ES2316900T3 - Jeringa retraible a prueba de violacion. - Google Patents

Abstract

Una jeringa (10) retraíble a prueba de violación para inyectar fluido, en la que la jeringa tiene un cuerpo hueco de una pieza (12) y un mecanismo de retracción (20) que se puede ensamblar desde la parte posterior que resiste presiones de estallido elevadas durante una inyección, pero que se pueden retraer con una fuerza de émbolo baja tras una inyección, que comprende: dicho cuerpo hueco de una pieza (12) que tiene una pared que se extiende longitudinalmente, que comprende un cuerpo cilíndrico alargado (14) y un morro (16) con una zona de transición (18) que conecta el cuerpo cilíndrico (14) y el morro (16), en el que el morro (16) tiene un área de sección transversal reducida con respecto al cuerpo cilíndrico (14) y una superficie encarada hacia adentro en la pared al nivel de la parte más estrecha de la zona de transición (18, 90) en la que el morro (16) comienza; un ensamblaje de émbolo dispuesto parcialmente dentro del cuerpo cilíndrico alargado (14), en el que el émbolo (32) tiene un cabezal (34) en contacto de cierre hermético deslizable con el interior del cuerpo externo (12), una parte delantera y una cavidad de retracción (38) situada en él para recibir las partes de un mecanismo de retracción (20); un mecanismo de retracción (20) dispuesto de forma hermética en el morro (16), en el que el mecanismo de retracción (20) tiene una parte retraíble que comprende un portaagujas (22a) que tiene un cuerpo alargado que tiene una parte para sujeción de la aguja en la punta (26) en la parte frontal y un cabezal (72ª) en la parte posterior, y un muelle (24) que aplica la fuerza de retracción a la parte retraíble, en la que dicha parte retraíble está configurada para poder retraerse hacia el interior de la cavidad de retracción (38) del émbolo (32) cuando se inicia la retracción; el mecanismo de retracción (20) además incluye una parte no retraíble, y el émbolo (32) se puede oprimir hasta una primer posición que comprende el final de un ciclo de inyección, por lo que el fluido previamente introducido en la cámara variable (68) se expele y una posición de retracción más allá de dicha primera posición en la que la retracción se inicia con la posición hacia delante del cabezal del émbolo (34) para producir la retracción de la parte retraíble hacia el interior de la cavidad de retracción (38) del émbolo (32), que se caracteriza porque el mecanismo de retracción (20) tiene un paso que define un recorrido del fluido (70) hacia el interior de una cámara de fluido variable (68) en el cuerpo cilíndrico (14) debajo del émbolo (32), la parte no retraíble comprende un miembro de retención (66a) que rodea el cabezal (72a) del portaagujas (22a), siendo el miembro de retención (66a) y dicho cabezal (72a) del portaagujas (22a) acoplados de forma desmontable mediante una porción de puente (73) entre ellos; el portaagujas (22a) y el muelle (24) se pueden instalar en el morro (16) desde la parte posterior del cuerpo cilíndrico (14) y se pueden instalar de forma liberable mediante encaje de deslizamiento de dicho miembro de retención (66a) y dicha superficie encarada hacia adentro comprimiendo dicho muelle (24), en el que dicha conexión deslizante produce una fuerza de sujeción en oposición a la fuerza de retracción aplicada al portaagujas (22a) mediante dicho muelle (24) y en el que la retracción se inicia mediante la porción hacia delante del cabezal del émbolo (34) al pasar a través de dicha zona de transición (18) en el morro (16) para liberar el portaagujas (22a) desacoplando el miembro de retención (66a) y el portaagujas (22a) en dicha porción puente (73), de modo que reduce la fuerza de sujeción hasta una cantidad inferior a la fuerza de retracción sobre el portaagujas (22a).

Description

Jeringa retraíble a prueba de violación.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un dispositivo médico, y más concretamente a una jeringa retraíble apropiada para su producción en masa y a un ensamblaje que tiene una fuerza de disparo baja y una alta presión de explosión, no reutilizable después de su uso.

Antecedentes de la técnica

Una causa importante de la propagación del SIDA en la población general es la presencia de usuarios de drogas vía I.V. que comparten y reutilizan jeringas hipodérmicas para inyectarse drogas. La infección puede propagarse desde los pacientes con SIDA de hospitales e instalaciones médicas mediante pinchazos accidentales con aguja por agujas empleadas en pacientes infectados. Las jeringas usadas con agujas largas representan un riesgo para el personal médico y los empleados sanitarios y demás sujetos implicados en la cadena de eliminación.

La gravedad de la amenaza planteada por el SIDA y el hecho de que el principal vector de la propagación de la terrible enfermedad tiene lugar mediante la reutilización de jeringas por parte de usuarios de drogas vía I.V. ha provocado una intensa actividad para desarrollar la jeringa más práctica, más fiable, de fácil ensamblaje y que se pueda fabricar en masa.

Hay cierto número de jeringas de diferentes diseños que incorporan agujas que se retraen al final del ciclo de inyección. La mayoría de éstas nunca han llegado a comercializarse debido a las diferentes deficiencias que presentan. El primer lugar, entre las deficiencias usuales de la técnica anterior, lo ostenta los problemas de complejidad, fiabilidad, coste y dificultad de uso. Las jeringas usadas con más frecuencias son jeringas de 1 cm^{3} y de 3 cm^{3} que deben fabricarse en masa a un ritmo de millones al día. El coste es un factor significativo tanto en la fabricación de los componentes como en el ensamblaje del dispositivo. La fabricación a alta velocidad requiere moldes con 64 cavidades o más para reducir el tiempo del ciclo por unidad. Por consiguiente, las estructuras moldeadas dentro del cuerpo cilíndrico que requieren vástagos para núcleos colapsantes como los que ofrece buena parte de la técnica, resultan difíciles de fabricar a costes competitivos.

Uno de los problemas de la técnica anterior de las jeringas retraíbles es simplemente el número y complejidad de las piezas que deben conformarse y ensamblarse. Otros problemas de la técnica anterior son la dependencia de la flexión o rotura de los componentes internos próximos al émbolo para liberar el mecanismo de retracción y el empleo de un diafragma en el extremo del émbolo que debe ser penetrado por un miembro de sujeción de la aguja y un muelle. Estas estructuras presentan serios problemas de control de calidad y ensamblaje. La rotura de pequeñas piezas constituye un riesgo de atoramiento de la cadena. A menudo se utilizan ganchos para fijar de modo liberable los mecanismos de retracción. Los ganchos que presentan difíciles problemas de sujeción y control pueden provocar la retención de burbujas de aire tras el llenado y pueden ser excesivamente sensibles a la temperatura.

La técnica anterior frecuentemente presenta un cuerpo cilíndrico de dos piezas para poder ensamblar un dispositivo de retracción en la punta. Esto requiere al menos una pieza adicional y una etapa de ensamblaje. Sigue siendo necesario hacer pasar la afilada aguja de inyección a través de una pequeña abertura, a menudo comprimiendo al tiempo un muelle antes de que las dos partes puedan ensamblarse. Las agujas diminutas se fabrican en forma de tubos en bobina y varían significativamente en cuanto a rigidez después de que se cortan en secciones. Esto conlleva difíciles problemas de ensamblaje si la aguja tiene que pasar a través de una pequeña abertura. La punta extremadamente afilada prenderá el borde de un orificio y atascará la cadena de producción.

La escasa técnica anterior que emplea el mecanismo de retracción montado frontalmente en un cuerpo cilíndrico de una pieza con un émbolo hueco taponado, por ejemplo la patente de EE.UU. Nº. 5.084.018 de Tsao, entre otras cosas no muestra un área reducida del cuerpo cilíndrico que evite la excesiva presión de estallido, emplea aletas de enganche para asegurar todas las piezas de retracción, requiere una distorsión concurrente de las piezas y aletas interiores para efectuar la liberación, lo que culmina en la necesidad de una fuerza excesiva para efectuar la retracción y requiere orificios de ventilación debido a un cuerpo cilíndrico compartimentado.

La técnica anterior no ha fabricado una jeringa retraíble a prueba de violación no reutilizable para su producción en masa y ensamblaje que sea simple, fiable, rentable, fácil de usar y de retraer, se parezca a una jeringa convencional, tenga pocos componentes que sean de fácil fabricación y ensamblaje, no sea sensible a las variaciones de temperatura y no esté expuesta al peligro de retracción prematura.

La técnica anterior no ha reconocido un mecanismo de retracción con partes separables que depende enteramente de la fuerza de pinzamiento o de fricción en la zona de transición de pared fina y diámetro reducido en el cuerpo cilíndrico con rebordes planos que pueden deslizar o liberarse por separado en repuesta a una presión ejercida por el pulgar relativamente baja, mientras resiste a la retracción prematura y con una presión de estallido elevada que resulta de la presión elevada producida en la cámara de fluido durante una inyección. La técnica anterior no ha reconocido que tal estructura se puede moldear en un cuerpo exterior de una pieza sobre un núcleo que puede extraerse desde detrás, lo que permite colocar fácilmente en su lugar el mecanismo de retracción desde detrás, dirigido por la porción estrecha del morro. Tampoco describe la técnica anterior en tal combinación la deseable ausencia de acumulación de fuerzas resistentes a la retracción con el fin de minimizar la fuerza de pulgar requerida, con una característica muy sencilla a prueba de violación y el menor número de partes de fabricación sencilla. Estas características y más se pueden encontrar en la combinación descrita de la presente invención que es especialmente adecuada para la producción a alta velocidad y ensamblaje a bajos costes.

El documento US-A-5.201.710 describe una jeringan con un cilindro hueco externo y un segundo cilindro en el interior del primer cilindro. El primer cilindro tiene una pieza cilíndrica hueca en un extremo en la que se dispone algún tipo de portaagujas con un mecanismo de retracción. La aguja está parcialmente introducida en una cubierta con forma de un tubo, en la que existe un cabezal con una parte de cubierta. Sólo las partes con un muelle se retraerán más tarde y después se dispondrán en una cavidad del segundo cilindro. La cubierta se mantienen en posición mediante partes en pinza de elementos pinza que tienen una superficie oblicua contra un punto en un extremo del primer cilindro externo hueco.

Otro ejemplo de las jeringas retraíbles a prueba de violación de la técnica anterior se proporcionan en el documento US-A-5.385.551. El preámbulo de la reivindicación 1 se basa en este documento.

Resumen de la invención

La invención, tal y como se reivindica, es una jeringa retraíble y fiable a prueba de violación que tiene múltiples características a prueba de violación que funciona según un principio que permite fabricar piezas a costes bajos que son poco numerosas y apropiadas para la producción y ensamblaje en masa a velocidad elevada. La estructura de la jeringa tiene un cuerpo externo hueco de una pieza que tiene una pared que se extiende longitudinalmente que está escalonada. La pared comprende un cuerpo cilíndrico alongado y un morro con una zona de transición que conecta el cuerpo cilíndrico y el morro. El morro tiene un diámetro reducido en relación con el cuerpo cilíndrico. El cuerpo externo tiene una superficie encarada hacia la parte interior en la pared en la parte más estrecha de la zona de transición donde comienza el morro. Un ensamblaje del émbolo se dispone parcialmente dentro del cuerpo cilíndrico alongado con un capacete terminal para la opresión del émbolo que se extiende desde una abertura en la parte posterior del cuerpo cilíndrico. El cabezal del émbolo, que tiene una cavidad de retracción para las piezas receptoras de un mecanismo de retracción, se mueve en contacto estanco con en interior del cuerpo cilíndrico.

Un mecanismo de retracción se aloja en el morro del cuerpo. El mecanismo de retracción comprende una combinación de portaagujas alongado y de muelle, en la que el portaagujas tiene un cuerpo alongado con una porción portaagujas en la parte delantera y un cabezal en la trasera. El cabezal del portaagujas tiene una superficie encarada hacia la parte exterior configurada para colaborar con dicha superficie encarada hacia la parte interior a lo largo de una interfaz orientada en la dirección de la retracción para producir una fuerza de sujeción sobre el portaagujas cuando se instala en el morro en posición sin retraer. El portaagujas y el muelle son fácilmente instalables a partir de la parte trasera del cuerpo cilíndrico hacia el morro y se puede sujetar deslizando el encaje de dichas superficies cooperantes encaradas hacia dentro y hacia fuera, al mismo tiempo que comprime el muelle y, de ese modo, se produce una fuerza de sujeción sobre el portaagujas en oposición a la fuerza de retracción aplicada al portaagujas por el muelle. Las piezas son circulares en la sección transversal.

La superficie encarada hacia la parte exterior del cabezal circular del portaagujas puede ser de diámetro ligeramente mayor que la superficie encarada hacia adentro de la pared a la altura de la porción más estrecha donde comienza el morro. El portaagujas está así anclado en posición por las tensiones circunferenciales inducidas en el cuerpo exterior y sujeto en posición por una fuerza de sujeción friccional. El portaagujas es liberado en respuesta a la opresión del émbolo hasta una posición de retroceso. El retroceso tiene lugar en respuesta a la fuerza del pulgar sobre el émbolo cuando una porción del émbolo que pasa dentro de la zona de transición separa al menos una porción de las superficies cooperantes encaradas hacia adentro y hacia afuera reduciendo de esta forma la fuerza de sujeción del portaagujas en una cantidad inferior a la fuerza de retracción ejercida sobre el portaagujas por el muelle, por medio de lo cual el portaagujas es retraído hacia el interior de la cavidad la distancia suficiente para retirar una aguja de inyección, unida al portaagujas, hacia el interior del cuerpo exterior.

En una forma de realización, el cabezal del portaagujas es un cabezal de dos piezas que comprende un cabezal interior rodeado por un miembro de retención separable en el que la superficie exterior del miembro de retención es la superficie encarada hacia afuera que coopera con la superficie encarada hacia adentro de la pared para retener el portaagujas en una posición no retraída al nivel de la parte más estrecha de la zona de transición donde empieza el morro. El miembro de retención es un miembro anular acoplado al cabezal interior a lo largo de una superficie corrediza orientada en la dirección de retracción con una fuerza de fricción que excede la fuerza de retracción suministrada por el muelle. El frontal del portaagujas está asentado en la porción del morro impidiendo el movimiento hacia adelante. El cabezal del émbolo está configurado para pasar a través del área más estrecha y ejercer presión contra el miembro de retención sin ejercer presión también contra el cabezal del portaagujas. Una construcción alternativa del cabezal de dos piezas del portaagujas comprende el miembro de retención separable soldado por puntos al cabezal interior del portaagujas, preferentemente a lo largo de un borde muy pequeño o puente situado en medio de las superficies coincidentes que sujeta las dos piezas del cabezal entre sí hasta que el puente es fracturado por el desplazamiento del émbolo después de que ha tenido lugar una inyección.

El frontal del émbolo tiene una abertura destinada a un miembro de tapón encajado por deslizamiento dentro de la misma en un ajuste con apriete. El miembro de tapón encaja en la abertura con ajuste de apriete a lo largo de una superficie de contacto orientada en la dirección de retroceso. El miembro de tapón es en su mayor parte o completamente desalojado por contacto con el mecanismo de retracción al final de un ciclo de inyección por la depresión continuada del émbolo desde una primera posición al final del ciclo de inyección hasta una segunda posición con la punta del émbolo en contacto con el anillo de retención. Esto evita la acumulación de la fuerza requerida sobre el émbolo para desalojar el miembro de tapón de la abertura y la fuerza requerida para desalojar el miembro de retención del cabezal del portaagujas y de la pared exterior del cuerpo. Tras la depresión adicional del émbolo de la segunda posición hasta la posición de retroceso, la fuerza de sujeción friccional ejercida sobre el portaagujas se reduce hasta que la fuerza de retracción suministrada por el muelle excede la fuerza de sujeción remanente y el portaagujas y la aguja conectada a este último son expulsados hacia el interior de la cavidad transportando el medio de tapón desalojado junto con ellos. El simple desalojo del miembro de tapón y del miembro de retención convierte la aguja en no reutilizable. El émbolo no puede ser desplazado después de la retracción porque el capacete terminal asible entra en una abertura de la parte trasera del cuerpo cilíndrico cuando el émbolo es oprimido hasta la posición de retroceso para evitar la manipulación después del retroceso.

La jeringa tiene una alta presión de estallido y requiere una fuerza de presión del émbolo con el pulgar baja para provocar la retracción. La presión de estallido es la presión de flujo que opera sobre el miembro de tapón y el anillo de retención durante una inyección real. Se obtiene una elevada resistencia a la presión de estallido porque el anillo de retención está montado dentro de la porción más estrecha del cuerpo cilíndrico en la que comienza el morro, lo que significativamente reduce la cantidad de área expuesta a la presión del fluido. El anillo de retención más pequeño permite el uso de un portaagujas pequeño de forma que la abertura del émbolo y del medio de tapón pueda ser sólo una fracción del área en la sección transversal de la cámara de fluido situada debajo del cabezal del émbolo. La relación entre el área más grande de la sección transversal de la cámara variable y la del medio de tapón desalojable o del miembro anular se selecciona de forma que la fuerza máxima esperada del pulgar ejercida sobre el émbolo durante una inyección producirá una presión máxima en la cámara que generará una fuerza de explosión sobre el miembro de tapón y el miembro de retención ligeramente inferior a la cantidad de fuerza de desalojo necesaria para desalojar el miembro de tapón y el de retención durante el retroceso. Esta relación debería ser, al menos, de dos a uno, o más preferentemente de tres a uno o más, con el fin de asegurarse contra la explosión prematura del miembro de tapón o del anillo de retención.

Para usar el número más reducido de piezas de fácil ejecución, un miembro de tapón similar en el cabezal del émbolo y una combinación similar de muelle y portaagujas tienen superficies interconectadas de cooperación complementaria, encaradas hacia adentro y hacia afuera situadas en la parte más estrecha de una zona de transición donde comienza el morro. No hay anillo de retención alrededor del cabezal del portaagujas. En su lugar se incorpora una rampa diminuta al nivel de la zona de transición o adyacente a la zona de transición de forma que el cabezal del émbolo suavemente separa el cuerpo cilíndrico hacia afuera desalojando al tiempo el miembro de tapón reduciendo de esta forma la fuerza de agarre o fricción sobre el cabezal del portaagujas suministrada por la pared del cuerpo exterior. De esta forma se reduce la fuerza de sujeción por debajo de la fuerza de retracción suministrada por el muelle comprimido y el portaagujas es expulsado hacia el interior de la cavidad del émbolo transportando el miembro de tapón desalojado junto con él.

La fabricación y el ensamblaje resultan facilitados por el hecho de que el émbolo y el cuerpo exterior pueden moldearse con un utensilio para núcleos no colapsables que puede extraerse desde detrás. Las piezas están configuradas de modo simple y no presentan ganchos y partes con ángulos reentrantes que requieren una tecnología de vástagos para núcleos no colapsables. El cuerpo exterior puede fabricarse y ensamblarse en una pieza desde la parte posterior. La porción estrecha de morro no posibilita el espacio lateral necesario que permita el apelotonamiento del muelle y el atoramiento cuando el ensamblaje de retracción se desplaza hacia adelante dentro del cuerpo exterior. De hecho, el morro sirve como guía para orientar las piezas situándolas en la posición apropiada con un suave impulso.

La aguja no necesita instalarse antes de que el mecanismo de retracción se sitúe en posición, porque es fácilmente instalada desde el frontal después de que el portaagujas es alojado por deslizamiento dentro del morro. Se evitan las variaciones significativas de la fuerza de sujeción ejercida sobre el portaagujas y de la fuerza de desalojo sobre el miembro de tapón procedentes de ligeras variaciones de la tolerancia de las partes complementarias, porque la pared longitudinal del cuerpo exterior tiene cierta flexibilidad. La pared puede expandirse ligeramente hacia afuera y el miembro de tapón y el cabezal del portaagujas pueden ligeramente comprimirse en sentido radial y expandirse ligeramente en dirección longitudinal para evitar cambios significativos en la fuerza de sujeción provocados por pequeños cambios en los diámetros reales. De esta forma se consigue consistencia en la fuerza de retracción asegurándose el ahorro de medios económicos.

Otras formas de realización ventajosas de la invención se describen a través de las características de las subreivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una sección transversal a lo largo del eje central de una primera forma de realización de la invención con el émbolo situado en una primera posición al final de un ciclo de inyección;

la Figura 2 es la jeringa de la Figura 1 con el émbolo oprimido adicionalmente para desalojar el medio de tapón en una segunda posición del émbolo en la que la punta del émbolo está dispuesta para operar el mecanismo de retracción;

la Figura 3 es la jeringa de la Figura 2 en la que el émbolo ha sido adicionalmente oprimido hasta una posición de retroceso, el retroceso ha tenido lugar y el cabezal en la parte posterior del émbolo es estrechamente alojado en una abertura situada en la parte posterior del cuerpo exterior;

la Figura 4A es una sección transversal parcial del eje central de una abertura a prueba de violación alternativa de la parte posterior del cuerpo exterior antes de la retracción;

la Figura 4B es la estructura de la Figura 4A con el émbolo en la posición retraída alojado en una abertura situada en la parte posterior del cuerpo exterior;

la Figura 5 es una sección transversal a lo largo del eje central de una estructura de jeringa simplificada sin un miembro de retención alrededor del portaagujas, el cual es liberado mediante la separación de las superficies de fricción, mostrada en la posición del émbolo que representa el final de un ciclo de inyección;

la Figura 6 es la estructura de jeringa de la Figura 5 en la que el émbolo es adicionalmente oprimido para desalojar el medio de tapón y empezar a liberar las superficies de fricción justo antes de la retracción;

la Figura 7 es la estructura de jeringa de la Figura 6 con el émbolo adicionalmente oprimido más allá de la posición de la Figura 6 hasta la posición de retracción en la que ha tenido lugar la retracción y el capacete está sujeto dentro de una abertura situada en la parte posterior del cuerpo exterior hueco;

la Figura 8 es una vista esquemática longitudinal recortada en alzado a través del centro del cabezal de dos piezas que muestra cómo puede aplicarse una soldadura por puntos para cerrar herméticamente y sujetar de forma simultánea el anillo de retención en posición sobre el portaagujas.

Descripción detallada de la forma de realización preferente

En la descripción que sigue, las mismas piezas serán designadas con las mismas referencias numéricas. Las piezas con una letra con subíndice pretenden ilustrar una variación menor de una pieza con el mismo número. Los dibujos están aumentados significativamente de tamaño para mostrar los detalles de la invención, pero en general reflejan la verdadera escala prevista. Las piezas, según aparecen, se consideran preferentemente circulares y simétricas como es normal en las jeringas. Los dibujos reflejan una estructura de jeringa que tiene una capacidad de inyección de fluido de 1 cm^{3} a 3 cm^{3}.

La Figura 1 muestra la estructura de la primera forma de realización genéricamente designada con la referencia numérica 10. La jeringa 10 tiene un cuerpo exterior hueco 12 de una pieza. El cuerpo 12 tiene una pared que se extiende longitudinalmente que comprende un cuerpo cilíndrico alargado 14 y un morro 16 con una zona de transición 18 que conecta el cuerpo cilíndrico y el morro. Un mecanismo de retracción montado frontalmente alojado en el morro se designa genéricamente con la referencia numérica 20. Comprende la combinación de un portaagujas alargado 22 y un muelle 24. El portaagujas tiene un cuerpo alargado con una porción frontal 26 de sujeción de la aguja para sujetar una aguja 28 y un cabezal 30 en la parte posterior. El cabezal 30 puede consistir en un cabezal de dos piezas como en las Figuras 1 a 3 o en un cabezal de una pieza como en las Figuras 5 a 7. El portaagujas es liberado mediante la depresión de un émbolo que se describirá a continuación.

Un émbolo, genéricamente designado con la referencia numérica 32, está dispuesto para su uso parcialmente en el interior del cuerpo cilíndrico 14. El émbolo tiene un cabezal estanco genéricamente designado con la referencia numérica 34, en contacto hermético deslizable con el interior del cuerpo cilíndrico 14 del cuerpo exterior 12. El émbolo tiene un elemento de estanqueidad 36 convencional y una cavidad de retracción 38 situado en aquél.

El cabezal 34 tiene una porción 40 de la punta que conforma una abertura 41 situada en el interior de la cavidad de retracción 38. Un medio de tapón desalojable resiliente 42 está situado en posición obturadora en la abertura 41 con una porción frontal de la misma que se extiende más allá de la punta 40. La porción 34 del cabezal y la parte posterior del medio de tapón 42 tienen unos rebordes planos 44, 46, respectivamente, cooperantes, que cierran herméticamente la abertura 41. El émbolo 32 tiene un capacete terminal 48 para oprimir el émbolo con el pulgar. El capacete terminal 48 tiene una abertura central para el alojamiento permanente de un obturador de encaje a presión 50 para cerrar la cavidad de retracción 38 por el extremo posterior.

Una pluralidad de estrías que se extienden longitudinalmente 52 soporta de manera corrediza el émbolo 32 situado dentro del cuerpo cilíndrico 14. En la forma de realización de la Figura 1, el cuerpo exterior 12 tiene un collarín 54 que se extiende por detrás de los asideros 56 para los dedos con una abertura 58 en la que apretadamente se aloja la periferia exterior 60 del capacete 48 cuando el émbolo es oprimido hasta la posición retraída. Una disposición alternativa se muestra en las Figuras 4A y 4B en la cual el cuerpo cilíndrico 14 se extiende longitudinalmente, en caso necesario, de forma que el capacete terminal 48 se aloje estrechamente dentro de una abertura situada en la parte posterior del cuerpo cilíndrico donde están los asideros para los dedos. La Figura 4B muestra la posición a prueba de violación con el émbolo en la posición retraída. Debe notarse que, dependiendo de la relación del diámetro interior del cuerpo cilíndrico y del diámetro del capacete terminal, el capacete podría en lugar de ello alojarse directamente dentro de la abertura situada en la parte posterior del cuerpo cilíndrico. Con independencia de cómo estén configurados el cuerpo cilíndrico y el capacete terminal en la parte posterior del cuerpo exterior, el émbolo ya no puede ser agarrado después de que la retracción ha tenido lugar porque el capacete terminal 48 está enterrado dentro de una abertura y no se puede acceder y coger el capacete terminal o del pulgar.

La pared del cuerpo exterior 12 y del cabezal 30 del portaagujas tiene unas suaves superficies complementarias cooperantes que sujetan el portaagujas 22 en la posición mostrada en la Figura 1, con el muelle 24 comprimido. El morro 16 tiene un diámetro reducido con respecto al cuerpo cilíndrico. El cuerpo exterior tiene una parte más estrecha en la que encaja y se sujeta el cabezal 30 del portaagujas 22. El cuerpo exterior tiene una superficie encarada hacia adentro 62 al nivel de la parte más estrecha de la zona de transición en la que empieza el morro 16. De modo similar, el cabezal 30 tiene una superficie encarada hacia afuera 64 configurada para cooperar con la superficie encarada hacia adentro 62 para ejercer una fuerza de sujeción en el portaagujas 22 cuando el mecanismo de retracción sea instalado dentro del morro desde la parte posterior. Las superficies complementarias 62, 64 constituyen una interconexión corrediza orientada en la dirección de retroceso, que cierra de forma estanca el morro 16. Las superficies complementarias 62, 64 son, preferentemente, superficies de fricción que tienen un ajuste de apriete deslizante para aplicar una fuerza de sujeción friccional que sujete el portaagujas 22 en posición por fricción entre las partes complementarias. Dentro del ámbito de la invención se contempla que una o más de las superficies de interconexión cooperantes podrían emplear un revestimiento o conexión adhesiva que se fraccione o libere cuando las superficies o rebordes planos complementarios se separen o desplacen mutuamente.

El cabezal 30 proporciona un límite inferior de una cámara de fluido variable 68 situada por debajo del cabezal 34. El portaagujas 22 tiene un paso 70 de fluido para la comunicación de fluidos con la cámara 68 de fluido y el portaagujas 28. El portaagujas 22 tiene un cabezal interior de diámetro más pequeño 72 que es parte del cabezal 30. El miembro de retención 66 está acoplado al cabezal interior 72 a lo largo de una superficie de interconexión deslizante 74 orientada en la dirección de la retracción. El miembro de retención 66 está acoplado al cabezal interior 72 con una fuerza de sujeción que excede una fuerza de retracción aplicada a la parte inferior del cabezal interior 72 por medio del extremo del muelle comprimido 24. Una porción de diámetro reducido 27 del portaagujas 22 sobresale a través de una abertura frontal 76 del morro 16.

Interesa destacar que el miembro de retención 66 puede visualizarse como un anillo que rodea el cabezal interior circular 72. La ubicación del miembro de retención 66 en la parte más estrecha de la zona de transición donde el morro empieza, y el área relativamente pequeña expuesta al fluido presurizado dentro de la cámara 68, da como resultado una presión de estallido elevada. Dado que la porción frontal 26 del portaagujas está sustentada o fijada dentro del frontal 76 del morro 16, ninguna cantidad de presión permitirá que el portaagujas 22 o la aguja 28 se desplacen hacia adelante. La presión de estallido puede definirse como la presión dentro de la cámara 68 que actúa sobre el área expuesta del miembro de retención 66 para producir una fuerza suficiente que supere la fuerza de sujeción de forma que el miembro de retención 66 pudiera "estallar" por el movimiento hacia adelante y prematuramente liberar el portaagujas 22.

Algunos usuarios tienen manos fuertes y podrían, en el límite extremo de una emergencia, ser capaces de generar sobre el émbolo una fuerza equivalente a entre 66,7 y 81,1 N durante una inyección. Se considera casi imposible para cualquiera ejercer una fuerza de más de 81,1 N. Esta puede considerarse como la fuerza esperada máxima que debe tomarse en consideración para que el miembro 66 no estalle mientras se está efectuando una inyección. El área en sección transversal de mayor tamaño de la cámara variable 68 y el área del miembro de retención 66 expuestas a la presión del fluido se seleccionan de forma que la presión de estallido sea mayor que el máximo de presión esperada dentro de la cámara 68 resultante del máximo esperado de fuerza aplicada por el pulgar sobre el capacete 48 durante una inyección. Preferentemente, esta relación es aproximadamente de dos a uno y más preferentemente, de modo aproximado, de tres a uno o más, de forma que la fuerza de sujeción que sujeta el mecanismo de retracción en posición puede mantenerse en un nivel confortablemente bajo mientras permanece alta la presión de estallido.

El medio de tapón desalojable 42 tiene un problema de estallido similar que constatar. Las porciones frontal y media del medio de tapón 42 se separan ligeramente de la abertura 41 de forma que la presión del fluido dentro de la cámara 68 se dirige contra el área de la sección transversal al nivel de los rebordes planos 44, 46 pudiendo provocar que el medio de tapón 42 estalle. Al nivel de los rebordes planos 44, 46 se genera una fuerza de sujeción friccional que puede llamarse fuerza de desalojo que debe superarse para que el medio de tapón 42 se deslice hacia atrás antes de la retracción. La relación del área de la sección transversal máxima a través del interior de la cámara variable 68 con el área de la sección transversal máxima del medio de tapón 42 expuesta a presión dentro de la cámara 68 se selecciona de forma que el máximo de fuerza esperada del pulgar aplicada sobre el émbolo 32 durante una inyección produzca un máximo de fuerza ligeramente inferior a la cantidad de fuerza de desalojo necesaria para desalojar el medio de tapón, de forma que el medio de tapón 42 no estalle durante una inyección. Preferentemente, esta relación no es menor que, aproximadamente, dos a uno, más preferentemente de tres a uno o más, de forma que una fuerza de aproximadamente 80,1 N aplicada sobre el émbolo, por ejemplo, produciría una fuerza de presión generada de únicamente, de forma aproximada, 40 o 26,7 N, respectivamente, sobre el medio de tapón, de forma que el medio de tapón puede fácilmente ser desalojado antes de la retracción al final del ciclo de inyección sin que estalle durante dicha inyección. El medio de tapón es desa-
lojado después de la inyección por la fuerza del pulgar aplicada al medio de tapón por el desplazamiento del émbolo.

Los componentes usados para la retracción se disponen para evitar la acumulación de fuerza durante la secuencia de retracción. En la Figura 1, el medio de tapón 42 tiene una extensión hacia adelante que va más allá de la punta 40, lo que permite que se aplique una presión total del pulgar al medio de tapón antes de que cualquier otra porción del mecanismo de retracción quede implicada. La cantidad de extensión hacia adelante más allá de la punta 40 está relacionada con la longitud de los rebordes planos 44, 46 de forma que la extensión hacia adelante del medio de tapón 42 preferentemente representa alrededor del 80 por ciento de la longitud de los rebordes planos trabados. Cuando el medio de tapón 42 se desplaza hacia atrás hasta que la parte frontal se iguala con la punta 40, como puede verse en la Figura 2, únicamente alrededor del 20 por ciento de los rebordes planos permanece trabado. En la Figura 2 puede verse que la fuerza del pulgar aplicada sobre el capacete 48 del émbolo ha desalojado parcialmente el medio de tapón 42 de forma que se origina un huelgo 78 y el área restante de rebordes planos trabada se representa como área 80.

Dado que el inventor cree que la cantidad de fuerza de sujeción friccional o fuerza de desalojo es aproximadamente proporcional a la cantidad de la longitud de la interconexión deslizante entre los rebordes planos cooperantes 44, 46, de ello se sigue que, dejando a un lado los efectos dinámicos, la cantidad de fuerza remanente decrece a medida que el área de interconexión deslizante trabada se reduce. Esto es lo que sucede cuando el medio de tapón 42 se desplaza hacia atrás dentro de la cavidad 38 desde la posición de la Figura 1 hasta la posición de la Figura 2. Se considera apropiado fijar la fuerza inicial de desalojo para permitir alrededor de 22,2 N en la posición de la Figura 1 la cual se reduce hasta aproximadamente 4,45 N que restan cuando el miembro de tapón u obturador 42 alcanza la posición de la Figura 2. En este punto de la descripción puede apreciarse que la porción frontal de la punta 40 tiene preferentemente unas hendiduras o aberturas que se extienden longitudinalmente de forma que el fluido no quede atrapado en el área de forma trapezoidal de la cámara 68, observada en la Figura 2, por el contacto entre la punta 40 y la superficie superior del anillo de retención 66.

El portaagujas 22 y el muelle 24 pueden conjuntamente instalarse desde la parte posterior del cuerpo cilíndrico -antes de que el émbolo quede ensamblado, quedando sujetos de forma separable al nivel de la parte más estrecha de la zona de transición donde comienza el morro mediante el encaje corredizo de las superficies de fricción 62, 64 encaradas hacia adentro y hacia afuera mientras se comprime el muelle 24. La longitud del reborde de traba 64 y la cantidad de encaje con apriete se diseña preferentemente para suministrar una fuerza de sujeción friccional en oposición a la fuerza de retracción suministrada por el muelle comprimido 24 en torno a los 22,2 N aun cuando el muelle pueda aplicar una fuerza de retroceso en la dirección de retracción en torno a los 2,22 N. En uso, la aguja es presionada contra un cierre hermético de caucho de un frasco de forma que el portaagujas puede resistir una fuerza hacia atrás correspondiente sin ser desalojado durante la operación de llenado. Esta exigencia y la presión de estallido limitan el extremo inferior de la fuerza de sujeción aplicada sobre el portaagujas.

Con referencia de nuevo a la Figura 2, puede apreciarse que una opresión adicional del émbolo más allá de la segunda posición de la Figura 2, desaloja el miembro anular de retención 66 a lo largo de la interconexión deslizante 74 suministrada por la superficie exterior del cabezal interno 72 y a lo largo de la superficie de fricción encarada hacia adentro 62. A medida que se reduce la cantidad de interconexión trabada remanente, la cantidad de fuerza requerida para continuar la separación del miembro de retenida 66 respecto del portaagujas 22 se reduce y la pequeña área de conexión remanente 80 entre los rebordes planos 44, 46 de émbolo y medio de tapón, preferentemente provoca que el medio de tapón 42 sea desalojado antes de que el portaagujas 22 sea liberado. Cuando la fuerza de fricción residual remanente durante la depresión continuada del émbolo deviene inferior a la fuerza de retracción suministrada por el muelle comprimido 24, se alcanza la posición de retroceso de la Figura 3 por medio de lo cual tiene lugar la retracción.

Cuando tiene lugar la retracción, el portaagujas 22 se desplaza a través de la abertura 41 hacia el interior de la cavidad 38. La longitud del muelle no comprimido 24 se selecciona para proporcionar suficiente desplazamiento hacia atrás para retirar una aguja de inyección 28 fijada en la porción frontal 26 enteramente dentro del cuerpo exterior 12, llevando con ella el medio de tapón desalojado 42. Al mismo tiempo, el capacete 48 penetra en la abertura 58 del cuerpo cilíndrico con el borde periférico 60 estrechamente confinado, para evitar la manipulación después del retroceso. Es intranscendente si el capacete 48 se desplaza dentro de la abertura en el instante de la retracción o después de que la retracción ha tenido lugar porque el movimiento es automático debido a la fuerza continuada del pulgar aplicada para activar la retracción. Se proporciona una longitud de desconexión suficiente respecto de la superficie de fricción encarada hacia adentro 62, de forma que el miembro de retención 66 puede desplazarse hacia abajo una distancia suficiente para llegar a la posición de retroceso de la Figura 3. Después del retroceso, el miembro de retención 66 preferentemente permanece pegado e impide cualquier posibilidad de que cualquiera pueda reengancharlo con el cabezal del portaagujas 22. El diámetro del reborde plano 62 del área designada con la referencia numérica 63 puede ser ligeramente incrementada para proporcionar un desahogo al anillo de retención 66 cuando es presionado hacia abajo por la punta 40.

La presente invención prevé también que el miembro de retención separable 66 pueda acoplarse de modo desprendible al cabezal interno 72 del portaagujas 22 por medio de un área interior relativamente pequeña de soldadura "por puntos" que es suficiente para ofrecer resistencia a la fuerza de retracción aplicada al portaagujas por el muelle 24 pero que puede fracturarse o separarse mediante la opresión del émbolo más allá de la posición mostrada en la Figura 2 para liberar el portaagujas y permitir la retracción. Esto se ilustra esquemáticamente en la Figura 8 con respecto al cabezal alternativo 30a con las piezas del cuerpo 12 de la jeringa y del portaagujas 22 recortadas para concentrar la atención sobre la modificación. El resto de la estructura de la jeringa sería como la de las Figuras 1 a 3.

En la Figura 8, el cabezal interior 72a tiene una superficie encarada hacia afuera 74a y una porción con resalte muy pequeña o serie de porciones en realce horizontalmente separadas 73 alrededor de la periferia de una banda continua o anillo que se extiende hacia afuera de forma relativamente uniforme más allá de la superficie periférica 74a del cabezal 72a. La porción en realce podría estar en la superficie interior 75 del miembro de retención 66a en lugar de estar en la superficie 74a del portaagujas. El cabezal del portaagujas es preferentemente circular pero podría eventualmente tener otra configuración, con el miembro de retención 66a configurado en la forma correspondiente para conformarse a ella.

La superficie encarada hacia adentro 75 del cabezal interior 72a está en contacto con la porción en realce 73 situada sobre la superficie exterior del cabezal interior 72a pudiendo existir en todo su perímetro un pequeño huelgo 77 entre ellos. La porción en realce 73 conecta el miembro de retención 66a al cabezal interior 72a y puede ser designada como una porción puente que ofrece resistencia a la presión de estallido anteriormente referida y sujeta el portaagujas en posición contra la fuerza de retroceso impuesta sobre el portaagujas por el muelle 24 junto con cualesquiera pequeñas fuerzas adicionales que puedan ser aplicadas cuando la aguja es empujada contra el cierre hermético de caucho de un frasco en preparación para su uso. La porción puente puede estar conformada soldando "por puntos" la porción en realce 73 a la superficie interior del anillo 66a o suministrando cualquier otra forma de porción puente frangible que sujete entre sí el miembro anular separable 66 y el cabezal del portaagujas 72a. Es preciso que, sea cual sea la conformación, la porción puente debe servir también como cierre hermético entre las superficies encaradas del miembro anular y del cabezal interior de forma que el fluido sometido a presión no pueda pasar de la cámara 68 a través del hueco 77 hasta alcanzar la porción del morro del dispositivo. Todo fluido debe pasar a través del paso 70 de fluido.

Puede apreciarse que cuando se llega a la posición de la Figura 2 la punta frontal 40 del émbolo presiona contra el anillo de retención 66a después de que el miembro de tapón 42 está casi desalojado y desacopla el anillo de retención 66a respecto del cabezal interior 72a del portaagujas 22a. Se produce la ruptura, fractura o separación de cualquier soldadura por puntos que conecte las piezas separables al nivel de la porción puente, lo que determina la separación del anillo de retención 66a respecto del cabezal interior 72a liberando así el portaagujas 22a de restricciones adicionales. Esta ruptura y la fuerza aplicada por el muelle 24 provocan que tenga lugar la retracción de una forma muy parecida a la anteriormente descrita y mostrada en la Figura 3.

Se cree que el diámetro incrementado de la porción en realce 73 debería oscilar entre aproximadamente 0,0254 y 0,203 mm lo que se determinará por la capacidad del equipo de moldeo disponible para fabricar una porción puente consistente sin defectos. Se cree que puede ser deseable emplear materiales poliméricos diferentes para el anillo de retención y el portaagujas, para facilitar la soldadura por puntos, como por ejemplo un adecuado cloruro de polivinilo (PVC) para el anillo de retención y un material plástico policarbonato adecuado para el portaagujas. Una forma de acoplar estas dos piezas puede ser ensamblarlas y dejarlas al descubierto a una temperatura de aproximadamente 120ºC durante veinte minutos aproximadamente para permitir que tenga lugar una cierta difusión o fusión incipiente en el punto en que contactan. La porción en realce crea una presión unitaria alta en el punto en que entra en contacto con la superficie encarada hacia adentro del miembro de retención 66a. También puede emplearse soldadura sónica. También se prevé la incorporación de un revestimiento o adhesivo que acople el anillo de retención al portaagujas y que puede desacoplarse por medio de una fuerza aplicada al anillo de retención por el émbolo.

En las Figuras 5 a 7 se describe una jeringa alternativa 82. En la Figura 5, la jeringa 82 tiene un cuerpo 84 de jeringa exterior hueco de una pieza. El cuerpo 84 tiene una pared que se extiende longitudinalmente que comprende un cuerpo cilíndrico alargado 86 y un morro 88 con una zona de transición 90 que conecta el cuerpo cilíndrico y el morro. Un mecanismo de retracción montado frontalmente alojado en el morro 88 se designa genéricamente mediante la referencia numérica 92. Comprende la combinación de un portaagujas alargado 94 y un muelle 96. El portaagujas tiene un cuerpo de vástago alargado con una porción 100 de sujeción de la aguja situado frontalmente para sujetar la aguja 28 y un cabezal 102 en la parte posterior. En este caso, el cabezal 102 es un cabezal de una pieza que forma cuerpo con el resto del portaagujas 94. El muelle 96 proporciona a la parte inferior del cabezal 102 una fuerza de retracción en la dirección de retroceso.

Un émbolo genéricamente designado con la referencia numérica 104 se encuentra dispuesto para su uso parcialmente dentro del cuerpo cilíndrico 86. El émbolo 104 tiene una porción 106 del cabezal que se desplaza en contacto estanco deslizable con el interior del cuerpo cilíndrico 86 del cuerpo exterior 84. Aunque podría utilizarse un cierre hermético separado en el cabezal 106, esta forma de realización es apropiada para un diámetro más pequeño, como por ejemplo una jeringa de 1 cm^{3}, y puede utilizarse con el cabezal 106 sirviendo también como cierre estanco. Una cavidad de retracción 108 se encuentra dispuesta en el interior del émbolo hueco 104. El cabezal 106 tiene una porción 110 de la punta que forma una abertura 112 destinada a un medio de tapón desalojable 114 que tiene una porción frontal que se extiende más allá de la punta 110. La porción 106 del cabezal tiene un reborde plano encarado hacia adentro 116 y la parte trasera del medio de tapón 114 tiene un reborde plano encarado hacia afuera 118 que comprende unas superficies de fricción cooperantes que cierran de forma estanca la abertura 112. La porción trasera del cuerpo exterior 84 puede tener unos asideros para los dedos 120 y el mismo collarín 54 y el capacete terminal 48 anteriormente descritos. También puede emplearse la disposición alternativa de las Figuras 4A y 4B.

La porción externa de la punta 110 puede estar equipada con una superficie angulada 122 diseñada para cooperar con una pequeña superficie en rampa 124 situada en la proximidad de la zona de transición 90. La pared del cuerpo exterior 84 y el cabezal 102 del portaagujas tienen superficies de fricción cooperantes complementarias que sujetan por fricción el portaagujas 102 en la posición mostrada en la Figura 5 con el muelle 96 comprimido. El morro 88 tiene un diámetro reducido con respecto al cuerpo cilíndrico 86. El cuerpo exterior tiene una parte más estrecha donde el cabezal 102 del portaagujas 94 queda encajado por fricción. El cuerpo exterior tiene una superficie encarada hacia adentro o reborde plano 126 a la altura de la parte más estrecha de la zona de transición donde comienza el morro 88. De modo similar, el cabezal 102 tiene una superficie de fricción encarada hacia afuera 128 configurada para cooperar con la superficie encarada hacia adentro 126 para producir una fuerza de sujeción friccional sobre el portaagujas 94 cuando el mecanismo de retracción es instalado en el morro desde la parte posterior.

Las superficies complementarias 126, 128 constituyen una interconexión deslizante orientada en la dirección de retroceso, que cierra de forma estanca el morro 88. Las superficies complementarias 126, 128 son preferentemente superficies de fricción suave que tienen un encaje de fricción deslizante cuando el portaagujas 94 es instalado desde la parte trasera por medio de lo cual una fuerza de sujeción friccional sujeta el portaagujas 94 en posición mediante fricción entre el reborde plano 126 y el cabezal del portaagujas 94. La invención prevé que una o las dos dichas superficies podrían presentar un revestimiento o aglutinante adhesivo que se rompa cuando las superficies complementarias se separen para liberar el portaagujas.

El cabezal 106 proporciona un límite superior para una cámara de fluido variable 130 situada debajo del cabezal 106. El portaagujas 94 tiene un paso 132 de fluido para la comunicación de fluidos con la cámara 130 y la aguja 28. El portaagujas 94 se acopla de forma liberable al nivel de las superficies o rebordes planos 126, 128 con una fuerza de sujeción que excede la fuerza de retroceso aplicada a la parte inferior del cabezal 102 por el extremo del muelle comprimido 96. Una porción de diámetro reducido 134 del portaagujas 94 sobresale a través de una abertura de la parte frontal 136 del morro 88. La presión de estallido no es un factor con respecto al portaagujas en la forma de realización alternativa. Ninguna cantidad de presión permitirá que el portaagujas 94 o la aguja 28 se desplacen hacia adelante puesto que la porción frontal 100 del portaagujas está enterrada o asentada dentro de la parte frontal 136 del morro 88.

La presión de estallido sigue siendo un factor a tener en cuenta en conexión con el medio de tapón 114. La presión de estallido sería la presión dentro de la cámara 130 producida por la fuerza del pulgar ejercida sobre el capacete 48 actuando sobre el área en sección transversal del medio de tapón 114 que vencería la fuerza de sujeción, haciendo que el miembro de tapón 114 desalojara la abertura 112 prematuramente. La relación del área máxima de la sección transversal a través del interior de la cámara variable 130 al área máxima de la sección transversal del medio de tapón 114 expuesta a la presión en la cámara 130, y la fuerza de desalojo necesaria para desalojar el miembro de tapón 114, se seleccionan de manera que la fuerza máxima del pulgar esperada que se aplica sobre el émbolo 104 durante una inyección no provocará que el medio de tapón explote. Sin embargo, el miembro de tapón sí será desalojado por la fuerza de desalojo aplicada sobre el émbolo una vez que la parte frontal del medio de tapón 114 contacte con el mecanismo de retracción después de que la inyección ha terminado. La relación mencionada es preferentemente no menor de, aproximadamente dos a uno o preferentemente alrededor de tres a uno o más con lo que una fuerza de aproximadamente 80,1 N sobre el émbolo, por ejemplo, produciría una fuerza generada de presión de sólo, aproximadamente 40 o 26,7 N respectivamente, sobre el medio de tapón, de forma que dicho medio de tapón puede ser fácilmente desalojado en avance de retracción al final del ciclo de inyección pero no estallar durante una inyección. El diámetro más pequeño del medio de tapón permite que se utilice una fuerza del pulgar dos o tres veces superior durante el ciclo de inyección a la requerida para efectivamente desalojar el medio de tapón por aplicación directa de fuerza.

Por referencia a las Figuras 5 a 7, se analizan el funcionamiento y características adicionales de la forma de realización alternativa. La jeringa se utiliza de la forma normal hasta que el émbolo es oprimido hasta la primera posición de la Figura 5 que es el final del ciclo de inyección. El medio de tapón 114 tiene un extremo que se extiende hacia adelante el cual ha entrado en contacto con el cabezal 102 del portaagujas 94 para bloquear el paso 132 de fluido. Una opresión adicional del émbolo 104 hasta la posición de la Figura 6 desaloja en su mayor parte o completamente el medio de tapón 114 y empieza separando el cuerpo cilíndrico 84 a la altura de la zona de transición por contacto deslizante entre la porción 106 del cabezal y la rampa 124. La rampa 124 es un engrosamiento muy pequeño de la pared del cuerpo cilíndrico 86 que se extiende hacia adentro y que puede adoptar muchas configuraciones o formas. Por ejemplo, la rampa 124 puede ser un escalón pequeño 125 que continúa verticalmente hacia abajo según se indica por la línea de puntos, lo que aparece hasta cierto punto exagerado en la Figura 5.

El cuerpo cilíndrico es flexible, lo que permite que sea ligeramente separado hacia afuera hasta la posición de la Figura 6 justo antes de la retracción. Aquí las superficies complementarias 126, 128 se separan en cierta medida lo que reduce la fuerza de agarre del portaagujas 94. La separación mostrada en la Figura 6 está muy exagerada a efectos ilustrativos. Se estima que una expansión de sólo alrededor de 0,102 mm es suficiente para liberar el portaagujas 94 del morro 88. Mediante una ligera opresión adicional del émbolo desde la posición de la Figura 6 hasta la posición retraída de la Figura 7, la retracción tiene lugar cuando la fuerza de retracción aplicada por el muelle 96 excede la fuerza de sujeción remanente aplicada sobre el portaagujas 94. El portaagujas 94 se desplaza entonces a través de la abertura 112 hacia el interior de la cavidad 108 junto con una porción del muelle 96. La extensión no comprimida del muelle 96 está diseñada para proporcionar suficiente desplazamiento hacia atrás para retirar una aguja de inyección 28 fijada en la porción frontal 94 y transportar con ella el medio de tapón desalojado. Al mismo tiempo, el capacete 42 entra en la abertura 138 situada al nivel de la parte posterior de una extensión 54 del cuerpo cilíndrico en la que el borde periférico está estrechamente confinado para evitar manipulaciones después de la retracción, en el que no se puede acceder al capacete para sujetarlo.

La localización y configuración de la rampa 124 está configurada para evitar la acumulación de la fuerza requerida durante la secuencia de retracción. La mayor parte del medio de tapón 114 debería ser desalojada por la presión del pulgar ejercida sobre el émbolo 104 antes de que se desarrolle una resistencia significativa cuando las superficies anguladas 122 comiencen a ejercer empuje hacia afuera en la rampa 124. La selección de la ubicación de la rampa 124 y del ángulo de las superficies de encaje posibilita la existencia de una suave fuerza continua toda vez que la fuerza de desalojo decrece continuamente a medida que el área de interconexión 116, 118 entre el émbolo y el medio de tapón decrece linealmente. Dado que la rampa 124 es relativamente muy pequeña, es incluso posible retirar un núcleo de moldeo escalonado de la parte posterior del cuerpo exterior 84. Alternativamente, la rampa 124 puede ser el escalón de diámetro más pequeño 125 que evita ángulos entrantes lo que podría provocar resistencia a la retirada del núcleo de moldeo. Después de la retracción, la parte posterior del émbolo es inaccesible y no hay forma de llegar hasta el medio de tapón o el portaagujas para reinstalarlos en orden a su reutilización.

En funcionamiento, la combinación mejorada que se describe en la presente memoria ofrece muchas ventajas. El diámetro del miembro de tapón de ambas realizaciones y el miembro anular de retención deslizable de la primera realización, en relación con el diámetro transversal de la cámara de fluido, hace posible fabricar una jeringa que soporte una alta presión de estallido. Minimizando el área superficial efectiva expuesta al fluido presurizado durante una inyección, la jeringa puede soportar una fuerza de inyección del pulgar de alrededor de 66,7 a 81,1 N, durante la inyección, y al mismo tiempo retraerse en respuesta a una fuerza ejercida sobre el émbolo tan reducida como de 22,2 a 26,7 N una vez que el fluido de inyección ha sido inyectado. Una vez que el fluido ha sido inyectado, se evita la acumulación de la fuerza requerida para operar conjuntamente el mecanismo de retracción. Primero, el medio de tapón es desplazado hacia atrás y, a continuación, el portaagujas es liberado. Estrechando el diámetro de la jeringa cerca de una zona de transición en que el morro comienza, un estrechamiento permite que el portaagujas sea más pequeño, lo que, a su vez, permite que encaje en una abertura más pequeña con un medio de tapón más pequeño dentro de la cavidad de retracción del émbolo hueco.

Para llenar la jeringa debe constituirse un vacío por tracción. El miembro anular o el portaagujas, en su caso, deben cerrar de forma estanca el morro frontal del cuerpo de la aguja, pues en otro caso el vacío podría no obtenerse y el fluido podría entrar en el área del muelle y derramarse saliendo por el frontal. El cuerpo exterior hueco y el émbolo de la jeringa están preferentemente hechos del material plástico convencional utilizado en jeringas, que tiene cierta flexibilidad. Las tolerancias de diámetro de las superficies encaradas complementarias entre el cabezal del portaagujas y el cuerpo cilíndrico y entre el medio de tapón y el cabezal del émbolo no son críticas a la hora de mantener una fuerza de sujeción y desalojo consistentes. Se cree que esto es así porque el ajuste de apriete creciente incrementa la fuerza de sujeción friccional sólo hasta un punto determinado y entonces la pared circundante simplemente se expande ligeramente o las partes externas se comprimen ligeramente sin incremento correspondiente de la fuerza longitudinal requerida para desplazar el miembro de retención u obturador en la dirección de retroceso. Se cree que podría utilizarse un miembro de retención plástico y que se obtendría la misma fuerza de sujeción friccional autolimitante.

En la modalidad óptima, el medio de tapón y el miembro anular están preferentemente hechos con un material termoplástico de caucho designado como número 181-55 disponible en Advanced Eastomer Systems, 540 Maryville Centra Drive, St. Louis, Missouri y comercializado con el nombre comercial Santoprene®. Parece tener una dureza característica de alrededor de 55 en la escala durométrica Shore A que tiene en cuenta la magnitud correcta de resistencia a la compresión, una resistencia a los fluidos tal que el material no se hincha cuando se pone en contacto con la mayoría de los fluidos, una estabilidad del entorno que permite que las propiedades de fricción y cierre hermético permanezcan insensibles a los cambios de temperatura, una buena conservación de sus propiedades con el paso del tiempo y una excelente conservación de sus propiedades después de la esterilización de acuerdo con todos los procedimientos aceptados. El cierre hermético del émbolo alrededor del cabezal del émbolo es convencional.

Las piezas son pocas en número y fácilmente producibles en masa. La forma de realización alternativa tiene un número de piezas separadas más pequeño que cualquier jeringa retraíble a prueba de violación. El émbolo tiene un cuerpo exterior de una pieza con una zona de transición y una porción del morro estrecha. El diámetro interior está escalonado en diámetros de mayor a menor desde la parte frontal a la trasera para su moldeo alrededor de un núcleo no colapsable que puede extraerse desde el extremo posterior. Lo mismo sucede con el émbolo.

El ensamblaje se simplifica en gran medida y puede llevarse a cabo con un equipo mecanizado de alta velocidad. El portaagujas y el muelle pueden instalarse desde la parte posterior del cuerpo cilíndrico sin la aguja. En la primera forma de realización el miembro de retención se acopla mediante ajuste forzado sobre el cabezal interior del portaagujas y el ensamblaje junto con el muelle no comprimido es empujado hacia adelante para quedar sujeto mediante encaje por deslizamiento en las superficies cooperantes encaradas hacia adentro y hacia afuera al mismo tiempo que se comprime el muelle. El frontal del portaagujas pasa a través de una abertura del morro lo que facilita la instalación de la aguja desde la parte frontal por medios convencionales. La forma de realización alternativa se instala de la misma forma excepto porque no hay miembro de retención separable alrededor del cabezal del portaagujas.

El estrecho morro suministra una particular ventaja en relación con el ensamblaje mecanizado. El morro tiene una pared que define una cavidad interna alargada que estrechamente encierra la combinación de muelle y portaagujas. Durante su instalación esta cavidad sirve como guía para orientar el portaagujas y el muelle no comprimido hasta conseguir que el muelle se sitúe en posición comprimida. Esto resuelve un importante problema de ensamblaje. Si existe mucho espacio lateral dentro del morro, alrededor del muelle, cuando el muelle no comprimido está siendo comprimido, lo que resulta es una columna inestable que se dobla lateralmente y se apelotona provocando un atoramiento. Podría añadirse que los bordes redondeados de la parte inferior de la ranura situada directamente por debajo del miembro de retención 66 vendrían a facilitar adicionalmente la entrada del extremo del muelle.

El medio de tapón puede instalarse también desde la parte posterior del émbolo empujándolo hacia adelante hasta que los rebordes planos cooperantes sean trabados de forma deslizante. El miembro obturador 50 es encajado a presión o de otra forma fijado dentro de la abertura situada a nivel de la parte posterior del émbolo y el émbolo es instalado en el cuerpo exterior. No es necesario intentar pasar la aguja puntiaguda a través de un cuerpo alargado con aberturas estrechas que podrían producir ligeros desvíos en la alineación provocando atoramientos. El cabezal del portaagujas actúa simultáneamente como junta estanca y como dispositivo de sujeción de forma que no se requiere junta estanca a nivel de la punta del morro ni soldadura ultrasónica de las piezas separadas.

No se necesita el empleo de dientes de bloqueo internos de ningún tipo. No se requieren dientes de bloqueo para sujetar el mecanismo de retracción o bloquear el émbolo después de la retracción. Los dientes de bloqueo presentan difíciles problemas de moldeo y control de calidad, tienden a ser sensibles a los cambios de temperatura y tienen tendencia a requerir un cuerpo cilíndrico de diámetro mayor lo que incrementa los problemas de explosiones prematuras. Además de la condición no reutilizable suministrada por la separación del anillo de retención respecto del cabezal del portaagujas y el desalojo del miembro de tapón, el émbolo no es accesible después de la retracción porque está oprimido dentro de una abertura situada en la parte posterior del cuerpo exterior. Esta característica a prueba de violación adicional se proporciona con un cuerpo de una pieza sin necesidad de enganchar nada o retorcer nada. El obturador de encaje a presión, fácilmente fabricado e instalado, situado en la parte posterior de la cavidad de retracción, evita el acceso a los componentes retraídos. El gobierno Federal tiene derechos en la invención al amparo del \NAK203, sección 35 del Código de los EE.UU. El gobierno Federal tiene una licencia de la invención no exclusiva, irrevocable no transferible y abonada.

Claims (16)

1. Una jeringa (10) retraíble a prueba de violación para inyectar fluido, en la que la jeringa tiene un cuerpo hueco de una pieza (12) y un mecanismo de retracción (20) que se puede ensamblar desde la parte posterior que resiste presiones de estallido elevadas durante una inyección, pero que se pueden retraer con una fuerza de émbolo baja tras una inyección, que comprende:

dicho cuerpo hueco de una pieza (12) que tiene una pared que se extiende longitudinalmente, que comprende un cuerpo cilíndrico alargado (14) y un morro (16) con una zona de transición (18) que conecta el cuerpo cilíndrico (14) y el morro (16), en el que el morro (16) tiene un área de sección transversal reducida con respecto al cuerpo cilíndrico (14) y una superficie encarada hacia adentro en la pared al nivel de la parte más estrecha de la zona de transición (18, 90) en la que el morro (16) comienza;

un ensamblaje de émbolo dispuesto parcialmente dentro del cuerpo cilíndrico alargado (14), en el que el émbolo (32) tiene un cabezal (34) en contacto de cierre hermético deslizable con el interior del cuerpo externo (12), una parte delantera y una cavidad de retracción (38) situada en él para recibir las partes de un mecanismo de retracción (20);

un mecanismo de retracción (20) dispuesto de forma hermética en el morro (16), en el que el mecanismo de retracción (20) tiene una parte retraíble que comprende un portaagujas (22a) que tiene un cuerpo alargado que tiene una parte para sujeción de la aguja en la punta (26) en la parte frontal y un cabezal (72ª) en la parte posterior, y un muelle (24) que aplica la fuerza de retracción a la parte retraíble, en la que dicha parte retraíble está configurada para poder retraerse hacia el interior de la cavidad de retracción (38) del émbolo (32) cuando se inicia la retracción;

el mecanismo de retracción (20) además incluye una parte no retraíble, y el émbolo (32) se puede oprimir hasta una primer posición que comprende el final de un ciclo de inyección, por lo que el fluido previamente introducido en la cámara variable (68) se expele y

una posición de retracción más allá de dicha primera posición en la que la retracción se inicia con la posición hacia delante del cabezal del émbolo (34) para producir la retracción de la parte retraíble hacia el interior de la cavidad de retracción (38) del émbolo (32), que se caracteriza porque

el mecanismo de retracción (20) tiene un paso que define un recorrido del fluido (70) hacia el interior de una cámara de fluido variable (68) en el cuerpo cilíndrico (14) debajo del émbolo (32),

la parte no retraíble comprende un miembro de retención (66a) que rodea el cabezal (72a) del portaagujas (22a), siendo el miembro de retención (66a) y dicho cabezal (72a) del portaagujas (22a) acoplados de forma desmontable mediante una porción de puente (73) entre ellos;

el portaagujas (22a) y el muelle (24) se pueden instalar en el morro (16) desde la parte posterior del cuerpo cilíndrico (14) y se pueden instalar de forma liberable mediante encaje de deslizamiento de dicho miembro de retención (66a) y dicha superficie encarada hacia adentro comprimiendo dicho muelle (24), en el que dicha conexión deslizante produce una fuerza de sujeción en oposición a la fuerza de retracción aplicada al portaagujas (22a) mediante dicho muelle (24) y

en el que la retracción se inicia mediante la porción hacia delante del cabezal del émbolo (34) al pasar a través de dicha zona de transición (18) en el morro (16) para liberar el portaagujas (22a) desacoplando el miembro de retención (66a) y el portaagujas (22a) en dicha porción puente (73), de modo que reduce la fuerza de sujeción hasta una cantidad inferior a la fuerza de retracción sobre el portaagujas (22a).

2. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 1, donde dicha porción de puente (73) constituye una parte elevada de uno de los miembros de retención (66a) del portaagujas (22a), componiendo una fijación soldada la cual está separada para desacoplar el miembro de retención (66a) del portaagujas (22a).

3. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 1, en la que el cabezal (72a) del portaagujas (22a) y el miembro de retención (66a) en la parte más estrecha de la zona de transición (18) donde comienza el morro (16) comprenden un límite inferior de una cámara de fluido variable (68) situada por debajo del cabezal del émbolo (34).

4. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 3, en la que la relación entre las áreas en sección transversal más grandes de la cámara de fluido variable (68) y el área del miembro de retención (66a) expuesto al fluido presurizado en la cámara variable (68) en el límite inferior durante una inyección se selecciona de forma que el miembro de retención (66a) tiene una presión de estallido elevada superior a la presión máxima esperada resultante de la fuerza del pulgar máxima esperada ejercida sobre el émbolo (32), de modo que miembro de retención (66a) no estalle de forma prematura durante una inyección.

5. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 4, en la que la relación entre las áreas en sección transversal más grandes de la cámara de fluido variable (68) y el área transversal del miembro de retención (66a) expuesto al fluido presurizado en la cámara variable (68) en el límite inferior no es inferior a aproximadamente dos a una, de modo que se pueda resistir una presión de fluido elevada mientras se conserva una fuerza relativamente baja sobre el émbolo (32) necesaria para producir la retracción.

6. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 5, en la que dicha relación no es inferior a aproximadamente de tres a una para obtener una mejor resistencia a la presión de estallido elevada.

7. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 1, en la que la porción delantera del cabezal (34) del émbolo tiene ahí una abertura (41) que conduce a la cavidad de retracción (38), en la que dicha abertura está cerrada de forma estanca por un medio de tapón desalojable (42) que se desliza con respecto al émbolo (32) en respuesta a la fuerza de desalojo aplicada al tapón (42) por opresión del émbolo (32) al final de ciclo de inyección antes de que tenga lugar el inicio de la retracción.

8. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 7, en la que tapón de desalojo (42) tiene una punta extendida hacia delante que contacta con el portaagujas (22a) al final de una inyección, de modo que la fuerza de desalojo se aplica durante la opresión continua del émbolo (32) antes del inicio de la retracción.

9. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 7, en la que la relación de las áreas en sección transversal más grandes entre la cámara de fluido variable (68) y el tapón desalojable (42) se selecciona de forma que la fuerza máxima del pulgar esperada ejercida sobre el émbolo (32) durante una inyección producirá una presión máxima dentro de la cámara que generará una fuerza en el tapón (42) ligeramente inferior a la cantidad de fuerza de desalojo necesaria para desalojar el tapón (42) de forma que el tapón no estalle prematuramente durante una inyección.

10. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 9, en la que dicha relación del área de la cámara de fluido variable (68) al área del tapón desalojable (42) es, al menos, de dos a uno, de forma que al menos pueda aplicarse al émbolo (32) durante una inyección dos veces la fuerza necesaria para desalojar el tapón (42) durante una inyección sin estallido de dicho tapón (42).

11. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 10, en la que dicha relación es de al menos aproximadamente tres a una.

12. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 3, en la que la porción delantera del cabezal (34) del émbolo tiene ahí una abertura (41) que conduce a la cavidad de retracción (38), en la que dicha abertura está cerrada de forma estanca por un tapón desalojable (42) que se desliza con respecto al émbolo (32) en respuesta a la fuerza de desalojo aplicada al tapón (42) por opresión del émbolo (32) al final de ciclo de inyección antes de que tenga lugar el inicio de la retracción.

13. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 12, en la que la relación entre las áreas en sección transversal más grandes de la cámara de fluido variable (68) y el área transversal del miembro de retención (66a) y el área del medio de tapón de desalojo (42) expuesto al fluido presurizado en la cámara variable (68) durante una inyección se selecciona de modo que la fuerza del pulgar máxima esperada ejercida sobre el émbolo (32) durante una inyección producirá una fuerza de presión sobre el medio de tapón de desalojo (42) y el miembro de retención (66a) ligeramente inferior a la cantidad necesaria para desalojarlos de modo que no estallarán durante una inyección.

14. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 13, en la que dichas relaciones no son inferiores a aproximadamente dos a una.

15. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 14, en la que dichas relaciones no son inferiores a aproximadamente tres a una.

16. La jeringa (10) retraíble a prueba de violación de la reivindicación 1, en la que el émbolo (32) tiene un capacete terminal asible (48) para oprimir el émbolo (32) y una longitud seleccionada para permitir que el capacete terminal (48) entre en una abertura (58) del cuerpo cilíndrico (14) cuando el émbolo es oprimido para originar la retracción para prevenir su violación.