обеспечивает надежное соединение концов пружинной некруглой спирали 2 или пружинных некруглых спиралей между собой за счет сил, вызванных растяжением спирали 2 по радиусу R7 так, что усилие разъединения спирали 2 со скрепкой 1 превышает усилие пластической деформации спирали 2 при ее продольном растяжении.Соединяемая пружинная некруглая спираль 2 может быть несимметричной в продольном направлении и ее витки 5 смещены относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной оси спирали, под углом  α (фиг. 2). Из-за смещения витков 5 спирали 2 в центре сечения ее образуется фигура, в которую можно вписать окружность постоянным радиусом R7 и который устанавливается на радиальные кольцевые проточки 4 скрепки 2 радиусом R2 > R7, благодаря чему проволока надежно держится на скрепке 1 за счет сил упругости, вызванных натягом, который в свою очередь обеспечивается за счет свойств пружинной некруглой спирали 2. Соединение скрепки 1 с концами спирали 2 происходит путем приложения к крайним виткам 5 спирали 2 одинакового с обоих концов усилия F (фиг. 3). Скрепку 1 помещают между соединяемыми концами спирали 2 вручную с помощью направляющей скобы или иным образом. Одновременным приложением одинаковых усилий к разным концам спирали 2 стягивают концы навстречу друг другу по направлению к центру 1 до соприкосновения их между собой. Таким образом, каждый из крайних витков, участвующих в соединении занимает каждый свою радиальную кольцевую проточку 4 на скрепке 1, причем количество проточек n равно количеству витков 5, участвующих в соединении, причем с каждого конца спирали 1 в соединении участвует одинаковое количество витков 5.
В случае необходимости присоединения спирали 2 к любому другому изделию половину скрепки 1 выполняют с радиальными кольцевыми проточками 4 под соединяемую спираль 2, а другую половину скрепки 1 ответной к присоединяемому изделию.
Скрепка 1 подходит для соединения любых пружинных некруглых спиралей  по внутреннему контуру R7 (фиг. 2) и фиксирует две спирали 2 друг за другом либо одну спираль 2 длиной L в замкнутый контур. Как частный вариант соединения – кольцо (фиг. 3) с приложением при сборке одинакового усилия F к обоим концам спирали 2. При этом радиус проточек 4 R1 определяется радиусом проволоки R4 = 0.15 ÷ 0.4 мм. из которой изготовлена спираль 2, а также шагом спирали t. Таким образом R1 = (1,05 ÷ 2,0)*R4 мм. С учетом этого проволока ложится в радиальную кольцевую проточку 4 без изменения наклона и без локального уплотнения или разряжения витков 5, что делает собранную со скрепкой 1 спираль 2 равномерной по всей длине. Основным показателем, помимо R4 для подбора необходимых размеров скрепки 1  является R7 – внутренний радиус спирали 2.Установочный радиус скрепки R2 больше R7 на определенную величину, а именно R2  = R7 + (0.05 ÷ 0.5) мм, что позволяет скрепке 1 держаться внутри спирали 2 за счет сил упругости, образуя опорные точки 3 в месте прилегания витка 4 к скрепке 1, которые в поперечной плоскости должны формировать замкнутый контур (фиг. 4). Скрепка 1 также имеет буртики 7, которые повышают надежность соединения. Буртики  7 имеют радиус R3 = R2 + (0.1 ÷ 0.9)*R4 и не позволяют виткам спирали 2 перескакивать между радиальными кольцевыми проточками 4 (фиг. 5) и количество проточек 4 n = 2 ÷ 10 на скрепке 1 всегда равно количеству витков спирали 2, участвующих в соединении. Количество опорных точек 3 определяет количество проточек n радиусом R1 на скрепке 1. Минимальное и достаточное количество проточек 4 на скрепке 1, когда опорные точки 3 от каждого конца спирали в перпендикулярной оси спирали 2 плоскости формируют дугу углом более 180 градусов (фиг. 4), (фиг. 5). Чем меньше угол между соседними вершинами витков 5 α в спирали 2, тем больше понадобится радиусных проточек 4 n.
Пример использования заявляемого устройства.
Соединение концов пружинной некруглой спирали 2 с помощью скрепки 1, представляющей собой деталь с кольцевыми радиальными проточками 4 для установки в них крайних витков 5 некруглой пружинной некруглой спирали 2, фасками по краям детали, буртиками 7, которые не позволяют виткам 5 спирали 2 перескакивать между радиальными кольцевыии проточками 4 происходит путем приложения к крайним виткам 5 спирали 2 одинакового с обоих концов усилия. Скрепку 1 помещают между соединяемыми концами спирали 2 вручную, с помощью направляющей скобы или иным образом. Одновременным приложением одинаковых усилий к разным концам спирали 2 стягивают концы навстречу друг другу по направлению к центру  до соприкосновения их между собой. Каждый из крайних витков 5, участвующих в соединении занимает каждый свою радиальную кольцевую проточку 4 на скрепке 1 без изменения наклона и без локального уплотнения или разряжения витков 5, что делает собранную со скрепкой спираль 2 равномерной по всей длине. Буртики 7 не позволяют виткам 5 спирали 2 перескакивать между радиальными кольцевыми проточками 4, а края с фасками по краям детали позволяют скрепку 1 помещают между соединяемыми концами спирали 2 легко без затруднений и ускоренно совершить сборку.
Использование заявляемого изобретения обеспечит повышение надежности соединения концов пружинной некруглой спирали с ускорением соединения ее концов и сохранением гибкости соединения.