Пристрій для кріплення деталі, яка піддається дії рідини під тиском

1 Пристрій для кріплення деталі (6), яка піддається дії рідини під тиском, що містить тримач (1, 8), фасонну деталь (5) і деталь (6), яка піддається дії рідини під тиском, який відрізняється тим, що тримач (1, 8), всередині якого розміщена деталь (6), що піддається дії рідини під тиском, дотикається до цієї деталі на її стороні низького тиску, фасонна деталь (5) виготовлена із еластомірного матеріалу, ЗОВНІШНІЙ контур вказаної еластомірної фасонної деталі (5) відповідає внутрішньому контуру тримача (1, 8), а внутрішній контур зовнішньому контуру деталі (6), що піддається дії рідини під тиском, при цьому еластомірна фасонна деталь (5) охоплює деталь (6), що піддається дії рідини під тиском, по всьому и периметру, еластомірна фасонна деталь (5) містить щонайменше одну вільну поверхню, на яку діє рідина під тиском 2 Пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, Винахід стосується пристрою для кріплення деталей, що піддаються дії рідини під тиском, зокрема, сопел - при використанні їх в зоні високих тисків Особливий інтерес представляють кріпильні пристрої для мікроструктурованих деталей, зокрема, для мікроструктурованих сопел Винахід відноситься, зокрема, до пристрою для кріплення мікроструктурованого сопла, тобто виготовленого за допомогою мікротехніки, аналогічного тому, що застосовують у розпорошувачах що деталь (6), що піддається дії рідини під тиском, виготовлена зі зносостійкого, твердого і тому, як правило, крихкого матеріалу, такого як кремній, скло, кераміка, дорогоцінний камінь, або з пластичного матеріалу, такого як пластмаса або метал, переважно мідь, твердо хромована мідь, латунь, алюміній, сталь, сталь із загартованою поверхнею, або із комбінації цих матеріалів 3 Пристрій за пунктом 1 або 2, який відрізняється тим, що деталь (6), що піддається дії рідини під тиском, складається з декількох частин, або виконана як одне ціле 4 Пристрій за одним з пунктів 1-3, який відрізняється тим, що еластомірна фасонна деталь (5) виготовлена із натурального або синтетичного матеріалу, такого як силіконовий каучук або поліуретан 5 Пристрій за одним з пунктів 1-4, який відрізняється тим, що деталь (6), що піддається дії рідини під тиском, виконана у вигляді мікроструктурованої деталі, виготовленої із кремнію, скла або кремнію/скла з канальною структурою (7) 6 Пристрій за одним з пунктів 1-5, який відрізняється тим, що містить витиснювальний елемент, що стискує еластомірну фасонну деталь 7 Пристрій за одним з пунктів 1-6, який відрізняється тим, що деталь, яка піддається дії рідини під тиском, виконана у вигляді використовуваного для розпилення інгаляційних медичних розчинів соплового пристрою (10), що складається з основної пластини (11) і покривної пластини (12) і випускного отвору (14) соплового типу для одержання медичних аерозолів без вмісту газу-носія, і призначених для інгаляції Такі сопла описані, наприклад, у міжнародній публікації W094/07607 Характерною особливістю цих сопел є те, що вони уможливлюють одержання крапельок речовини, застосовуваної для інгаляції, з середнім діаметром біля 5мкм, причому рідина, що є під високим тиском від 50 до 400бар (від 50 105Па до 400 105Па) і більш (при необхідності - до 600 105Па), розпорошується за О со 47443 допомогою сопла з отвором менше Юмкм Такі сопла можуть виготовлятися, наприклад, з тонких кремнієвих або скляних пластинок, маючи при цьому ЗОВНІШНІ розміри міліметрового діапазону Типове сопло має, наприклад, вигляд складеного з двох пластинок прямокутного паралелепіпеда з довжиною ребер 1,1мм х 1,5мм х 2,0мм Розпорошувачі для одержання аерозолів без газуносія, де можуть знайти застосування пристрої для кріплення сопла, виконані ВІДПОВІДНО ДО даного винаходу, ВІДОМІ, наприклад, з міжнародної публікації WO 91/14468 В основу даного винаходу покладено задачу створення пристрою, призначеного, переважно, для закріплення деталі, що піддається дії рідини підтиском, і виконаного зі зносостійкого, тривкого і тому, як правило, крихкого матеріалу Під деталлю, що піддається дії рідини під тиском, ми розуміємо деталь, на яку впливає рідина, що є під тиском, причому тиск є також й усередині деталі, наприклад, в отворі сопла Така деталь може герметично кріпитися, наприклад, запресуванням у кріпильному пристрої з твердого матеріалу, коли матеріал такої деталі спроможний сприймати механічні навантаження без руйнації або при допустимому ступені деформації У зоні високих тисків застосовуються ущільнення з матеріалу, що дається до деформації, наприклад, МІДІ або іншого твердого матеріалу, що піддається стискуванню з великимзусиллям При використанні деталей з крихкого матеріалу ВІДОМІ засоби герметичного кріплення деталі вимагають значних витрат і великої ретельності Про термін служби закріпленого в такий спосіб деталі, що піддається дії рідини під тиском, маючи мало достовірні дані, можна лише гадати Отже, виникає завдання створити пристрій для кріплення деталі, що піддається дії рідини під тиском, придатний також для деталей з зносостійкого, твердого і тому, як правило, крихкого матеріалу, і який не викликає в матеріалі деталі неприпустимо великих точкових напружень Це завдання вирішене за допомогою виконаного ВІДПОВІДНО до даного винаходу пристрою для кріплення деталі, що піддається дії рідини під тиском, який відрізняється тим, що містить - тримач з розміщеною усередині нього деталлю, що піддається дії рідини під тиском, який стикається з цією деталлю на його стороні низького тиску - фасонну деталь з еластомеру, ЗОВНІШНІЙ контур якої відповідає внутрішньому контуру тримача, а внутрішній контур - зовнішньому контуру деталі, що піддається дії рідини під тиском, при цьому - фасонна деталь з еластомеру охоплює деталь, що піддається дії рідини під тиском по всьому її периметру, - фасонна деталь з еластомеру містить щонайменше одну вільну поверхню, на яку діє рідина, що є під тиском Фасонна деталь з еластомеру виготовляється переважно литтям під тиском, при цьому еластомер заливають у форму без утворювання пухирців, форма відповідає контурам тримача й деталі, що піддається дії рідини під тиском Ба 4 жано, щоб затвердіння еластомеру відбувалося під тиском Фасонна деталь з еластомеру може також бути виготовлена на МІСЦІ, на якому вона повинна тримати деталь, що піддається дії рідини під тиском Така еластомерна фасонна деталь поводиться як нестислива рідина Вона точно відповідає тримачу й деталі, що піддається дії рідини під тиском Еластомерна фасонна деталь охоплює деталь, що піддається дії рідини під тиском, по всьому и периметру Тиск рідини фасонна деталь відчуває тільки на напірній стороні, але не на сторонах, по яких вона сполучається з тримачем і деталлю, що піддається дії рідини під тиском Еластомерна фасонна деталь забезпечує компенсацію тиску біля деталі, що піддається дії рідини під тиском У фасонної деталі відсутня вільна поверхня на стороні низького тиску Еластомерна фасонна деталь може бути виконана, наприклад, з натурального або синтетичного каучуку, наприклад, силіконового або поліуретанового Деталь, що піддається дії рідини під тиском, може бути виготовлена зі зносостійкого, твердого і тому, як правило, крихкого матеріалу (наприклад, з кремнію, скла, кераміки, дорогоцінного каменю, наприклад, сапфіра, рубіна, діаманту) або з пластичного матеріалу зі зносостійкою твердою поверхнею ( наприклад, пластмаси, МІДІ, твердо хромованої МІДІ, латуні, алюмінію, сталі, сталі з загартованою поверхнею) Вона може бути виготовленою монолітною або складатися з декількох частин, причому ці частини можуть бути виконані з різних матеріалів Деталь, що піддається дії рідини під тиском, може містити порожнини, виїмки або канали, що утворюють структуру сопла Тримач може бути виготовлений практично з будь-якого матеріалу, переважно з металу або пластмаси, і бути тілом обертання або будь-яким іншим тілом Його можна виготовити обробкою тиском, різанням або литтям Наприклад, у випадку, коли еластомерна фасонна деталь має циліндричну форму, може виявитися доцільним фасонну деталь постійно піддавати впливу механічного зусилля, що створює у фасонній деталі попереднє напруження У цьому випадку доцільно застосувати пресову посадку або використати тіло для витиснення (або ряд тіл для витиснення), що створюють тиск на еластомерну фасонну деталь або усередині неї Пристрій, зроблений ВІДПОВІДНО до даного винаходу, має такі переваги - в деталі, що піддається дії рідини під тиском, не утворюються зони неприпустимо високого локального напруження, бо завдяки "плаваючому кріпленню" тиск рідин усередині і зовні деталі, що піддається дії рідини під тиском, практично однаковий, - зусилля, що викликаються тримачем і тиском рідини і передаються на деталь, що піддається дії рідини під тиском через підхожу фасонну деталь, не викликають деформації деталі, що піддається дії рідини підтиском, - деталь, що піддається дії рідини під тиском 47443 і складається до відомого ступеня з пластичного матеріалу, може кріпитися як і виконана з крихкого матеріалу деталь, що піддається дії рідини під тиском, - кріплення деталі, що піддається дії рідини під тиском, зберігається герметичним навіть у тому випадку, коли тиск рідин знижується або стає низьким, - кріплення витримує високе динамічне навантаження, що викликається високим тиском і імпульсами тиску, - деталь, що піддається дії рідини під тиском і еластомерна фасонна деталь монтуються в тримачі просто, надійно і без припасовування Для деталі, що піддається дії рідини під тиском, відсутня небезпека крихкої руйнації, а для еластомерної фасонної деталі - небезпека випадання з тримача, - пристрій спеціально призначений для деталі, що піддається дії рідини під тиском і має мініатюрне виконання Приклад пристрою, виконаного ВІДПОВІДНО ДО даного винаходу, далі пояснюється з описом фігур На фіг 1 показаний металевий циліндричний тримач (1), вид у перспективі У ньому є гніздо (2) у вигляді усіченого конуса, діаметр якого на стороні високого тиску декілька перевищує діаметр на стороні низького тиску У донній частині (3) тримача передбачено отвір (4) Твірна тримача може мати форму усіченого конуса, а гніздо може бути виконане циліндричним На фіг 2 показана еластомерна фасонна деталь (5), форма якої відповідає формі тримача, показаного на фіг 1, і формі деталі, що піддається дії рідини під тиском, показаної на фіг З На фіг 3 показана деталь (6), що піддається дії рідини під тиском, і складається з двох прямокутних пластин, сполучених між собою по поверхні контакту Щонайменше одна пластина має канальну структуру (7), що містить сопло на стороні низького тиску На фіг 4а і 4Ь показані поздовжні перетини іншого варіанта виконання пристрою, виконані ВІДПОВІДНО в осьовій площині пристрою й у площині, що проходить паралельно одній зі сторін деталі, що піддається дії рідини під тиском Три 6 мач (8) оснащений кільцеподібним буртиком (9), що виступає за край еластомерної фасонної деталі (5) На фіг 5 зображена мікроструктурована деталь, що піддається дії рідини під тиском, у вигляді соплового пристрою 10, що складає з нижньої пластини 11 і верхньої пластини 12 У зібраному вигляді обидві пластини міцно пов'язані між собою, в результаті чого розпорошувана рідина надходить через фільтрувальний пристрій 13 на стороні 16 впускання (іншими словами на стороні високого тиску) у сопловий пристрій 10, а далі по вузьких каналах 17 і по обох більш широких каналах 15 до випускного отвору 14 сопла (на стороні низького тиску) Пластини 11 і 12 можуть виготовлятися з кремнію або скла Додаткові деталі сопла розкриті в описі міжнародної заявки WO 94/07607, до опису якої відсилаємо Приклад кріпильний пристрій розпилюючого сопла в мініатюрному виконанні Такий пристрій складається зі сталевого циліндричного тримача з ЗОВНІШНІМ діаметром 3,2мм і висотою 2,6мм Тримач має виїмку з внутрішнім діаметром 2,3мм - на стороні високого тиску і 2,1мм - на стороні низького тиску Донна частина тримача має товщину 0,4мм і містить отвір діаметром 0,8мм Еластомерна фасонна деталь виконана із силіконового каучуку і має форму усіченого конуса Останній до свого розміщення в тримачі має діаметр 2,3мм - на стороні високого тиску і 2,2мм - на стороні низького тиску, і висоту 1,8мм По усій своїй висоті він оснащений виїмкою шириною 1,0мм і довжиною 1,4мм, розміщеною симетрично ОСІ Деталь, що піддається дії рідини підтиском, є прямокутним паралелепіпедом шириною 1,1мм, довжиною 1,5мм і висотою 2,0мм, що складається з двох кремнієвих пластин На поверхні контакту пластин деталь, що піддається дії рідини під тиском, має плоску виїмку трикутної форми глибиною 400мкм, сполучену з каналом, що має ширину 50мкм, глибину 50мкм і довжину 200мкм Пристрій кріпиться на судині з рідиною, що розпорошується Тиск рідини усередині рідини під тиском, складає 32МПа (320бар) 47443 Фіг .2 Фіг,! >іг. 4а Фіг. 46 10 47443 12 /7 Фіг. 5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71