CZ22866U1

CZ22866U1 - Variable multiposition injection pump

Info

Publication number: CZ22866U1
Application number: CZ201124822U
Authority: CZ
Inventors: Minarík@Antonín; Smolka@Petr; Mrácek@Aleš; Novák@Libor; Minarík@Martin; Mašlík@Jan
Original assignee: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2011-10-31

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká konstrukce variabilní multipoziční injekční (infuzní) pumpy. Zařízení na tomto a podobném principu jsou využívána všude tam, kde je třeba přesně a definovaně dáv5 kovat kapalinu, zejména v laboratorních, medicínských a průmyslových aplikacích, například pro infuzní pumpy, dávkování kapalin do chromatografíckých kolon, nanášení testovacích kapalin při měření kontaktních úhlů smáčení tuhých povrchů.The technical solution concerns the construction of a variable multiposition injection (infusion) pump. Devices based on this and similar principle are used wherever liquid needs to be dosed accurately and in a defined way, especially in laboratory, medical and industrial applications, eg for infusion pumps, dosing of liquids into chromatographic columns, application of test liquids for measuring contact angles of solid wetting. surfaces.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současné době celá řada výrobců na trhu nabízí široký sortiment injekčních (infuzních) pump. io Tyto pumpy jsou určeny pro injekční stříkačky, které mohou mít rozdílné objemy a provedení.Currently, many manufacturers on the market offer a wide range of injection (infusion) pumps. These pumps are designed for syringes that may have different volumes and designs.

Jinak řečeno, nabízená zařízení jsou řešena jako univerzální vzhledem k typu a velikostí injekční stříkačky, V drtivé většině případů jsou tato zařízení vybavena ovládacím panelem umožňujícím nastavovat objem, respektive rychlost injektované kapaliny. Některá z těchto komerčně dostupných zařízení mají ovládací systém na úrovni dovolující externí řízení procesu pomocí počítače.In other words, the devices offered are designed to be universal with respect to the type and size of the syringe. Some of these commercially available devices have a control system at a level allowing external control of the process by computer.

Univerzální infuzní pumpy v těchto dostupných provedeních mají mnohé výhody, pokud jde o ovládání procesu vstřikování injektované kapaliny. Zřejmou nevýhodou však je to, že takový sofistikovaný a nákladný systém je využit pro práci pouze jediné injekční stříkačky.The universal infusion pumps in these available embodiments have many advantages when it comes to controlling the injection fluid injection process. However, the obvious disadvantage is that such a sophisticated and costly system is used to operate only a single syringe.

Na trhu jsou vedle popsaných typů rovněž dostupné takzvané multipoziční injekční pumpy, které umožňují umístění více injekčních stříkaček do jednoho bloku. Kontinuálním pohybem tohoto bloku přenášeným na písty stříkaček dochází k souběžnému vytlačování kapaliny ze všech vložených injekčních stříkaček. Jednoznačnou výhodou takové multipoziční injekční pumpy je vyšší efektivita využití pohonu i ovládacího mechanismu. Na druhé straně takto uspořádané zařízení přináší i citelnou nevýhodu, kterou je vzájemná závislost funkce jednotlivých injekčních stříkaček. V těchto zařízeních není možné individuálně přerušit dávkování z určité injekční stříkačky bez zastavení pohybu celého stroje.In addition to the types described, so-called multiposition syringes are also available on the market, which allow multiple syringes to be placed in one block. Continuous movement of this block transmitted to the plungers of the syringes results in simultaneous displacement of liquid from all syringes inserted. The clear advantage of such a multiposition syringe pump is the higher efficiency of the drive and control mechanism. On the other hand, this arrangement also presents a significant disadvantage, which is the interdependence of the function of the individual syringes. In these devices, it is not possible to individually interrupt dosing from a particular syringe without stopping the movement of the entire machine.

Podstata technického řešeniThe essence of the technical solution

Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých řešení infuzních a injekčních pump do značné míry odstraňuje variabilní multipoziční injekční pumpa podle technického řešení. Podstata technického řešení spočívá v tom, že multipoziční injekční pumpa je tvořená nosným rámem, na jehož přední části je uchycený multipoziční držák sady injekčních stříkaček souhlasně orientovaných vně nosného rámu; v zadní části nosného rámuje vložený posuvný element spojený s motorem a vybavený multipoziční sadou lineárních vedení nesoucích posuvně uložené tlačné tyče, z nichž každá je umístěná na společné ose s jednou injekční stříkačkou, přičemž tlačná tyč se svým předním koncem opírá o píst této injekční stříkačky a zadní konec tlačné tyče prochází are35 tačním vedením, uchyceným na zadní části nosného rámu a opatřeným elektronickou brzdou. Nosný rám je uvnitř opatřený osově umístěným tlačným/tažným šroubem procházejícím skrze posuvný element do přední části nosného rámu, a dále lineární vedení tlačných tyčí jsou vybavená elektronickou aretací.These disadvantages and drawbacks of the prior art infusion and injection pump solutions are largely overcome by the variable multiposition injection pump of the present invention. The principle of the technical solution consists in that the multiposition injection pump is formed by a support frame, on the front part of which there is mounted a multiposition syringe holder of a set of syringes, which are oriented in the same way outside the support frame; at the rear of the support frame, an intermediate slider connected to the engine and equipped with a multiposition set of linear guides carrying displaceably mounted push rods each located on a common axis with one syringe, the push rod with its forward end resting on the syringe plunger; and the rear end of the push rod extends through the guide rail mounted at the rear of the support frame and provided with an electronic brake. The support frame is provided with an axially positioned push / pull bolt extending through the sliding element to the front of the support frame, and the linear guides of the push rods are equipped with an electronic detent.

Variabilní multipoziční injekční pumpa podle technického řešení má s výhodou lineární vedení tlačných tyčí vedle elektronické aretace současně vybavená manuální aretací.The variable multiposition injection pump according to the invention preferably has a linear guide of the push rods, in addition to the electronic stop, simultaneously equipped with a manual stop.

Hlavní předností variabilní multipoziční injekční pumpy podle technického řešení je možnost nezávisle aktivace/deaktivace chodu jednotlivých injekčních stříkaček pomocí příslušných tlačných tyčí, které jsou individuálně aretovány/dearetovány, ať už manuálně nebo automaticky, podle zadaných požadavků. Je-li použito automatické řízení, je obstaráváno externím ovladačem pomocí PC. Tím je umožněno definovaně dávkovat jednotlivé kapaliny podle předem nastaveného programu, například i přerušovaně během jediné dávkovači operace. Variabilita celého systé- 1 CZ 22866 Ul mu, daná již samotným konstrukčním řešením, se tak dále významně zvyšuje. Pokud jde o ostatní požadované parametry a funkce, variabilní multipoziční injekční pumpa podle technického řešení je ve všech ohledech srovnatelná s předními komerčně dostupnými zařízeními, zejména pokud jde o přesnost a spolehlivost dávkování, současně však zajišťuje i ekonomicky úsporný provoz.The main advantage of the variable multiposition injection pump according to the technical solution is the possibility to independently activate / deactivate the operation of individual syringes by means of respective push rods, which are individually locked / deactivated, either manually or automatically, according to specified requirements. If automatic control is used, it is provided by an external controller via a PC. This makes it possible to dispense the individual fluids in a defined manner according to a preset program, for example intermittently during a single dispensing operation. The variability of the whole system, given by the design itself, thus increases significantly. Regarding the other required parameters and functions, the variable multiposition injection pump according to the invention is in all respects comparable to the leading commercially available devices, especially in terms of dosing accuracy and reliability, but at the same time ensures economical operation.

Přehled obrázku na výkreseOverview of the figure in the drawing

K bližšímu objasnění podstaty technického řešení slouží následující výkres, který představuje jako konkrétní příklad provedení variabilní třípoziční injekční pumpu se třemi injekčními stříkačkami v prostorovém pohledu.The following drawing illustrates a variable three-position injection pump with three syringes in a spatial view.

Příklad provedení technického řešeni ío Jak je vidět z přiloženého výkresu, základem variabilní třípoziční injekční pumpy je nosný rám I, na jehož přední části je uchycený třípoziční držák 2 sady injekčních stříkaček 3 orientovaných směrem dopředu, takže výstup tekutiny se nachází vně nosného rámu 1. Současně je v zadní části nosného rámu i vložený posuvný element 4, který je spojený s motorem 5. Tento posuvný element 4 nese třípoziční sadu lineárních vedení 6, představovaných dvojicí otvorů pro posuvně uložené tlačné tyče 7, z nichž každá je umístěná na společné ose s jednou injekční stříkačkou 3. Každá tlačná tyč 7 se svým předním koncem opírá o píst 8 příslušné injekční stříkačky 3 a zadní konec tlačné tyče 7 prochází aretačním vedením 9, uchyceným na zadní části nosného rámu 1. Dvojice individuálně posuvné tlačné tyče 7 a injekční stříkačky 3 představuje základní pracovní jednotku celého zařízení. Přitom je lineární vedení 6 tlačné tyče vybaveno manuální aretací 12DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As can be seen from the accompanying drawing, the base of the variable three-position injection pump is based on a support frame 1, on the front of which a three-position holder 2 of a syringe set 3 is mounted forwardly. In the rear part of the support frame there is also an intermediate sliding element 4 which is connected to the motor 5. This sliding element 4 carries a three-position set of linear guides 6 represented by a pair of holes for slidingly mounted push rods 7, each located on a common axis with one Each push rod 7 with its front end bears on the plunger 8 of the respective syringe 3 and the rear end of the push rod 7 passes through the arresting guide 9 attached to the rear of the support frame 1. A pair of individually sliding push rod 7 and syringe 3 represents the basic working unit of the whole device. The linear guide 6 of the push rod is provided with a manual lock 12

2o a elektronickou aretací 13 a aretační vedení 9 spojené s nosným rámem 1 je vybaveno elektronickou brzdou 10. Pro vodorovný pohyb posuvného elementu 4 uvnitř nosného rámu 1 je zařízení opatřeno osově umístěným tlačným/tažným šroubem JT procházejícím od motoru 5 skrze posuvný element 4 do přední části nosného rámu 1. Jako motor 5 je použit krokový motor s vysokou přesností pohybu.2o and the electronic arresting 13 and the arresting guide 9 connected to the support frame 1 are provided with an electronic brake 10. For horizontal movement of the sliding element 4 within the support frame 1, the device is provided with an axially positioned push / pull bolt JT passing from the motor 5 through the sliding element 4 into the front A stepper motor with high precision of movement is used as motor 5.

Popsaná variabilní třípoziční injekční pumpa pracuje tak, že se provede uchycení jednotlivých injekčních stříkaček 3 s dávkou kapaliny do třípozičního držáku 2 a nastavení tlačných tyčí 7 do výchozí polohy, kdy se jejich přední konec opírá o píst 8 příslušné injekční stříkačky 3. Aretace lineárního vedení 6 tlačných tyčí 7 je sepnuta a elektronická brzda 10 v aretačním vedení 9 je volná.The described variable three-position injection pump operates by holding the individual syringes 3 with the liquid dose into the three-position holder 2 and adjusting the push rods 7 to the starting position, with their front end resting on the plunger 8 of the respective syringe 3. of the push rods 7 is closed and the electronic brake 10 in the locking line 9 is free.

Po uvedení krokového motoru 5 do chodu je otáčivým pohybem tlačného/tažného šroubu 11 ve vnitřním závitu posuvného elementu 4 vyvozen pohyb posuvného elementu 4 a souběžný pohyb tlačných tyčí 7 směrem dopředu, čímž každá z tlačných tyčí 7 působí tlakem na píst 8 příslušné injekční stříkačky 3 a dochází tak k vytlačování připravené kapaliny. Jestliže dojde u jednotlivé tlačné tyče 2 k uvolnění aretace v lineárním vedení 6 a naopak k sepnutí elektronické brzdy 10 spojené s nosným rámem 1, pohyb tlačné tyče 2 vpřed se zastaví a tím je zastaveno/přeruŠeno dávkování kapaliny z příslušné injekční stříkačky 3. Tento krok nemá vliv na pracovní režim ostatních tlačných tyčí 2 a tedy ostatních injekčních stříkaček 3. Posuvný element 4 se dále pohybuje vpřed, pokud má být v činnosti alespoň jedna stříkačka 3. Limitující pro jednu dávkovači operaci je přední krajní poloha posuvného elementu 4, v níž je možno dosáhnout úplného vytla40 čení připravené dávky kapaliny z injekčních stříkaček 3.Upon actuation of the stepper motor 5, the rotational movement of the push / pull screw 11 in the female thread of the sliding element 4 causes the sliding element 4 to move forward and the push rods 7 to move forward forwards. thus displacing the prepared liquid. If the individual push rod 2 releases the lock in the linear guide 6 and vice versa, engages the electronic brake 10 associated with the support frame 1, the forward push rod 2 stops moving, thereby stopping / interrupting dosing of the liquid from the respective syringe 3. This step it does not affect the operating mode of the other push rods 2 and hence the other syringes 3. The sliding element 4 continues to move forward if at least one syringe 3 is to be operated. The limiting position for the dispensing operation is the forward extreme position of the sliding element 4. it is possible to achieve complete displacement of the prepared liquid dose from the syringes 3.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Variabilní multipoziční injekční pumpa podle technického řešení je využitelná především pro laboratorní, medicínské a průmyslové aplikace (infuzní pumpy, dávkováni kapalin do chromatografických kolon, nanášení testovacích kapalin při měření kontaktních úhlů smáčení tuhých povr45 chů, atd.).Variable multiposition syringe pump according to the technical solution is especially useful for laboratory, medical and industrial applications (infusion pumps, dosing of liquids into chromatographic columns, application of test liquids when measuring contact angles of wetting of solid surfaces, etc.).

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

Variable multiposition syringe pump for dispensing liquid / medicament, characterized in that it is formed by a support frame (1) on the front of which is mounted a multiposition holder (2) of a syringe set (3) correspondingly oriented outside the support frame (1) and at the same time

5 at the rear of the support frame (1) is an intermediate slider (4) coupled to the motor (5) and equipped with a multiposition set of linear guides (6) carrying slidingly mounted push rods (7), each located on a common axis with one syringe (3), the push rod (7) with its front end resting on the plunger (8) of the syringe (3) and the rear end of the push rod (7) passing through the arresting guide (9) attached to the rear of the support frame (3). 1) and provided with an electronic brake (10), the support frame (1) being provided with an axially placed push / pull bolt (11) extending through the slider (4) to the front of the support frame (1), and a linear guide (1) 6) the push rods (7) are equipped with an electronic stop (13).

Variable liquid / drug dosing injection pump according to claim 1, characterized in that the linear guides (6) of the push rods (7) are simultaneously equipped with a manual stop (12).