КРЕПЕЖНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ДЕРЖАТЕЛЯ ОБРАЗЦА НА СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОМ УСТРОЙСТВЕ, ДЕРЖАТЕЛЬ ОБРАЗЦА И ОТВЕТНЫЙ ДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ТАКОЙ КРЕПЕЖНОЙ СИСТЕМЫ И СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ТАКОЙ КРЕПЕЖНОЙ СИСТЕМОЙ Российский патент 2022 года по МПК G01M99/00 

Изобретение касается крепежной системы для крепления держателя образца на силоизмерительном устройстве, силоизмерительного устройства с такой крепежной системой, а также держателя образца и ответного держателя образца для такой крепежной системы.

Силоизмерительные устройства упомянутого здесь вида применяются, в частности, чтобы производить проверку (контроль) на растяжение и/или сжатие, в частности медицинских полых тел. Так, посредством таких силоизмерительных устройств может, например, определяться сила скольжения и/или плотность смещаемого поршня в медицинском полом теле, в частности по необходимой для смещения поршня силе давления, при этом, в частности, может также проверяться, нанесено ли достаточное или, возможно, слишком большое количество силикона или другого средства, способствующего скольжению. Кроме того, могут контролироваться стабильность, монтажное усилие, разрушающее усилие, торсионное сопротивление и другие свойства, в частности у медицинских полых тел. Такое силоизмерительное устройство имеет обычно базовую часть, в частности с базовой пластиной, а также расположенную на базовой части, в частности на базовой пластине силоизмерительную стойку, при этом держатель образца может стационарно располагаться на базовой части, в частности на базовой пластине, и при этом контрольный (проверочный) элемент может располагаться на перемещаемом вдоль высоты силоизмерительной стойки ползуне. Для измерения силы, в частности измерения растяжения и/или сжатия, контрольный элемент смещается на ползуне относительно держателя образца и, в частности, образца, расположенного на держателе образца, вдоль направления высоты силоизмерительной стойки или нагружается силой по меньшей мере в направлении смещения - либо в направлении растяжения, либо сжатия. Эта сила регистрируется, в частности, в зависимости от времени. Затем из изменения силы (кривая/характеристика силы) в зависимости от времени и/или изменения силы, нанесенного на некотором участке смещения ползуна, может получаться информация об образце.

Для получения воспроизводимых и релевантных результатов необходимо, чтобы образец и путь смещения ползуна, то есть в частности, направление высоты силоизмерительной стойки, были ориентированы точно параллельно друг другу. В частности, между контрольным элементом и образцом не должно быть ни параллельного сдвига, ни углового сдвига, если необходимы достоверные результаты измерения.

Современные, коммерчески доступные держатели образцов и крепления для них не предназначены специально для медицинских полых тел, а также не способны высокопрецизионным и воспроизводимым образом обеспечивать их ориентацию относительно вертикальной оси силоизмерительной стойки. Это относится в особенности к смене образцов или держателей образцов. Из-за их продолговатой конфигурации прямые шприцы или карпулы требуют особенно высокой точности, с которой должна быть ориентирована их продольная ось параллельно направлению высоты силоизмерительной стойки. Тем в большей степени это относится к тому случаю, когда на одном и том же силоизмерительном устройстве должны проверяться рядом друг с другом несколько образцов.

Кроме того, в области медицинских полых тел имеется потребность в возможности проверки разных полых тел с помощью одного силоизмерительного механизма, при этом смена разных видов медицинских полых тел, а также смена разных образцов одинаковых полых тел должна осуществляться быстро, просто и, несмотря на это, с высокой точностью. Одновременно такая система должна быть стандартизируемой.

Поэтому в основе изобретения лежит задача, создать крепежную систему для крепления держателя образца на силоизмерительном устройстве, силоизмерительное устройство с такой крепежной системой, а также держатель образца и ответный держатель образца для такой крепежной системы, у которых не возникают названные недостатки.

Задача решается путем создания предметов независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.

Задача решается, в частности, путем создания крепежной системы для крепления держателя образца на силоизмерительном устройстве, которая имеет держатель образца, а также расположенный со стороны силоизмерительного устройства ответный держатель. Этот ответный держатель выполнен или расположен на силоизмерительном устройстве или может неподвижно соединяться с силоизмерительным устройством. Кроме того, этот ответный держатель имеет по меньшей мере один приемный элемент под держатель образца. При этом держатель образца имеет плоскую поверхность прилегания. Приемный элемент под держатель образца имеет плоскую ответную поверхность прилегания. В частности, плоская поверхность прилегания и плоская ответная поверхность прилегания предназначены и, в частности, согласованы друг с другом, для поверхностного прилегания друг к другу, в частности для прилегания друг к другу по всей поверхности. Держатель образца имеет также по меньшей мере один позиционирующий элемент и фиксирующий элемент, в то время как приемный элемент под держатель образца имеет по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент и ответный фиксирующий элемент. Позиционирующий элемент и ответный позиционирующий элемент предназначены, и в частности согласованы друг с другом, для того, чтобы вместе с поверхностью прилегания и ответной поверхностью прилегания однозначно устанавливать относительное положение между держателем образца и ответным держателем, в частности, когда поверхность прилегания прилегает к ответной поверхности прилегания. Фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент предназначены, и в частности согласованы друг с другом, для того, чтобы удерживать друг с другом держатель образца и ответный держатель, а также прижимать друг к другу поверхность прилегания и ответную поверхность прилегания. Таким образом может создаваться высокоточное, воспроизводимое и быстро разъемное, а также застопориваемое соединение держателя образца с ответным держателем. В частности, относительное положение образца, удерживаемого на держателе образца, относительно расположенного со стороны силоизмерительного устройства ответного держателя и тем самым также относительно силоизмерительного устройства, в частности относительно вертикальной оси силоизмерительной стойки силоизмерительного устройства, создается посредством прилегания поверхности прилегания к ответной поверхности прилегания, с одной стороны, и взаимодействия позиционирующего элемента с ответным позиционирующим элементом, с другой стороны. При этом за счет того, что фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент удерживают друг с другом держатель образца и ответный держатель, их относительное положение друг относительно друга фиксируется.

Поверхность прилегания и ответная поверхность прилегания выполнены, в частности, соответствующим друг другу образом и/или комплементарно друг другу, так что они могут прилегать друг к другу плотно и по всей поверхности.

Позиционирующий элемент и ответный позиционирующий элемент предпочтительно согласованы друг с другом так, что они соответствуют друг другу, при этом они, в частности, выполнены комплементарно (ответно) друг другу.

Фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент предпочтительно согласованы друг с другом так, что они соответствуют друг другу. В частности, фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент предпочтительно выполнены комплементарно друг другу.

Фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент предназначены, в частности, для того, чтобы крепко, в частности без зазора, прижимать друг к другу поверхность прилегания и ответную поверхность прилегания так, чтобы они плотно и, в частности, по всей поверхности прилегали друг к другу.

Фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент предназначены, в частности, для того, чтобы удерживать держатель образца и ответный держатель в однозначно установленном относительном положении.

Под относительным положением здесь, в частности, понимается трехмерное положение в пространстве, которое держатель образца и ответный держатель принимают друг относительно друга. В частности, под однозначно установленным относительным положением понимается относительное положение в пространстве, при котором ограничены (зафиксированы) все степени свободы движения, так что больше не возможно ни поступательное, ни вращательное относительное движение между держателем образца и ответным держателем. Скорее, их относительное положение друг относительно друга в пространстве однозначно определено.

В частности, за счет плоского, предпочтительно по всей поверхности, прилегания друг к другу поверхности прилегания и ответной поверхности прилегания ограничена одна степень свободы поступательного движения, в частности перпендикулярно поверхности прилегания и ответной поверхности прилегания, а также две степени свободы вращательного движения. За счет взаимодействия позиционирующего элемента с ответным позиционирующим элементом предпочтительно ограничиваются оставшаяся степень свободы вращательного движения, а также обе оставшиеся степени свободы поступательного движения.

Предпочтительно фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент, по меньшей мере первично, служат не для ограничения какой-либо степени свободы, а для фиксации или стопорения расположения держателя образца и ответного держателя в установленном относительном положении. Разделение функций между заданием относительного положения посредством поверхности прилегания, ответной поверхности прилегания, указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента и указанного по меньшей мере одного ответного позиционирующего элемента, с одной стороны, а также фиксацией/стопорением посредством фиксирующего элемента и ответного фиксирующего элемента, с другой стороны, позволяет особенно точное и воспроизводимое определение относительного положения, причем одновременно обеспечивается простая возможность разъединения и возможность блокирования держателя образца на ответном держателе и тем самым возможность быстрой смены разных держателей образцов.

Ответный держатель предпочтительно жестко, в частности стационарно, особенно предпочтительно постоянно (длительно), соединен с силоизмерительным устройством. В частности, ответный держатель предпочтительно жестко, в частности стационарно, предпочтительно постоянно, соединен с базовой частью (телом), в частности расположен на базовой пластине. Таким образом, в частности, задано и точно установлено относительное положение между ответным держателем и силоизмерительной стойкой, причем держатель образца, в свою очередь, прецизионным и воспроизводимым образом может располагаться на ответном держателе, так что и его относительное положение относительно силоизмерительной стойки может устанавливаться воспроизводимым образом и с высокой точностью.

Под держателем образца здесь понимается как держатель, который предназначен для того, чтобы удерживать образец в более узком смысле, например, медицинское полое тело, с другой стороны, держатель образца может быть также калибровочным устройством или держателем для калибровочного устройства, причем это калибровочное устройство предназначено для того, чтобы калибровать силоизмерительное устройство. В таком случае такое калибровочное устройство может воспроизводимым и простым образом располагаться на ответном держателе вместо образца, так что возможна воспроизводимая, простая и быстрая калибровка силоизмерительного устройства.

Особенно предпочтительно держатель образца и ответный держатель согласованы друг с другом так, в частности плоская поверхность прилегания и плоская ответная поверхность прилегания, указанный по меньшей мере один позиционирующий элемент и указанный по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент, а также фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент согласованы друг с другом так, что держатель образца может соединяться с ответным держателем путем одного простого движения в одном направлении, то есть, в частности, путем одномерного движения. В частности, путем простого, одномерного движения возможно застопоривание или защелкивание держателя образца на ответном держателе, так что фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент вставляются друг в друга или блокируются друг с другом, чтобы удерживать держатель образца на ответном держателе. Также отсоединение держателя образца от ответного держателя может осуществляться предпочтительно посредством простого, в частности одномерного движения. Таким образом возможно особенно быстрое расположение держателя образца на ответном держателе, а также быстрое снятие держателя образца с ответного держателя, так что, в частности, разные образцы и/или калибровочные устройства могут время от времени сменяться, располагаясь друг за другом на ответном держателе.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что указанный по меньшей мере один позиционирующий элемент представляет собой установочный штифт (посадочный штифт), причем указанный по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент представляет собой установочную проточку (посадочная проточка). Таким образом выполненный в виде установочного штифта позиционирующий элемент может вставляться в выполненный в виде установочной проточки ответный позиционирующий элемент. Также возможен обратный вариант осуществления, причем тогда позиционирующий элемент выполнен в виде установочной проточки, а ответный позиционирующий элемент выполнен в виде установочного штифта. За счет того, что установочный штифт вставлен в установочную проточку, могут ограничиваться две степени свободы поступательного движения (поступательные степени свободы) перпендикулярно вставочному направлению установочного штифта в установочную проточку. Позиционирующий элемент и ответный позиционирующий элемент предпочтительно внецентренно, в частности относительно фиксирующего элемента и/или ответного фиксирующего элемента, расположены на держателе образца, соответственно, ответном держателе, так что за счет вставки установочного штифта в установочную проточку может ограничиваться также одна степень свободы вращательного движения (вращательная степень свободы).

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что держатель образца в качестве указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента имеет первый позиционирующий элемент и второй позиционирующий элемент. Приемный элемент под держатель образца предпочтительно в качестве указанного по меньшей мере одного ответного позиционирующего элемента имеет первый ответный позиционирующий элемент и второй ответный позиционирующий элемент. По одному из вариантов осуществления предпочтительно первый позиционирующий элемент выполнен в виде круглого штифта, а второй позиционирующий элемент в виде плоского штифта или мечеобразного (ромбического) штифта. В этом случае предпочтительно оба ответных позиционирующих элемента выполнены в виде установочных проточек, которые, в частности, предназначены для того, чтобы согласованный с каждым из них позиционирующий элемент мог с точной посадкой вставляться в соответствующую установочную проточку. Возможно также, чтобы первый ответный позиционирующий элемент был выполнен в виде круглого штифта, а второй ответный позиционирующий элемент в виде мечеобразного штифта или плоского штифта; соответственно тогда предпочтительно позиционирующие элементы выполнены каждый в виде соответствующих установочных проточек. Но возможно также, чтобы один из двух позиционирующих элементов был выполнен в виде круглого штифта, или в виде мечеобразного или плоского штифта, при этом другой из позиционирующих элементов выполнен в виде установочной проточки. Соответственно тогда один из ответных позиционирующих элементов выполнен в виде установочной проточки, причем другой из ответных позиционирующих элементов выполнен в виде мечеобразного штифта или плоского штифта, или в виде круглого штифта, в зависимости от того, как выполнен соответствующий позиционирующий элемент: если соответствующий позиционирующий элемент выполнен в виде круглого штифта, ответный позиционирующий элемент выполнен в виде плоского или мечеобразного штифта; если, наоборот, позиционирующий элемент выполнен в виде мечеобразного или плоского штифта, соответствующий ответный позиционирующий элемент выполнен в виде круглого штифта. В каждом случае вставляемый в первую установочную проточку круглый штифт и вставляемый во вторую установочную проточку плоский или мечеобразный штифт комбинируются друг с другом так, чтобы устанавливать относительное положение между держателем образца и ответным держателем.

При этом под круглым штифтом понимается штифт, который имеет круглый цилиндрический стержень. Возможно, чтобы круглый штифт имел конический или скошенный вводный участок для более легкого ввода в установочную проточку. Под мечеобразным или плоским штифтом понимается штифт, протяженность которого вдоль первого направления перпендикулярно вставочному направлению больше, чем вдоль расположенного перпендикулярно первому направлению второго направления, которое тоже ориентировано перпендикулярно вставочному направлению. Посредством круглого штифта могут, таким образом, ограничиваться две степени свободы поступательного движения перпендикулярно вставочному направлению, в то время как посредством мечеобразного или плоского штифта может ограничиваться одна степень свободы поступательного движения. Вместе предпочтительно расположенные внецентренно, в частности относительно фиксирующего элемента и/или ответного фиксирующего элемента, оба позиционирующих элемента с соответствующими ответными позиционирующими элементами ограничивают одну степень свободы вращательного движения. То, что мечеобразный или плоский штифт вдоль одного направления уплощен и тем самым оставляет в этом направлении свободным зазор относительно внутренней стенки установочной проточки, помогает, в частности, избежать избыточности (статической неопределенности) относительного положения между держателем образца и ответным держателем.

Предпочтительно также мечеобразный или плоский штифт имеет вводный скос или конический вводный участок для облегчения ввода в соответствующую установочную проточку. Установочная проточка предпочтительно выполнена в виде цилиндрической проточки. В частности, установочная проточка для мечеобразного или плоского штифта может быть выполнена в отношении ее размеров идентично установочной проточке для круглого штифта. Тогда вследствие уплощения вдоль одного направления плоский или мечеобразный штифт, в отличие от круглого штифта, прилегает к внутренней стенке установочной проточки, но только вдоль одного направления или оси.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что фиксирующий элемент выполнен в виде тягового крючка, а ответный фиксирующий элемент в виде стопорного выреза. Возможно также, наоборот, чтобы ответный фиксирующий элемент был выполнен в виде тягового крючка, причем тогда фиксирующий элемент выполнен в виде стопорного выреза. Посредством вставляемого в стопорный вырез тягового крючка возможна простая и быстрая фиксация и стопорение держателя образца на ответном держателе.

Тяговый крючок имеет предпочтительно вводный скос, особенно предпочтительно конический вводный участок для легкого ввода тягового крючка в стопорный вырез. Альтернативно или дополнительно тяговый крючок имеет предпочтительно скос набегания, который – аналогично принципу действия клиновой передачи – служит для того, чтобы втягивать тяговый крючок в стопорный вырез.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что стопорный вырез имеет предварительно натянутый (напряженный) в застопоренное положение стопорный элемент. Вводный скос тягового крючка предпочтительно согласован, чтобы теснить стопорный элемент против предварительного натяга в разъединенное положение, когда тяговый крючок вводится в стопорный вырез. В застопоренном положении при введенном в стопорный вырез тяговом крючке стопорный элемент предпочтительно застопоривается в блокирующей выемке тягового крючка. При этом скос набегания тягового крючка предпочтительно выполнен на стенке блокирующей выемки таким образом, что стопорный элемент при его смещении в застопоренное положение за счет своего предварительного натяга сбегает по скосу набегания и при этом втягивает тяговый крючок в стопорный вырез.

Для разъединения тягового крючка стопорный элемент может предпочтительно смещаться против предварительного натяга из застопоренного положения в разъединенное положение. Тогда тяговый крючок может выниматься из стопорного выреза.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что держатель образца имеет по меньшей мере один приемный элемент под образец, предпочтительно ровно один приемный элемент под образец или несколько приемных элементов под образец. Этот приемный элемент под образец предназначено для того, чтобы удерживать образец, в частности медицинское полое тело или калибровочное устройство, или взаимодействовать с калибровочным устройством так, чтобы калибровочное устройство могло применяться для калибрования силоизмерительного устройства. В частности, возможно, чтобы калибровочное устройство могло располагаться на приемном элементе под образец так, чтобы оно подпиралось приемным элементом под образец.

Предпочтительно держатель образца имеет три приемных элемента под образец. Посредством предложенной здесь крепежной системы также несколько образцов, в частности параллельно друг другу, воспроизводимым образом и в точном положении могут располагаться на силоизмерительном устройстве и, в частности, одновременно контролироваться (проверяться).

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что указанный по меньшей мере один приемный элемент под образец выполнен в виде защелкивающегося приемного элемента для медицинского полого тела. Таким образом медицинское полое тело может очень просто и быстро располагаться на или в приемном элементе под образец, в частности путем защелкивания. Такой защелкивающийся приемный элемент может быть, например, прикручен к основной пластине держателя образца. Но возможно также другое соединение, реализованное с силовым, геометрическим и/или по материалу замыканием. Также защелкивающийся приемный элемент может быть выполнен за одно целое с держателем образца.

Альтернативно или дополнительно указанный по меньшей мере один приемный элемент под образец предпочтительно выполнен в виде контропоры для силоизмерительного датчика. Таким образом силоизмерительный датчик в качестве силоизмерительного устройства может опираться на приемный элемент под образец. В частности, для калибрования силоизмерительного устройства вместо образца на приемном элементе под образец располагается предпочтительно по меньшей мере один высокоточный силоизмерительный датчик, точность которого, в частности, выше точности силоизмерительного устройства. Контропора может быть выполнена, в частности, в виде надвижного штифта, на который может насаживаться или надвигаться силоизмерительный датчик или соединенный с силоизмерительным датчиком вставочный элемент.

Если держатель образца имеет несколько приемных элементов под образец, то они предпочтительно ориентированы каждый друг относительно друга и относительно силоизмерительного устройства, в частности расположены на одинаковой высоте друг с другом. Таким образом может одновременно осуществляться точное, воспроизводимое измерение во всех положениях приемных элементов под образец.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что на ответном держателе выполнен и/или расположен сборный резервуар для жидкостей. Это, в частности, предпочтительно при проверке (контроле) предварительно наполненных медицинских полых тел, чтобы во время проверки, в частности когда возникают ошибки, или когда предписанным образом проверяется смещение поршня в медицинском полом теле при открытом медицинском полом теле, собирать выходящую из такого медицинского полого тела жидкость в сборный резервуар.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что ответный держатель имеет по меньшей мере два, предпочтительно ровно два приемных элемента под держатель образца. Таким образом на ответном держателе могут крепиться одновременно два разных держателя образцов или один держатель образца и один другой элемент. Приемные элементы под держатель образца ориентированы, в частности, друг относительно друга вдоль по меньшей мере одной оси, в частности в направлении высоты силоизмерительной стойки. Предпочтительно приемные элементы под держатель образца расположены перпендикулярно направлению высоты силоизмерительной стойки со сдвигом друг относительно друга. Особенно предпочтительно приемные элементы под держатель образца выполнены идентично друг другу. Это обусловливает особую простоту крепежной системы в изготовлении, с одной стороны, и в обслуживании, с другой стороны.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что крепежная система имеет контропорную часть, которая предназначена для крепления к указанному по меньшей мере одному приемному элементу под держатель образца ответного держателя. Эта контропорная часть служит, в частности, для предоставления подпирающих сил. Она имеет предпочтительно такие же крепежные элементы, как и держатель образца, то есть, в частности, плоскую поверхность прилегания, указанный по меньшей мере один позиционирующий элемент, а также фиксирующий элемент, так что она может располагаться на приемном элементе под держатель образца вместо держателя образца.

Эта контропорная часть может, в частности, служить для того, чтобы во время проверки подпирать образец, такой как, например, медицинское полое тело, но она может также служить для того, чтобы предоставлять контропору для силоизмерительного датчика для калибровки.

Предпочтительно контропорная часть имеет по меньшей мере одну контропору или несколько контропор, особенно предпочтительно три контропоры, в частности, соответственно трем приемным элемента под образец держателя образца.

Если контропорная часть предусмотрена для опирания по меньшей мере одного образца, предпочтительно трех образцов, то предпочтительно в первом, верхнем приемном элементе под держатель образца расположен держатель образца, причем во втором, нижнем приемном элементе под держатель образца расположена контропорная часть. Посредством контропорной части могут подпираться вводимые в образец для проверки силы давления.

Если, в отличие от этого, контропорная часть предусмотрена, чтобы предоставлять контропору для силоизмерительного датчика, то предпочтительно один из обоих приемных элементов под держатель образца ответного держателя остается пустым, при этом контропорная часть располагается на другом приемном элементе под держатель образца. В частности, возможно, чтобы контропорная часть располагалась на нижнем приемном элементе под держатель образца из упомянутых обоих приемных элементов под держатель образца, в то время как верхний приемный элемент под держатель образца остается пустым.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что указанный по меньшей мере один защелкивающийся приемный элемент получен посредством литья под давлением или посредством печати. В частности, защелкивающийся приемный элемент может быть выполнен в виде части, полученной литьем под давлением, в частности части, полученной однокомпонентным или многокомпонентным литьем под давлением. Но защелкивающийся приемный элемент может быть также изготовлен посредством генеративного способа, в частности способа трехмерной печати. Предпочтительно защелкивающийся приемный элемент имеет по меньшей мере одну упругую область и/или выполнен из упругого материала, в частности полимерного материала, так что образец может простым образом защелкиваться в защелкивающийся приемный элемент. Таким образом защелкивающийся приемный элемент может изготавливаться просто и экономично.

Предпочтительно защелкивающийся приемный элемент содержит по меньшей мере один полимерный материал или состоит из полимерного материала.

Альтернативно или дополнительно держатель образца предпочтительно выполнен из металла или металлического сплава.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что поверхность прилегания выполнена на пластине прилегания, которая закреплена на держателе образца. Таким образом поверхность прилегания может быть изготовлена особенно точно и особенно плоско, при этом пластина прилегания может с высокой точностью располагаться на держателе образца. Альтернативно или дополнительно предпочтительно ответная поверхность прилегания выполнена на ответной пластине прилегания, которая закреплена на ответном держателе. Таким образом ответная поверхность прилегания может быть выполнена особенно плоско и точно и простым образом закреплена на ответном держателе.

В частности, можно изготавливать пластину прилегания и/или ответную пластину прилегания в виде прецизионных частей. Тогда такие пластины могут простым, быстрым и воспроизводимым образом прикручиваться к держателю образца и/или ответному держателю или крепиться на нем другим образом.

Задача решается также путем создания силоизмерительного устройства, которое имеет предлагаемую изобретением крепежную систему по одному из описанных ранее примеров осуществления. В связи с силоизмерительным устройством получаются, в частности, преимущества, которые уже пояснялись в связи с крепежной системой.

По одному из усовершенствований изобретения предусмотрено, что силоизмерительное устройство предназначено для измерения сил растяжения и/или сжатия на медицинских полых телах. При этом особым образом, как уже пояснялось, реализуются описанные здесь преимущества.

Задача решается также путем создания держателя образца, который имеет плоскую поверхность прилегания, по меньшей мере один позиционирующий элемент и один фиксирующий элемент. При этом держатель образца предназначен для применения в качестве держателя образца предлагаемой изобретением крепежной системы или крепежной системы по одному из описанных ранее примеров осуществления. В связи с держателем образца получаются, в частности, преимущества, которые пояснялись в связи с крепежной системой.

Плоская поверхность прилегания предназначена, в частности, для того, чтобы взаимодействовать с плоской ответной поверхностью прилегания приемного элемента под держатель образца крепежной системы. Указанный по меньшей мере один позиционирующий элемент предназначен для того, чтобы взаимодействовать с ответным позиционирующим элементом приемного элемента под держатель образца. Фиксирующий элемент предпочтительно предназначен для того, чтобы взаимодействовать с ответным фиксирующим элементом приемного элемента под держатель образца и при этом, в частности, удерживать держатель образца на ответном держателе, а также теснить друг к другу поверхность прилегания и ответную поверхность прилегания.

В частности, держатель образца предпочтительно выполнен, как это пояснено в связи с держателем образца предлагаемой изобретением крепежной системы или крепежной системы по одному из описанных ранее примеров осуществления.

Задача решается также путем создания ответного держателя, который имеет по меньшей мере один приемный элемент под держатель образца, причем этот приемный элемент под держатель образца имеет плоскую ответную поверхность, по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент и один ответный фиксирующий элемент. Ответный держатель предназначен для применения в качестве ответного держателя предлагаемой изобретением крепежной системы или крепежной системы по одному из описанных ранее примеров осуществления. В связи с ответным держателем получаются, в частности, преимущества, которые пояснялись в связи с крепежной системой.

Плоская ответная поверхность прилегания предназначена, в частности, для того, чтобы взаимодействовать с плоской поверхностью прилегания держателя образца крепежной системы. Указанный по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент предназначен, в частности, для того, чтобы взаимодействовать с позиционирующим элементом держателя образца крепежной системы. Ответный фиксирующий элемент предназначен, в частности, для того, чтобы взаимодействовать с фиксирующим элементом держателя образца крепежной системы, причем фиксирующий элемент и ответный фиксирующий элемент, в частности, взаимодействуют, чтобы удерживать друг с другом держатель образца и ответный держатель образца, а также теснить друг к другу поверхность прилегания и ответную поверхность прилегания.

Ответный держатель предпочтительно выполнен так, как это пояснено в связи с ответным держателем предлагаемой изобретением крепежной системы или крепежной системы по одному из описанных ранее примеров осуществления.

Далее изобретение поясняется подробнее с помощью чертежей. При этом показано:

фиг.1: изображение одного из примеров осуществления силоизмерительного устройства с одним из примеров осуществления крепежной системы;

фиг.2: изображение ответного держателя крепежной системы в соответствии с фиг.1;

фиг.3: изображение держателя образца крепежной системы в соответствии с фиг.1;

фиг.4: изображение сечения держателя образца в соответствии с фиг.3;

фиг.5: изображение контропорной части крепежной системы, и

фиг.6: изображение другого – имеющего выполненные в виде контропор приемные элементы под образец – держателя образца крепежной системы в соответствии с фиг.1-5.

На фиг.1 показано изображение одного из примеров осуществления силоизмерительного устройства 1, который имеет крепежную систему 3, из которой здесь изображен только ответный держатель 5, при этом крепежная система 3 служит для крепления, например, изображенного на фиг.3 держателя 7 образца. Ответный держатель 5 здесь стационарно соединен с базовой частью (базовое тело) 9, в частности стационарно расположен на базовой пластине 11 базовой части 9. Ответный держатель 5 может быть, например, свинчен с базовой пластиной 11.

Также стационарно и, в частности, будучи стационарно ориентирован относительно ответного держателя 5, на базовой части 9 и, в частности, на базовой пластине 11 расположена силоизмерительная стойка 13, на которой с возможностью смещения в направлении высоты силоизмерительной стойки удерживается ползун 15. С ползуном 15 соединен по меньшей мере один контрольный (проверочный) элемент, здесь три контрольных элемента 17, которые предназначены для проверки (контроля) растяжения и/или сжатия образца, расположенного на держателе 7 образца, здесь, в частности, трех таких образцов. Проверка растяжения и/или сжатия осуществляется собственно известным образом, в частности, путем смещения ползуна 15 на силоизмерительной стойке 13 в направлении высоты.

На фиг.2 показано изображение сечения ответного держателя 5 крепежной системы 3. Ответный держатель 5 имеет здесь два приемных элемента под держатель образца, а именно, первый, верхний приемный элемент 19 под держатель образца и второй, нижний приемный элемент 21 под держатель образца. При этом приемные элементы 19, 21 под держатель образца расположены, в частности, в направлении высоты со сдвигом друг относительно друга. Одновременно в изображенном здесь примере осуществления они сдвинуты друг относительно друга перпендикулярно направлению высоты. В остальном приемные элементы 19, 21 под держатель образца предпочтительно выполнены идентично.

Каждый приемный элемент 19, 21 под держатель образца имеет плоскую ответную поверхность 23 прилегания, а также по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент, здесь соответственно первый ответный позиционирующий элемент 25 и второй ответный позиционирующий элемент 27. Эти ответные позиционирующие элементы 25, 27 выполнены здесь каждый в виде установочных проточек.

Приемные элементы 19, 21 под держатель образца имеют, кроме того, по одному ответному фиксирующему элементу 29. В изображенном здесь примере осуществления ответные фиксирующие элементы 29 выполнены в виде стопорных вырезов. В стопорных вырезах 29 расположено по одному стопорному элементу 31, предварительно натянутому в изображенное на фиг.2 застопоренное положение. Он может смещаться против предварительного натяга, на фиг.2 вниз, из застопоренного положения в разъединенное положение, в частности путем задействования ползуна 33.

На ответном держателе 5 выполнен и/или расположен сборный резервуар 35 для жидкостей.

Ответные поверхности 23 прилегания здесь выполнены каждая на ответной пластине 37 прилегания, причем эти ответные пластины 37 прилегания, здесь путем прикручивания, закреплены на ответном держателе 5.

На фиг.3 показан держатель 7 образца крепежной системы 3. Он предназначен для того, чтобы крепиться, в частности фиксироваться на одном из приемных элементов 19, 21 под держатель образца.

Он имеет плоскую поверхность 39 прилегания, которая предназначена для того, чтобы взаимодействовать с плоской ответной поверхностью 23 прилегания, в частности в смонтированном состоянии держателя 7 образца на приемном элементе 19, 21 под держатель образца по всей поверхности прилегать к ответной поверхности 23 прилегания.

Также держатель 7 образца имеет по меньшей мере один позиционирующий элемент, здесь два позиционирующих элемента, а именно, первый позиционирующий элемент 41 и второй позиционирующий элемент 43. Кроме того, держатель 7 образца имеет фиксирующий элемент 45. Позиционирующие элементы 41, 43 предназначены для того, чтобы взаимодействовать с ответными позиционирующими элементами 25, 27 приемных элементов 19, 21 под держатель образца. Фиксирующий элемент 45 предназначен для того, чтобы взаимодействовать с ответным фиксирующим элементом 29 приемного элемента 19, 21 под держатель образца, чтобы фиксировать держатель 7 образца на приемном элементе 19, 21 под держатель образца.

В частности, позиционирующие элементы 41, 43 и ответные позиционирующие элементы 25, 27 предназначены для того, чтобы вместе с поверхностью 39 прилегания и ответной поверхностью 23 прилегания однозначно устанавливать относительное положение между держателем 7 образца и ответным держателем 5. Фиксирующий элемент 45 и ответный фиксирующий элемент 29 предназначены для того, чтобы удерживать держатель 7 образца и ответный держатель 5 друг на друге, а также теснить (прижимать) друг к другу поверхность 39 прилегания и ответную поверхность 23 прилегания.

В изображенном здесь примере осуществления позиционирующие элементы 41, 43 выполнены каждый в виде установочных штифтов, которые предназначены для того, чтобы вставляться в установочные проточки ответного держателя 5. При этом здесь первый позиционирующий элемент 41 выполнен в виде круглого штифта, при этом второй позиционирующий элемент 43 выполнен в виде мечеобразного штифта. Круглый штифт имеет цилиндрический стержень 47 и коническую вводную область 49. Мечеобразный штифт имеет уплощенный в одном направлении стержень 51 и скошенную, предпочтительно коническую или скошенную вводную область 53.

Фиксирующий элемент 45 расположен на держателе 7 образце посредине. Позиционирующие элементы 41, 43 расположены внецентренно, но предпочтительно на одной и той же высоте и на одной линии с фиксирующим элементом 45.

Поверхность 39 прилегания здесь выполнена за одно целое с основной пластиной 55 держателя 7 образца. Но альтернативно возможно также, чтобы поверхность 39 прилегания была выполнена на пластине прилегания, которая затем закреплена на держателе 7 образца, предпочтительно свинчена с основной пластиной 55.

Держатель 7 образца имеет по меньшей мере один приемный элемент под образец, здесь три приемных элемента 57 под образец. Эти приемные элементы 57 под образец предназначены для приема медицинских полых тел 59, которые могут быть выполнены, в частности, в виде шприцев или в виде карпул. В частности, приемные элементы 57 под образец, здесь в виде защелкивающихся приемных элементов, предназначены для медицинских полых тел 59, причем эти медицинские полые тела 59 могут просто защелкиваться в защелкивающиеся приемные элементы. Приемные элементы 57 под образец изготовлены предпочтительно из по меньшей мере одного полимерного материала. Они могут быть изготовлены литьем под давлением, в частности литьем полимерного материала под давлением, или посредством генеративного способа изготовления, в частности способа трехмерной печати.

На фиг.4 показано изображение сечения держателя 7 образца вдоль плоскости поперечного сечения на высоте выполненного в виде круглого штифта первого позиционирующего элемента 41.

Одинаковые и функционально одинаковые элементы принципиально на всех фигурах снабжены одинаковыми ссылочными позициями, так что ссылаемся на предшествующие части описания.

С помощью фиг.4, в частности, поясняется, что фиксирующий элемент 45 выполнен в виде тягового крючка. Он имеет, в частности, вводный скос 61, предпочтительно в виде части конической вводной области, причем этот вводный скос 61 предназначен для того, чтобы при вводе фиксирующего элемента 55 в стопорный вырез ответного фиксирующего элемента 29 тиснить стопорный элемент 31 против предварительного натяга в его разъединенное положение. В направлении ввода за вводным скосом на фиксирующем элементе 45 выполнена блокировочная выемка 63, в которую защелкивается (заскакивает) стопорный элемент 31 после прохождения вводного скоса 61, при этом он под предварительным натягом снова тесниться в свое застопоренное положение. При этом фиксирующий элемент 45 имеет в блокировочной выемке 63 на обращенной к вводному скосу 61 стороне скос 65 набегания, по которому стопорный элемент 31 сбегает при смещении в свое застопоренное положение, при этом, как в клиновой передаче, он втягивает фиксирующий элемент 45 дальше в стопорный вырез ответного фиксирующего элемента 29 и тем самым одновременно держатель 7 образца к ответному держателю 5. При этом также поверхность 39 прилегания и ответная поверхность 23 прилегания плотно, предпочтительно без зазора и по всей поверхности прижимаются друг к другу.

На фиг.5 показана контропорная часть 67, которая предназначена для крепления на одном из приемных элементов 19, 21 под держатель образца ответного держателя 5. Эта контропорная часть 67, точно так же, как и держатель 7 образца, имеет плоскую поверхность 39 прилегания, позиционирующие элементы 41, 43 и фиксирующий элемент 45, и поэтому предназначена идентично для того же, что и держатель 7 образца, так что в этой связи ссылаемся на его описание. В частности, контропорная часть 67 может располагаться на приемном элементе 19, 21 под держатель образца ответного держателя 5 вместо держателя 7 образца. Предпочтительно для контроля медицинских полых тел 59 на первом, верхнем приемном элементе 19 под держатель образца ответного держателя 5 располагается держатель 7 образца, причем на втором, нижнем приемном элементе 21 под держатель образца располагается контропорная часть 67. Эта контропорная часть 67 включает в себя при этом контропоры 69, которые предназначены и согласованы с медицинскими полыми телами 59 для того, чтобы при измерении сил растяжения и/или сжатия на медицинских полых телах 59 с помощью силоизмерительного устройства 1 они опирались в или на контропору 69. Таким образом силы растяжения и/или сжатия на медицинских полых телах 59 могут измеряться особенно заданным и воспроизводимым образом.

На фиг.6 показано изображение другого примера осуществления держателя 7 образца, у которого здесь указанный по меньшей мере один приемный элемент под образец выполнен не в виде приемного элемента для медицинского полого тела 59, а, напротив, в виде контропоры 71 для силоизмерительного датчика 73. При этом держатель 7 образца имеет здесь три такие контропоры 71 для трех силоизмерительных датчиков 73, при этом, однако, для лучшей наглядности изображен только один силоизмерительный датчик 73. Контропоры 71 для силоизмерительных датчиков 73 выполнены здесь в виде надвижных штифтов 75. Силоизмерительные датчики 73 могут с помощью надвижного продолжения 77, предпочтительно с геометрическим замыканием, надвигаться на надвижные штифты 75. В остальном, в частности в отношении крепления держателя 7 образца на ответном держателе 5, изображенный здесь держатель 7 образца выполнен идентично поясненному ранее держателю 7 образца, который изображен, в частности, на фиг.3 и 4. То есть, в частности, он может крепиться вместо этого примера осуществления держателя 7 образца на одном из приемных элементов 19, 21 под держатель образца, в частности на втором, нижнем приемном элементе 21 под держатель образца ответного держателя 5. Если изображенный на фиг.6 держатель 7 образца крепится на ответном держателе 5, в частности на втором, нижнем приемном элементе 21 под держатель образца, предпочтительно первый, верхний приемный элемент 19 под держатель образца остается свободным.

Соединяемые со вторым примером осуществления держателя 7 образца в соответствии с фиг.6 силоизмерительные датчики 73 имеют предпочтительно особенно высокую точность для измерения силы, в частности, более высокую точность, чем измерительные средства, применяемые стандартным образом для измерения сил растяжения и/или сжатия силоизмерительного устройства 1. Таким образом, посредством держателя 7 образца в соответствии с фиг.6 и силоизмерительных датчиков 73 можно калибровать силоизмерительное устройство 1. При этом силоизмерительные датчики 73 применяются как бы в качестве калибровочных образцов.

В целом оказывается, что с помощью предложенной здесь крепежной системы 3, держателя 7 образца и ответного держателя 5 возможно высокоточное, быстрое и воспроизводимое крепление образцов/калибровочных образцов/калибровочных устройств и других устройств, а также быстрая их смена, в частности также между разными видами образцов.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Крепежная система для крепления держателя образца на силоизмерительном устройстве имеет держатель образца и находящийся со стороны силоизмерительного устройства ответный держатель, который расположен на силоизмерительном устройстве. Ответный держатель имеет по меньшей мере один приемный элемент под держатель образца. Держатель образца имеет плоскую поверхность прилегания. Приемный элемент под держатель образца имеет плоскую ответную поверхность прилегания. Держатель образца имеет также по меньшей мере один позиционирующий элемент и один фиксирующий элемент. Приемный элемент под держатель образца имеет ответный позиционирующий элемент и ответный фиксирующий элемент. Силоизмерительное устройство содержит крепежную систему. Держатель образца предназначен для применения в упомянутой крепежной системе. Ответный держатель предназначен для применения в упомянутой крепежной системе. Достигается увеличение скорости и повышение точности измерения образцов. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Крепежная система (3) для крепления держателя (7) образца на силоизмерительном устройстве (1), имеющая

- держатель (7) образца и

- находящийся со стороны силоизмерительного устройства ответный держатель (5), который выполнен или расположен на силоизмерительном устройстве (1) или выполнен с возможностью неподвижного соединения с силоизмерительным устройством (1), причем этот ответный держатель (5) имеет по меньшей мере один приемный элемент (19, 21) под держатель образца, причем

- держатель (7) образца имеет плоскую поверхность (39) прилегания, а приемный элемент (19, 21) под держатель образца имеет плоскую ответную поверхность (23) прилегания, причем

- держатель (7) образца имеет также по меньшей мере один позиционирующий элемент (41, 43) и один фиксирующий элемент (45), а

- приемный элемент (19, 21) под держатель образца имеет по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент (25, 27) и один ответный фиксирующий элемент (29), причем

- позиционирующий элемент (41, 43) и ответный позиционирующий элемент (25, 27) предназначены для того, чтобы вместе с поверхностью (39) прилегания и ответной поверхностью (23) прилегания однозначно устанавливать относительное положение между держателем (7) образца и ответным держателем (5), и причем

- фиксирующий элемент (45) и ответный фиксирующий элемент (29) предназначены для того, чтобы удерживать друг с другом держатель (7) образца и ответный держатель (5), а также теснить друг к другу поверхность (39) прилегания и ответную поверхность (23) прилегания.

2. Крепежная система (3) по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один элемент, выбранный из указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента (41, 43) и указанного по меньшей мере одного ответного позиционирующего элемента (25, 27), выполнен в виде установочного штифта, причем другой элемент, выбранный из указанного по меньшей мере одного ответного позиционирующего элемента (25, 27) и указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента (41, 43), выполнен в виде установочной проточки.

3. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что держатель (7) образца имеет в качестве указанного по меньшей мере одного позиционирующего элемента первый позиционирующий элемент (41) и второй позиционирующий элемент (43), причем ответный держатель (5) имеет в качестве указанного по меньшей мере одного ответного позиционирующего элемента первый ответный позиционирующий элемент (25) и второй ответный позиционирующий элемент (27), причем выполнены:

a) первый позиционирующий элемент (41) в виде круглого штифта, второй позиционирующий элемент (43) в виде мечеобразного штифта или плоского штифта, первый ответный позиционирующий элемент (25) в виде установочной проточки и второй ответный позиционирующий элемент (27) в виде установочной проточки, или

b) первый позиционирующий элемент (41) в виде круглого штифта, второй позиционирующий элемент (43) в виде установочной проточки, первый ответный позиционирующий элемент (25) в виде установочной проточки и второй ответный позиционирующий элемент (27) в виде мечеобразного штифта или плоского штифта, или

c) первый позиционирующий элемент (41) в виде установочной проточки, второй позиционирующий элемент (43) в виде мечеобразного штифта или плоского штифта, первый ответный позиционирующий элемент (25) в виде круглого штифта и второй ответный позиционирующий элемент (27) в виде установочной проточки, или

d) первый позиционирующий элемент (41) в виде установочной проточки, второй позиционирующий элемент (43) в виде установочной проточки, первый ответный позиционирующий элемент (25) в виде круглого штифта и второй ответный позиционирующий элемент (27) в виде мечеобразного штифта или плоского штифта.

4. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один элемент, выбранный из фиксирующего элемента (45) и ответного фиксирующего элемента (49), выполнен в виде тягового крючка, причем другой элемент, выбранный из ответного фиксирующего элемента (29) и фиксирующего элемента (45), выполнен в виде стопорного выреза.

5. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что стопорный вырез имеет предварительно натянутый в застопоренное положение стопорный элемент (31).

6. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что держатель (7) образца имеет по меньшей мере один приемный элемент (57) под образец, предпочтительно три приемных элемента (57) под образцы.

7. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один крепежный элемент (57) под образец выполнен в виде

a) защелкивающегося приемного элемента для медицинского полого тела (59), или

b) контропоры (71) для силоизмерительного датчика (73).

8. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что на ответном держателе (5) выполнен и/или расположен сборный резервуар для жидкостей.

9. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что ответный держатель (5) имеет в качестве указанного по меньшей мере одного приемного элемента (19, 21) под держатель образца два приемных элемента (19, 21) под держатель образца.

10. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что крепежная система (3) имеет контропорную часть (67), которая предназначена для крепления на указанном по меньшей мере одном приемном элементе (19, 21) под держатель образца ответного держателя (5).

11. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный по меньшей мере один, выполненный в виде защелкивающегося приемного элемента приемный элемент (57) под образец держателя (7) образца изготовлен посредством литья под давлением или посредством генеративного способа изготовления, в частности способа трехмерной печати.

12. Крепежная система (3) по одному из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что поверхность (39) прилегания выполнена на пластине прилегания, которая закреплена на держателе (7) образца, и/или что ответная поверхность (23) прилегания выполнена на ответной пластине (37) прилегания, которая закреплена на ответном держателе (5).

13. Силоизмерительное устройство (1) с крепежной системой (3) по одному из пп.1-12.

14. Силоизмерительное устройство (1) по п.13, предназначенное для измерения сил растяжения и/или сжатия на медицинских полых телах (59).

15. Держатель (7) образца, имеющий плоскую поверхность (39) прилегания, по меньшей мере один позиционирующий элемент (41, 43) и один фиксирующий элемент (45), при этом держатель (7) образца предназначен для применения в качестве держателя (7) образца крепежной системы по одному из пп.1-12.

16. Ответный держатель (5), имеющий по меньшей мере один приемный элемент (19, 21) под держатель образца, причем этот приемный элемент (19, 21) под держатель образца имеет плоскую ответную поверхность (23) прилегания, по меньшей мере один ответный позиционирующий элемент (25, 27) и один ответный фиксирующий элемент (29), и при этом ответный держатель (5) предназначен для применения в качестве ответного держателя (5) крепежной системы по одному из пп.1-12.