CN117500455A - 改进型便携式物质注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于注射物质的便携式装置，该便携式装置包括供应电路，该供应电路包括：腔室，该腔室具有带出口孔的第一端和第二开口端；活塞，该活塞从该第二端向该腔室内部延伸，该腔室具有可通过活塞的移动而变化的容积；第一电动机(12)，该第一电动机用于使该活塞移动，该腔室的该出口孔连接到可缩回注射针(11)，以便向该针供应该腔室的内容物。根据本发明，‑在该注射装置包括注射装置主体的情况下，该供应电路放置在该便携式注射装置主体中，‑该注射装置主体包括用于在第一位置和第二位置之间驱动该针(11)的系统，在该第一位置，该针被容纳在该注射装置的主体内部，在该第二位置，该针(11)从该注射装置的主体突出，用于驱动该注射针(11)的系统包括与该第一电动机(12)不同的第二电动机(13)，使得缩回/展开该注射针(11)的功能和加注/排出一剂量物质的功能彼此分离。

Description

改进型便携式物质注射装置

技术领域

本发明领域涉及向一种或多种动物施用物质的装置，例如，给药枪。

本发明领域更具体地涉及一种便携式注射装置，其中用于移动其可缩回针的系统和用于通过该针卸载一剂量物质的系统是分开的，该注射装置也更加紧凑和轻便。

本发明领域还涉及一种用于管理这种注射装置的方法，该方法使得能够通过减少连续两次注射之间重置该注射装置所需的停滞时间来更快速地治疗整群动物。

背景技术

在动物生产领域中已知将药物或疫苗等物质施用于动物群，以使它们保持良好的健康。

对牲畜等动物进行各种疾病的治疗或疫苗接种，不仅可以改善这些动物的健康状况，提高动物群的收益，而且也是动物源食品生产的一个重要因素。

已知通过注射枪施用这样的物质，以促进整群动物的治疗或疫苗接种。

因此，在现有技术中存在各种注射枪。

本申请人名下的专利申请WO 2016/108187 A1提出了一种便携式注射装置，该便携式注射装置包括具有把手的壳体和容纳在该壳体中的可缩回针。

这种便携式注射装置为操作者增强了安全性，因为该便携式注射装置包括用于检测使用者对装置的把手的抓握的第一传感器和用于检测动物的存在的第二传感器。

该注射装置还包括处理电路，该处理电路被配置为从第一传感器接收指示使用者握持把手的第一信号，并且从第二传感器接收指示检测到动物的第二信号。只有在接收到这两个信号时，注射装置才会将壳体外部的针伸入动物体内，并在针完全伸入动物体内后向动物体内输送一剂量的药物。

虽然取得了良好的效果，但该注射装置也可以改进。

事实上，在一方面针从注射装置的外壳中伸出并进入该外壳的移动以及另一方面通过该针排出要输送的物质剂量，都是由包括单个电动机的单个运动线路来保证的。

因此，需要附加的机械部件(例如，弹簧推杆)来区分两种移动，这些移动的每个移动与不同的功能相关联：针移动并且活塞移动，以排出腔室的内容物。

然而，每次施用一种物质后，电机都必须执行一个完整的冲程，一直冲到注射器的后部，以便为针出口处所需的弹簧推杆重新正确填料。

此外，用新剂量的物质重新装载注射装置仅在推杆已经被重新填料并且电机已经停止之后进行。

这就导致注射装置在向动物施用物质后的复位时间相对较长，从而导致整群动物的治疗操作明显减慢。

此外，已知的是，现有技术的注射装置是笨重的，并且因此当这个人必须治疗大量动物时可能导致增加操作者疲劳，尤其是因为他们必须能够单手使用这样的注射装置。

因此，迫切需要一种用于向动物(例如，小猪)施用兽药的装置，该装置的原始设计使得能够克服上述现有技术的缺点。

本发明的主题

本发明旨在克服现有技术的缺点，提出了一种便携式物质注射装置，其设计和操作模式简单，在向动物施用物质后，其复位时间或不可用时间大大缩短，从而可以更快地治疗整群动物。

本发明的另一个目的是大大减轻物质注射装置的重量。

本发明的另一个目的是，这种物质注射装置体积较小，重心位置适中，便于使用者抓握。

本发明还涉及一种用于管理这种注射装置的方法，可以缩短这种注射装置在连续两次物质施用之间的复位时间或不可用时间。

发明内容

为此，本发明涉及一种便携式物质注射装置，该便携式物质注射装置包括供应电路，该供应电路包括：腔室，该腔室包括具有出口孔的第一端和第二开口端；活塞，该活塞从该第二端向所述腔室内部延伸，所述腔室具有随着该活塞的移动而变化的容积；第一电动机，该第一电动机用于确保所述活塞的移动，所述腔室的所述出口孔连接到可缩回注射针，以向该针供应所述腔室的内容物。

根据本发明，

-所述注射装置包括注射装置主体，所述供应电路放置在所述便携式注射装置主体中，以及

-注射装置主体包括用于在第一位置和第二位置之间驱动所述针的系统，在该第一位置，该针被容纳在该注射装置的主体内部，在该第二位置，该针突出到该注射装置的主体外部，用于驱动所述针的所述系统包括与所述第一电动机分开的第二电动机，使得缩回/展开注射针的功能和加注/排出一剂量物质的功能在另一方面分离。

这种注射装置有利地使得能够分离可缩回针驱动系统和机械系统，从而使得能够通过该针卸载一剂量的物质。

这种便携式注射装置可被实施为向牲畜施用物质，尤其是猪、绵羊、小牛、牛、山羊等，但也可以是狗和猫。

根据该便携式物质注射装置的一个实施方案，该便携式物质注射装置包括用于使第一电动机和第二电动机同步的装置，使得在注射所述物质之后同时或并行地执行针的重新进入和腔室的加注。

例如，所述便携式装置可以包括能够控制第一电动机和第二电动机两者的电子控制单元，所述电子控制单元被配置为使第一电动机和第二电动机同步。

这大大节省了治疗活体动物的时间。例如，测试表明，对于2mL剂量的物质，在整个周期内节省490ms。

根据该便携式物质注射装置的另一实施方案，第一电动机是步进电机。

为了驱动所述活塞在腔室内部进行平移移动，该步进电机使旋转/平移移动转换系统旋转。

该旋转/平移移动转换系统优选地为滚珠丝杠/螺母系统。

另选地，该系统也可以是包括小齿轮和带的系统或者甚至是小齿轮/齿条系统。

滚珠丝杠/螺母系统由于重量较轻而受到青睐，相对于其他已知的驱动系统，其重量可减轻百分之四十(40％)，最好是百分之三十四(34％)。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，所述针的所述驱动系统包括由伺服电机移动的驱动构件。

伺服电机的实施有利地使得不使注射装置负担过重成为可能，仅通过例示，伺服电机的重量仅为几十克。

有利地，该驱动构件是连杆/曲柄系统。另选地，也可以是枢转连杆。

伺服电机使得可以使连杆旋转移动，然后连杆使注射针平移移动。这种配置有利地使得能够限制注射针的驱动系统的体积。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，该注射针由所述供应电路承载，所述驱动构件连接到所述供应电路，使得当所述驱动构件由所述伺服电机移动时，所述供应电路移动到所述注射装置主体中，以使所述针在其第一位置与第二位置之间移动。

因此，针在其第一位置和其第二位置之间的移动由供应电路作为整体的移动确保。

优选地，驱动构件刚性地连接到第一电机，以便移动该电机。

有利地，该驱动构件和该伺服电机放置在注射装置主体中的该供应电路下方。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，并且作为前述实施方案的替代，所述针由与所述供应电路分开的针支撑件承载，所述驱动构件连接到所述针支撑件，以使所述针在其第一位置与第二位置之间移动。

供应电路和包括所述针及其自身的驱动系统的组件然后通过在注射装置主体中彼此间隔开而不同。

只有可缩回注射针通过诸如管等柔性连接件连接到腔室的出口端口，以在其卸载期间接收该腔室的内容物。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，该便携式物质注射装置包括抓握把手。

该抓握把手可选地相对于注射装置的主体部分的纵向轴线倾斜，或者形成大于或等于90°的角度，针容纳在该注射装置中并且该针沿着该纵向轴线移动。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，该注射装置包括抓握把手，供应电路至少部分地容纳在该抓握把手中。

更一般地，当主体部分保持平行于地面表面时，该供应电路的至少一部分(尤其是其腔室)非水平地布置在该便携式物质注射装置中。

有利地，这种配置便于排出被吸入供应电路中的任何气穴。

此外，便携式注射装置的重心位于操作者的手腕的正上方，从而给予注射装置易于握持的印象。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，该便携式物质注射装置包括电子模块，该电子模块被配置为根据施加到该第一电动机的转子的阻力扭矩来调节第一电动机的线圈的供应信号。

因此，一旦待施用的新物质被引入到腔室中，调节第一电动机的线圈的供应信号、给定频率和给定波形，以将活塞移动到腔室中，以便将其排出，这是自动的。作为示例，该供应信号是正弦波。

根据该便携式物质注射装置的又一个实施方案，所述腔室的尺寸被设定为确定待施用于动物的注射剂量。

仅通过例示，该腔室是中空圆柱体。

优选地，所述腔室的容积在零(0)mL和十(10)mL之间，优选地在零(0)mL和五(5)mL之间。

例如，该腔室的容积为三(3)mL。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，该便携式物质注射装置包括从以下各项中选择的一个或多个元件：

-移动传感器，例如，加速度计、倾斜仪、陀螺测试仪，

-温度传感器，

-湿度传感器，

-时间传感器，例如，时钟、日历等，

-位置传感器，例如，GPS/GALILEO装置、地理定位装置、标签等，

-非接触式通信装置，和/或

-用于与网络通信的无线通信模块。

优选地，该便携式装置是连接到网络以发送和/或接收数据的装备。

可以使用诸如Wifi、Lifi、以太网等本地网络或者可以是几种类型(2G、3G、4G、5G)的蜂窝接入网来执行通信，每种类型的网络根据几种蜂窝接入技术(2G：EDGE、GPRS；3G：UMTS、HSDPA、HSUPA、HSPA、HSPA+；4G：LTE、5G)是可接入的。

另选地，该便携式装置还可以是具有低能耗的无线通信模块，例如，被配置为根据以下协议之一进行通信的模块：蓝牙、Sigfox、LoRa、THREAD、Wifi Halow或ZigBee。

加速度计可以被实施为在将所述物质注射到动物体内期间测量便携式装置的倾斜角度。温度传感器可以用于测量该物质在其注射期间的温度。

非接触式通信装置可以是RFID(射频)读取器或NFC(近场通信)读取器，尤其用于识别带有个体识别标签或标记的动物。

从不同来源收集的所有这些信息可以确保对所进行的每次注射的质量进行监测和评分。

该信息还可用于确定用罐(例如，向腔室供应所述物质的瓶)进行的注射的次数。当达到预定阈值时，可以向操作者发出警报信号，以防止所需的罐更换。

该便携式物质注射装置还可以包括一个或多个压力传感器，以确定例如与动物的接触，以便触发针的拔出和注射。

该便携式物质注射装置还可以包括用于测量液位及其电池用量的探针。

根据该便携式物质注射装置的又一实施方案，该便携式物质注射装置包括能够控制所述第一电机和第二电机的主单元，所述主单元包括处理器和一组软件指令，当软件指令由所述处理器执行时，该软件指令使得能够实现用于管理物质注射装置的方法，其中所述针处于其第二位置并且所述腔室的内容物已被排出，所述腔室在所述针从其第二位置移动到其第一位置期间填充有所述物质。

当然，术语“处理器”被理解为表示任何可编程装置。

本发明还涉及一种用于管理物质注射装置的方法，该物质注射装置包括供应电路，该供应电路包括：腔室，该腔室包括具有出口孔的第一端和第二开口端；活塞，该活塞从该第二端向所述腔室内部延伸，所述腔室具有随着活塞的移动而变化的容积；第一电动机，该第一电动机用于确保所述活塞的移动，所述腔室的所述出口孔连接到可缩回注射针，以向该针供应所述腔室的内容物。

根据本发明，

-注射装置主体包括用于在第一位置和第二位置之间驱动所述针的系统，在该第一位置，针被容纳在注射装置的主体内部，在该第二位置，针突出到注射装置的主体外部，用于驱动所述针的所述系统包括与所述第一电动机分开的第二电动机，使得缩回/展开注射针的功能和加注/排出一剂量物质的功能分离，

-在所述针从其第二位置移动到其第一位置期间，所述腔室填充有所述物质。

优选地，所述腔室完全填充有所述物质，以在不迟于所述针到达其第一位置时确定要注射的新剂量。

本发明还涉及一种包括指令的计算机程序，当所述程序在计算机上执行时，这些指令适于实施用于管理如上所述的物质注射装置的每个步骤。

这种计算机程序可从通信网络下载和/或记录在计算机可读介质上和/或可由处理器执行。

本发明还涉及使用如上所述的物质注射装置用于向动物施用活性物质，例如，兽药产品、非治疗性制剂、维生素、疫苗等。

附图说明

本发明的其他优点、目的和具体特征将从以下参考附图的描述中变得明显，这些描述出于解释的目的而不以任何方式进行限制，其中：

图1

[图1]是根据本发明的具体实施方案的物质注射装置的透视图；

图2

[图2]是图1的注射装置的剖视图，示出了注射装置主体内注射针的驱动系统的布置和供应所述针的电路的布置；

图3

[图3]是用于驱动图1的注射装置的注射针的系统的透视图；

图4

[图4]是根据本发明的第二实施方案的注射装置的剖视图，注射装置主体内的注射针的驱动系统的布置和所述针的供应电路的布置是可见的；

图5

[图5]是根据本发明的第三实施方案的注射装置的剖视图。

具体实施方式

附图和下面的描述基本上包含某种性质的元件。因此，它们不仅用于更好地理解本发明，而且在适当的情况下有助于对本发明进行定义。

首先，应当指出的是，附图不是按比例绘制的。

图1至图3示意性地示出了根据本发明的第一实施方案的便携式物质注射装置。

该注射装置10包括可缩回针11，用于向动物(此处为小猪)注射物质。以已知的方式，该注射针11是由不锈钢制成的皮下注射针。

该注射装置10包括用于排出待通过该注射针11输送的一剂量物质的流体供应电路。

该供应电路(部分地示出)包括腔室，该腔室在此处具有中空圆柱形主体，该中空圆柱形主体包括第一端和第二开口端，该第一端具有出口孔，该出口孔出现在与注射针11的内通道流体连通的管上，活塞从该第二端向该腔室内部延伸。

活塞头的外围也是圆柱形的，确保与腔室内壁的流体密封性。因此，通过移动其中的活塞，该腔室的容积是可变的。

该腔室的最大容积限定了待施用于小猪的物质的剂量，例如，3mL的剂量。

为了确保该活塞在腔室内部的移动，该注射装置包括步进电机12。该步进电机12使旋转/平移移动转换系统旋转，该系统在此处是滚珠丝杠/螺母系统。

因此，包括步进电机12和滚珠丝杠/螺母系统的该驱动单元可以使活塞在腔室内部平移移动，从而改变腔室的容积，并通过注射针11排出腔室内的内容物。

用于驱动注射针11的系统就其本身而言包括伺服电机13，该伺服电机产生足够的扭矩，以使针11刺入小猪的肩部。

因此，用于驱动注射针11的系统和用于通过该注射针11卸载一剂量的物质的系统各自包括它们自己的电机。

为了使注射针11在其第一位置和其第二位置之间移动，伺服电机13旋转驱动构件，该驱动构件在此处是连杆/曲柄系统14。轴承15确保了注射针11在其两个极限位置之间的线性移动。

包括第一电动机12、螺杆/螺母系统、活塞和腔室的供应电路在此处有利地容纳在注射装置10的抓握把手16中。

这种布置的直接优点在于，供应电路非水平地布置在注射装置10的外壳中，而是其腔室朝上，更容易驱除已经被吸入供应电路中的任何气泡。

另外，这种配置允许注射装置10更紧凑，同时确保使用者更好地抓握，系统的重心被更好地定位。

因此，由此可见，图1至图3中所示的注射装置的原始设计确保了注射装置更加紧凑、重量更轻，从而减轻操作者在执行任务时的疲劳程度。

图4是根据本发明的第二实施方案的便携式物质注射装置的剖视图。

带有与图1至图3中所示附图标记相同的附图标记的元件表示相同的对象，下面将不再对其进行描述。

图4的便携式注射装置20与图1至图3中所示的便携式注射装置的不同之处在于，伺服电机13和连杆/曲柄组件14布置在该便携式装置的主体中，位于供应电路下方。因此，连杆/曲柄组件14将伺服电机13连接到第一电动机12，这样伺服电机13带动连杆旋转移动，就能使第一电动机12在由注射装置20的外壳限定的空间内部平移移动。

与注射针的注射电路的其余部分(该电路还承载注射针11)连接的第一电动机12的平移移动使得能够将该注射针从便携式注射装置20的外壳中移出以及移入该外壳中。

图5是根据本发明的第三实施方案的便携式注射装置30的剖视图。

带有与图1至图3中所示附图标记相同的附图标记的元件表示相同的对象，下面将不再对其进行描述。

该注射装置30包括用于通过其注射针11排出待注射物质的流体供应电路。

该供应电路(部分地示出)包括腔室31，该腔室在此处具有中空圆柱形主体，该中空圆柱形主体包括第一端和第二开口端，该第一端具有出口孔32，该出口孔出现在与注射针11的内通道流体连通的管(未示出)上，活塞33从该第二端向该腔室31内部延伸。

该便携式注射装置30还包括显示屏34，该显示屏使得操作者能够从菜单中选择功能。设置有处理器的电子模块35使得能够管理显示器和软件，从而能够操作注射装置30。

Claims (15)

1.一种便携式物质注射装置，所述便携式物质注射装置包括供应电路，所述供应电路包括：腔室，所述腔室包括具有出口孔的第一端和第二开口端；活塞，所述活塞从所述第二端向所述腔室内部延伸，所述腔室具有随着所述活塞的移动而变化的容积；第一电动机(12)，所述第一电动机用于确保所述活塞的所述移动，所述腔室的所述出口孔连接到可缩回注射针(11)，以向所述针供应所述腔室的内容物，其特征在于，

-所述注射装置包括注射装置主体，所述供应电路放置在所述便携式注射装置主体中，

-所述注射装置主体包括用于在第一位置和第二位置之间驱动所述针(11)的系统，在所述第一位置，所述针被容纳在所述注射装置的所述主体内部，在所述第二位置，所述针(11)突出到所述注射装置的所述主体外部，用于驱动所述针(11)的所述系统包括与所述第一电动机(12)分开的第二电动机(13)，使得缩回/展开所述注射针(11)的功能和加注/排出一剂量的物质的功能分离。

2.根据权利要求1所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述便携式物质注射装置包括用于使所述第一电动机和所述第二电动机同步的装置，使得在注射所述物质之后同时执行所述针的重新进入和所述腔室的加注。

3.根据权利要求1或2所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述第一电动机(12)是步进电机。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述注射针(11)的所述驱动系统包括由伺服电机(13)移动的驱动构件。

5.根据权利要求4所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述驱动构件是连杆/曲柄系统(14)。

6.根据权利要求4或5所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述注射针(11)由所述供应电路承载，所述驱动构件连接到所述供应电路，使得当所述驱动构件由所述伺服电机(13)移动时，所述供应电路移动到所述注射装置主体中，以使所述针在其第一位置与第二位置之间移动。

7.根据权利要求6所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述驱动构件刚性地连接到所述第一电动机(12)。

8.根据权利要求4或5所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述注射针(11)由与所述供应电路分开的针支撑件承载，所述驱动构件连接到所述针支撑件，以使所述针在其第一位置与第二位置之间移动。

9.根据前述权利要求中任一项所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述便携式物质注射装置包括抓握把手(16)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的便携式物质注射装置，其特征在于，当主体部分保持平行于地面表面时，所述供应电路的至少一部分，尤其是其腔室，非水平地布置在所述便携式注射装置中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述便携式物质注射装置包括电子模块，所述电子模块被配置为根据施加到所述第一电动机(12)的转子的阻力扭矩来调节所述第一电动机的线圈的供应信号。

12.根据前述权利要求中任一项所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述腔室的尺寸被设定为确定注射剂量。

13.根据前述权利要求中任一项所述的便携式物质注射装置，其特征在于，所述便携式物质注射装置包括从运动传感器、温度传感器、湿度传感器、时间传感器、位置传感器、非接触式通信装置和/或用于与网络通信的无线通信模块中选择的一个或多个元件。

14.一种用于管理物质注射装置的方法，所述物质注射装置包括供应电路，所述供应电路包括：腔室，所述腔室包括具有出口孔的第一端和第二开口端；活塞，所述活塞从所述第二端向所述腔室内部延伸，所述腔室具有随着所述活塞的移动而变化的容积；第一电动机(12)，所述第一电动机用于确保所述活塞的所述移动，所述腔室的所述出口孔连接到可缩回注射针(11)，以向所述针供应所述腔室的内容物，其特征在于，

-所述注射装置主体包括用于在第一位置和第二位置之间驱动所述针(11)的系统，在所述第一位置，所述针被容纳在所述注射装置的所述主体内部，在所述第二位置，所述针(11)突出到所述注射装置的所述主体外部，用于驱动所述针(11)的所述系统包括与所述第一电动机(12)分开的第二电动机(13)，使得缩回/展开所述注射针(11)的功能和加注/排出一剂量的功能分离，

-在所述注射针(11)从其第二位置移动到其第一位置期间，所述腔室填充有所述物质。

15.根据权利要求14所述的用于管理物质注射装置的方法，其特征在于，所述腔室完全填充有所述物质，以在不迟于所述注射针(11)到达其第一位置时确定待注射的剂量。