ES2319899T3 - Dispositivo generador de una onda de choque de golpe simple. - Google Patents

Abstract

Dispositivo generador de ondas de choque mecánico de golpe simple (1) que utiliza medios de golpeo (2) puestos en movimiento por gases y que golpean a gran velocidad medios generadores de una onda de choque (3) que se transmite por medios de transferencia de onda de choque (4) que pueden ser puestos en contacto con el objeto a desintegrar, caracterizado porque los medios de golpeo (2) se ponen en movimiento gracias a la expansión de un gas a alta presión de quince a treinta bares introducido, previamente a cada producción de una onda de choque en medios de acumulación (5) alimentados por gas a partir de medios de almacenamiento autónomos (6) de gas a muy alta presión de setenta a doscientos bares, gracias a medios de expansión de gas (7) a medios de alimentación (25, 26, 30, 42, 56, 62) y a medios de sellado (19, 37, 46, 60, 70, 74, 80), siendo liberado el gas almacenado en los medios de acumulación (5) por la maniobra manual de medios de mando (8) que, en una primera fase, hacen estanca al gas, por un medio de sellado (58), la comunicación de los medios de almacenamiento autónomos (6) y de expansión (7) por una parte con los medios de acumulación (5) por otra parte, luego, en un momento posterior, ponen en comunicación los medios de acumulación (5) y los medios de golpeo (2), estando el retorno de los medios de golpeo (2) a la situación inicial asegurado por la liberación de energía acumulada por medios mecánicos de acumulación de energía (73, 96) en el curso del ciclo de producción de la onda de choque, mientras que el retorno a la situación inicial de los medios de mando (8) está asegurada por la alta presión de los gases que quedan al nivel de los medios de expansión (7) y los medios de alimentación (25, 26, 30, 42) correspondientes.

Description

Dispositivo generador de una onda de choque de golpe simple.

La invención se refiere a un dispositivo generador de ondas de choque de golpe simple y su procedimiento de aplicación.

Los dispositivos generadores de ondas de choque son muy utilizados en cirugía urológica para la desintegración de cálculos de las vías urinarias. Existen dos tipos principales de dispositivos generadores de ondas de choque: un primer tipo que se refiere a dispositivos generadores de ondas de choque extracorpóreas y un segundo tipo que concierne a dispositivos generadores de ondas de choque percutáneas.

Los dispositivos de desintegración del primer tipo utilizan un generador de ondas de choque eléctrico o piezoeléctrico en el que la guía de ondas de choque está constituida por una bolsa que contiene un líquido, en contacto con el cuerpo del paciente, que coopera con un reflector elipsoidal que, en una primera fase, recibe una onda de choque difundida en un espacio amplio para focalizarla según un cono muy abierto cuyo vértice se encuentra en el interior del cálculo urinario a desintegrar de forma que la onda de choque sea de amplitud débil mientras atraviesa los tejidos vivos a fin de lesionarlos lo menos posible y es de una amplitud máxima cuando se concentra en el vértice del cono.

Los dispositivos de desintegración del segundo tipo utilizan, por ejemplo, endoscopios especializados en relación con la naturaleza de la intervención a efectuar en función de la importancia y de la posición del cálculo urinario a evacuar. Cuando el cálculo está en el interior del riñón, se introduce el endoscopio por vía percutánea directamente en el riñón y cuando el cálculo está en el uréter, es preferible introducir el endoscopio por las vías naturales vía la vejiga y subir por el uréter. La onda de choque se transmite por una guía de onda que es una varilla metálica de sección circular de un diámetro del orden de diez a veinte décimas de milímetro que acepta una deformación elástica. La guía de onda de choque lleva una primera extremidad donde se genera la onda de choque y una segunda extremidad que se aplica contra el cálculo.

Los dispositivos de desintegración del primer tipo no permiten la producción de ondas de choque de gran amplitud a causa de los riesgos de lesiones de los tejidos vivos atravesados. En consecuencia, la desintegración de un cálculo necesita una multitud de choques que reducen el cálculo a pequeños fragmentos evacuables por las vías urinarias.

Los dispositivos de desintegración del segundo tipo existentes, principalmente el descrito en la patente EP0317507, utilizan trenes de ondas de choque de débil amplitud que tienen también por característica romper el cálculo a desintegrar en una multitud de fragmentos que pueden eliminarse por aspiración, lavado o por evacuación por las vías naturales.

La eliminación por las vías naturales de los fragmentos de cálculos desintegrados es muy dolorosa, lo que incita a preferir la eliminación por lavado cuando es posible después de una intervención por endoscopia. Un inconveniente de estos modos de eliminación de cálculos es que quedan siempre restos de cálculos que no se eliminan y que pueden servir de base para la formación de nuevos cálculos.

Medios de estanqueidad de piezas móviles entre sí, en relación a los gases, utilizan generalmente juntas tóricas para las que la estanqueidad se consigue gracias a la cooperación sea de anillos de estanqueidad superiores e inferiores de las juntas tóricas pinzadas entre dos superficies planas, sea a la cooperación entre un anillo de estanqueidad lateral interno y un anillo de estanqueidad lateral externo de la junta tórica pinzada entre un mandrilado de revolución y un cilindro de revolución. Esos medios de estanqueidad pueden clasificarse, por ejemplo, en tres tipos de dispositivos: un dispositivo de estanqueidad del primer tipo está constituidos por una junta tórica posicionada en una garganta practicada en un mandrilado y cuya estanqueidad se realiza por la cooperación entre el anillo de estanqueidad lateral interno y el anillo de estanqueidad lateral externo. Un dispositivo de estanqueidad del segundo tipo está constituidos por una junta tórica posicionada en una garganta practicada en un cilindro de revolución. Un dispositivo de estanqueidad del tercer tipo está constituidos por una junta tórica posicionada en una garganta circular vaciada en una superficie plana.

La invención tiene por objeto un dispositivo generador de una onda de gran amplitud transmitida por vía percutánea o natural como se define en la reivindicación 1, a través de un endoscopio, que permite realizar una fragmentación controlada del cálculo urinario para romperlo en un pequeño número de trozos de una dimensión necesaria y suficiente para permitir la extracción manual de ellos con ayuda de una pinza a través del endoscopio, posicionado para la fragmentación, para visualizarlos, tomarlos y extraerlos.

La invención se comprenderá mejor por la descripción siguiente en relación con los dibujos anexos en los que:

La figura 1A representa en alzado un dispositivo según la versión preferida de la invención.

La figura 1B representa una sección esquemática del dispositivo según la versión preferida de la invención en funcionamiento.

La figura 1C representa la sección esquemática de la figura 1A después de la activación de un ciclo de funcionamiento.

La figura 1D representa un detalle de la figura 1C en el momento de la generación de una onda de choque.

Las figuras 2A a 2D representan cada una un detalle de la figura 1B, representando el conjunto de esas figuras la totalidad de la figura 1B.

La invención consiste en un dispositivo generador de ondas de choque mecánicas de golpe simple 1 (fig. 1A y 1B) que comprende medios de impacto 2 que golpean a gran velocidad elementos generadores de una onda de choque 3 que se transmite por elementos de transferencia de onda de choque 4 a un objeto a desintegrar con el que dichos medios están en contacto directo o indirecto, poniéndose en movimiento los medios de impacto 2 gracias a la expansión de un gas a alta presión introducido, antes de cada producción de onda de choque, en medios de acumulación 5 alimentados por gas a alta presión, a partir de medios de almacenamiento autónomos 6 de gas a muy alta presión, gracias a medios de expansión de gas 7 y a medios de alimentación y de sellado; el gas almacenado en los medios de acumulación 5 siendo liberado por la maniobra manual de medios de comando 8 que, en una primera fase, hacen estanca al gas, por un medio de estanqueidad, la comunicación de los medios de almacenamiento autónomos 6 y de expansión 7 por una parte, con los medios de acumulación 5 por otra parte, y después, en una segunda fase, pone en comunicación los medios de acumulación 5 y los medios de impacto 2; estando asegurado el retorno de los medios de impacto 2 a la situación inicial por la liberación de energía acumulada, por medios mecánicos, en el curso del ciclo de producción de la onda de choque, estando asegurada la vuelta a la situación inicial de los medios de comando 8 por la acción de la alta presión de los gases remanentes al nivel de los medios de expansión 7 y los medios de alimentación correspondientes.

El gas utilizado es asimilable a un gas perfecto a la temperatura de utilización que es del orden de veinte grados centígrados en una cámara de acumulación, que constituye un medio de acumulación, y a la presión de utilización que es una presión alta del orden de quince a treinta bares, y químicamente compatible con su lugar de utilización; puede ser, por ejemplo, aire o nitrógeno procedente de una botella de gas a presión llenada bajo muy alta presión a cerca de doscientos bares, constituyendo un medio de almacenaje autónomo de una capacidad entre medio litro y algunos litros; está unida al dispositivo generador de onda de choque mecánica de golpe simple 1 por una tubería flexible y por medio de un regulador de presión, que constituye un medio de expansión, por ejemplo solidario de la botella de gas que transforma la muy alta presión de doscientos bares en una alta presión que va de quince a treinta bares.

En una versión preferida de la invención, el gas utilizado es, por ejemplo, gas carbónico que se comercializa en un microcontenedor de gas 9 (fig. 2A) de uso único, que constituye un medio de almacenamiento de gas con un contenido del orden de dos centilitros a una presión del orden de setenta bares a la que el gas carbónico es líquido lo que permite almacenar un volumen importante de gas carbónico en un pequeño volumen de almacenamiento; la descripción que sigue puede aplicarse a otros gases sin salirse de los límites de la invención.

El microcontenedor de gas 9 está constituido por un cuerpo cilíndrico 10 de un diámetro exterior del orden de dieciocho milímetros, cuyo extremo trasero 11 está cerrado por una pared hemisférica y el extremo delantero 12 está prolongado por un reborde, después por un cuello 13 que lleva una parte lateral sensiblemente cilíndrica cerrada por una cápsula de cierre 14, teniendo el conjunto del reborde y del cuello 13 una longitud del orden de trece milímetros y siendo la longitud total del conjunto del orden ochenta milímetros; el microcontenedor de gas 9 está directamente integrado en el dispositivo generador de onda de choque mecánica de golpe simple 1; está colocado en una cuna 15 compuesta de dos medias cunas; una media cuna delantera 16 está formada por un mandrilado cilíndrico de revolución, según un primer eje de simetría 17, de diámetro ligeramente superior al del cuerpo del microcontenedor de gas 9 y lleva un fondo provisto de un receptáculo calibrado 18 para recibir el cuello 13 del microcontenedor de gas 9, estando la parte lateral equipada de un primer dispositivo de estanqueidad de primer tipo 19 respecto a la parte lateral del cuello 13, mientras que la parte central del receptáculo calibrado 18 lleva un dispositivo de perforación 20 de la cápsula de cierre 14; la media cuna trasera 21 está compuesta de un dispositivo de mantenimiento 22 del fondo hemisférico del microcontenedor de gas 9 centrado sobre el primer eje de simetría 17 susceptible de deslizar, paralelamente a este último, gracias a una talonera de guiado 24 y un dispositivo de fijación 23 que se apoya sobre la media cuna delantera 16; la talonera de guiado lleva grandes aberturas laterales que permiten que deslice el extremo delantero 12 del microcontenedor de gas 9 en el receptáculo calibrado 18 de la media cuna delantera 16, cuando está escamoteada la media cuna trasera 21; basta hacer deslizar el dispositivo de mantenimiento 22 que apoya sobre el fondo hemisférico 11 y efectuar el cierre empujando el microcontenedor de gas 9 contra el dispositivo de perforación 20 hasta que la cápsula de cierre 14 sea perforada; el dispositivo de perforación 20 lleva un medio de transferencia de gas; el dispositivo de perforación 20 es, por ejemplo, del tipo de los utilizados en las bombonas de gas butano de uso único y un medio de transferencia de gas es un mandrilado cilíndrico central 25 que permite el paso del gas extraido del microcontenedor de gas 9. El dispositivo de perforación 20 comunica, por medio de un primer conducto 26, con un dispositivo de expansión 27 integrado en el dispositivo generador de ondas de choque mecánico de golpe simple 1 que constituye un medio de expansión de gas 7 (fig. 1A y fig. 1B); está constituido, por ejemplo, por una primera cámara 28 (fig. 2A) cilíndrica de revolución en cuya parte trasera desemboca el primer conducto 26 y cuya parte delantera lleva un primer orificio circular bordeado por un segundo dispositivo de estanqueidad de primer tipo 29; el primer orificio circular se prolonga por un segundo conducto 30 en el que desliza libremente, para permitir el paso de gas, la cola de válvula 31 de una válvula de alimentación que tiene una cabeza de válvula 32, situada en la primera cámara 28, de diámetro sensiblemente inferior al de la primera cámara 28, cuya parte inferior lleva una superficie anular de estanqueidad rodeando la cola de válvula 31; la parte superior de la cabeza de válvula 32 está comprimida por un primer resorte tarado 33 con el fin de apoyar la superficie anular de estanqueidad de la cabeza de válvula 32 sobre el segundo dispositivo de estanqueidad de primer tipo 29; el extremo libre de la cola de válvula 31 desliza en un primer mandrilado 34, de profundidad determinada, que le sirve de guía, practicado en la cabeza de un primer pistón cilíndrico 35, cuyo fondo, del primer mandrilado 34, sirve de empujador de la cola de válvula 31; el primer pistón 35 desliza en una segunda cámara 36 cilíndrica de revolución que separa en un primer y un segundo espacio, de volumen variable, estancos respecto entre sí gracias a un primer dispositivo de estanqueidad de segundo tipo solidario del primer pistón 35; el segundo conducto 30 desemboca en la parte trasera 38 de la segunda cámara 36, delimitando parcialmente el primer espacio de la segunda cámara 36 por un segundo orificio circular permitiendo el libre paso de la cola de válvula 31 y poniendo la segunda cámara 36 en comunicación con el circuito de gas; la parte trasera 38 de la segunda cámara 36 sirve de tope a la cabeza del primer pistón 35; el segundo espacio, delimitado parcialmente por la parte delantera 39 de la segunda cámara 36, lleva un tope de pistón 40, coaxial con el de la segunda cámara 36, limitando la carrera del primer pistón 35 y sirviendo de guía a un segundo resorte tarado 41.

El conjunto compuesto por la primera y la segunda cámaras 28 y 36, la válvula de alimentación, el primer pistón 35, los primero y segundo resortes tarados 33, 41 constituyen un medio de expansión de gas 7 (fig, 1A y iB) que permiten obtener, en el segundo conducto 30 (fig. 2A) de gas que rodea la cola de válvula 31, una presión nominal definida con una buena precisión comprendida entre quince y treinta bares.

Un tercer conducto 42 (fig. 2B) que parte del segundo conducto 30 desemboca en la pared lateral de una tercera cámara 43 cilíndrica de revolución; esta tercera cámara tiene una parte trasera 44 en la que desliza un segundo pistón 45 que tiene un segundo dispositivo de estanqueidad al gas de segundo tipo 46, un lado trasero 47 y un lado delantero 48; el fondo de la parte trasera 44 de la tercera cámara 43 tiene un orificio circular en el que pasa libremente un primer pulsador 49 cilíndrico, solidario del lado trasero 47 del segundo pistón 45 y orientado con preferencia coaxialmente con el segundo eje de simetría de revolución 50 de la tercera cámara 43, que es operado por elementos de maniobra manuales de los medios de comando 8 (fig, 1A y 1B); los medios de maniobra manuales del primer pulsador 49 consisten preferentemente en hundir el segundo pistón 45 en la tercera cámara 43; un medio de maniobra manual, por ejemplo, está constituido por una palanca articulada 51 alrededor de un eje de rotación 52, perpendicular y decalado respecto al eje de simetría de revolución 50 de la tercera cámara 43 y que tiene un plano de simetría que contiene el eje de simetría de revolución 50 y perpendicular al eje de rotación 52; los movimientos de la palanca articulada 51 están limitados por un tope 53; el costado delantero 48 del segundo pistón 45 tiene una varilla de mando 54 cilíndrica de revolución, que tiene un extremo cautivo fijado sobre el costado delantero 48 del primer pistón 45 y un extremo libre 55 que atraviesa libremente un cuarto conducto 56 cilíndrico de revolución y coaxial con el eje de simetría de revolución 50 de la tercera cámara 43; el cuarto conducto 56 que parte del fondo de la parte delantera 57 de la tercera cámara 43 está bordeado por una superficie troncocónica de revolución coaxial que sirve de guía a un tercer dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 58 que se neutraliza, al dejar pasar el gas en el cuarto conducto 56, cuando el segundo pistón 45 está, por ejemplo, apoyando sobre el fondo de la parte trasera 44 de la tercera cámara 43; la varilla de mando 54 se prolonga y su extremo libre 55 penetra en un segundo mandrilado 59 solidario del cuerpo de la tercera cámara 43; el extremo libre 55 de la varilla de mando 54 interna al segundo mandrilado 59 tiene un cuarto dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 60; la carrera del segundo pistón 45 está delimitada en posición trasera por el tope de su costado trasero 47 sobre el fondo de la parte trasera 44 de la tercera cámara 43 y está delimitada en posición delantera por el tope del extremo libre 55 de la varilla de mando 54 sobre el fondo 61 del segundo mandrilado 59; en posición delantera del segundo pistón 45 el tercer dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 58 obtura el cuarto conducto 56.

Un quinto conducto 62 (fig. 2B) lleva un orificio de entrada que desemboca en el cuarto conducto 56 aguas arriba de la posición del cuarto dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 58 y un orificio de salida que desemboca en la parte trasera de una cuarta cámara 64, que es un medio de acumulación de los gases a alta presión, preferentemente cilíndrico de revolución alrededor de un eje de simetría confundido con el del segundo mandrilado 59; esta cuarta cámara tiene una válvula de descarga 65 que se compone de un cuerpo de válvula 66, tubular cilíndrico de revolución coaxial con el de la cuarta cámara 64, de una cabeza de válvula 67, que tiene un costado trasero plano y un costado delantero 122 cónico de revolución, de un diámetro sensiblemente doble del del cuerpo de válvula con la que se une y de una base de cuerpo de válvula 68 deslizante en un tercer mandrilado 69, de un diámetro del mismo orden de magnitud que el del cuerpo de válvula 66 que tiene un tercer dispositivo de estanqueidad de primer tipo 70 que coopera con la base del cuerpo de válvula 68, estando practicado el tercer mandrilado 69 en el fondo de la parte delantera 71 de la cuarta cámara 64 y que desemboca en una quinta cámara 72 que es una cámara de expansión; el costado trasero de la cabeza de válvula 67 se mantiene aplicado sobre el fondo de la parte trasera 63 de la cuarta cámara 64 por un primer resorte helicoidal 73 que hace apoyo sobre el fondo de la parte delantera 71 de la cuarta cámara 64; el costado trasero de la cabeza de válvula 67 que es circular lleva en la proximidad de su borde una zona anular de estanqueidad que coopera con un primer dispositivo de estanqueidad de tercer tipo 74 solidario del fondo de la parte trasera 63 de la cuarta cámara 64; el espacio interior del cuerpo de válvula 66 tubular constituye un sexto conducto 75 cuyo orificio de entrada al nivel del costado trasero de la cabeza de válvula 67 es abocinado y sensiblemente cónico; la parte central de la cabeza de válvula 67 lleva un segundo pulsador 76 cilíndrico coaxial con el segundo mandrilado 69, teniendo un extremo libre 77 y un extremo cautivo unido al costado trasero de la cabeza de válvula 67 por distanciadotes 78 integrados en la abertura abocinada del sexto conducto 75 y deslizando en un cuarto mandrilado 79 de revolución que pone en comunicación el fondo de la parte trasera 63 de la cuarta cámara 64 con el fondo del segundo mandrilado 59; un cuarto dispositivo de estanqueidad de primer tipo 80, solidario del cuarto mandrilado 79 asegura la estanqueidad entre al segundo mandrilado 59 y el sexto conducto 75; el segundo pulsador 76 tiene un diámetro sensiblemente inferior al del segundo mandrilado 59 y una longitud tal que, cuando la cabeza de válvula 67 coopera con el primer dispositivo de estanqueidad de tercer tipo 74 para aislar el sexto conducto 75 de la cuarta cámara 64, el extremo libre 77 del segundo pulsador 76 desemboca en el fondo del segundo mandrilado 59; cuando el segundo pistón 45 está en posición delantera, el extremo libre 55, de la varilla de mando 54, apoya sobre el extremo libre 77 del segundo pulsador 76 y empuja la cabeza de válvula 67, separándola del fondo de la parte trasera 63 de la cuarta cámara 64 comprimiendo el primer resorte helicoidal 73, liberando la abertura del sexto conducto 75; la cuarta cámara 64 se pone en comunicación por medio del sexto conducto 75 con la quinta cámara 72; la quinta cámara 72 es de forma cilíndrica de revolución con una parte trasera 81, en la que desemboca el sexto conducto 75 y una parte delantera 82 de la que parte un quinto mandrilado 83 cilíndrico de revolución y preferentemente coaxial con el eje de simetría de la quinta cámara 72; la quinta cámara 72 tiene un diámetro ligeramente superior al de la base de cuerpo de válvula 68 y longitud sensiblemente inferior; el quinto mandrilado 83 (fig. 2C) desemboca en una sexta cámara 84 cilíndrica de revolución, coaxial con el quinto mandrilado 83, de un diámetro sensiblemente igual al de la base del cuerpo de válvula 68 y de una longitud del orden del doble de la de la cuarta cámara 64; el quinto mandrilado 83 lleva una zona de descompresión 85 de un diámetro ligeramente superior que desemboca en la sexta cámara 84 y de una longitud que corresponde sensiblemente al tercio de la longitud del quinto mandrilado 83; la sexta cámara 84 tiene una parte trasera 86 en la que desemboca el quinto mandrilado 83 y de la que parte al menos un séptimo conducto 87 que comunica con la atmósfera sea directamente o por medio de una válvula anti-retorno 88; la sexta cámara 84 tiene una parte delantera 89 en el fondo de la cual desemboca una séptima cámara, cilíndrica de revolución coaxial con la sexta cámara 90 (fig. 2C y 2D), que comunica con la sexta cámara 84 por un sexto mandrilado 91 cilíndrico de revolución, de un diámetro sensiblemente superior al del quinto mandrilado 83 e inferior al de la sexta cámara 90; el quinto mandrilado 83 (fig. 2C) sirve de dispositivo de guía y de lanzamiento de un martillo de golpe 92 que constituye un medio de golpe; el martillo de golpe 92 se compone de un cuerpo de martillo 93, de débil espesor y de un diámetro ligeramente inferior al de la sexta cámara en la que está situado, que lleva el costado trasero vuelto hacia la parte trasera 86 de la sexta cámara 84 y un costado delantero vuelto hacia la parte delantera 89 de la sexta cámara 84; un tercer pistón 94, cilíndrico de revolución y coaxial con el quinto mandrilado 83, es solidario del costado trasero del cuerpo de martillo 93 y desliza en el quinto mandrilado 83; el tercer pistón 94 es de un diámetro muy ligeramente inferior al del quinto mandrilado 83 a fin de obtener una estanqueidad suficiente para asegurar la propulsión por los gases; una cabeza de golpeo 95, cilíndrica de revolución y coaxial con el tercer pistón 94, está fijada en la parte delantera del cuerpo de martillo 93; la cabeza de golpeo 95 es de un diámetro sensiblemente más grande que el diámetro del tercer pistón 94 y de una longitud del orden de un cuarto de la longitud del tercer pistón 94; un segundo resorte helicoidal 96 que apoya sobre la parte delantera 89 de la sexta cámara 84 y sobre el cuerpo de martillo 93 apoya éste sobre el fondo de la parte trasera 86 de la sexta cámara 84 manteniendo el tercer pistón 94 hundido en el quinto mandrilado 83.

La séptima cámara 90 (fig. 2D) lleva una parte trasera 97 que comunica con la sexta cámara 84 por el sexto mandrilado 91 y una parte delantera 98 cuyo fondo lleva un séptimo mandrilado 99, cilíndrico de revolución coaxial con la séptima cámara 90 y de un diámetro sensiblemente igual al del quinto mandrilado 83, que permite a la séptima cámara 90 comunicar con la parte trasera 100 de una octava cámara 101; la séptima cámara 90 contiene un dispositivo interfaces 102 generador de onda de choque constituido por un cuerpo de dispositivo interfaces 103, cilíndrico de revolución susceptible de deslizar en la séptima cámara 90 y que lleva un quinto dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 104 que aísla la parte delantera 98 de la parte trasera 97 de la séptima cámara 90; el cuerpo de dispositivo interfaces 103 comprende un costado trasero vuelto hacia la parte trasera 97 de la séptima cámara 90; el costado trasero del cuerpo de dispositivo interfaces 103 lleva un yunque de golpeo 105, del mismo diámetro que la cabeza de golpeo 95, cuya longitud acumulada con la del cuerpo de dispositivo interfaces 103 es sensiblemente igual a la longitud de la cabeza de golpeo 95 acumulada con la del cuerpo de martillo 93; la longitud del sexto mandrilado 91 está determinada de forma que el extremo libre 106 del yunque de golpeo 105 sobrepasa el fondo de la parte delantera 89 de la sexta cámara 84 y que la distancia 108 (fig. 2C) que separa el extremo libre 106 del yunque de golpeo 105 del extremo libre 107 de la cabeza de golpeo 95 sea del orden de magnitud de la longitud del tercer pistón 94 disminuida en una longitud suficiente para asegurar en el quinto mandrilado 83, un guiado residual del tercer pistón 94 al fin de la carrera; el costado delantero del cuerpo de dispositivo interfaces 103 tiene un primer dispositivo de transferencia de la onda de choque 109, cilíndrico de revolución y coaxial con la séptima cámara 90 y de un diámetro sensiblemente igual al del tercer pistón 94 y de una longitud sensiblemente igual a la longitud del yunque de golpeo 105; la longitud del séptimo mandrilado 99 debe ser suficiente para asegurar un guiado correcto del dispositivo interfaces 102 generador de onda de choque, pero debe permitir sobrepasar el primer dispositivo de transferencia de la onda de choque 109 en el fondo de la parte trasera 100 de la octava cámara 101; un tercer resorte helicoidal 110, que apoya por una parte sobre el fondo de la parte trasera 97 de la séptima cámara 90, por otra parte sobre el costado trasero del cuerpo de dispositivo interfaces 103, apoya este último sobre un primer dispositivo de amortiguación tórico 111 que se apoya por una parte sobre el reborde de la parte delantera del cuerpo de dispositivo interfaces 103 y que rodea el primer dispositivo de transferencia de la onda de choque 109 y por otra parte sobre el fondo de la parte delantera 98 de la séptima cámara 90; la parte delantera 112 de la octava cámara 101 lleva un octavo mandrilado 113, cilíndrico de revolución coaxial con la octava cámara 101 y de pequeño diámetro del orden de la mitad del diámetro del tercer pistón 94, que comunica con el exterior; la octava cámara 101 contiene una cabeza de guía de onda de choque 115 de un segundo dispositivo de guiado de onda de choque 114, cilíndrico de revolución de diámetro ligeramente inferior al de la octava cámara 101, cuyo costado trasero 116 es plano y el costado delantero es sensiblemente plano y tiene, fijada perpendicularmente en su centro, una varilla guía de onda de choque 118 pasante en el octavo mandrilado 113 que sirve de guía a la cabeza de guía de onda de choque 115 del segundo dispositivo de guiado de onda de choque 114; cuando el dispositivo generador de onda de choque mecánico de golpe simple 1 (fig. 1A y fig. 1B) está en orden de marcha, la parte trasera 116 de la cabeza de guía de onda de choque 115 está en contacto con el extremo libre 119 del primer dispositivo de transferencia de la onda de choque 109 y la parte delantera 117 de la cabeza de guía de onda de choque 115 se apoya sobre un segundo dispositivo de amortiguación tórico 120 que rodea la base de la varilla guía de onda de choque 118 y que se apoya por una parte sobre el fondo de la parte delantera 112 de la octava cámara 101 y por otra parte sobre el costado delantero 117 de la cabeza de guía de onda de choque 115; la importancia de sobrepasar el primer dispositivo de transferencia de la onda de choque 109 y la longitud de la octava cámara 101 está notablemente determinada en función de estos condicionantes; cuando el extremo libre 119 del primer dispositivo de transferencia de la onda de choque 109 va a apoyar sobre el segundo dispositivo de transferencia de la onda de choque 114, colocado en la octava cámara 101, el dispositivo interfaces 102 es ligeramente empujado hacia la parte trasera 97 de la séptima cámara 90 y el tercer resorte helicoidal 110 se comprime ligeramente; la longitud y el diámetro de la varilla guía de onda de choque 118 están generalmente impuestos por las condiciones de montaje; el rendimiento máximo de la onda de choque se obtiene cuando el peso del martillo de golpeo 92 (fig. 2C) es igual al peso del segundo dispositivo de transferencia de la onda de choque 114; el reglaje de la impedancia puede hacerse por una parte actuando sobre el diámetro de la cabeza de guía de onda de choque 115 (fig. 2D) por otra parte actuando en la medida de lo posible sobre la longitud del tercer pistón 94 teniendo en cuenta los imperativos de funcionamiento del mismo.

Cuando la presión de gas en el segundo conducto 30 (fig. 1B) es inferior a la presión nominal el segundo resorte tarado 41 empuja el primer pistón 35 hacia la parte trasera 38 de la segunda cámara 36; la cola de válvula 31 se hunde en el primer mandrilado 34 de la cabeza del primer pistón 35 hasta que la cola de válvula 31 habiendo tocado el fondo, la cabeza de válvula 32 de alimentación haya empujado comprimiendo el primer resorte tarado 33 y liberando el paso del gas procedente del microcontenedor de gas 9; cuando la presión de gas en el segundo conducto 30 (fig. 1C) remonta, el primer pistón 35 se hunde comprimiendo el segundo resorte helicoidal 41 hasta que, viniendo la cabeza de válvula 32 a apoyar sobre el segundo dispositivo de estanqueidad de primer tipo 29 bajo la acción del primer resorte tarado 33, la cola de válvula 31 pierde el contacto con el fondo del primer mandrilado 34; debe notarse que al ser la expansión del gas adiabática el gas expandido es más frío que la temperatura ambiente y su calentamiento provoca un aumento de presión que se nivela por un retroceso suplementario del primer pistón 35, comprimiendo el segundo resorte tarado 41 hasta que eventualmente hace contacto con el tope de pistón 40. El gas inyectado en el segundo conducto 30 (fig. 1B y fig. 2A) pasa al tercer conducto 42 y de éste a la tercera cámara 43 y empuja el segundo pistón 45 hasta hacer tope con la parte trasera 44 de la tercera cámara 43 si no está ya allí; el tercer dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 58 está entonces situado en el interior de la tercera cámara 43 lo que permite al gas pasar al cuarto conducto 56, y luego al quinto conducto 62 para llegar a la cuarta cámara 64 que se llena de gas a alta presión a una presión, por ejemplo, comprendida entre quince y treinta bares, la cabeza de válvula 67 se mantiene superpuesta sobre el primer dispositivo de estanqueidad de tercer tipo 74 por una parte por el primer resorte helicoidal 73 y por otra parte por la alta presión de gas; cuando se alcanza la presión nominal en la cuarta cámara 64, el dispositivo generador de onda de choque está listo para funcionar.

La generación de una onda de choque comienza por la maniobra de la palanca articulada 51 (fig. 1C y fig. 2B) que hunde el primer pulsador 49 que empuja el segundo pistón 45 en la tercera cámara 43 y la varilla de mando se desplaza en traslación en la tercera cámara 43 hasta que el tercer dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 58 penetra en el cuarto conducto 56 y lo obtura de forma que aísla la cuarta cámara 64 de la fuente de alimentación de gas a alta presión; al continuar presionando el primer pulsador 49 el extremo libre 55 de la varilla de mando54 se introduce en el segundo mandrilado 59 hasta llegar a pinchar el extremo libre 77 del segundo pulsador 76 lo que provoca la separación de la cabeza de válvula 67 del primer dispositivo de estanqueidad de tercer tipo 74y la compresión del primer resorte helicoidal 73; el gas se mete en el sexto conducto 75 y entra en la quinta cámara 72 y rechaza con violencia el tercer pistón 94 (fig. 1C y fig. 2C), que estaba inicialmente en posición hundida en el quinto mandrilado 83 gracias a la acción del segundo resorte helicoidal 96; el martillo de golpeo 92 se lanza a gran velocidad en la sexta cámara 84 comprimiendo el segundo resorte helicoidal 96 y la cabeza de golpeo 95 viene a golpear el yunque de golpeo 105 (fig. 1D y fig. 2D) del dispositivo interfaz 102 que genera una onda de choque que se propaga sucesivamente en el cuerpo del dispositivo interfaces 103, luego en el primer dispositivo de transferencia de la onda de choque 109 y que a continuación se transmite a la parte trasera 116 de la cabeza de guía de onda de choque 115 para propagarse a continuación en la varilla guía de onda de choque 118 hasta el objeto a desintegrar.

Al final de la carrera del tercer pistón 94 en el quinto mandrilado 83 la zona de descompresión 85 se descubre progresivamente y el gas comienza a escapar en la parte trasera 86 de la sexta cámara 84 y se evacua al exterior por intermedio eventual de la válvula anti-retorno 88 y por el séptimo conducto 87; la presión aguas arriba del tercer dispositivo de estanqueidad de segundo tipo 58 se hace sensiblemente igual a la presión atmosférica; el segundo resorte helicoidal 96 empuja el martillo de golpeo 92 y el tercer pistón 94 en el quinto mandrilado 83; el primer resorte helicoidal 73 empuja la válvula de descarga 65 en el fondo de la parte trasera 63 (fig. 1B y fig. 2B) de la cuarta cámara 64 y restablece la estanqueidad inicial con ayuda del primer dispositivo de estanqueidad de tercer tipo 74 cuando el segundo pulsador 76 puede retomar su posición inicial por relajamiento de la acción sobre la palanca articulada 51 que permite el desplazamiento del segundo pistón 45 hacia la parte trasera 44 de la tercera cámara 43; el desplazamiento del segundo pistón 45 da lugar al desplazamiento de la varilla de mando 54 hasta que la tercera estanqueidad de segundo tipo 58 escapa del cuarto conducto 56 lo que permite la alimentación de gas a la cuarta cámara 64; la bajada de presión en la tercera cámara 43 pone en marcha la bajada de presión en el tercer y segundo conductos 43 y 30 lo que activa el ciclo de alimentación de gas antes descrito.

En un perfeccionamiento de la invención, la tercera cámara 43 (fig. 2B) está unida al exterior por una segunda válvula de recarga 121 calibrada que permite evitar una sobrepresión eventual ligada al calentamiento del gas después de la expansión o en una fuga al nivel de la cabeza de válvula 32 (fig. 1A) y del primer dispositivo de estanqueidad de primer tipo 19. A título indicativo, el dispositivo generador de ondas de choque mecánico de golpe simple 1 destinado a la desintegración de cálculos urinarios posee una cuarta cámara 64 cuyo volumen está preferentemente comprendido entre uno y tres centímetros cúbicos y un martillo de golpeo de un peso del orden de diez gramos.

En un perfeccionamiento de la invención y para aplicaciones distintas a la que concierne a la destrucción de cálculos urinarios, es necesario proceder a la generación de trenes de ondas de choque sucesivos; para ello se intercala entre la palanca articulada 51 y el primer pulsador 49 un dispositivo de activación de ondas de choque sucesivas que se activa por maniobra de la palanca 51 y que encadena la generación de varias ondas de choque sucesiva, por ejemplo, en número y a un ritmo predeterminado por maniobras sucesivas del primer pulsador 49 sin que sea necesario liberar la palanca articulada 51.

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Referencias citadas en la descripción Este listado de referencias citadas por el solicitante tiene como único fin la conveniencia del lector. No forma parte del documento de la Patente Europea. Aunque se ha puesto gran cuidado en la compilación de las referencias, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza cualquier responsabilidad en este sentido. Documentos de patentes citados en la descripción

\bullet EP 0317507 A

Claims (10)

1. Dispositivo generador de ondas de choque mecánico de golpe simple (1) que utiliza medios de golpeo (2) puestos en movimiento por gases y que golpean a gran velocidad medios generadores de una onda de choque (3) que se transmite por medios de transferencia de onda de choque (4) que pueden ser puestos en contacto con el objeto a desintegrar, caracterizado porque los medios de golpeo (2) se ponen en movimiento gracias a la expansión de un gas a alta presión de quince a treinta bares introducido, previamente a cada producción de una onda de choque en medios de acumulación (5) alimentados por gas a partir de medios de almacenamiento autónomos (6) de gas a muy alta presión de setenta a doscientos bares, gracias a medios de expansión de gas (7) a medios de alimentación (25, 26, 30, 42, 56, 62) y a medios de sellado (19, 37, 46, 60, 70, 74, 80), siendo liberado el gas almacenado en los medios de acumulación (5) por la maniobra manual de medios de mando (8) que, en una primera fase, hacen estanca al gas, por un medio de sellado (58), la comunicación de los medios de almacenamiento autónomos (6) y de expansión (7) por una parte con los medios de acumulación (5) por otra parte, luego, en un momento posterior, ponen en comunicación los medios de acumulación (5) y los medios de golpeo (2), estando el retorno de los medios de golpeo (2) a la situación inicial asegurado por la liberación de energía acumulada por medios mecánicos de acumulación de energía (73, 96) en el curso del ciclo de producción de la onda de choque, mientras que el retorno a la situación inicial de los medios de mando (8) está asegurada por la alta presión de los gases que quedan al nivel de los medios de expansión (7) y los medios de alimentación (25, 26, 30, 42) correspondientes.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas utilizado a la temperatura y a la presión de utilización y químicamente compatible con su lugar de utilización, proviene de una botella de gas a presión que constituye un medio de almacenamiento autónomo que está unido al dispositivo generador de ondas de choque mecánico de golpe simple (1) por una tubería y que, por medio de un regulador que constituye un medio de expansión, lleva la muy alta presión a la presión de utilización.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el gas utilizado se almacena en un micro-contenedor de gas (9) que constituye un medio de almacenamiento de gas autónomo (6) que está directamente integrado en el dispositivo generador de ondas de choque mecánico de golpe simple (1) con ayuda de una cuna (15) compuesta de dos medias cunas, una media cuna delantera (16) que tiene un fondo provisto de un receptáculo calibrado (18) que lleva un dispositivo de perforación (20), una media cuna trasera (21) que está compuesta de un dispositivo de mantenimiento (22) deslizante, comunicando el dispositivo de perforación por medio de un primer conducto (26) con un dispositivo de expansión integrado (27) que constituye un medio de expansión de gas (7).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo de expansión integrado está constituido por una primera cámara (28) en la que desemboca el primer conducto (26) y de donde parte un segundo conducto (30) en el que desliza libremente una cola de válvula (31) cuya cabeza (32), situada en la primera cámara (28), es empujada por un primer resorte tarado (33), estando el extremo libre de la cola de válvula (31) maniobrada por un primer pistón cilíndrico (35) que sirve de empujador de la cola de válvula (31), deslizando el primer pistón (35) en una segunda cámara (36) que sirve de guía a un segundo resorte tarado (41) que sirve de empujador al pistón (35).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque un medio de mando (8) está compuesto de una tercera cámara (43) en la que desemboca un tercer conducto (42) que viene del segundo conducto (30) y en la que desliza un segundo pistón (45) que tiene un primer pulsador (49) que permite hacer penetrar dicho pistón en la tercera cámara (43) con ayuda de una palanca articulada (51), teniendo el segundo pistón (45) una varilla de mando (54) que presenta un extremo libre (55) y que atraviesa libremente un cuarto conducto (56) que lleva un tercer dispositivo de estanqueidad de segundo tipo (58) constituido por una junta tórica colocada en una garganta practicada en un cilindro de revolución que obtura el cuarto conducto (56), aguas arriba de un quinto conducto (62) que desemboca en el cuarto conducto (56), cuando el segundo pistón (45) se hunde en la tercera cámara (43), viniendo entonces el extremo libre (55) que está encajado en un segundo mandrilado (59) a hacer tope sobre el fondo (61) de dicho mandrilado.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque un medio de acumulación (5) está constituido por una cuarta cámara (64) en la que desemboca el quinto conducto (62) que tiene una válvula de descarga (65) compuesta de un cuerpo de válvula (66) tubular que constituye un sexto conducto (75), de una cabeza de válvula (67) hueca y de una base de cuerpo de válvula (68) deslizante en un tercer mandrilado (69) que desemboca en una quinta cámara (72), manteniendo la cabeza de válvula (67) la estanqueidad gracias a un primer resorte helicoidal (73) que constituye un medio mecánico de acumulación de energía, la cabeza de válvula (67) teniendo un segundo pulsador (76) que tiene un extremo libre (77) deslizante en un cuarto mandrilado (79) y que desemboca en el fondo del segundo mandrilado (59), el extremo libre (77) del segundo pulsador (76) siendo empujado por el extremo libre (55) de la varilla de mando (54) cuando hace tope contra el fondo (61), el segundo pulsador (76) empujando la cabeza de válvula (67) comprimiendo el primer resorte helicoidal (73) y liberando la abertura del sexto conducto (75) poniendo la cuarta cámara (64) en comunicación con la quinta cámara (72).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque un medio de golpeo está constituido por la quinta cámara (72) en la que desemboca el sexto conducto (75) y que comunica en un quinto mandrilado (83) que desemboca en una sexta cámara (84) que lleva una zona de descompresión (85) que desemboca en la sexta cámara (84) de la que parte al menos un séptimo conducto (87) que comunica con la atmósfera, bien directamente bien por medio de una válvula anti-retorno (88), sirviendo el quinto mandrilado (83) de dispositivo de guía de lanzamiento de un martillo de golpeo (92) compuesto de un cuerpo de martillo (93), de un tercer pistón (94) deslizante en el quinto mandrilado (83), de una cabeza de golpeo (95) que tiene un extremo libre (107), un segundo resorte helicoidal (96) que constituye un medio mecánico de acumulación de energía que apoya sobre el cuerpo de martillo (93) a fin de mantener el tercer pistón (94) hundido en el quinto mandrilado (83).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque un medio generador de onda de choque (3) está constituido por un dispositivo interfaces (102) generador de onda de choque que tiene un cuerpo de dispositivo interfaces (103) que desliza en una séptima cámara (90) que comunica con la sexta cámara (84) por un sexto mandrilado (91), teniendo el cuerpo de dispositivo interfaces (103) un yunque de golpeo (105) que atraviesa el sexto mandrilado (91) que tiene un extremo libre (106) situado en la sexta cámara (84), y un primer dispositivo de transferencia de la onda de choque (109) que tiene un extremo libre (119) que pasa a través de un séptimo mandrilado (99) que une la séptima cámara a una octava cámara (101) en el interior de la que se encuentra el extremo libre (119) del primer dispositivo de transferencia de la onda de choque (109) que se mantiene en contacto con el costado trasero (116) de una cabeza de guiado de onda de choque (115) por un tercer resorte helicoidal (110).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque un medio de transferencia de la onda de choque (4) está constituido por un segundo dispositivo de guiado de onda de choque (114) compuesto de la cabeza de guiado de onda de choque (115) situada en la octava cámara (101) continuada por una varilla guía de onda de choque (118) pasante en un octavo mandrilado (113) que sirve de guía a la cabeza de guía de onda de choque (115) y que comunica con el exterior.

10. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el gas utilizado es gas carbónico almacenado a muy alta presión de setenta a doscientos bares, la alta presión en la cuarta cámara (64) siendo del orden de quince a treinta bares, el volumen de la cuarta cámara (64) siendo del orden de uno a tres centímetros cúbicos y el peso del martillo de golpeo (92) es del orden de diez gramos.