Волоконно-оптический инструмент со сменными насадками

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ СО СМЕННЫМИ НАСАДКАМИ(71) Заявитель Закрытое акционерное общество ФОТЭК(72) Авторы Гаин Юрий Михайлович Шахрай Сергей Владимирович Полумисков Юрий Юрьевич Назаров Александр Николаевич(73) Патентообладатель Закрытое акционерное общество ФОТЭК(57) Волоконно-оптический инструмент со сменными насадками, содержащий сменную насадку, включающую втулку и выходной световод, механизм фиксации, стандартизованный оптический разъем, магистральный световод, отличающийся тем, что сменная насадка оснащена уплотнительным элементом, размещенным в кольцевой проточке втулки сменной насадки втулка сменной насадки содержит центрирующую цилиндрическую поверхность, опорную плоскую поверхность, расширительную коническую поверхность,опорную коническую поверхность и фиксирующую шестигранную поверхность, причем угол расширительной конической поверхности меньше, чем угол опорной конической поверхности механизм фиксации содержит цилиндрическую пружину, представленную скрученной в кольцо упругой металлической лентой с двумя продольными пазами под шарики, ширина которых меньше диаметра шариков, шарики, центрирующее цилиндрическое отверстие, опорную плоскую поверхность, отверстия для шариков, имеющие конические сужения в местах выхода во внутреннюю полость механизма фиксации, благодаря которым диаметр отверстий в местах выхода меньше диаметра шариков, и фиксирующее отверстие прямоугольного сечения имеются корпус и объектив. 103642014.10.30 Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к приспособлениям и устройствам для проведения малоинвазивных лазерных хирургических операций в различных областях хирургии, и может быть использовано, например, в проктологии. Известен волоконно-оптический инструмент 1, содержащий сменную насадку, включающую гладкую цилиндрическую колбу и выходной световод, механизм фиксации,представленный цангой с одной зоной зажима и цилиндрической гайкой, стандартизованный оптический разъем, магистральный световод. Механизм фиксации представлен цангой с одной зоной зажима и цилиндрической гайкой. Закрепление сменных насадок в механизме фиксации происходит следующим образом сменная насадка вводится в цангу до контакта торцов выходного и магистрального световодов, после чего фиксируется путем закручивания на цанге цилиндрической гайки до упора. Оптическая связь между выходным и магистральным световодами реализована за счет непосредственного контакта торцов выходного и магистрального световодов. Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности оперативной замены насадок возможность термического повреждения световодов при загрязнении места непосредственного контакта торцов выходного и магистрального световодов возможность механического повреждения световодов при манипуляциях со сменными насадками возможность загрязнения внутренней поверхности цилиндрической гайки в связи с наличием зазора между выходным световодом и цилиндрической гайкой возможность загрязнения внутренней полости цанги в связи с проникновением нежелательных частиц через щели цанги отсутствие корпуса, вызванное особенностью механизма фиксации, заключающейся в необходимости доступа к механизму фиксации с целью закручивания цилиндрической гайки возможность несоблюдения расстояния между торцами выходного и магистрального световодов, заданного при введении сменной насадки в цангу, во время закручивания на цанге цилиндрической гайки до упора, т.к. при этом необходимо выполнять три одновременных манипуляции с инструментом удерживать механизм фиксации,удерживать сменную насадку и закручивать с усилием цилиндрическую гайку на цанге. Задачей настоящего технического решения является создание волоконно-оптического инструмента со сменными насадками, обладающего возможностью оперативной замены сменных насадок, в том числе легкой установки и надежной фиксации при помощи разъемного оптического соединения, характеризующегося фиксацией торца сменной насадки на заданном расстоянии от объектива, с защитой от прокручивания сменной насадки вокруг своей оси и с защитой от отклонения и смещения оптической оси сменной насадки от оптической оси объектива, защитой от загрязнения внутреннего пространства разъемного оптического соединения и отсутствием необходимости контроля над температурой между торцами магистрального и выходного световодов, а также корпусом, защищающим механизм фиксации от загрязнения и улучшающим эргономику инструмента. Поставленная задача решается тем, что сменная насадка оснащена уплотнительным элементом, размещенным в кольцевой проточке втулки сменной насадки втулка сменной насадки содержит центрирующую цилиндрическую поверхность, опорную плоскую поверхность, расширительную коническую поверхность, опорную коническую поверхность и фиксирующую шестигранную поверхность, причем угол расширительной конической поверхности меньше, чем угол опорной конической поверхности механизм фиксации содержит цилиндрическую пружину, представленную скрученной в кольцо упругой металлической лентой с двумя продольными пазами под шарики, ширина которых меньше диаметра шариков, шарики, центрирующее цилиндрическое отверстие, опорную плоскую поверхность, отверстия для шариков, имеющие конические сужения в местах выхода во внутреннюю полость механизма фиксации, благодаря которым диаметр отверстий в местах выхода меньше диаметра шариков, и фиксирующее отверстие прямоугольного сечения имеются корпус и объектив. 103642014.10.30 На фиг. 1 представлен продольный разрез волоконно-оптического инструмента со сменными насадками. На фиг. 2 представлен продольный разрез сменной насадки. На фиг. 3 представлен разрез А-А на фиг. 1. На фиг. 4 представлен продольный разрез механизма фиксации. Волоконно-оптический инструмент со сменными насадками содержит корпус, сменную насадку, механизм фиксации, объектив 1, стандартизованный оптический разъем 2,магистральный световод 3. Корпус состоит из передней части корпуса 4, задней часть корпуса 5. Сменная насадка состоит из втулки 6, выходного световода 7, уплотнительного элемента 8. Втулка 6 содержит центрирующую цилиндрическую поверхность 9, опорную плоскую поверхность 10, расширительную коническую поверхность 11, опорную коническую поверхность 12, фиксирующую шестигранную поверхность 13, кольцевую проточку 14. Механизм фиксации содержит цилиндрическую пружину 15, шарики 16 и 17, центрирующее цилиндрическое отверстие 18, опорную плоскую поверхность 19, отверстия для шариков 20 и 21, фиксирующее отверстие прямоугольного сечения 22. В качестве стандартизованного оптического разъема используется оптический разъем-905. Магистральный световод 3 представляет собой гибкий оптический световод,размещенный в защитной оболочке. Цилиндрическая пружина 15 представляет собой скрученную в кольцо упругую металлическую ленту с двумя продольными пазами под шарики 16 и 17, причем ширина пазов меньше диаметра шариков 16 и 17. Отверстия для шариков 20 и 21 расположены перпендикулярно оси симметрии механизма фиксации и имеют конические сужения в местах выхода во внутреннюю полость механизма фиксации, благодаря которым диаметр отверстий для шариков 20 и 21 на выходе во внутреннюю полость механизма фиксации меньше диаметра шариков 16 и 17. Угол расширительной конической поверхности 11 меньше, чем угол опорной конической поверхности 12. Кольцевая проточка 14 предназначена для закрепления уплотнительного элемента 8, выполненного из резины, на втулке 6 сменной насадки. Разъемное оптическое соединение представлено со стороны сменной насадки центрирующей цилиндрической поверхностью 9, опорной плоской поверхностью 10, расширительной конической поверхностью 11, опорной конической поверхностью 12,фиксирующей шестигранной поверхностью 13 со стороны механизма фиксации цилиндрической пружиной 15, шариками 16 и 17, центрирующим цилиндрическим отверстием 18, опорной плоской поверхностью 19, отверстиями для шариков 20 и 21, фиксирующим отверстием прямоугольного сечения 22. Установка сменной насадки в механизм фиксации происходит следующим образом. При введении втулки 6 центрирующая цилиндрическая поверхность 9 входит в центрирующее цилиндрическое отверстие 18, при этом фиксирующая шестигранная поверхность 13 входит в фиксирующее отверстие прямоугольного сечения 22. Затем шарики 16 и 17,подпружиненные цилиндрической пружиной 15, раздвигаются под действием расширительной конической поверхности 11. После попадания шариков 16 и 17 на опорную коническую поверхность 12 под действием шариков 16 и 17, подпружиненных цилиндрической пружиной 15, втулка 6 досылается до контакта опорной плоской поверхности 10 с опорной плоской поверхностью 19. Возможность оперативной замены сменных насадок, в том числе легкой установки и надежной фиксации, достигается при помощи разъемного оптического соединения, представленного со стороны сменной насадки центрирующей цилиндрической поверхностью 9, опорной плоской поверхностью 10, расширительной конической поверхностью 11,опорной конической поверхностью 12, фиксирующей шестигранной поверхностью 13 со стороны механизма фиксации цилиндрической пружиной 15, шариками 16 и 17, центрирующим цилиндрическим отверстием 18, опорной плоской поверхностью 19, отверстиями для шариков 20 и 21, фиксирующим отверстием прямоугольного сечения 22 причем угол 103642014.10.30 расширительной конической поверхности 11 меньше, чем угол опорной конической поверхности 12. Фиксация торца сменной насадки на заданном расстоянии от объектива 1 достигается за счет непосредственного контакта опорной плоской поверхности 10 с опорной плоской поверхностью 19 под действием на опорную коническую поверхность 12 шариков 16 и 17,подпружиненных цилиндрической пружиной 15. Защита от прокручивания сменной насадки вокруг своей оси достигается за счет размещения фиксирующей шестигранной поверхности 13 в фиксирующем отверстии прямоугольного сечения 22 с минимальным зазором. Защита от отклонения и смещения оптической оси сменной насадки от оптической оси объектива 1 достигается за счет размещения центрирующей цилиндрической поверхности 9 в центрирующем цилиндрическом отверстии 18 с минимальным зазором. Защита от загрязнения внутреннего пространства разъемного оптического соединения достигается за счет оснащения сменной насадки уплотнительным элементом 8, выполненным из резины, который размещается в кольцевой проточке 14. Отсутствие необходимости контроля над температурой между торцами магистрального и выходного световодов достигается за счет разнесения торцов магистрального и выходного световодов на заданном расстоянии с размещением между ними объектива,обеспечивая тем самым наличие воздушного промежутка, достаточного для пассивного охлаждения и исключающего механическое повреждение торцов световодов, например,при манипуляциях со сменными насадками. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4