Устройство для получения анатомических моделей

 

Изобретение относится к области протезирования, в частности к устройствам для получения приемных гильз протезов нижних и верхних конечностей по сложным анатомическим моделям, имеющим поднутрения и поверхности с разнонаправленными уклонами. Устройство включает плавильную камеру, расположенную перед заливочным приспособлением для модельного материала, емкость для размещения негатива, негатив с размещенным внутри него вкладышем, имеющим герметичную полость, образованную внутренними стенками и внешней поверхностью, закрепленной по его вертикальной оси трубкой. Герметичная полость вкладыша и свободный объем емкости между ее внутренней поверхностью и наружной поверхностью негатива сообщены с устройством подачи теплоносителя. На внешнюю поверхность вкладыша установлен слой упругого пористого воздухопроницаемого материала, поверх которого надет эластичный воздухонепроницаемый чехол, закрепленный по наружной поверхности вкладыша выше уровня заливки модельного материала. Верхний конец трубки вкладыша соединен с атмосферой, а нижний - с объемом, образуемым эластичным воздухонепроницаемым чехлом. Технический результат заключается в повышении качества отливки при сокращении времени охлаждения и отказе от применения сложного терморегулирующего устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области протезирования, в частности к устройствам для получения приемных гильз протезов нижних и верхних конечностей по сложным анатомическим моделям, имеющим поднутрения и поверхности с разнонаправленными уклонами.

Известно устройство (авт. св 1318228, МПК 5 А 61 F 2/60) для получения анатомических моделей, включающее опоку, с размещенным внутри нее негативом, внутри которого вставлена труба с отверстиями, соединенная с вакуумным насосом, сыпучий модельный материал, отделенный от негатива воздухонепроницаемым чехлом.

Недостатками данного устройства являются необходимость изготовления воздухонепроницаемых чехлов в соответствии с размерами культей, появление заминов и складок при формовании, трудности формирования положения мягких тканей в области тазобедренного сустава и посадочного кольца приемной гильзы бедра при вакуумном обжатии культи, трудности при извлечении из негатива культи, имеющей поднутрения и поверхности с разнонаправленными уклонами.

Для изготовления анатомических моделей, в частности позитивов нижних конечностей сложной формы, имеющих поднутрения и поверхности с разнонаправленными уклонами, известно устройство для получения анатомических моделей, наиболее близкое по реализации и принятое за прототип (патент RU 2120259, МПК 5 А 61 F 2/60).

Устройство для получения анатомических моделей включает плавильную камеру, расположенную перед заливочным приспособлением для модельного материала, негатив с размещенным внутри него вкладышем, емкость для размещения негатива, свободный объем которой между ее внутренней поверхностью и наружной поверхностью негатива сообщен с устройством подачи теплоносителя системы охлаждения.

Недостатком данного устройства является снижение качества рабочей поверхности позитива при сокращении времени охлаждения отливки, а также необходимость в точном поддержании температурного режима охлаждения с использованием сложного терморегулирующего устройства.

Задачей изобретения является повышение качества анатомических моделей, имеющих поднутрения и поверхности с разнонаправленными уклонами при сокращении времени их изготовления и упрощении конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для получения анатомических моделей, включающем плавильную камеру, расположенную перед заливочным приспособлением для модельного материала, емкость для размещения негатива, негатив с размещенным внутри него вкладышем, имеющим герметичную полость, образованную внутренними стенками и внешней поверхностью, закрепленной по его вертикальной оси трубкой, при этом герметичная полость вкладыша и свободный объем емкости между ее внутренней поверхностью и наружной поверхностью негатива сообщены с устройством подачи теплоносителя, а на внешнюю поверхность вкладыша установлен слой упругого пористого воздухопроницаемого материала, поверх которого надет эластичный воздухонепроницаемый чехол, закрепленный по наружной поверхности вкладыша выше уровня заливки модельного материала, при этом верхний конец трубки вкладыша соединен с атмосферой, а нижний - с объемом, образуемым эластичным воздухонепроницаемым чехлом.

Предложенное устройство изображено на чертеже, где: 1 - регулятор расхода для внутреннего охлаждения анатомической модели; 2 - подставка для крепления негатива; 3 - негатив; 4 - анатомическая модель; 5 - емкость для размещения негатива; 6 - теплоноситель; 7 - эластичный воздухонепроницаемый чехол; 8 - слой упругого пористого воздухопроницаемого материала; 9 - вкладыш;
10 - теплоизолирующая крышка;
11 - входной штуцер;
12 - заливочное приспособление;
13 - плавильная камера;
14 - модельный материал;
15 - трубка;
16 - выходной штуцер;
17 - хомут;
18 - штуцер слива теплоносителя;
19 - устройство подачи теплоносителя;
20 - цилиндрическая часть вкладыша;
21 - регулятор расхода для внешнего охлаждения анатомической модели.

Устройство для получения анатомических моделей содержит плавильную камеру 13, заполненную расплавом модельного материала 14 и оборудованную заливочным приспособлением 12. В емкости для размещения негатива 5, снабженной теплоизолирующей крышкой 10, на подставке 2 закреплен негатив 3 таким образом, что уровень слива теплоносителя 6 равен высоте рабочей части отливаемой анатомической модели 4.

Внутри негатива в его центральной части установлен вкладыш 9, изготовленный в виде, например, полого усеченного конуса или цилиндра, заполняющего внутреннюю полость негатива на 60-80%. Вкладыш предназначен для уменьшения объема заливаемого расплавленного материала и для обеспечения возможности охлаждения анатомической модели 4 изнутри. Оба этих фактора ускоряют процесс охлаждения отливки, а следовательно, сокращают время изготовления анатомической модели.

В емкость для размещения негатива 5 подается от устройства подачи 19, например циркулярного насоса, охлаждающий теплоноситель 6 (например, водопроводная вода), которая, заполнив пространство между стенками негатива 3 и емкости 5 до определенного уровня, сливается через штуцер слива 18. Скорость охлаждения может регулироваться регулятором расхода для внешнего охлаждения анатомической модели 21.

В верхнее и нижнее основания вкладыша 9 вварена трубка 15. Для охлаждения анатомической модели изнутри в полость вкладыша 9, образованную его внутренней поверхностью и наружной поверхностью трубки 15, через регулятор расхода для внутреннего охлаждения анатомической модели 1 и входной штуцер 11 подается теплоноситель 6, который сливается через выходной штуцер 16.

На внешней поверхности вкладыша 9 установлен слой упругого пористого воздухопроницаемого материала 8, например поролона, поверх которого надет эластичный воздухонепроницаемый чехол 7, изготовленный, например, из полиэтиленовой пленки. Чехол обжат хомутом 17 по поверхности цилиндрической части вкладыша 20 выше верхнего уровня заливки модельного материала 14.

Устройство работает следующим образом.

Модельный материал 14 нагревают до температуры пастообразного состояния в плавильной камере 13. Изготовленный по одной из известных технологий, например из гипсобинтов, негатив 3 закрепляют на подставке 2 и размещают в емкости для охлаждения отливок 5.

На внешнюю поверхность вкладыша 9 устанавливают слой упругого пористого воздухопроницаемого материала 8, поверх которого надевают эластичный воздухонепроницаемый чехол 7 и закрепляют его хомутом 17 на поверхности цилиндрической части вкладыша 20 выше верхнего уровня заливки модельного материала 14. При этом на внешней поверхности вкладыша 9 создается эластичный герметичный объем, сообщенный через нижний конец трубки 15 с атмосферой. Сообщение герметичного эластичного объема с атмосферным давлением позволяет за счет его расширения скомпенсировать объемную усадку модельного материала в процессе охлаждения. Модельный материал 14 в процессе объемной усадки при охлаждении не прилипает к поверхности вкладыша 9 и отжимается от центра к поверхности негатива 3, на которой формируется рабочая поверхность анатомической модели 4. Это позволяет избежать появления усадочных раковин и трещин на рабочей поверхности анатомической модели и тем самым повысить качество ее изготовления. В прототипе эта проблема решается путем медленного охлаждения с заданным и поддерживаемым при помощи специального терморегулирующего устройства перепадом температур между центром и периферией отливки.

Далее устанавливают вкладыш 9 внутри негатива 3 по его центру. Модельный материал 14, нагретый до температуры пастообразного состояния, заливают через заливочное приспособление 12 в полость между внутренней поверхностью негатива 3 и вкладышем 9. После заполнения полости до требуемого уровня подачу модельного материала прекращают. Для предотвращения преждевременного образования корки на поверхности расплава емкость для размещения негатива 5 накрывают теплоизолирующей крышкой 10.

Для ускорения процесса отвердения отливки в емкость 5 от устройства подачи теплоносителя 19, например циркулярного насоса, подают теплоноситель 6, например водопроводную воду, которая заполняет пространство между стенками негатива и емкости 5 до уровня, на котором установлен штуцер слива теплоносителя 18.

При необходимости охлаждения анатомической модели изнутри подают теплоноситель во внутреннюю полость вкладыша 9.

Использование данной конструкции позволяет по сравнению с прототипом повысить качество отливки при сокращении времени охлаждения и отказаться от применения сложного терморегулирующего устройства.

После полного отвердевания модельного материала анатомическую модель извлекают из негатива. Путем индивидуальной доработки ее поверхности получают позитив культи конкретного инвалида. На полученном позитиве методом, например, вакуумного формования или глубокой вытяжки под вакуумом нагретого термопластичного материала изготавливают готовое изделие - приемную гильзу протеза. После изготовления приемной гильзы позитив извлекают из гильзы путем нагрева вкладыша проточной водой из термостата до температуры 85-90^oС с приложением механический нагрузки.

Модельный материал измельчают до мелкой фракции на специальном приспособлении. Измельченную фракцию модельного материала снова помещают в плавильную камеру и используют для изготовления новых позитивов, обеспечивая этим полностью безотходную безгипсовую технологию изготовления позитива и соответственно улучшение санитарно-гигиенических условий работы.

Формула изобретения

Устройство для получения анатомических моделей, включающее плавильную камеру, расположенную перед заливочным приспособлением для модельного материала, емкость для размещения негатива, негатив с размещенным внутри него вкладышем, имеющим герметичную полость, образованную внутренними стенками и внешней поверхностью, закрепленной по его вертикальной оси трубкой, при этом герметичная полость вкладыша и свободный объем емкости между ее внутренней поверхностью и наружной поверхностью негатива сообщены с устройством подачи теплоносителя, отличающееся тем, что на внешнюю поверхность вкладыша установлен слой упругого пористого воздухопроницаемого материала, поверх которого надет эластичный воздухонепроницаемый чехол, закрепленный по наружной поверхности вкладыша выше уровня заливки модельного материала, при этом верхний конец трубки вкладыша соединен с атмосферой, а нижний - с объемом, образуемым эластичным воздухонепроницаемым чехлом.

РИСУНКИ

Рисунок 1