Пристрій генерування одноімпульсної ударної хвилі

1. Пристрій (1) для генерування механічних одноімпульсних ударних хвиль для дроблення об'єкта, який містить ударний засіб (2), засіб (3) генерування ударної хвилі, засоби (4) передачі ударної хвилі, засоби (5) акумулювання, автономні засоби (6) зберігання газу, засоби (7) розширення газу, засоби живлення (25, 26, 30, 42, 56, 62), засоби герметизації (19, 37, 46, 60, 70, 74, 80), засоби (8) керування, засоби (73, 96) накопичення енергії, де в першому положенні засоби герметизації (19, 37, 46, 60, 70, 74, 80) уможливлюють живлення засобів (5) акумулювання газом із автономних засобів (6) зберігання газу надвисокого тиску від 70 до 200 бар за допомогою засобів (7) розширення газу та засобів живлення (25, 26, 30, 42, 56, 62), де шляхом ручного приведення в дію засобів (8) керування примушують засоби герметизації (19, 37, 46, 60, 70, 74, 80) переміщуватися в друге положення, де в другому положенні забезпечують непроникну для газу герметичність між автономними засобами (6) зберігання газу та засобами (7) розширення газу та де встановлюють сполучення між засобами (5) акумулювання та ударним засобом (2), приводячи в рух ударний засіб (2) за допомогою розширення газу високого тиску (15-30 бар), подаваного від засобів (5) акумулювання, а коли ударний засіб (2) рухається, він наносить удари по засобу (3) генерування ударної хвилі, яка передається засобами (4) передачі ударної хвилі, 2 (19) 1 3 86584 4 другій камері (36), яка слугує напрямною для другої каліброваної пружини (41), що слугує штовхачем поршня (35). 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що засіб (8) керування утворений третьою камерою (43), яка сполучається з третім каналом (42), що починається від другого каналу (30), в який переміщується шляхом ковзання другий поршень (45), що містить перший штовхач (49), який забезпечує проходження другого поршня у третю камеру (43) за допомогою шарнірного важеля (51), при цьому другий поршень (45) містить привідний стрижень (54), який має вільний кінець (55) і вільно проходить через четвертий канал (56), що містить третій ущільнювальний пристрій (58) другого типу, який перекриває четвертий канал (56) на вході п'ятого каналу (62), що виходить у четвертий канал (56), коли другий поршень (45) заходить у третю камеру (43), при цьому вільний кінець (55), який взаємодіє з другим отвором (59), упирається у дно (61) вказаного отвору (59). 6. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що засіб (5) акумулювання утворений четвертою камерою (44), в яку виходить п'ятий канал (62), що містить розвантажувальний клапан (65), який складається з трубчастого корпусу (66) клапана, що утворює шостий канал (75), порожнистої головки (67) клапана і основи (68) корпусу клапана, що переміщується шляхом ковзання у третьому отворі (69), який виходить у п'яту камеру (72), при цьому головка (67) клапана забезпечує герметичність за допомогою першої гелікоїдальної пружини (73), яка слугує механічним засобом акумулювання енергії, при цьому головка (67) клапана містить другий штовхач (76), вільний кінець (77) якого переміщується шляхом ковзання у четвертому отворі (79) і проходить через дно другого отвору (59), а вільний кінець (77) другого штовхача (76) штовхальним зусиллям взаємодіє з вільним кінцем (55) привідного стрижня (54), коли він упирається у дно (61), при цьому другий штовхач (76) при виштовхуванні головки (67) клапана забезпечує стиснення першої гелікоїдальної пружини (73), відкриття отвору шостого каналу (75) і з'єднання четвертої камери (64) з п'ятою камерою (72). 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що ударний засіб утворений п'ятою камерою (72), яка сполучається з шостим каналом (75) і з п'ятим отвором (83), що виходить у шосту камеру (84), яка містить декомпресійну зону (85), що сполучається з шостою камерою (84), від якої починається, щонайменше частково, сьомий канал (87), який сполучений з атмосферою або безпосередньо, або через зворотний клапан (88), при цьому п'ятий отвір (83) слугує пристроєм спрямування і викидання для ударного молотка (92), який складається з корпусу (93) молотка, третього поршня (94), що переміщується шляхом ковзання у п'ятому отворі (83), ударної головки (95), яка має вільний кінець (107), при цьому є друга гелікоїдальна пружина (94), яка слугує механічним засобом акумулювання енергії, яка опирається на корпус (93) молотка для утримання третього поршня (94) у п'ятому отворі (83). 8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що засіб (3) генерування ударної хвилі містить проміжний пристрій (102) генерування ударної хвилі, який містить корпус (103), що переміщується шляхом ковзання у сьомій камері (90), яка сполучається з шостою камерою (84) через шостий отвір (91), при цьому корпус (103) проміжного пристрою містить ударне ковадло (105), яке проходить через шостий отвір (91) і має вільний кінець (106), розташований у шостій камері (84), і перший пристрій (109) передачі ударної хвилі, який має вільний кінець (119), що проходить через сьомий отвір (99), який з'єднує сьому камеру з восьмою камерою (101), всередині якої розміщений вільний кінець (119) першого пристрою (109) передачі ударної хвилі, який утримується у контакті із задньою стороною (116) головки (115) хвилеводу за допомогою третьої гелікоїдальної пружини (110). 9. Пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що засіб (4) передачі ударної хвилі містить другий пристрій (114) спрямування ударної хвилі, який містить головку (115) хвилеводу, розміщену у восьмій камері (101), продовжену стрижнемхвилеводом (118), розташованим у восьмому отворі (113), що слугує напрямною для головки (115) хвилеводу і сполучається із зовнішнім простором. 10. Пристрій за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що газ, який використовується, є вуглекислим газом під надвисоким тиском у межах від 70 до 200 бар, при цьому високий тиск у четвертій камері (64) знаходиться у межах від 15 до 30 бар, об'єм четвертої камери (64) складає від 1 до 3 см3, і вага ударного молотка (92) складає близько 10 г. Даний винахід відноситься до пристрою генерування одноімпульсної ударної хвилі і способу його застосування. Пристрої для генерування ударних хвиль використовуються, зокрема, в урологічній хірургії для дроблення каменів у сечовідних шляхах. Існує два основних типи пристроїв для генерування ударних хвиль: до першого типу відносяться зовнішні пристрої генерування ударних хвиль, а до другого типу - черезшкірні пристрої для генерування ударних хвиль. У пристроях дроблення першого типу використовують електричний або п'єзоелектричний генератор ударних хвиль, в якому хвилевід виконують у вигляді мішка, що містить рідину, який контактує з тілом пацієнта і взаємодіє з еліпсоїдним відбивачем, який на першому етапі приймає ударну хвилю, яка поширюється у широкому секторі, а потім фокусує її у дуже відкритому конусі, вершина якого знаходиться всередині сечового каменя, призначеного для роздроблення, таким чином, щоб амплітуда ударної хвилі була незначною при її прохо 5 дженні через живі тканини, щоб звести до мінімуму їх пошкодження, і максимальною, коли хвиля концентрується у вершині конуса. У пристроях дроблення другого типу використовують, наприклад, ендоскопи, адаптовані відповідно до характеру передбачуваного втручання і залежно від розміру і положення сечового каменя, який видаляється. Коли камінь знаходиться у нирці, ендоскоп вводять через шкіру безпосередньо у нирку, а коли камінь знаходиться у сечоводі, переважно вводити ендоскоп природними шляхами через сечовий міхур до сечоводу. Ударна хвиля передається хвилеводом, виконаним у вигляді металевого стрижня круглого перерізу діаметром від десяти до двадцяти тисячних міліметра, який має властивість пружної деформації. Хвилевід містить перший кінець, де генерується ударна хвиля, і другий кінець, який стикається з каменем. Пристрої дроблення першого типу не дозволяють створювати ударні хвилі великої амплітуди через небезпеку пошкодження живих тканин при проходженні хвилі. Отже, для дроблення каменя потрібна множина ударів, які перетворюють камінь у дрібні фрагменти, що видаляються через сечові шляхи. У відомих пристроях дроблення другого типу, зокрема, у пристрої, описаному у патенті EP 0317507, використовують хвильові пакети малої амплітуди, які також дроблять камінь на дрібні фрагменти, які можна видаляти шляхом всмоктування, промивання або через природні шляхи. Видалення фрагментів роздроблених каменів через природні шляхи супроводжуються дуже болісними відчуттями, що змушує вдаватися до видалення промиванням, якщо воно можливе в результаті введення ендоскопа. Недоліком такого способу видалення каменів є те, що після нього все одно залишаються невидалені осколки каменів, які можуть стати основою для утворення нових каменів. У засобах герметизації у відношенні до газів рухомих відносно одна одної деталей, як правило, використовують кільцеподібні прокладки, ущільнення яких забезпечують за допомогою або взаємодії між верхніми і нижніми ущільнювальними кругами кільцеподібних прокладок, затиснутих між плоскими поверхнями, або взаємодії між внутрішнім бічним ущільнювальним кругом і зовнішнім бічним ущільнювальним кругом кільцеподібної прокладки, затиснутої між круглим отвором і круглим циліндром. Ці засоби герметизації можна класифікувати, наприклад, за трьома типами пристроїв: ущільнювальний пристрій першого типу виконаний у вигляді кільцеподібної прокладки, яку встановлюють у кільцевому гнізді, виконаному в отворі, і ущільнення якої забезпечують за допомогою взаємодії між внутрішнім бічним ущільнювальним кругом і зовнішнім бічним ущільнювальним кругом. Ущільнювальний пристрій другого типу виконують у вигляді кільцеподібної прокладки, яка встановлюється у гнізді, виконаному у круглому циліндрі. Ущільнювальний пристрій третього типу являє собою кільцеподібну прокладку, встановлену у кільцевому гнізді, виконаному у плоскій поверхні. 86584 6 Технічною задачею даного винаходу є створення пристрою генерування ударної хвилі великої амплітуди, яка передається через шкіру або через природні шляхи за допомогою ендоскопа, який дозволяє здійснювати кероване дроблення сечового каменя для його фрагментації на невелику кількість шматків розміром, необхідним і достатнім для їх витягання вручну за допомогою щипців через ендоскоп, який вводиться для фрагментації каменів, для візуального контролю за ними, їх захоплення і витягання. Даний винахід буде більш зрозумілим з нижченаведеного опису з посиланнями на додані креслення, на яких Фіг.1A зображає вигляд спереду пристрою генерування одноімпульсної ударної хвилі згідно з переважним варіантом втілення винаходу; Фіг.1B - осьовий розріз пристрою, згідно з винаходом; Фіг.1С - вигляд у розрізі пристрою, показаного на Фіг.1А, після включення робочого циклу, згідно з винаходом; Фіг.1D - вигляд частини пристрою, показаного на Фіг.1А, у момент формування ударної хвилі, згідно з винаходом; Фіг.2А-2Б - елементи пристрою, показаного на Фіг.1В, у розібраному вигляді являють собою пристрій, показаний на Фіг.1В. Пристрій 1 генерування механічних одноімпульсних хвиль (Фіг.1А і 1B) містить ударні засоби 2, які на високій швидкості наносять удари по засобах 3 генерування ударної хвилі, яка передається засобами 4 передачі ударної хвилі на призначений для роздроблення об'єкт, причому згадані засоби знаходяться у безпосередньому або непрямому контакті з об'єктом. Ударні засоби 2 приводяться у рух за допомогою розширення стиснутого газу, який подається перед кожним імпульсом ударної хвилі у засоби 5 акумулювання, які живляться стиснутим газом від автономних засобів 6 зберігання газу під надвисоким тиском, за допомогою засобів 7 розширення газу і засобів живлення та герметизації. Газ, який знаходиться у засобах 5 акумулювання, вивільняється шляхом ручного приведення у дію засобів 8 керування, причому на першому етапі сполучення між автономними засобами 6 зберігання і засобами 7 розширення, з одного боку, і з засобами 5 акумулювання, з іншого боку, стає газонепроникним, а потім на другому етапі встановлюється сполучення між засобами 5 акумулювання і ударними засобами 2. Повернення ударних засобів 2 у початкове положення здійснюється за рахунок вивільнення накопиченої енергії механічними засобами, при цьому під час циклу формування ударної хвилі повернення засобів 8 керування у початкове положення здійснюється за рахунок дії високого тиску газів, які залишаються на рівні засобів 7 розширення і відповідних засобів живлення. Газ, який використовується, аналогічний ідеальному газу при робочій температурі, що приблизно дорівнює 20°C у камері акумулювання, яка є засобом акумулювання, і під робочим тиском, який є високим тиском у межах від 15 до 30 бар, хімічно сумісний з місцем його використання. Таким газом 7 може бути, наприклад, повітря або азот, який подається з балона для стиснутого газу, що знаходиться під високим тиском приблизно двісті бар і є автономним засобом зберігання місткістю від півлітра до декількох літрів. Балон для стиснутого газу з'єднаний з пристроєм 1 генерування механічної одноімпульсної ударної хвилі за допомогою гнучкого трубопроводу через редуктор, який утворює засіб розширення. Редуктор жорстко закріплений на газовому балоні і знижує надвисокий тиск близько двохсот бар до високого тиску від 15 до 30 бар. У переважному варіанті виконання даного винаходу газом, який використовується, є вуглекислий газ, що випускається в одноразовому газовому балончику 9 (Фіг.2А), який є засобом зберігання газу, місткістю близько двохсот сантилітрів під тиском близько 70 бар, при якому газ знаходиться у зрідженому вигляді, що дозволяє зберігати великий об'єм вуглекислого газу у невеликому об'ємі ємності. Однак можуть використовуватися й інші гази. Газовий балончик 9 має циліндричний корпус 10 із зовнішнім діаметром близько 18 міліметрів, задній кінець 11 якого закритий півсферичною стінкою, а передній кінець 12 продовжений заплечиком, шийкою 13, по суті циліндричною, і закритий запірним ковпачком 14. У сукупності заплечик і шийка 13 мають довжину близько тринадцяти міліметрів, а загальна довжина всього комплексу складає близько 80 міліметрів. Газовий балончик 9 інтегрований у пристрій 1 генерування одноімпульсної механічної ударної хвилі, його встановлюють у колиску 15, яка складається з двох половин. Передня половина 16 містить круглий циліндричний отвір з першою віссю 17 симетрії і діаметром, який трохи перевищує діаметр корпусу газового балончика 9, і має дно, в якому є каліброване гніздо 18 для встановлення шийки 13 газового балончика 9. Бічна частина має перший ущільнювальний пристрій 19 першого типу у відношенні до бічної частини шийки 13, тоді як центральна частина каліброваного гнізда 18 містить пристрій 20 перфорації запірного ковпачка 14. Задня половина 21 колиски утворює пристрій 22 утримання півсферичного дна газового балончика 9 з центром на першій осі 17 симетрії, виконаний з можливістю ковзання паралельно цієї осі завдяки наявності напрямної скоби 24 і затискного пристрою 23, який опирається на передню половину 16 колиски. Напрямна скоба містить широкі бічні отвори, які дозволяють передньому кінцю 12 газового балончика 9 ковзати у каліброваному гнізді 18 передньої половини 16 колиски, коли задня половина 21 колиски знаходиться у відкинутому положенні. Достатньо привести у рух шляхом ковзання пристрій 22 утримання, який у кінці руху опирається у півсферичне дно 11, і зробити затягування, штовхаючи газовий балончик (мікроконтейнер) 9 до пристрою 20 перфорації до моменту перфорації запірного ковпачка 14, щоб газ почав виходити з балончика. Пристрій 20 перфорації містить засіб передачі газу, причому пристрій 20 перфорації виконаний аналогічно пристроям, які використовуються на одноразових балончиках для бутану, а засіб пере 86584 8 дачі газу виконаний у вигляді центрального циліндричного отвору 25, який забезпечує проходження газу, що надходить з балончика 9. Пристрій 20 перфорації сполучається через перший канал 26 з пристроєм 27 розширення, який вбудований у пристрій 1 генерування одноімпульсної механічної ударної хвилі і створює засіб 7 розширення газу (Фіг.1А і Фіг.1В). Засіб 7 розширення газу містить, наприклад, першу круглу циліндричну камеру 28 (Фіг.2А) у задній частині, з якої виходить перший канал 26, а передня частина містить перший круглий отвір, навколо якого встановлений другий ущільнювальний пристрій 29 першого типу. Перший круглий отвір продовжений другим каналом 30, в якому вільно ковзає, сприяючи проходженню газу, стрижень 31 впускного клапана, який містить головку 32 клапана, що знаходиться у першій камері 28 і нижня частина якої містить кільцеву ущільнювальну поверхню, яка оточує стрижень 31 клапана. На верхню частину головки 32 клапана штовхальним зусиллям діє перша калібрована пружина 33, притискуючи кільцеву ущільнювальну поверхню головки 32 клапана до другого ущільнювального пристрою 29 першого типу. Вільний кінець стрижня 31 клапана ковзає у першому отворі 34 певної глибини, який служить йому напрямною, виконаною у головці першого циліндричного поршня 35, при цьому дно першого отвору 34 служить штовхачем стрижня 31 клапана. Перший поршень 35 ковзає у другій круглій циліндричній камері 36, яку він ділить на перший і на другий простори змінного об'єму, герметизовані відносно один одного за допомогою першого ущільнювального пристрою другого типу, жорстко закріпленого на першому поршні 35. Другий канал 30 виходить у задню частину 38 другої камери 36, частково обмежуючи перший простір другої камери 36 другим круглим отвором, який забезпечує вільне проходження стрижня 31 клапана і сполучення другої камери 36 з газовим контуром. Задня частина 38 другої камери 36 служить упором для головки першого поршня 35. Другий простір, частково обмежений передньою частиною 39 другої камери 36, містить поршневий упор 40, коаксіальний з простором другої камери 36, який обмежує хід першого поршня і служить напрямною для другої каліброваної пружини 41. Сукупність першої і другої камер 28 і 36, впускного клапана, першого поршня 35, першої і другої каліброваних пружин 33, 41 складає засіб 7 розширення газу (Фіг.1А і Фіг.1В), який дозволяє одержувати у другому газовому каналі 30 (Фіг.2А), що оточує стрижень 31 клапана, суворо визначений номінальний тиск, який знаходиться у межах від 15 до 30 бар. Третій канал 42 (Фіг.2В), який починається від другого каналу 30, виходить у бічну стінку третьої круглої циліндричної камери 43, яка містить задню частину 44, в якій ковзає другий поршень 45, що містить другий ущільнювальний пристрій 46 другого типу, задню сторону 47 і передню сторону 48. Дно задньої частини 44 третьої камери 43 містить круглий отвір, в який вільно входить перший циліндричний штовхач 49, жорстко з'єднаний із задньою стороною 47 другого поршня 45 і переважно 9 встановлений коаксіально з другою віссю 50 симетрії обертання третьої камери 43, який керується ручними привідними засобами засобів керування 8 (Фіг.1А і Фіг.1В). Ручні привідні засоби 49 приведення у дію першого штовхача 49 переважно призначені для переміщення другого поршня 45 у третю камеру 43. Ручний привідний засіб, наприклад, виконаний у вигляді важеля 51, який шарнірно встановлений навколо осі 52 обертання, перпендикулярний і зміщений відносно осі 50 симетрії обертання третьої камери 43 і має площину симетрії, яка має вісь 50 симетрії обертання і перпендикулярна осі 52 обертання. Рухи шарнірного важеля 51 обмежені упором 53. Передня сторона 48 другого поршня 45 містить круглий циліндричний привідний стрижень 54, який містить невільний кінець, закріплений на передній стороні 48 другого поршня 45, і вільний кінець 55, що вільно проходить через четвертий канал 56, який має циліндричну форму обертання і коаксіальний з віссю 50 симетрії обертання третьої камери 43. Четвертий канал 56, який починається від дна передньої частини 57 третьої камери 43, має коаксіальну поверхню у вигляді зрізаного конуса обертання, що служить напрямною для третього ущільнювального пристрою 58 другого типу, який нейтралізується, пропускаючи газ у четвертий канал 56, коли другий поршень 45 опирається на дно задньої частини 44 третьої камери 43, але який проходить у четвертий канал 56 і забезпечує газонепроникність передньої частини 57 третьої камери 43, коли перший штовхач 49 приводиться у рух шарнірним важелем 51, привідний стрижень 54 подовжується і його вільний кінець 55 проходить у другий отвір 59, виконаний у корпусі третьої камери 43. Вільний кінець 55 привідного стрижня 54, який заходить у другий отвір 59, містить четвертий ущільнювальний пристрій 60 другого типу. Хід другого поршня 45 обмежується у задньому положенні упором його задньої сторони 47 у дно задньої частини 44 третьої камери 43 і обмежується у передньому положенні упором вільного кінця 55 привідного стрижня 54 у дно 61 другого отвору 59. У передньому положенні другого поршня 45 третій ущільнювальний пристрій 58 другого типу перекриває четвертий канал 56. П'ятий канал 62 (Фіг.2В) містить впускний отвір, який виходить у четвертий канал 56 після четвертого ущільнювального пристрою 58 другого типу, і випускний отвір, який виходить у задню частину четвертої камери 64, яка є засобом акумулювання газів під високим тиском і переважно має циліндричну форму, утворену обертанням навколо осі симетрії, яка збігається з віссю другого отвору 59. Четверта камера містить розвантажувальний клапан 65, який містить корпус 66 клапана, трубчастий циліндричний і коаксіальний з віссю четвертої камери 64, що має зовнішній діаметр близько однієї третини діаметра четвертої камери 64, головку 67 клапана, яка містить плоску задню сторону і конічну передню сторону 122, діаметром, який по суті вдвічі перевищує діаметр корпусу клапана, з яким вона з'єднується. Корпус 66 має основу 68, яка ковзає у третьому отворі 69, діаметром такої ж величини, що і діаметр корпусу 66 клапана, і міс 86584 10 тить третій ущільнювальний пристрій 70 першого типу, який взаємодіє з основою 68 корпусу клапана. При цьому третій отвір 69 виконаний у дні передньої частини 71 четвертої камери 64 і виходить у п'яту камеру 72, яка є камерою розширення. Задня сторона головки 67 клапана утримується притиснутою до дна задньої частини 63 четвертої камери 64 за допомогою першої гелікоїдальної пружини 73, яка опирається на дно передньої частини 71 четвертої камери 64. Задня сторона головки 67 клапана, виконана круглою, містить по краю кільцеву ущільнювальну зону, яка взаємодіє з першим ущільнювальним пристроєм 74 третього типу, жорстко з'єднаним з дном задньої частини 63 четвертої камери 64. Внутрішній простір трубчастого корпусу 66 клапана утворює шостий канал 75, впускний отвір якого на рівні задньої сторони головки 67 клапана виконаний розширеним і по суті конічним. Центральна частина головки 67 клапана містить другий циліндричний штовхач 76, коаксіальний з другим отвором 59, який містить вільний кінець 77 і невільний кінець, з'єднаний із задньою стороною головки 67 клапана за допомогою розпірок 78, виконаних у розширеному отворі шостого каналу 75, і ковзає у четвертому круглому отворі 79, встановлюючи сполучення між дном задньої частини 63 четвертої камери 64 і дном другого отвору 59. Четвертий ущільнювальний пристрій 80 першого типу, жорстко з'єднаний з четвертим отвором 79, забезпечує герметичність між другим отвором 59 і шостим каналом 75. Другий штовхач 76 діаметром, по суті меншим діаметра другого отвору 59, і довжиною, при якій, коли головка 67 клапана взаємодіє з першим ущільнювальним пристроєм 74 третього типу для ізоляції шостого каналу 75 від четвертої камери 64, вільний кінець 77 другого штовхача 76 заходить у дно другого отвору 59. Коли другий поршень 45 знаходиться у передньому положенні, вільний кінець 55 привідного стрижня 54 опирається на вільний кінець 77 другого штовхача 76 і штовхає головку 67 клапана, відводячи її від дна задньої частини 63 четвертої камери 64, стискаючи першу гелікоїдальну пружину 73, звільняючи отвір шостого каналу 75. При цьому четверта камера 64 починає сполучатися через шостий канал 75 з п'ятою камерою 72. П'ята камера 72 має циліндричну форму обертання із задньою частиною 81, в яку виходить шостий канал 75, і передньою частиною 82, від якої починається п'ятий круглий циліндричний отвір 83, переважно коаксіальний з віссю симетрії п'ятої камери 72. П'ята камера 72 має діаметр, який трохи перевищує діаметр основи 68 корпусу клапана, і по суті меншу довжину. П'ятий отвір 83 (Фіг.2С) виходить у шосту камеру 84, яка має циліндричну форму обертання і коаксіальна з п'ятим отвором 83, діаметром, який по суті дорівнює діаметру основи 68 корпусу клапана, і довжиною близько подвійної довжини четвертої камери 64. П'ятий отвір 83 містить декомпресійну зону 85, яка виходить у шосту камеру 84, трохи більшого діаметра і довжиною, яка по суті відповідає третині довжини п'ятого отвору 83. Шоста камера 84 містить задню частину 86, в яку виходить п'ятий отвір 83 і від якої починається щонайменше сьомий канал 87, який сполу 11 чається з атмосферою або безпосередньо, або через зворотний клапан 88. Шоста камера 84 містить передню частину 89, у дно якої виходить сьома камера 90 (Фіг.2С і Фіг.2Б), яка має циліндричну форму обертання, коаксіальна з шостою камерою і сполучається з шостою камерою 84 через шостий круглий циліндричний отвір 91 діаметром, який по суті перевищує діаметр шостої камери 90. П'ятий отвір 83 (Фіг.2С) виконує функцію пристрою спрямування і викидання ударного молотка 92, який створює ударний засіб. Ударний молоток 92 містить корпус 93 молотка невеликої товщини і діаметром, трохи меншим діаметра шостої камери, в якій він знаходиться. Ударний молоток 92 містить задню сторону, повернуту до задньої частини 86 шостої камери 84, і передню сторону, повернуту до передньої частини 89 шостої камери 84. При цьому третій поршень 94, який має циліндричну форму обертання і коаксіальний з п'ятим отвором 83, жорстко з'єднаний із задньою стороною корпусу 93 молотка і ковзає у п'ятому отворі 83. Третій поршень 94 має діаметр, трохи менший діаметра п'ятого отвору 83, для досягнення герметичності, достатньої для забезпечення просування під дією газів. Ударна головка 95, яка має циліндричну форму обертання і коаксіальна з третім поршнем 94, закріплена на передній частині корпусу 93 молотка. Ударна головка 95 має діаметр, по суті більший діаметра третього поршня 94, і довжину близько чверті довжини третього поршня 94. Друга гелікоїдальна пружина 96, яка опирається на передню частину 89 шостої камери 84 і на корпус 93 молотка, притискує його до дна задньої частини 86 шостої камери 84, утримуючи третій поршень 94 у п'ятому отворі 83. Сьома камера 90 (Фіг.20) містить задню частину 97, яка сполучається з шостою камерою 84 через шостий отвір 91, і передню частину 98, дно якої містить сьомий отвір 99, який має циліндричну форму обертання, коаксіальний з сьомою камерою 90 і має діаметр, який по суті дорівнює діаметру п'ятого отвору 83, що дозволяє сьомій камері 90 сполучатися із задньою частиною 100 восьмої камери 101. Сьома камера 90 містить проміжний пристрій 102 генерування ударної хвилі, який містить корпус 103 проміжного пристрою, виконаний циліндричним з можливістю ковзання у сьомій камері 90 і який містить п'ятий ущільнювальний пристрій 104 другого типу, ізолюючий передню частину 98 від задньої частини 97 сьомої камери 90. Корпус 103 проміжного пристрою містить задню сторону, повернуту до задньої частини 97 сьомої камери 90, і передню частину, повернуту до передньої частини 98 сьомої камери 90. Задня сторона корпусу 103 проміжного пристрою містить ударне ковадло 105 з таким же діаметром, що й ударна головка 95, довжина якої у сукупності з довжиною корпусу 103 проміжного пристрою по суті дорівнює довжині ударної головки 95 у сукупності з довжиною корпусу 93 молотка. Довжину шостого отвору 91 визначають таким чином, щоб вільний кінець 106 ударного ковадла 105 виходив за межі дна передньої частини 89 шостої камери 84 і щоб відстань 108 (Фіг.2С), яка відділяє вільний кінець 106 ударного ковадла 105 від вільного кінця 86584 12 107 ударної головки 95, дорівнювала приблизно довжині третього поршня 94 за відрахуванням довжини, достатньої, щоб забезпечити у п'ятому отворі 83 правильне спрямування третього поршня 94 у кінці його ходу. Передня сторона корпусу 103 проміжного пристрою містить перший пристрій 109 передачі ударної хвилі, який має циліндричну форму обертання і коаксіальний з сьомою камерою 90, діаметром, який по суті дорівнює діаметру третього поршня, і довжиною, яка по суті дорівнює довжині ударного ковадла 105. Довжина сьомого отвору 99 повинна бути достатньою, щоб забезпечити правильне спрямування проміжного пристрою 102 генерування ударної хвилі, але повинна дозволяти першому пристрою 109 передачі ударної хвилі виходити у дно задньої частини 100 восьмої камери 101. Третя гелікоїдальна пружина 110, яка опирається з одного боку на дно задньої частини 97 сьомої камери 90, а з іншого боку - на задню сторону корпусу 103 проміжного пристрою, притискує останній до першого кільцеподібного амортизувального пристрою 111, який опирається з одного боку на край передньої частини корпусу 103 проміжного пристрою і оточує перший пристрій 109 передачі ударної хвилі, а з іншого боку - на дно передньої частини 98 сьомої камери 90. Передня частина 112 восьмої камери 101 містить восьмий отвір 113, який має циліндричну форму обертання і коаксіальний з восьмою камерою 101, який має невеликий діаметр близько половини діаметра третього поршня 94 і сполучається із зовнішнім простором. Восьма камера 101 містить головку 115 хвилеводу другого пристрою 114 спрямування ударної хвилі, яка має циліндричну форму обертання і діаметр, трохи менший діаметра восьмої камери 101, задня сторона 116 якої виконана плоскою, а передня сторона 117 є по суті плоскою і містить прикріплений перпендикулярно до її центра стрижень-хвилевід 118, що заходить у восьмий отвір 113, який служить напрямною для головки 115 хвилеводу другого пристрою 114 спрямування ударної хвилі. Коли пристрій 1 генерування механічної одноімпульсної ударної хвилі (Фіг.1А і Фіг.1B) знаходиться у робочому положенні, задня частина 116 головки 115 хвилеводу контактує з вільним кінцем 119 першого пристрою 109 передачі ударної хвилі, а передня частина 117 головки 115 хвилеводу опирається на другий кільцеподібний амортизувальний пристрій 120, який оточує основу стрижня-хвилеводу 118 і опирається з одного боку на дно передньої частини 112 восьмої камери 101, а з іншого боку - на передню частину 117 головки 115 хвилеводу. Величину виходу першого пристрою 109 передачі ударної хвилі і довжину восьмої камери 101 визначають, зокрема, залежно від цих вимог. Коли вільний кінець 119 першого пристрою 109 передачі ударної хвилі приходить у положення опори на другий пристрій 114 передачі ударної хвилі, встановлений у восьмій камері 101, проміжний пристрій 102 трохи виштовхується до задньої частини 97 сьомої камери 90, і третя гелікоїдальна пружина 110 трохи стискується. Довжина і діаметр стрижня-хвилеводу 118, як правило, диктуються умовами застосування. Максимальна віддача ударної хвилі досягаєть 13 ся, коли вага ударного молотка 92 (Фіг.2С) дорівнює вазі другого пристрою 114 передачі ударної хвилі. Регулювання хвильового опору можна здійснювати, або впливаючи на діаметр головки 115 хвилеводу (Фіг.2D), або впливаючи в міру можливості на довжину третього поршня 94, враховуючи вимоги, які ставляться до його роботи. Коли тиск газу у другому каналі 30 (Фіг.1B) нижчий номінального тиску, друга калібрована пружина 41 штовхає перший поршень 35 до задньої частини 38 другої камери 36. Стрижень 31 клапана заходить у перший отвір 34 головки першого поршня 35 до моменту, коли стрижень 31 клапана входить у зіткнення з дном. При цьому головка 32 впускного клапана переміщається, стискаючи першу калібровану пружину 33 і звільняючи прохід для газу, який надходить з газового балончика 9. Коли тиск газу у другому каналі 30 (Фіг.1С) піднімається, перший поршень 35 переміщається, стискаючи другу гелікоїдальну пружину 41 до моменту, коли, при поверненні головки 32 клапана у положення опори на другий ущільнювальний пристрій 20 другого типу під дією першої каліброваної пружини 33, стрижень 31 клапана втрачає контакт з дном першого отвору 34. Необхідно зазначити, що, оскільки розширення газу є адіабатичним, розширений газ є більш холодним, ніж навколишня атмосфера, і його нагрівання призводить до підвищення тиску, що обмежується додатковим відходом першого поршня 35, який стискає другу калібровану пружину 41 до моменту, коли вона може увійти у контакт з упором 40 поршня. Газ, який нагнітається у другий канал 30 (Фіг.1B і Фіг.2А), проходить у третій канал 42 і з цього каналу - у третю камеру 43 і штовхає другий поршень 45 у положення упора у задню частину 44 третьої камери 43, якщо тільки він там вже не знаходиться. Третій ущільнювальний пристрій 58 другого типу опиняється всередині третьої камери 43, що дозволяє газу пройти у четвертий канал 56, потім у п'ятий канал 62 і досягти четвертої камери 64, яка заповнюється стиснутим газом під тиском, наприклад, що знаходиться у межах від 15 до 30 бар. Головка 67 клапана утримується притиснутою до першого ущільнювального пристрою 74 третього типу, за допомогою першої гелікоїдальної пружини 73, а також високим тиском газу. Коли тиск у четвертій камері 64 досягає номінального значення, пристрій генерування ударної хвилі готовий до роботи. Генерування ударної хвилі починається при впливі на шарнірний важіль 51 (Фіг.1С і Фіг.2В), який переміщує перший штовхач 49, який штовхає другий поршень 45 у третю камеру 43, і привідний стрижень 54 переміщається поступальним рухом у третю камеру до моменту, коли третій ущільнювальний пристрій 58 другого типу заходить у четвертий канал 56 і перекриває його, ізолюючи четверту камеру 64 від джерела живлення. Після цього, оскільки переміщення першого штовхача 49 продовжується, вільний кінець 55 привідного стрижня 54 заходить у другий отвір 59 і штовхає вільний кінець 77 другого штовхача 76, що призводить до відходу головки 67 клапана від першого ущільнювального пристрою 74 третього типу і до стиснен 86584 14 ня першої гелікоїдальної пружини 73. Газ попадає у шостий канал 75, заходить у п'яту камеру 72 і з силою штовхає третій поршень 94 (Фіг.1С і Фіг.2С), який спочатку знаходився всередині п'ятого отвору 83, завдяки дії другої гелікоїдальної пружини 96. Ударний молоток 92 з великою швидкістю викидається у шосту камеру 84, стискаючи другу гелікоїдальну пружину 96, а ударна головка 95 ударяє по ударному ковадлу 105 (Фіг.1D і Фіг.2D) проміжного пристрою 102, який генерує ударну хвилю, що послідовно поширюється у корпусі проміжного пристрою 103, потім у першому пристрої 109 передачі ударної хвилі, а потім передається на задню частину 116 головки 115 хвилеводу і поширюється після цього по стрижню-хвилеводу 118, досягаючи призначеного для роздроблення об'єкта. У кінці ходу третього поршня 94 у п'ятому отворі 83 декомпресійна зона 85 поступово відкривається, і газ починає виходити у задню частину 86 шостої камери 84 і далі назовні, можливо, через зворотний клапан 88 і через сьомий канал 87. Тиск на виході третього ущільнювального пристрою 58 другого типу стає по суті рівним атмосферному тиску. Друга гелікоїдальна пружина 96 штовхає ударний молоток 92 і третій поршень 94 у п'ятий отвір 83. Перша гелікоїдальна пружина 73 штовхає розвантажувальний клапан 65 у напрямі дна задньої частини 63 (Фіг.1B і Фіг.2В) четвертої камери 64 і відновлює початкову герметичність за допомогою першого ущільнювального пристрою 74 третього типу, коли другий штовхач 76 може зайняти своє початкове положення з припиненням впливу на шарнірний важіль 51, що дозволяє другому поршню 45 переміститися до задньої частини 44 третьої камери 43 під дією стиснутого газу третьої камери 43. Переміщення другого поршня 45 призводить до переміщення привідного стрижня 54 до моменту, коли третій ущільнювальний пристрій 58 другого типу вийде з четвертого каналу 56, що сприяє живленню газом четвертої камери 64. Зниження тиску у третій камері 43 призводить до зниження тиску у третьому і другому каналах 43 і 30, що і запускає описаний вище цикл живлення. В іншому варіанті виконання даного винаходу третя камера 43 (Фіг.2В) з'єднана із зовнішнім простором через другий калібрований розвантажувальний клапан 121, який дозволяє уникнути можливого стрибка тиску, пов'язаного з нагріванням газу після розширення або з витоком на рівні головки 32 клапана (Фіг.1А) і першого ущільнювального пристрою 19 першого типу. Наприклад, пристрій 1 генерування одноімпульсної механічної ударної хвилі, призначений для дроблення сечових каменів, містить четверту камеру 64, об'єм якої переважно знаходиться у межах від одного до трьох кубічних сантиметрів, і ударний молоток вагою близько десяти грамів. У ще одному варіанті даного винаходу для іншого застосування, яке відрізняється від дроблення сечових каменів, необхідно здійснити генерування послідовних хвильових пакетів. Для цього між шарнірним важелем 51 і першим штовхачем 49 встановлюють пристрій формування послідовних ударних хвиль, який приводиться в дію за допомогою важеля 51 і одну за одною генерує послі 15 довні ударні хвилі, наприклад, у заздалегідь визначеній кількості і заздалегідь визначної частоти 86584 16 за допомогою першого штовхача 49, при цьому можна не відпускати шарнірний важіль 51. 17 86584 18 19 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 86584 Підписне 20 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601