ES2301684T3 - Dispositivo de control de flujo. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de control de flujo (100) para regular el flujo a través de una longitud del conducto flexible (112) situado a su través, que comprende: (a) un conjunto de caja (102) que comprende: (1) una cremallera inferior (122) que tiene una superficie para soportar una longitud de conducto flexible, la mencionada superficie incluyendo al menos un carril de cremallera (122a, 122b) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal de esta; (2) paredes laterales opuestas primera y segunda (130b, 130b) unidas a la mencionada cremallera inferior; (3) una superficie superior (103) unida a las mencionadas paredes laterales primera y segunda (130a, 130b) en oposición a la mencionada cremallera inferior (122), la mencionada superficie superior teniendo una ranura longitudinal (105); donde la mencionada superficie inferior, las mencionadas paredes laterales opuestas y la mencionada superficie superior, forman un pasaje para el conducto (112) a su través; y (4) tapas de extremo de conexión primera y segunda (118, 120), que contienen cada una un orificio abierto (114, 116) para que el conducto flexible (112) pase a su través, y la mencionada primera tapa de extremo de conexión (118) encerrando un primer extremo abierto del mencionado conjunto de caja (102), y la mencionada segunda tapa de extremo de conexión (120) encerrando un segundo extremo abierto del mencionado conjunto de caja (102); (b) un conjunto de engranajes de piñón (106), que comprende un eje de cilindro (124) cubierto en al menos un extremo por un engranaje de piñón (107a, 107b) con dientes radiales (128); donde el mencionado conjunto de engranajes de piñón está situado en el interior de la mencionada caja y acopla al menos un carril de cremallera (122a, 122b); y (c) un conjunto deslizable (108) que comprende: (1) una superficie exterior (138) que sirve como placa frontal, (2) un separador (144) que se extiende anteriormente desde esta, y (3) una cremallera superior (110) conectada al mencionado separador, donde el mencionado conjunto deslizable (108) está localizado de tal forma que la mencionada placa frontal (138) es exterior a la mencionada superficie superior (103); el mencionado separador (144) se extiende a través de la mencionada ranura (105), y la mencionada cremallera superior (110) es opuesta al menos a un carril de cremallera (122a, 122b), en un rango de separación que facilita el acoplamiento operativo con el mencionado engranaje de piñón (106) contra al menos un carril de cremallera.
Description
Dispositivo de control de flujo.
La presente invención se refiere al campo de los
dispositivos de control de flujo, y más en concreto a un sistema de
apriete con cremallera y piñón, para regular el flujo de fluido o de
gases en conductos flexibles, por ejemplo en tubos médicos para
procedimientos de diálisis extracorporal.
Los conductos o tubos flexibles que llevan
fluidos o gases, son utilizados actualmente en las industrias médica
y farmacéutica así como en montajes de laboratorio, en la industria
química, en las industrias de tinta y de impresión, y para el
desarrollo fotográfico. Estos usos están asistidos por la capacidad
de abrir de forma fija, y cerrar de forma fiable, el conducto
flexible, y en algunos casos también por la capacidad de crear un
flujo parcial estable.
Por ejemplo, muchos procedimientos médicos
modernos requieren el uso de entubados flexibles para retirar fluido
de un paciente o para administrar fluido a un paciente, o para
ambas cosas. Tales procedimientos incluyen alimentación
intravenosa, transfusiones sanguíneas y procesamiento sanguíneo, y
tanto hemodiálisis como diálisis peritoneal. Típicamente, se
implanta de forma temporal o semipermanente un catéter en el
paciente, siendo este conectado de alguna forma al conjunto de
tubos apropiado, necesario para el procedimiento que va a llevarse a
cabo.
En hemodiálisis, la sangre del paciente se
limpia por medio de extraerla del paciente a través de un catéter,
y pasarla través de un riñón artificial. En el tratamiento de
hemodiálisis, típicamente los pacientes necesitan tratamiento
varias veces por semana, durante varias horas cada vez. En diálisis
peritoneal se infunde una solución de diálisis peritoneal en la
cavidad peritoneal del paciente, y se deja que resida allí durante
un "tiempo de permanencia" durante el cual las impurezas
sanguíneas son difundidas, a través de la membrana peritoneal, a la
solución de la diálisis. Después se retira la solución de la
diálisis con las impurezas recogidas, y se desecha.
Muchos de estos procedimientos requieren tubos
que puedan abrirse y cerrarse fácilmente por el profesional médico,
o bien por el paciente en la mayoría de los protocolos de
tratamiento ambulatorio. Por ejemplo, el paciente de diálisis
peritoneal tiene a menudo un catéter de implantación semipermanente
en la cavidad peritoneal, que se extiende al exterior del paciente.
A continuación puede unirse el extremo exterior a un segmento de
tubo, que a su vez está unido usualmente a un conector, quizás en
una bolsa de fluido para tomas o un dispositivo de recogida. Un
sistema fiable para abrir y cerrar tal tubo es esencial; un sistema
que también permita la contracción controlada del tubo, en ajustes
menores-que-completamente-abierto,
sería una ventaja.
Son bien conocidos los dispositivos de apriete y
presión, e históricamente involucraban una mariposa o una pinza
cocodrilo, dispuestas manualmente a lo largo de una parte
amordazable del tubo o conducto. Esto casi nunca consistía en más
que un ajuste de tipo "abierto frente a cerrado", aunque se
concibió ciertas abrazaderas de tipo tornillo para proporcionar
flujo ajustable y control. Sin embargo, estos métodos ajustables de
control de flujo necesitaban generalmente dos manos para su
aplicación o ajuste; la mayoría de tales mecanismos de cierre son
además pequeños, y resbaladizos en condiciones corrientes en
unidades quirúrgicas.
Una mejora en estos dispositivos conllevó un
rodillo o una leva rotatoria, situados en estrecha proximidad con
el conducto flexible. Esto se consiguió mediante presurizar un
dispositivo de contracción intermedia, como en la patente número 4
335 866 (Bujan, 1982), o mediante enrollar una rueda o engranaje
externamente acanalados, en una cremallera, bien mediante
contracción directa del conducto por la abrazadera del rodillo,
como en la patente 3 135 259 (Evans, 1964) y en la patente 3 099 429
(Roman, 1963), o mediante girar una leva que achata el conducto a
lo largo de su dirección longitudinal con una cuña en forma de V,
como en la patente 4 911 399 (Grenn, 1990). Este último enfoque
requiere necesariamente un canal o ranura de soporte, para mantener
el conducto centrado bajo la cuña anexa.
En el funcionamiento de los dispositivos
existentes, el usuario afronta una serie de problemas. Siempre que
la rueda del rodillo o el medio de apriete estén expuestos para
facilitar el control manual (usualmente una acción del pulgar en
avance o retroceso, a lo largo del cilindro o la caja), los fluidos
corporales o los detritos coagulados pueden obstruir la apertura,
impidiendo su uso. Material similar puede hallar su trayectoria
sobre la rueda acanalada o sobre el pulgar del operario, y provocar
deslizamiento. Cuando la abrazadera móvil no es del tipo unido
rígidamente en una cremallera sobre el conducto, la ausencia de
tracción puede impedir que la abrazadera sea movida a su posición
completamente contraída. La habilidad para fijar y mantener una o
más posiciones intermedias es difícil, cuando es posible. Además, en
parte de los dispositivos existentes el conducto debe estar
atrapado en un canal, para asegurar que la abrazadera giratoria
puede contraerlo completamente, canal que a menudo complica el
enroscado del conducto a través del cilindro o cuerpo del
dispositivo de control de flujo, y suma detalles y costes de diseño
al interior del cilindro o la caja.
En el documento US 5 573 223 se muestra un
dispositivo de control de flujo, para regular el flujo a través de
una longitud de un conducto flexible situado a su través, que
comprende un conjunto de caja con un carril de cremallera inferior
que tiene una superficie que soporta una longitud del conducto
flexible, la mencionada superficie incluyendo un carril de
cremallera que se extiende a lo largo de un eje longitudinal,
paredes laterales opuestas primera y segunda unidas a la mencionada
cremallera inferior, y una superficie en la parte superior, unida a
las mencionadas paredes laterales primera y segunda, donde la
mencionada superficie inferior, las mencionadas paredes laterales y
la mencionada superficie superior, forman un pasaje para el conducto
a su través; un conjunto de engranajes de piñón con dos ejes de
cilindro cubiertos en un extremo por un engranaje de piñón con
dientes radiales, donde este conjunto de engranajes de piñón está
dispuesto dentro de la mencionada caja y acopla con el carril de
cremallera; donde se dispone una cremallera entre los dos engranajes
de piñón, para hacer que estos roten mediante variar la posición
longitudinal de la cremallera.
Sin embargo, este dispositivo de control de
flujo es complicado y no puede manejarse con una sola mano.
La presente invención es un dispositivo de
control de flujo, para regular flujo de fluidos o gases en conductos
flexibles, con aplicación concreta pero en absoluto exclusiva, en
sistemas de distribución intravenosa que utilizan entubado
flexible, así como en conjuntos de tubos de hemodiálisis y diálisis
peritoneal. El dispositivo de control de flujo de la presente
invención comprende una caja o cilindro que aloja un sistema de
cremallera y piñón, que de forma deslizable puede contraer uno o
más conductos flexibles en la caja, entre un flujo completamente
abierto y un flujo completamente restringido. Puede conseguirse
configuraciones de contracción intermedias mediante una pluralidad
de engranajes preajustados, que comprenden un medio para "encajar
a presión" de forma flexible y reversible, un trinquete a lo
largo de la cremallera. La caja está preferentemente cerrada (podría
diseñarse para ser sumergible), con control manual o por máquina,
de los ajustes de contracción a través de un medio para deslizar o
hacer rotar el conjunto de engranajes de piñón, en una realización
conseguido por medio de un conjunto de deslizador externo y
ergonómicamente agradable, con nervaduras o rebordes en una
realización, que conecta la caja con una cremallera superior que
acopla en un medio de apriete ajustable, preferentemente un
conjunto de engranajes de piñón que comprende engranajes giratorios,
que coronan los extremos de un eje de cilindro bisecado.
El presente dispositivo comprende en general lo
que sigue: un conjunto de caja o cilindro, un conjunto de
cremallera y piñón interior respecto del conjunto de caja, y un
medio deslizable que puede acoplar el medio de apriete del conjunto
de engranajes de piñón, contra el conducto flexible. Todas las
partes de la invención pueden fabricarse mediante moldeado por
inyección. Ventajosamente la invención puede estar
pre-ensamblada, como en la posición en la que el
conducto flexible se fija dentro de la caja a un conector receptor,
o ser enroscada por un usuario a través del pasaje provisto en la
caja. En una realización, la caja está cubierta en cada extremo con
un orificio o abertura, como parte del paso del tubo, la mencionada
tapa comprendiendo preferentemente una pieza extrema reemplazable.
En una realización preferida, el conjunto es lo suficientemente
flexible para ser cerrado conjuntamente, pero también inspeccionado
de forma separada, mediante la fuerza manual ordinaria.
El conjunto de caja de la invención, contiene
una superficie inferior para soportar una longitud del entubado
flexible; esta superficie debe ser plana, o capaz de resistir de
otra forma la compresión, donde el conjunto de engranajes de piñón
contraiga el conducto. Como se muestra en una realización, no se
requiere guías para asentar el conducto a lo largo de esta
superficie inferior, en tanto en cuanto el paso del tubo se mantenga
en posición intermedia respecto de los dientes del conjunto del
engranaje de piñón. En otra realización, la superficie inferior
tiene carriles o cremalleras de engranaje bilaterales, integrales
con la superficie inferior; otras realizaciones pueden tener un
conjunto de cremallera simple o bilateral, insertado sobre la
superficie inferior o de otro modo proyectándose desde las paredes
laterales.
Cuando quiera que por diseño, no sea posible que
la cara de apriete del conjunto de engranajes de piñón alcance una
posición que contraiga por completo el tubo en algún punto dentro de
la caja, puede añadirse una rampa u otro medio no flexible a lo
largo de la parte opuesta de la superficie inferior, para asegurar
la contracción del conducto flexible.
La caja o cilindro consta además de paredes
laterales opuestas, que se extienden en general en el plano vertical
desde, y a lo largo de, el eje longitudinal de la superficie
inferior, pero posiblemente de forma cilíndrica o irregular, lo
necesario para que el conjunto de cremallera y piñón pueda acoplar
fácilmente con el conjunto de engranajes de piñón, al objeto de
contraer el conducto de forma fiable. Cada pared lateral puede estar
ranurada o presentar estantes, o estar diseñada para recibir la
colocación estable de una cremallera o bien de ejes que se
proyectan axialmente, del conjunto de engranajes de piñón, o de
ambas cosas. La superficie inferior puede además utilizarse como el
lado inferior de la cremallera, tal como se ha discutido más arriba,
en cuyo caso sigue proporcionándose una ranura para los ejes
salientes del conjunto de engranajes de piñón, al objeto de
facilitar el movimiento del conjunto de engranajes de piñón a lo
largo de las cremalleras. El interior de la caja debería estar lo
suficientemente abierto como para permitir que una parte del
entubado flexible esté fija en su interior, o sea enroscada a su
través. Aunque el dispositivo puede ser aplicado a cualquier parte
flexible y susceptible de apriete, del conducto, la realización
mostrada en los dibujos aplica el engranaje de contracción a un
punto del tubo muy próximo a un conector extremo. Esta situación
facilita la contracción del apriete, que para otro caso podría
mejorarse mediante una rampa opuesta frente al medio de apriete del
conjunto de engranajes de piñón, para asegurar una contracción
completa en uno o más puntos a lo largo de la cremallera
inferior.
La invención comprende además un conjunto de
cremallera y engranaje de piñón, que cuando está acoplado aplica un
medio de apriete crecientemente restrictivo, a lo largo del eje
longitudinal de la superficie inferior y contra el conducto
flexible. En una realización preferida, el medio de apriete
comprende un conjunto de engranajes de piñón, que comprende además
un cilindro bisecado longitudinalmente, coronado en cada extremo
con engranaje de piñón. El diseño facilita el enroscado del conducto
cuando está completamente "abierto", proporcionando a la vez
posiciones simples abierta y cerrada, y un espectro completo y
uniforme de contracciones intermedias; en el arte se conoce una
variedad de otros medios de apriete. En esta realización, el eje de
cilindro bisecado es integral a, y de menor radio que, el radio de
los engranajes de piñón en cada extremo, simplificando así la
fabricación del conjunto de engranajes de piñón y consumiendo menos
espacio dentro de la caja, que la rueda acanalada y las levas
salientes del arte previo.
En una realización, el conjunto de cremallera y
piñón está diseñado con cremalleras superior e inferior, que
capturan el conjunto de engranajes de piñón. Como se ha indicado,
las cremalleras de engranaje pueden ser parte de la caja, o
fabricadas como parte de insertos, o colocadas a lo largo de las
paredes laterales, u opcionalmente con una cremallera de pared
lateral y el otro extremo del eje del conjunto de engranajes de
piñón, libre para flotar en avance y retroceso en una ranura abierta
sobre la pared lateral opuesta, o en cualquier configuración
razonable que consiga los objetivos de la invención.
En una realización, la superficie inferior está
diseñada con los carriles dentados de la cremallera inferior, sobre
una pieza de inserción que encaja a presión justo por encima del
alojamiento externo, y actúa como superficie inferior y parte
inferior del conjunto de cremallera y piñón. Esta pieza de inserción
puede también diseñarse con estrías o rampas, que puentean forma
intermedia el espacio entre los carriles de la cremallera inferior
bilateral, para facilitar el apriete del entubado flexible.
Una de las muchas mejoras valiosas de la
presente invención, se encuentra en la parte superior del conjunto
de cremallera y piñón. En lugar del diseño tradicional de canal
abierto de la rueda giratoria y leva, la superficie superior de la
caja en la presente invención se cierra con las paredes laterales.
Como la cremallera inferior o los carriles, la cremallera superior
puede ser integral con la superficie superior, o fijarse a lo largo
de la parte superior de una o ambas paredes laterales, o extenderse
hacia dentro como parte del conjunto deslizable, en la medida en
que la cremallera superior acople de forma deslizable el engranaje
de piñón contra la cremallera inferior.
Una realización útil de la superficie superior
de la cremallera superior, comprende un conjunto insertable,
deslizable, en el que la superficie expuesta y más externa del
mencionado conjunto, tiene salientes antideslizantes u otras
superficies de fricción ergonómicamente agradables, a lo largo de su
placa frontal expuesta, para facilitar el control mediante el
pulgar u otro dedo, la superficie más interna del mencionado
conjunto comprende la cremallera superior que acopla el conjunto de
engranajes de piñón, y hay un separador que conecta la mencionada
superficie más externa con la mencionada superficie más interna; es
este separador el que se extiende a través de la ranura sobre la
parte superior de la caja. Un hueco o muesca está situado sobre el
separador, y comunica con una o ambas paredes laterales y con una
pluralidad de puntas opuestas sobre estas, para permitir un
"encaje a presión" estable a lo largo del continuo del
conjunto deslizable, entre las posiciones no contraída y
completamente contraída. Una persona cualificada en el arte puede
ver fácilmente que las puntas y las muescas podían estar
invertidas, con las puntas en el espacio del conjunto deslizable y
una pluralidad de muescas a lo largo de esa línea, en la pared o
paredes laterales a lo largo de la cremallera. Opcionalmente, la
pluralidad de puntas podría estar situada bajo la placa frontal
deslizable, y las correspondientes muescas podían estar situadas a
lo largo de la parte del alojamiento externo sobre la que se desliza
a la placa frontal. Puede también aplicarse ciertos sistemas de
trinquete reversible.
Otra mejora valiosa de la presente invención,
implica la aplicación estable del conjunto de engranajes de piñón a
lo largo de las cremalleras superior e inferior, y contra el
conducto. Mediante mover linealmente el conjunto deslizable, el
conjunto de engranajes de piñón rota hacia el conducto flexible y a
continuación contacta con este. Mediante un diseño apropiado, la
posición completamente abierta está en un extremo del conjunto de
cremallera y piñón, con un medio para limitar el deslizamiento o la
rotación más allá de este punto. Es en esta posición extendida, en
la que puede colocarse una punta en la pared lateral, para contactar
o "encajar a presión" con la muesca en el separador.
Mediante avanzar el conjunto deslizable en la
dirección no obstruida, acoplando el conjunto de engranajes de
piñón, el cilindro bisecado del conjunto de engranajes de piñón
comenzaría a acoplar y a comprimir de forma suave el conducto
flexible. En el arte se conoce otros diseños de eje de cilindro, que
aplicarían un radio irregular para conseguir los mismos fines. Las
puntas y las muescas de la pared lateral y el separador, pueden
diseñarse y marcarse a lo largo de este trayecto plegado, para
proporcionar zonas de contracción preajustadas intermedias y
estables. Mediante seguir avanzando el conjunto deslizable se
consigue la contracción completa del conducto, y de nuevo puede
situarse apropiadamente una punta y una muesca para marcar este
límite distante, de la rotación del conjunto de engranajes de
piñón, y asegurar una posición fija y "bloqueada".
Apropiadamente diseñado, este mecanismo deslizante, desde abierto
hasta cerrado parcialmente, y hasta cerrado por completo, deberá
ser sólidamente reutilizable y fácilmente reversible. También es
completamente operativo por medio de un paciente que utilice solo
una mano. De forma más sencilla, podría concebirse un sistema
basculante o un botón giratorio, para limitar la rotación del
conjunto de engranajes de piñón, para proporcionar los mismos
ajustes abierto/parcialmente contraído/cerrado.
El conjunto de cremallera y piñón está diseñado
para estar retenido dentro de la caja. Esto puede conseguirse con
piezas de extremo coronadas, o mediante fijar a moldear las
cremalleras en las paredes laterales, en la superficie superior e
inferior, o a lo largo de insertos, con barreras elevadas y estrías
en ambos extremos de una o ambas cremalleras, para limitar la
rotación del conjunto de engranajes de piñón hasta una longitud
deseada del conducto.
Opcionalmente, el conjunto de engranajes de
piñón podría ser deslizado a lo largo de una serie de estrías de
altura creciente, dispuestas sobre la superficie inferior, con el
conducto flexible colocado a lo largo de la parte superior tales
estrías. Cada estría podría contraer el conducto en una cantidad
diferente, por ejemplo un cuarto, un medio, y tres cuartos.
El funcionamiento del dispositivo de control de
flujo es directo, una vez ensamblado por completo con el conducto
flexible en el paso, presumiblemente utilizando el control del
conjunto deslizable mediante el pulgar, con solo una mano. La
máquina de control podría también aplicarse tal vez mediante control
remoto o mediante un temporizador. Una vez que ha concluido el uso
del dispositivo, este puede ser desenganchado o desmontado, y
limpiado para ser reutilizado, o el entubado flexible puede ser
retirado y enroscarse el nuevo tubo para un nuevo uso, lo que es
especialmente útil cuando no se requiere esterilización así como
cuando se utiliza fluidos no corporales o reactivos.
Para una comprensión más completa de está
invención, debe hacerse referencia a la realización ilustrada en
mayor detalle en los dibujos anexos descritos más abajo, a modo de
ejemplo de la invención.
La figura 1 es una vista en perspectiva del
dispositivo de control de flujo de la presente invención, que
muestra una tapa de extremo con un orificio para el entubado
flexible.
La figura 2 es una vista en sección del
dispositivo de control de flujo, en la posición abierta (conducto
no contraído).
La figura 3 es una vista en sección del
dispositivo de control de flujo, en la posición cerrada (conducto
completamente contraído).
La figura 4 es una vista a 45º, de una
realización preferida del conjunto de engranajes de piñón.
Las figuras 5A y 5B son vistas a 45º del inserto
conectable, que muestran las cremalleras laterales de la superficie
inferior y un escalón.
La figura 6 es una vista superior del conjunto
deslizable, mostrándose una pluralidad de puntas y la muesca de
acoplamiento de un lado del separador, mostrada a trazos en una
extensión del conjunto deslizable.
La figura 7 es una vista superior del conjunto
deslizable, mostrándose una pluralidad de puntas y la muesca de
acoplamiento de un lado del separador, mostrada a trazos en la
extensión opuesta del conjunto deslizable.
Las figuras 8, 9, 10 son vistas superiores de la
placa frontal del conjunto deslizable, mostrando en líneas a trazos
las clavijas axiales encarriladas a lo largo de las guías ranuradas
de las paredes laterales opuestas.
La figura 1 muestra el dispositivo de control de
flujo 100 de la presente invención. La realización de la invención
mostrada en los diversos dibujos comprende varias partes: una caja
102, un conjunto de cremallera y piñón 104 que incluye un conjunto
de engranajes de piñón 106, y un conjunto deslizable 108 con una
cremallera superior interior unida 110, para acoplar el conjunto de
engranajes de piñón 106 contra los carriles de cremallera 122a y
122b, sobre la cremallera inferior 122. En una realización, el
conjunto de engranajes de piñón 106 comprende un eje de cilindro
124 bisecado longitudinalmente, cubierto sobre cada extremo por
engranajes de piñón 107a y 107b, con dientes de engranaje 128 y
clavijas de extensión axial 134a y 134b. En funcionamiento, cierta
porción del conducto flexible 112 es situada, o preensamblada, en el
paso de la caja 102 a través de orificios 114 y 116 que se
encuentran en cada tapa de extremo 118 y 120. Las tapas de extremo
128 120 pueden ser simples tapas de extremo tal como se muestra, o
pueden ser insertos de tubo u otros conectores de uso común.
Cuando el conjunto deslizable 108 se mueve
linealmente, deslizará de ese modo sus cremalleras superiores,
interiores, unidas 110a y 110b (no visible, pero localizada frente a
110a) para acoplar el conjunto de engranajes de piñón 106 contra
los carriles de cremallera 122a y 122b del conjunto de cremallera y
piñón 104. Aunque esta cremallera superior 110 puede fabricarse con
cremalleras superiores separadas 110a y 110b sobre cada borde, para
acoplar los dobles engranajes de piñón 107a y 107b, en ocasiones es
más sencillo diseñar y moldear esta pieza con nervaduras a través
de toda la superficie de la cremallera superior 110. Además, esta
proporciona mayor flexibilidad para separar espacialmente los
engranajes de piñón 107a y 107b, sobre el conjunto de engranajes de
piñón 106.
Cuando el conjunto de engranajes de piñón 106
avanza de forma giratoria a lo largo de los carriles de cremallera
122a y 122b, en una realización preferida el eje del cilindro
bisecado 124, intermedio respecto de los engranajes de piñón 107a y
107b, acopla con el conducto flexible 112 y a continuación comienza
a presionarlo y apretarlo. Cuando el conjunto de engranajes de
piñón 106 sigue girándose, eventualmente el eje contrae por completo
el conducto flexible 112, como se muestra en la figura 3.
Según se muestra con mayor detalle en el dibujo
en sección de la figura 2, la caja 102 puede actuar simplemente
como un alojamiento en el que se inserta las partes operativas de la
invención: el conjunto de cremallera y piñón 104 que comprende el
inserto 126, de que puede simplemente reposar sobre el interior de
la superficie inferior 123 de la caja 102; el conjunto de
engranajes de piñón 106 acoplado con los carriles de cremallera
122a y 122b que puede estar diseñado integralmente en la cara de la
cremallera inferior 122 del inserto 126, o anterior a la superficie
inferior 123 de la caja 102; la estría o rampa 127 sobre la
cremallera inferior 122, ayuda a comprimir el conducto flexible
112; la cremallera superior engranada 110, conectada al conjunto
deslizable 108 y controlada por este, el mencionado conjunto
deslizable 108 insertado a través de la ranura 105 de la superficie
superior de la caja 102; y las tapas de extremo de cierre 118 y 120.
El conducto flexible 112 es insertado en el paso de la caja 102, a
través de orificios 114 y 116, con el conducto flexible 112
retenido en una posición completamente intermedia respecto de los
dientes de engranaje 112, cuando estos acoplan con las respectivas
cremalleras superior e inferior 110 y 122, respectivamente. El
enroscado se realiza preferentemente cuando el dispositivo está
"abierto" y el eje de cilindro bisecado 124 podría no incidir
sustancialmente en el conducto flexible 112 tras la inserción, o
antes de el montaje de todos los componentes.
El inserto 126 de una realización preferida
(figuras 5A y 5B) comprende una cremallera inferior 122, la tapa de
extremo 120 que contiene un orificio 116, y un manguito superior
131. El inserto 126 puede diseñarse para encajar a presión, o en
otro caso estar colocado de forma fija, en la caja 102. La
superficie posterior de la cremallera inferior 122 puede descansar
sobre la superficie inferior 123 de la caja 122, o estar fija sobre
esta. La superficie anterior de la cremallera inferior 122 está
diseñada para soportar el conducto flexible 112.
En la realización preferida, la cremallera
inferior 122 está diseñada con carriles de cremallera bilaterales
122a y 122b, aunque puede utilizarse un solo conjunto de carriles.
Sobre la superficie plana entre los carriles de cremallera 122a y
122b, puede situarse una estría 127a (figura 5A) o una rampa 127b
(figura 5B), para ayudar a comprimir el conducto flexible 112.
Puede diseñarse otras estrías o rampas en la cremallera inferior
122, o en cualquier otra posición sobre el inserto 126, para
retener o limitar la rotación del conjunto de engranajes de piñón
106.
La caja 102 comprende además paredes laterales
opuestas 130a y 130b, que en general se extienden en el plano
vertical desde el eje longitudinal de la cremallera inferior 122, y
a lo largo de este. En una realización, estas paredes laterales
130a y 130b (no visible, pero localizada frente a 130a) tienen
ranuras guía 132a y 132b (no visible, pero localizada frente a
132a) que se extienden longitudinalmente a lo largo de las paredes
laterales 130a y 130b, en la medida necesaria para que el conjunto
de engranajes de piñón sea girado desde la posición completamente
no contraída, a la posición completamente contraída. Las ranuras
guía 132a y 132b están diseñadas para recibir y mantener en el
carril, las clavijas de extensión axial 134a y 134b que se extienden
en las dimensiones axial y lateral, desde el conjunto de engranajes
de piñón 106; estas ayudan también a retener y aplicar la fuerza
del conjunto de engranajes de piñón giratorio. Las paredes laterales
130a y 130b pueden también está ranuradas, para recibir la
cremallera inferior 122 del inserto 126, o puede disponerse estantes
o nervaduras a lo largo de las paredes laterales, para facilitar el
encolado u otra fijación de la cremallera inferior 122 y sus
carriles de cremallera 122a y 122b.
La figura 2 muestra una realización preferida,
en la que ambas paredes laterales 130a y 130b tienen ranuras guía
132a y 132b para las clavijas de extensión axial 134a y 134b del
conjunto de engranajes de piñón 106. Un medio de encaje a presión,
o de conexión, puede también diseñarse a lo largo del inserto 126
para su colocación fija en la caja 102.
La caja 102 tiene una superficie 103 superior,
que se une a las paredes laterales 130a y 130b y puede soldarse por
ultrasonidos. Se proporciona una ranura 105 en la cara de la
superficie superior 103, para permitir el movimiento en avance y
retroceso, del conjunto deslizable 108. Las tapas de extremo 118 y
120 completan la caja 102.
El conjunto de engranajes de piñón 106 está
caracterizado en la figura 4, y consta de un eje de cilindro 124
bisecado longitudinalmente, coronado en cada extremo por engranajes
de piñón 107a y 107b, fuera de los cuales se proyecta axialmente
las clavijas de extensión axial 134a 34 b. En el arte se conoce
otros medios para retener el eje de cilindro bisecado 124 en
acoplamiento operativo con el conducto flexible 112. Este conjunto
de engranajes de piñón 106 se sitúa sobre la caja 102 de forma que
los dientes de engranaje 128 son engranados con la cremallera
inferior 122 y la cremallera superior 110. El conjunto de engranajes
de piñón 106 se gira mediante el movimiento de una o ambas
cremalleras superior 110 e inferior 122, acoplando los dientes de
engranaje 128 de los engranajes de piñón 107a y 107b. Como se ha
indicado previamente, para esta configuración se necesita solo un
engranaje de piñón 107a, en cuyo caso una clavija de extensión
axial 134b se acoplaría en la ranura guía 132b, y la provisión de
algunos medios para retener el conducto flexible 112 por debajo del
eje de cilindro bisecado 124.
Ensamblado apropiadamente, el conjunto de
engranajes de piñón 126 es girado dentro de las cremalleras superior
e inferior 110 y 122, de forma que el eje de cilindro bisecado 124
no contrae el conducto flexible 112 en una posición de rotación, y
contrae completamente el conducto flexible 112 en otra posición.
En esta realización, el conjunto deslizable 108
consta de una superficie superior o placa frontal 138, que está
cubierta con superficies elevadas 140a, 140b y 140c, preferentemente
fabricadas con una superficie antideslizante para mejorar el agarre
y la fricción, y una corona 142 de diseño económico para el
movimiento en avance y retroceso con el dedo, a lo largo de la
dirección longitudinal de la placa frontal 138. Puede considerarse
otras placas fiables, así como una alternativa que utiliza un
conmutador basculante o un botón giratorio (no mostrados). En
posición posterior a la placa frontal 138 se proporciona un
separador 144. Este separador 144 se extiende anteriormente desde
la placa frontal 138, y solo necesita ser lo suficientemente largo y
lo suficientemente fuerte como para soportar la cremallera superior
110 conectada al extremo distal del separador 144, de forma que la
cremallera superior 110 oponga sus carriles de recepción de
engranajes en la caja 102, y a los carriles de cremallera opuestos
122a y 122b en la superficie inferior 125. El separador 144 puede
también contener un hueco o muesca 146a y 146b (no visible, pero
localizado frente a 146a), en cualquiera o en ambos lados del
separador 144, frente a cada pared lateral 130a y 130b. Es al nivel
de las muescas 146a y 146b, que las correspondientes puntas 148a y
148b, 150a y 150b, y 152 y 150b (148b, 150b y 152b no son visibles,
pero están localizadas respectivamente frente a las puntas 148a,
150a y 152a), y otras si se desea, se proyectan desde las
respectivas paredes laterales 130a y 130b. Además, se muestra
asientos 136a y 136b (no visible, pero localizado frente a 136a) en
las paredes laterales 130a y 130a, acoplados mediante la cremallera
inferior 122 del inserto 126. Por supuesto, la ubicación de punta y
muesca puede invertirse. En el arte se conoce otros medios para
alineación progresiva de asientos o marcas, del conjunto
deslizable.
No se requiere que la cremallera superior 110
sea más larga de lo necesario para hacer rotar por completo el
conjunto de engranajes de piñón 106, desde la posición no contraída
en absoluto de la figura 2, a la posición completamente contraída
de la figura 3. La cremallera superior 110 puede estar totalmente
estriada a su través, o contener carriles separados a lo largo de
cada borde longitudinal, o a lo largo de solo uno de tales
bordes.
El radio de los engranajes de piñón 107b y 107b
respecto de la base de los dientes de engranaje 128 se designa como
r_{1}. El radio del eje de cilindro bisecado 124 se designa como
r_{2}, y en una realización preferida r_{2} es menor que
r_{1}, para facilitar la rotación de los engranajes de piñón 107a
y 107b y la compresión del conducto flexible 112. Un técnico
cualificado comprenderá también que podría diseñarse fácilmente un
eje de cilindro de radio irregular, para conseguir una contracción
eficaz del conducto. También podría diseñarse realizaciones
alternativas de forma que r_{1} sea menor que r_{2}, como donde
se aplique pequeños engranajes de piñón a un eje de compresión de
radio mayor, requiriendo un medio para retener el conducto flexible
112 por debajo del eje de cilindro bisecado 124. Las clavijas de
extensión axial 134a y 134b tienen un diámetro definido d_{1},
que está justo por debajo de la extensión vertical de las ranuras
guía 132a y 132b, para facilitar el seguimiento de las mencionadas
clavijas a lo largo de la mencionada ranura.
La figura 6 y la figura 7 muestran a trazos la
placa frontal 138 del conjunto deslizable 108, respectivamente en
las configuraciones nada contraída y totalmente contraída, del
dispositivo. Además, una realización puede tener marcas 154a y 154b
dispuestas sobre la cara frontal 138, para indicar respectivamente
las posiciones abierta y cerrada. En una realización, las marcas
154a consisten en una barra verde o un círculo cerrado, y las
marcas 154b consisten en una barra roja o un círculo cerrado.
Las figuras 8, 9 y 10 muestran una vista
superior del dispositivo, que ilustra en líneas a trazos la rotación
progresiva del eje de cilindro bisecado 124 y las clavijas de
extensión axial 134a y 134b, respectivamente desde una posición
nada contraída (figura 8), a una posición parcialmente contraída
(figura 9), y hasta una posición completamente contraída (figura
10) del conducto flexible 112.
\vskip1.000000\baselineskip
\bullet US 5 573 223 A [0009]
Claims (22)
-
\global\parskip0.930000\baselineskip
1. Un dispositivo de control de flujo (100) para regular el flujo a través de una longitud del conducto flexible (112) situado a su través, que comprende:- (a)
- un conjunto de caja (102) que comprende:
- (1)
- una cremallera inferior (122) que tiene una superficie para soportar una longitud de conducto flexible, la mencionada superficie incluyendo al menos un carril de cremallera (122a, 122b) que se extiende a lo largo de un eje longitudinal de esta;
- (2)
- paredes laterales opuestas primera y segunda (130b, 130b) unidas a la mencionada cremallera inferior;
- (3)
- una superficie superior (103) unida a las mencionadas paredes laterales primera y segunda (130a, 130b) en oposición a la mencionada cremallera inferior (122), la mencionada superficie superior teniendo una ranura longitudinal (105); donde la mencionada superficie inferior, las mencionadas paredes laterales opuestas y la mencionada superficie superior, forman un pasaje para el conducto (112) a su través; y
- (4)
- tapas de extremo de conexión primera y segunda (118, 120), que contienen cada una un orificio abierto (114, 116) para que el conducto flexible (112) pase a su través, y la mencionada primera tapa de extremo de conexión (118) encerrando un primer extremo abierto del mencionado conjunto de caja (102), y la mencionada segunda tapa de extremo de conexión (120) encerrando un segundo extremo abierto del mencionado conjunto de caja (102);
- (b)
- un conjunto de engranajes de piñón (106), que comprende un eje de cilindro (124) cubierto en al menos un extremo por un engranaje de piñón (107a, 107b) con dientes radiales (128); donde el mencionado conjunto de engranajes de piñón está situado en el interior de la mencionada caja y acopla al menos un carril de cremallera (122a, 122b); y
- (c)
- un conjunto deslizable (108) que comprende:
- (1)
- una superficie exterior (138) que sirve como placa frontal,
- (2)
- un separador (144) que se extiende anteriormente desde esta, y
- (3)
- una cremallera superior (110) conectada al mencionado separador,
donde el mencionado conjunto deslizable (108) está localizado de tal forma que la mencionada placa frontal (138) es exterior a la mencionada superficie superior (103); el mencionado separador (144) se extiende a través de la mencionada ranura (105), y la mencionada cremallera superior (110) es opuesta al menos a un carril de cremallera (122a, 122b), en un rango de separación que facilita el acoplamiento operativo con el mencionado engranaje de piñón (106) contra al menos un carril de cremallera. - 2. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que la rotación operativa del mencionado conjunto de engranajes de piñón (106) a lo largo del mencionado carril de cremallera (122a, 122b), extiende el mencionado eje de cilindro (124) en el mencionado pasaje y contra el conducto flexible (112), y pliega variablemente el mencionado conducto (112).
- 3. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que la mencionada superficie inferior comprende una rampa (127) centrada a lo largo del mencionado eje longitudinal, e intermedia al menos respecto al mencionado carril de cremallera (122a, 122b), de forma que rota operativamente el mencionado conjunto de engranajes de piñón (106) a lo largo de al menos uno de los mencionados carriles de cremallera (122a, 122b), plegando de forma creciente el conducto flexible (112) contra la mencionada rampa (127).
- 4. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que la mencionada superficie incluye al menos una estría en un punto a lo largo del mencionado eje longitudinal, correspondiente a la rotación operativa más alejada del mencionado eje de cilindro.
- 5. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado eje de cilindro (124) es de radio irregular.
- 6. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado eje de cilindro (124) está bisecado longitudinalmente.
- 7. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado eje de cilindro (124), para al menos una posición de rotación del conjunto de engranajes de piñón (106), no entra en acoplamiento operativo con el conducto flexible (112).
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 8. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, y en el que el mencionado eje de cilindro (124), para al menos una posición de rotación del conjunto de engranajes de piñón (106), se extiende en el mencionado pasaje para el conducto flexible (112), y en acoplamiento operativo con el mencionado conducto flexible (112), de tal modo que el flujo en el mencionado conducto se restringe parcialmente.
- 9. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado eje de cilindro (124), para al menos una posición de rotación del conjunto de engranajes de piñón (106), se extiende en el mencionado pasaje para el conducto flexible (112) y en acoplamiento operativo con el mencionado conducto flexible, de tal forma que el flujo en el mencionado conducto está totalmente restringido.
- 10. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado conjunto de caja (102) está formado por al menos dos piezas conectables (126, 102).
- 11. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 10, en el que una de las mencionadas piezas conectables (126, 102) comprende una cremallera inferior (122) y uno de los mencionados postes de extremo (114, 116), donde la superficie de la mencionada cremallera inferior (122) contiene al menos un carril de cremallera (122a, 122b) paralelo al eje longitudinal, de tal forma que el mencionado carril de cremallera (122a, 122b), cuando es ensamblado en la mencionada caja (102), recibe un engranaje de piñón (107a, 107b) del mencionado conjunto de engranajes de piñón (106).
- 12. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado conjunto de engranajes de piñón (106) comprende un eje de cilindro (124), cubierto en cada extremo por un engranaje de piñón (107a, 107b).
- 13. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 12, en el que una clavija lateral (134a, 134b) se proyecta axialmente desde cada engranaje de piñón (107a, 107b).
- 14. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 12, en el que la mencionada superficie inferior está moldeada con carriles de cremallera bilaterales (122a, 122b), paralelos longitudinalmente a lo largo de la cara distal de la mencionada superficie inferior, de forma que los dientes (128) de los engranajes de piñón (107a, 107b) acoplan operativamente con los mencionados carriles de cremallera.
- 15. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 14, en el que las mencionadas paredes laterales opuestas (130a, 130b) contienen ranuras guía (132a, 132b) a lo largo del plano longitudinal, de forma que cada clavija axial (134a, 134b) de los mencionados engranajes de piñón (107a, 107b), es encarrilada y guiada lo largo de toda la longitud de la rotación operativa del conjunto de engranajes de piñón (106).
- 16. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 14, en el que la parte del mencionado conjunto deslizable (108) que acopla operativamente con los mencionados engranajes de piñón bilaterales (107a, 107b), es una cremallera bilateral (110a, 110b) que se extiende longitudinalmente a lo largo del mencionado pasaje, y en la longitud necesaria para permitir la longitud de rotación operativa del conjunto de engranajes de piñón (106).
- 17. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que la mencionada superficie más exterior (138) comprende una superficie antideslizante.
- 18. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que la mencionada superficie más exterior (138) comprende una pluralidad de superficies elevadas (140a, 140b, 140c) o estrías, y al menos una corona (142).
- 19. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado conjunto deslizable (108) está acoplado operativamente por un conmutador basculante.
- 20. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que el mencionado conjunto deslizable (108) está acoplado operativamente por el uso de un botón giratorio.
- 21. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 1, en el que al menos un borde lateral del mencionado separador (144) contiene una muesca (146a, 146b), y en el que sobresale al menos una punta (148a, 148b; 150a, 150b) desde la pared lateral interior superior (130a, 130b) opuesta a la mencionada muesca, de forma que la punta se asienta en la mencionada muesca, en al menos una posición operativa del conjunto deslizable (108).
- 22. El dispositivo de control de flujo de la reivindicación 21, en el que las mencionadas posiciones operativas están calibradas y preajustadas para reflejar niveles de flujo completamente no restringido, medio restringido y completamente restringido, del conducto flexible (112) durante el funcionamiento del conjunto deslizable (108).
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