Устройство для захвата исследуемого образца

 

Использование: экспериментальная травматология и ортопедия. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 с отверстием для ввода образца, выполненным в днище 8, к которому прилегает мембрана 6 из упругого материала с надрезами в центральной части, закрепленная по периметру в круговой выточке, выполненной на внутренней поверхности боковых стенок корпуса. В полости корпуса расположен подвижный поршень и сыпучий материал, заполняющий полость на 1/3 . . . 2/3 ее объема. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной травматологии и ортопедии.

Известное устройство повышает надежность зажима образца за счет использования порошкообразного магнитного материала, изготовления неподвижной губки из немагнитного и использования вибратора, связанного с неподвижной губкой (матрицей).

Недостатком известного устройства является то, что оно не может быть использовано для захвата мелких образцов (костей) при исследованиях, т. к. конструкция (образец нити обязательно прижимает к дну неподвижной матрицы (губки). Известно, что кости имеют неправильную геометрическую форму, поэтому при прижатии мелких костей к плоской твердой поверхности, даже сыпучим материалом, в местах контакта костной ткани и плоской твердой поверхности произойдет смятие и разрушение мелких костей. Это произойдет из-за того, что при засыпании кости сыпучим материалом в местах, где она не имеет контакта с дном неподвижной матрицы, будут образованы пустоты и при дальнейшем приложении усилий к подвижной губке (пуансону) кость будет деформироваться или даже разрушаться. С нитью этого произойти не может, т. к. она или мягкая или упругая и может принимать любую форму без разрушения и потери своих свойств.

Более того, известное устройство обеспечивает только одно угловое положение образца - в плоскости, параллельной дну неподвижной матрицы (губки).

Целью изобретения является повышение надежности крепления и предотвращения разрушения образца при исследовании костей мелких животных.

На фиг. 1 изображено устройство для захвата исследуемого образца; на фиг. 2 - захват образца в устройстве.

Устройство содержит корпус с внутренней резьбой 1, резьбовой вал 2, внутреннюю полость 3, заполненную сыпучим материалом 4. В корпусе 1 в круговой выточке 5 установлена мембрана 6 из упругого материала с надрезами в центральной части 7. Мембрана 6 прилегает к дну 8 корпуса 1.

Устройство используется следующим образом.

Корпус 1 с установленной в круговой выточке 5 у дна 8 мембраной 6 из упругого материала с надрезами в центральной части 7 свинчивается с вала в крайнее положение, при этом сыпучий материал 4 занимает 1/3 - 2/3 объема. Через надрезы в центральной части 7 мембраны 6 в устройство вводится исследуемый образец 9 и устройство устанавливается в вертикальное положенние образцом вверх. Перемещением образца 9 с одновременным потряхиванием устройства устанавливают образец в необходимое угловое положение относительно оси устройства. Ввинчивают вал 2 в корпус 1, при этом сыпучий материал 4 перекатывается и занимает уменьшенный объем и воздействует на всю поверхность образца 9, фиксируя его в необходимом положении. При необходимости извлечения образца 9 из устройства вывинчивается вал 2 и образец 9 удаляется из корпуса 1.

В предложенной конструкции герметизация не нужна. Поэтому мембрана 6 выполнена из резины толщиной 1,5. . . 3 мм и имеет надрезы в центральной части 7. Основное предназначение упругой мембраны 6 является - исключение высыпания сыпучего материала из устройства во время, когда устройство не используется. Надрезы выполнены для того, чтобы уменьшить упругость мембраны и не использоваться для введения кости в устройство специальными приспособлениями.

Кроме того, упругая мембрана в предложенном устройстве не является средством удержания кости, а центрирует ее.

Высыпание сыпучего материала при расположении кости под углом к оси корпуса полностью исключено. Этот вариант расположения кости относительно оси корпуса с точки зрения высыпания является наиболее оптимальным.

Стенки отверстия в корпусе имеют определенную длину, например 2. . . 3 мм, диаметр отверстия 6 мм, диаметр кости, например крысы 2 мм, а диаметр шариков 2,2. . . 2,5 мм. В расчет принимается диаметр кости на уровне мембраны 6. Например, кость расположена под углом 45^о к оси корпуса. Путем несложных расчетов или графического построения определяем, что в этом случае максимальный зазор между корпусом и костью равен 23 мм, а минимальный 0,5 мм. Этот зазор будет изменяться от 0,5 до 2 мм по окружности отверстия.

Взяли наибольший возможный угол - 45^о. При реальной эксплуатации устройства этот угол не будет превышать 20^о.

Наиболее невыгодным вариантом является расположение кости по оси корпуса со смещением от центра. Смещение от центра при данных размерах устройства не должно превышать 0,2. . . 0,5 мм, т. е. половину разницы диаметров отверстия и кости минус диаметр шариков.

Заметим, что центрирование кости при введении ее в устройство выполняет упругая мембрана с надрезами за счет взаимодействия между собой упругих лепестков и кости.

При заполнении объема менее чем на 1/3 будет невозможно обеспечить давление шариков на кость, а при заполнении более 2/3 объема не будет возможности введения кости в устройство. При выполнении затвора в виде упругой мембраны с надрезами от центрального отверстия, не доходящими до наружного диаметра, образующие лепестки гарантируют невысыпание сыпучего материала (шариков) при хранении устройства, а также обеспечивается центровка кости при введении в устройство. (56) Авторское свидетельство СССР N 1132190, кл. G 01 N 3/04, 1983.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА ИССЛЕДУЕМОГО ОБРАЗЦА, содержащее корпус с отверстием для ввода образца, затвор и размещенные в полости корпуса сыпучий материал и подвижный поршень, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности крепления и предотвращения разрушения образца при исследовании костей мелких животных, затвор выполнен в виде мембраны из упругого материала с надрезами в центральной части, расположенной на дне корпуса и закрепленной по периметру в круговой выточке, выполненной на внутренней поверхности боковых стенок корпуса, а отверстие для ввода образца выполнено в дне корпуса и расположено вдоль его оси, при этом полость корпуса заполнена сыпучим материалом на 1/3 - 2/3 объема.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2