Устройство для изготовления магнитного разъемного негатива

 

Использование: в области протезирования для намагничивающих устройств, которые используются для изготовления дисперсных материалов. Сущность изобретения: предлагаемое устройство содержит две пары полюсных пластин с полярностью S и N в рабочем состоянии, сердечник, соединяющий шарнирно пластины пар, электрическую катушку, витки которой размещены в каркасе, ограждение для формовочного материала. Одноименные полюсные пластины пар у одного из своих торцев соединены между собой шарнирно с возможностью вращения относительно оси шарнира. Сердечник может быть выполнен составным или цельным, причем составной сердечник представляет собой втулку с осью в виде цилиндра, который сопряжен с каждой основной полюсной пластиной по цилиндрической поверхности, а с каждой дополнительной - по плоской поверхности, при этом торцы втулки выполнены с возможностью контактирования с основными полюсными пластинами. Между одноименными полюсными пластинами в месте их шарнирного соединения может быть установлена шайба, которая может быть изготовлена из неферромагнитного материала. На обращенных друг к другу шарнирных поверхностях пластин пар могут быть выполнены кольцевые канавки, в которых установлены шарики, при этом в шайбах выполнены соответствующие отверстия для шариков. Каркас электрической катушки может быть выполнен из ферромагнитного материала. Один из торцев сердечника может быть выполнен с опорой для установки устройства на основании. Технический результат: позволяет получать негативы простой и сложной формы. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к преимущественно к области протезирования, в частности к намагничивающим устройствам (НУ), применяемым для изготовления магнитных разъемных негативов из намагничивающихся дисперсных материалов.

Известно НУ для изготовления магнитного неразъемного негатива, содержащее источник магнитного поля в виде электрической катушки, окруженной с боков, сверху и снизу коробчатым магнитопроводом, и ограждение для формовочного намагничивающегося материала. Верхняя и нижняя пластины магнитопровода являются полюсными [2] Основным недостатком НУ является ограниченная область применения только для негативов анатомических моделей простой (конусообразной) формы.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату (прототипом) является НУ для изготовления магнитного полунегатива, содержащее две полюсные пластины с полярностью N и S в рабочем состоянии, соединенные у одного из своих торцев, сердечником вокруг которого размещены на каркасе витки электрической катушки, и ограждение для формовочного материала. Полюсные пластины опираются на основание с возможностью перемещения по нему (авт. свид. СССР N 1779360, кл. A 61 F 2/60, 1990).

Основным недостатком НУ является ограниченная область применения только для негативов анатомических моделей простой (конусообразной) формы.

Сущность изобретения достигается тем, что в известное устройство для изготовления магнитного разъемного негатива, содержащее одну пару полюсных пластин с полярностью N и S в рабочем состоянии, которые соединены между собой сердечником с размещенными вокруг него на каркасе витками электрической катушки, и ограждение для формовочного материала согласно изобретению, дополнительно введена одна пара полюсных пластин с полярностью N и S, причем основные и дополнительные одноименные пластины соединены у одного из своих торцев между собой и сердечником шарнирно. Внутренние грани дополнительных полюсных пластин могут быть обращены вместо шарнирного соединения к наружным граням основных полюсных пластин. В шарнирном соединении между одноименными пластинами может быть установлена шайба. Шайба может быть выполнена из неферромагнитного антифрикционного материала. Сердечник может быть выполнен составным и представляет собой втулку с осью, выполненной в виде цилиндра, который сопряжен с каждой основной полюсной пластиной по цилиндрической поверхности, а с каждой дополнительной по плоской поверхности, причем торцы втулки выполнены с возможностью контактирования с основными полюсными пластинами. На обращенных друг к другу шарнирных поверхностях полюсных пластин могут быть выполнены кольцевые канавки, а в шайбах отверстия для шариков. Один из торцев сердечника может быть выполнен с опорой для установки устройства на основание. Каркас электрической катушки может быть выполнен из ферромагнитного материала.

Просмотр технических решений магнитных негативов не выявил известность совокупности предложенных существенных признаков, что позволяет считать предложенное техническое решение соответствующим критериям изобретения.

Дополнительная пара полюсных пластин позволяет изготовить разъемный негатив, состоящий из двух полунегативов, позволяющий получать анатомические модели сложной конфигурации. Шарнирное соединение одноименных основных и дополнительных полюсных пластин обеспечивает одновременное намагничивание обоих полунегативов с помощью одной электрической катушки и одного сердечника и свободное перемещение их относительно друг друга без применения дополнительных устройств. Обращение внутренних граней дополнительных пластин в месте шарнирного соединения к наружным граням основных полюсных пластин обеспечивает наименьшее усилие раскрытия и закрытия половин НУ по сравнению с другими вариантами совмещения пластин (особенно в случае составного сердечника). Установка шайбы в шарнирном соединении двух полюсных пластин также уменьшает это усилие, особенно в случае выполнения ее из неферромагнитного антифрикционного материала. Выполнение сердечника составным еще более уменьшает это усилие при условии сопряжения оси в виде цилиндра с каждой основной полюсной пластиной по цилиндрической поверхности, а с каждой дополнительной по плоской поверхности и выполнения торцев втулки с возможностью контактирования с основными полюсными пластинами. Усилие перемещения двух половин НУ относительно друг друга уменьшается также при выполнении на обращенных друг к другу шарнирных поверхностях пластин кольцевых канавок, а в шайбах отверстий для шариков. Выполнение одного из торцев сердечника с опорой для установки устройства на основание позволяет получать негативы с вертикальной поверхностью разъема. Выполнение каркаса катушки из ферромагнитного материала увеличивает индукцию магнитного поля при тех же параметрах катушки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство в развернутом состоянии, частичный разрез по оси шарнира; фиг. 2 устройство в собранном состоянии с вертикальным разъемом на опоре, частичный разрез; фиг. 3 шарнирный узел, в котором сердечник выполнен составным из втулки и цилиндра, в разрезе; фиг. 4 то же, с применением кольцевых канавок для шариков, в разрезе.

Предложенное устройство может иметь варианты конструктивного исполнения. Однако в любом случае оно содержит две пары полюсных пластин, 1 и 2 с полярностью N и S в рабочем состоянии, соответственно, сердечник 3, соединяющий шарнирно пластины 1 и 2, электрическую катушку 4, витки которой размещены в каркасе 5, ограждение 6 для формовочного материала, винт 7 для шарнирного соединения полюсных пластин 1 и 2 с сердечником 3. Каркас 5 может быть выполнен из неферромагнитного и ферромагнитного материала. Одноименные полюсные пластины 1 (или 2) у одного из своих торцев соединены между собой шарнирно с возможностью вращения относительно оси шарнира и смыкания между собой их поверхностей 8 и 9 лада (фиг. 1). Ограждение 6 на всех фигурах укреплено к пластинам 1 и 2. Таким образом, НУ состоит как бы из двух половин, соединенных шарнирно. Сердечник 3 может быть выполнен цельным (фиг 1, 2) или составным (фиг. 3, 4). Составной сердечник содержит цилиндр 3, выполняющий функцию оси, и втулку 10, охватывающую этот цилиндр. В этом случае цилиндр 3 проходит через ответное отверстие в основной полюсной пластине и сопрягается с ней по цилиндрической поверхности, а с дополнительной полюсной пластиной он сопрягается по плоской поверхности. Кроме того, втулка 10 своим торцем контактирует с основной полюсной пластиной. Это позволяет снизить усилие смыкания и размыкания намагниченных полюсных пластин в шарнирном соединении. По одному из вариантов между одноименными полюсными пластинами в месте их шарнирного соединения установлена шайба 11, которая также уменьшает трение между этими намагниченными пластинами (фиг. 2, 3). Трение еще в большей степени уменьшается в случае изготовления шайбы 11 из неферромагнитного антифрикционного материала, например свинцово-оловянистой бронзы. По другому варианту конструкции шарнира на обращенных друг к другу шарнирных поверхностях пластин 1 (или 2) выполнены кольцевые канавки 12, в которых уложены шарики 13. При этом в шайбах 11 выполнены соответствующие отверстия для шариков. Наличие шариков в еще большей степени уменьшает усилие размыкания и смыкания намагниченных полюсных пластин.

Таким образом, шарнирное соединение в любом конструктивном исполнении содержит две одноименные полюсные пластины 1 (или 2) с полярностью N (или S) и сердечник 3. В качестве оси (цапфы для взаимного вращения пластин 1 (или 2) сердечника 3 используется либо винт 7 (фиг. 1), либо цилиндр 3 для основной полюсной пластины (фиг. 3), либо винтовая опора 14 (фиг. 4). По одному из вариантов в шарнирное соединение установлена шайба 11 (фиг. 3). По другому варианту в этой шайбе выполнены отверстия для шариков 13, а на обращенных друг к другу плоских шарнирных поверхностях одноименных полюсных пластин выполнены кольцевые канавки 12 для этих же шариков (фиг. 4).

В случае использования НУ для изготовления негативов с вертикальным разъемом в нижнем торце сердечника 3 (или цилиндра 3) укреплена опора 14 для установки устройства на какое-либо основание 15 (фиг. 4). В этом случае в пластинах 1 выполнены отверстия 16 для прохождения анатомического объекта и подачи формовочного материала.

Предложенное устройство может применяться для получения негативов различных анатомических объектов. При изготовлении негативов культей голени инвалида устройство работает следующим образом.

Культя (в чехле или без него) устанавливается на какой-либо опоре 17, не принадлежащей устройству, а в державках 18, также не принадлежащих устройству, укрепляются распределительные перегородки 19, выполненные из твердого и тонкого неферромагнитного материала. Изгиб этих перегородок соответствует изгибу линии раздела культи на поверхности с разнонаправленными уклонами нанесенной на культю. Опора 17, державка 18 и разделительные перегородки 19 располагаются в створе половины НУ. Половинки НУ смыкаются между собой и занимают разделительные перегородки 19. Затем через отверстия 16 в межполюсное пространство НУ подается сыпучий ферромагнитный материал (не показан) и на катушку 5 подается электрическое постоянное безопасное напряжение до 110 В. В результате появляющееся магнитное поле намагничивает все ферромагнитные детали устройства, находящиеся в полости катушки 4, а именно: цельный сердечник 3, составной сердечник, состоящий из цилиндра 3 и втулки 10, а также каркас 5 катушки, если он выполнен из ферромагнитного материала. Эти детали существенно увеличивают магнитное поле, создаваемое катушкой 4 и направляют его для намагничивания полюсных пластин 1 и 2 и частиц формовочного материала. Вот почему каркас 5 катушки 4 целесообразно изготовлять из ферромагнитного материала.

При намагничивании полюсных пластин 1 и 2 они притягиваются в шарнирном соединении друг к другу и торцу сердечника 3. При этом появляются существенные силы трения, затрудняющие размыкание и смыкание половин НУ и возрастающие с увеличением индукции магнитного поля. Для уменьшения этих сил в шарнирном соединении между одноименными пластинами установлена шайба 11. Если она выполнена из неферромагнитного антифрикционного материала, то сила трения еще более уменьшается. При достаточно большом значении индукции применения шайб 11 оказывается малоэффективным. Поэтому на обращенных друг к другу шарнирных поверхностях полюсных пластин выполнены кольцевые канавки, в которые уложены шарики, отделенные друг от друга с помощью шайбы 11, в которой выполнены отверстия для этих шариков. При размещении (соединении) половин НУ трение скольжения заменяется на трение качения 7 и усилие уменьшается.

Несмотря на уменьшение трения между одноименными пластинами остается существенное трение между торцем цельного сердечника 3 и полюсной пластиной. Для его устранения сердечник целесообразно выполнить составным в виде втулки 10 с осью, выполненной в виде цилиндра 3, который сопряжен с основной полюсной пластиной по цилиндрической поверхности, а с дополнительной по плоской поверхности. При этом торцы втулки 10 находятся в контакте с основными полюсными пластинами. В этом случае полюсная пластина, сопряженная с сердечником по плоской поверхности, вращается вместе с ним относительно втулки 10. Совокупность перечисленных мер, позволяет обеспечивать легкое вращение половин НУ относительно друг друга при значительных величинах магнитного поля. После разъединения половин НУ (полунегативов) культя удаляется из их створа и половинки вновь соединяются. Негатив готов к заливке модельного материала. После его заливки и затвердевания отключается катушка 4 от источника постоянного тока, магнитное поле исчезает и негатив разупрочняется. Во время разъединения половин НУ формовочный материал высыпается, а анатомическая модель удаляется для его использования. Цикл закончен.

Предложенное устройство по сравнению с известным позволяет получать негативы не только простой, но и сложной формы.

Формула изобретения

1. Устройство для изготовления магнитного разъемного негатива, содержащее одну пару полюсных пластин с полярностью S и N в рабочем состоянии, которые соединены между собой сердечником, с размещенными вокруг него на каркасе витками электрической катушки, ограждение для формовочного материала и основание, отличающееся тем, что в него введена дополнительно одна пара полюсных пластин с полярностью S и N, при этом основание и дополнительные одноименные полюсные пластины соединены шарнирно между собой и с сердечником у одного из своих торцов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один из торцов сердечника выполнен с опорой для установки устройства на основание.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что сердечник выполнен составным и представляет собой втулку с осью, выполненной в виде цилиндра, который сопряжен с каждой основной полюсной пластиной по цилиндрической поверхности, а с каждой дополнительной по плоской поверхности, причем торцы втулки выполнены с возможностью контактирования с основными полюсными пластинами.

4. Устройство по одному из пп.1 3, отличающееся тем, что внутренние грани дополнительных полюсных пластин размещены в месте шарнирного соединения с возможностью соприкосновения с наружными гранями основных полюсных пластин.

5. Устройство по одному из пп.1 4, отличающееся тем, что в шарнирном соединении между одноименными пластинами установлена шайба.

6. Устройство по п. 1 или 5, отличающееся тем, что шайба выполнена из неферромагнитного антифрикционного материала.

7. Устройство по одному из пп.1 6, отличающееся тем, что на обращенных друг к другу шарнирных поверхностях полюсных пластин выполнены кольцевые канавки, а в шайбах отверстия для шариков.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каркас электрической катушки выполнен из ферромагнитного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4