ES2354000T3 - Dispositivo de mezcla y de aplicación de un producto mezclado, especialmente de un cemento óseo. - Google Patents

Dispositivo de mezcla y de aplicación de un producto mezclado, especialmente de un cemento óseo. Download PDF

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Abstract

Dispositivo para llevar a cabo la mezcla y la aplicación de un producto mezclado, especialmente de un cemento medicinal, que comprende: un cilindro del cartucho (1) con una cavidad para el producto mezclado (10), un extremo de carga (11) y un extremo de salida (12), encontrándose el extremo de carga (11) y el extremo de salida (12) en extremos diferentes del cilindro del cartucho (1); un mezclador (2) con una barra de manipulación (21), con una paleta mezcladora (22) y con una empuñadura (23); un pistón (3) para obturar la cavidad para el producto mezclado (10) en el extremo de carga (11) durante la formación de la mezcla y para llevar a cabo la expulsión bajo presión del producto mezclado a través del extremo de salida (12) durante la aplicación; y un elemento de sujeción para la sujeción temporal del pistón (3) en el extremo de carga (11); caracterizado por los siguientes rasgos: el elemento de sujeción está configurado como anillo de retención (4) con medios de retención (41, 42) radiales externos e internos; el extremo de carga (11) del cilindro del cartucho (1) presenta primeros medios de contrarretención (14), que cooperan con los medios de retención (41) externos del anillo de retención (4), cuando el pistón (3) obtura a la cavidad para el producto mezclado (10); el pistón (3) presenta segundos medios de contrarretención (37), que cooperan con los medios de retención (42) internos del anillo de retención (4) con objeto de sujetar al pistón (3) durante la formación de la mezcla y con objeto de liberar al pistón (3) al inicio del proceso de aplicación para llevar a cabo su desplazamiento.

Description

Dispositivo de mezcla y de aplicación de un producto mezclado, especialmente de un cemento óseo.
La invención se refiere a un dispositivo para llevar a cabo la mezcla y la aplicación de un producto mezclado, especialmente de un cemento medicinal y abarca un 5 cilindro del cartucho con una cavidad para el producto mezclado, con un extremo de carga y con un extremo de salida, encontrándose el extremo de carga y el extremo de salida en extremos diferentes del cilindro del cartucho, con un mezclador que comprende una barra de manipulación, con una paleta mezcladora y con una empuñadura, con un pistón para obturar la cavidad para el producto mezclado hasta 10 el extremo de carga durante la formación de la mezcla y para la expulsión bajo presión del producto mezclado a través del extremo de salida durante la aplicación, y con un elemento de sujeción para llevar a cabo la fijación temporal del pistón sobre el extremo de carga.
Se conoce un dispositivo de este tipo por la publicación EP 1 278 488 B1. El 15 dispositivo sirve para llevar a cabo la preparación de una masa pastosa, que puede fluir libremente, constituida por un componente líquido y por un componente en forma de polvo, que se endurecen en mezcla de una forma retardada en el tiempo. En el caso de un cemento medicinal, que también se denomina cemento óseo, deben llevarse a cabo bajo condiciones estériles el proceso de mezcla y la aplicación del 20 cemento medicinal, lo cual conduce a ciertos esfuerzos con ocasión de la configuración del dispositivo. Incluso en el caso en que el dispositivo sea usado una sola vez y a continuación sea desechado, todas las piezas componentes deben ser perfectamente accesibles para la esterilización. Por este motivo son deseables formas de construcción tan sencillas como sea posible. Otra exigencia en el caso de tales 25 dispositivos consiste en la fácil manipulación con objeto de obviar el peligro de errores.
El dispositivo conocido con anterioridad (EP 1 278 488 B1) presenta una caperuza de cierre con objeto de enclavar el pistón sobre el extremo de carga del cilindro del cartucho, como paso previo a que se inicie el proceso de mezcla. Cuando 30 deba ser aplicado el producto mezclado tiene que ser retirada la caperuza de cierre con objeto de desenclavar el pistón. La caperuza de cierre representa, por lo tanto, un elemento de sujeción para llevar a cabo la sujeción temporal del pistón sobre el extremo de carga, que tiene que ser retirado.
La publicación WO 2004/100771 A2 describe un cartucho mezclador para llevar a cabo la preparación de un cemento óseo, en el cual está configurado un extremo proximal tanto para llevar a cabo la carga del cilindro así como, también, 5 para la colocación de un tubo de boquilla del aplicador. El extremo distal, que se encuentra situado en el lado opuesto, está obturado por medio de un pistón, que está fijado sobre la pared del cilindro por medio de un miembro de enclavamiento durante los procesos de carga y de mezcla y es desprendido de su enclavamiento para llevar a cabo la aplicación de la mezcla con objeto de ser desplazado contra el extremo 10 proximal. Puesto que el extremo proximal es utilizado tanto para llevar a cabo la carga así como, también, para llevar a cabo el suministro del producto mezclado, tiene que cambiarse la caperuza de cierre sobre el extremo proximal desde la función de mezcla hasta la función de suministro de la mezcla lo cual hace necesarias ciertas manipulaciones en las que incluso pueden producirse errores. 15
En otro dispositivo mezclador conocido para cemento óseo (US-A 5,328,262 y 5,501,520) se aportan sobre el extremo anterior del cilindro mezclador los componentes que deben ser mezclados, mientras que el extremo posterior está obturado por medio de un pistón, que está sujeto en la pared del cilindro con ayuda de medios de prensión. El extremo anterior está obturado por medio de una caperuza, 20 que presenta una abertura para la penetración de una paleta mezcladora y otra abertura para la colocación de una tubuladura de aspiración o bien de un tubo de suministro. También en este caso se requieren manipulaciones para pasar desde la carga hasta el suministro del producto mezclado.
La invención tiene como tarea simplificar un dispositivo de mezcla y de 25 aplicación del tipo citado al principio, en cuanto a su construcción y a su manipulación.
Para resolver esta tarea se ha configurado el elemento de sujeción en forma de anillo de retención con medios de enclavamiento externos e internos radiales. Con objeto de sujetar el anillo de retención, el extremo de carga del cilindro del cartucho 30 presenta primeros medios de contrarretención, que cooperan con medios de retención externos del anillo de retención, cuando el pistón obtura a la cavidad para el producto mezclado. El pistón presenta así mismo dos medios de contrarretención, que cooperan con los medios de retención internos del anillo de retención con objeto de sujetar al pistón durante la formación de la mezcla pero, sin embargo, lo liberan al comienzo del proceso de aplicación de tal manera, que el pistón puede ser desplazado hacia delante por medio de un aplicador y el producto mezclado puede 5 ser expulsado bajo presión a través del extremo de salida del cilindro del cartucho.
La cooperación del anillo de retención con el extremo de carga del cilindro del cartucho, por un lado, y con el pistón, por otro lado, es tal que el pistón puede ser montado con enclavamiento manualmente en el extremo de carga del cilindro del cartucho con el anillo de retención aplicado, sin embargo el asiento de retención 10 entre el anillo de retención y el pistón es tan fuerte que con ocasión de este montaje a mano del pistón no sea desplazado hasta el interior de la cavidad para el producto mezclado. Sólo el aplicador es capaz de vencer la fuerza de retención del enclavamiento entre el anillo de retención y el pistón con objeto de aprovechar el pistón a continuación para llevar a cabo la expulsión bajo presión del producto 15 mezclado desde la cavidad para el producto mezclado.
El pistón presenta una garganta de alojamiento, de forma anular, para el anillo de retención, que es montado por engatillado con un segmento anular en esta garganta de alojamiento. Con esta finalidad se ha configurado la pared de la garganta de retención de forma que sea flexible y presenta ganchos de retención, que pueden 20 ceder elásticamente como consecuencia de la flexibilidad de la pared. La flexibilidad de la pared se genera por medio de ranuras en la pared del pistón en la zona de la garganta de retención, proporcionando la longitud de las ranuras al constructor un medio para ajustar a la medida correcta la flexibilidad elástica de los ganchos de retención. A título de ejemplo se elije la fuerza de retención del anillo de retención 25 sobre el pistón con una fuerza mayor que la que se requiere para llevar a cabo el montaje del pistón junto con el anillo de retención sobre el extremo de carga del cilindro del cartucho. De este modo se asegura que no se oprima demasiado, de manera involuntaria, al pistón en el interior de la cavidad para el producto mezclado durante el montaje del pistón, junto con el anillo de retención sobre el extremo de 30 carga del cilindro del cartucho.
Con el fin de llevar a cabo la retención del pistón por medio del anillo de retención sobre el extremo de carga del cilindro del cartucho, el extremo de carga del cilindro del cartucho presenta un anillo de brida, cuya dimensión radial es mayor que la pared lateral del cilindro del cartucho. De este modo, se forma una cavidad anular con un diámetro mayor que el de la cavidad para el producto mezclado y esta cavidad anular es estrechada por medio de resaltes en forma de ganchos, por detrás de los 5 cuales se aplica una configuración anular en forma de ganchos del anillo de retención, cuando el pistón, con el anillo de retención aplicado, es presionado en el extremo de carga del cilindro del cartucho.
Se describe un ejemplo de realización de la invención por medio del dibujo. En este caso muestran: 10
en la figura 1 las partes individuales del dispositivo de mezcla y de aplicación en representación despiezada,
en la figura 2 un anillo de retención, seccionado,
en la figura 3 una representación a mayor escala de la sección transversal del anillo de retención, 15
en la figura 4 una sección longitudinal a través del dispositivo de mezcla y de aplicación,
en la figura 5 una representación a mayor escala del extremo de carga del dispositivo,
en la figura 6 una representación a mayor escala del pistón del dispositivo y 20
en la figura 7 una representación en sección nuevamente a mayor escala del acoplamiento del anillo de retención sobre el extremo de carga y sobre el pistón del dispositivo.
La figura 1 muestra las piezas individuales del dispositivo y la figura 4 muestra el montaje. Como piezas principales del dispositivo deben citarse un cilindro 25 del cartucho 1, un mezclador 2, un pistón 3 y un anillo de retención 4. El cilindro del cartucho 1 presenta una cavidad para el producto mezclado 10, un extremo de carga 11 y un extremo de salida 12. Al extremo de salida pertenece un cierre roscado, que no ha sido representado, que se denomina también fondo, que es recambiado una vez verificada la formación de la mezcla del producto mezclado, por un tubo aplicador, 30 que se denomina también respiradero.
El mezclador 2 abarca una barra de manipulación 21, una paleta mezcladora 22 en el extremo anterior y una empuñadura 23 en el extremo posterior. La paleta mezcladora 22 presenta orificios pasantes en forma de sector, a través de los cuales se hace pasar a presión y, de este modo, se mezcla el producto mezclado cuando se hace girar y cuando se mueve en vaivén la barra de manipulación.
El pistón 3 abarca un cuerpo de pistón 30, tal como puede verse mejor en la 5 figura 6, además (véanse las figuras 1 y 4) un anillo tórico 31 grande, para llevar a cabo la estanqueización sobre la cavidad 10, un anillo tórico 32 pequeño, para llevar a cabo la estanqueización sobre la barra de manipulación 21, un disco filtrante 33, un anillo de sujeción 34 pequeño y un anillo de sujeción 35 grande. Tras la colocación de los anillos tóricos 31, 32 y del disco filtrante 33 en gargantas de alojamiento 10 correspondientes sobre el extremo interior del cuerpo del pistón 30 (parte inferior en la figura 6) son insertados los anillos de sujeción 34, 35 sobre el cuerpo del pistón 30 para fijar y para sujetar a los anillos tóricos y al disco filtrante sobre el pistón. Sobre el extremo externo (parte superior en la figura 6), el pistón muestra además una tubuladura 36 de conexión aspirante, que conduce hasta una cavidad situada dentro 15 del pistón, sobre el cual se aplica el disco filtrante 33. La conexión aspirante sirve para aspirar a través del disco filtrante 33 el aire molesto que se encuentre en la cavidad para el producto mezclado 10, mientras que el producto mezclado es retenido en la cavidad para el producto mezclado por medio del disco filtrante 33.
El anillo de retención 4 sirve para llevar a cabo la sujeción temporal del 20 pistón 3 sobre el extremo de carga 11 del cilindro del cartucho 1. Con esta finalidad, el anillo de retención 4 presenta medios de retención 41 anulares, que están situados radialmente en el lado externo y medios de retención 42 anulares, que están situados radialmente en el lado interno, que aparecen en sección transversal del anillo de retención con una configuración en forma de gancho 41 y, respectivamente, en forma 25 de segmento anular 42 cilíndrico con chaflanes de inserción (véanse las figuras 3 y 7). Los medios de retención 41, 42 están separados entre sí por medio de una garganta 40 y de este modo desarrollan una flexibilidad elástica, que es aprovechada para el montaje del anillo de retención.
La figura 5 muestra una vista sobre el extremo de carga 11 del cilindro del 30 cartucho 1. Este cilindro del cartucho presenta una brida marginal 13, sobre cuyo lado interior se encuentra una corona de contraganchos 14 como medios de contrarretención para las configuraciones en forma de gancho 41 del anillo de retención 4. Por debajo de los correspondientes contraganchos 14 se encuentran aberturas de deslizamiento 15 en forma de ranura, que son necesarias para llevar a cabo la formación de los lados inferiores de los contraganchos 14. Estas ranuras 15 desembocan sobre un borde de asiento 16, que forma un tope para el anillo de 5 retención 4.
La figura 6 proporciona una vista sobre el extremo exterior del cuerpo del pistón 30. Las partes de pared del cuerpo del pistón, que están situadas en la parte superior de la figura 6, están configuradas en forma de ganchos de retención 37 elásticos, que están dotados con chaflanes de inserción, que forman los medios de 10 contrarretención para los medios de retención 42 situados en el lado interno del anillo de retención 4. La flexibilidad elástica de los ganchos de retención 37 está determinada por el número y por la profundidad de las ranuras 38 axiales, que subdividen a la pared superior del pistón en la figura 6. Por debajo de los ganchos de retención 37 se encuentra una garganta 39 periférica para el alojamiento de los 15 medios de retención 42 del anillo de retención 4, cuando éste se encuentre acoplado sobre el pistón 3. El cuerpo del pistón 30 presenta también una pared de separación 50 radial, a través de la cual pasa la tubuladura 36 de conexión aspirante y choca sobre la pared anular externa del pistón en la zona de una garganta periférica 51, que está formada para evitar la acumulación de material. La pared de separación se 20 encuentra situada fuera del alcance de las ranuras 38.
La figura 7 muestra la cooperación del anillo de retención 4 con el extremo de carga 11 del cilindro del cartucho 1 y con los ganchos de retención 37 del pistón 3. Para llevar a cabo el montaje se coloca el anillo de retención 4 sobre los ganchos de retención 37 del pistón 3 y es encajado en la garganta 39 por detrás de los ganchos de 25 retención 37 por medio de una fuerza de acción axial sobre el anillo de retención. La extensión radial del segmento anular 42 cilíndrico con un solapado, mayor o menor, que debe ser elegido en el momento de su construcción, con los ganchos de retención 37 determina la fuerza de sujeción con la que el anillo de retención 4 es sujetado sobre el pistón 3. Por medio del asiento de las configuraciones en forma de gancho 30 41 del anillo de retención 4 sobre los chaflanes de inserción de los contraganchos 14 elásticos y por medio de la compresión axial se engatillan las configuraciones en forma de gancho 41 por detrás de los contraganchos 14 y sujetan al anillo de retención 4 junto con el pistón 3, montado sobre el mismo, sobre el extremo de carga 11 del cilindro del cartucho 1. También en este caso pueden ser determinadas las fuerzas de montaje eligiéndose una mayor o menor dimensión radial de las configuraciones en forma de gancho 41. 5
Para las aplicaciones medicinales, el dispositivo de mezcla y de aplicación es suministrado en unidades de construcción previamente montadas, esterilizadas, concretamente el cilindro del cartucho 1 con el fondo aplicado en forma de cierre en el extremo de salida 12, el mezclador 2 con el pistón 3 inicialmente montado junto con el anillo de retención 4 encajado, los componentes del cemento medicinal 10 (cemento óseo) en recipientes correspondientes, un embudo de carga y un tubo aplicador (respiradero), estando envasados de forma estéril estos elementos componentes en una cápsula o en una bolsa. Para llevar a cabo el montaje pertenecen así mismo una bomba aspirante y una pistola aplicadora para llevar a cabo el desplazamiento del pistón y la expulsión bajo presión del producto mezclado desde 15 el cilindro del cartucho.
La manipulación del dispositivo de mezcla y de aplicación es la siguiente:
El cilindro del cartucho se rellena con el producto que debe ser mezclado. La bomba aspirante se conecta con la tubuladura de aspiración 36 y el mezclador 2, junto con el pistón 3, es insertado en el extremo de carga del cilindro del 20 cartucho. El vacío aplicado es de ayuda en el momento del montaje del pistón 3 como cierre del extremo de carga, es decir que no es necesario ejercer mucha fuerza para dejar que se engatille el anillo de retención con su configuración en forma de gancho 41 por detrás de los contraganchos 14 elásticos. Por medio de la evacuación del aire en exceso y del posible vapor 25 que se encuentren en la cavidad para el producto mezclado 10 se prepara el producto mezclado para llevar a cabo la mezcla. La formación de la mezcla se lleva a cabo por medio de la rotación y del desplazamiento en vaivén de la paleta mezcladora 22 dentro de la cavidad para el producto mezclado. Una vez verificada la mezcla íntima se aplica la paleta mezcladora sobre el lado 30 interno del pistón y se fractura la barra de manipulación 21 de tal manera que la cavidad para el producto mezclado permanezca cerrada. Ahora puede asentarse el cilindro del cartucho sobre la pistola aplicadora, el fondo de obturación se retira y en su lugar se enrosca el tubo aplicador sobre el extremo de salida. En caso dado se acorta el tubo aplicador. Ahora puede hacerse funcionar la pistola aplicadora, ejerciéndose presión sobre el pistón 3 y tracción sobre la brida 13 del cilindro del cartucho. De este modo, se vence 5 la fuerza de sujeción del anillo de retención 4 con el que está sujeto el pistón 3 en el extremo de carga 11 del cilindro del cartucho. El pistón 3 junto con el extremo fracturado, insertado en el mismo, de la barra de manipulación 21 puede ser desplazado ahora por medio de la pistola aplicadora en el sentido dirigido hacia el extremo de salida 12 del cilindro del cartucho con objeto de 10 llevar el producto mezclado a través del tubo aplicador hasta el punto adecuado.
De esta manera, puede verse que el nuevo dispositivo de mezcla y de aplicación con el anillo de retención 4 presenta un elemento de sujeción para la sujeción temporal del pistón sobre el extremo de carga, que no necesita ser 15 descerrojado como paso previo al asiento de la pistola aplicadora. De este modo quedan suprimidos un cerrojo, que es necesario en otro caso en el estado de la técnica (EP 1 278 488 B1), así como la etapa de trabajo, que corresponde a la manipulación y a la retirada del cerrojo.

Claims (8)

  1. 20 REIVINDICACIONES
  2. 1.- Dispositivo para llevar a cabo la mezcla y la aplicación de un producto mezclado, especialmente de un cemento medicinal, que comprende:
    un cilindro del cartucho (1) con una cavidad para el producto mezclado (10), un extremo de carga (11) y un extremo de salida (12), encontrándose el 5 extremo de carga (11) y el extremo de salida (12) en extremos diferentes del cilindro del cartucho (1);
    un mezclador (2) con una barra de manipulación (21), con una paleta mezcladora (22) y con una empuñadura (23);
    un pistón (3) para obturar la cavidad para el producto mezclado (10) en el 10 extremo de carga (11) durante la formación de la mezcla y para llevar a cabo la expulsión bajo presión del producto mezclado a través del extremo de salida (12) durante la aplicación; y
    un elemento de sujeción para la sujeción temporal del pistón (3) en el extremo de carga (11); 15
    caracterizado por los siguientes rasgos:
    el elemento de sujeción está configurado como anillo de retención (4) con medios de retención (41, 42) radiales externos e internos;
    el extremo de carga (11) del cilindro del cartucho (1) presenta primeros medios de contrarretención (14), que cooperan con los medios de retención 20 (41) externos del anillo de retención (4), cuando el pistón (3) obtura a la cavidad para el producto mezclado (10);
    el pistón (3) presenta segundos medios de contrarretención (37), que cooperan con los medios de retención (42) internos del anillo de retención (4) con objeto de sujetar al pistón (3) durante la formación de la mezcla y con objeto 25 de liberar al pistón (3) al inicio del proceso de aplicación para llevar a cabo su desplazamiento.
  3. 2.- Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de retención (41) externos del anillo de retención (4) presentan un segmento anular con una configuración en forma de gancho en sección transversal, y porque los 30 primeros medios de contrarretención (14) del cilindro del cartucho (1) forman una corona de contraganchos, que están configurados con chaflanes de inserción para facilitar el montaje del anillo de retención (4).
  4. 3.- Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque la corona de los contraganchos (14) está dispuesta sobre el lado interno de un anillo de brida (13), que está dispuesto en el extremo de carga (11) del cilindro del cartucho (1) y se prolonga, con un borde de asiento (16), en la cavidad para el producto mezclado (10). 5
  5. 4.- Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque con cada uno de los contraganchos (14) está asociada una abertura en forma de ranura (15), que se extiende radialmente, en el anillo de brida (13).
  6. 5.- Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de retención (42) internos del anillo de retención (4) forman un 10 segmento anular cilíndrico con chaflanes de inserción, cuyo segmento anular está separado de los medios de retención (41) externos del anillo de retención (4) por medio de una garganta (40), y
    porque los segundos medios de contrarretención (37) del pistón (3) forman ganchos de retención elásticos, que están dotados con chaflanes de inserción, que están 15 formados a partir de partes de la pared del pistón (3) y determinan una garganta de alojamiento (39) para el segmento anular cilíndrico (42) del anillo de retención (4).
  7. 6.- Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque los ganchos de retención (37) elásticos están separados entre sí por medio de ranuras axiales (38) de la pared externa del pistón (3), eligiéndose el número y la longitud de las ranuras 20 (38) con respecto a la propiedad elástica deseada de los ganchos de retención (37).
  8. 7.- Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el pistón (3) presenta una pared de separación (50) radial, que se encuentra a una distancia de los ganchos de retención (37) mayor que la correspondiente a la longitud de las ranuras (38), y porque el pistón (3) presenta una garganta (51) en el plano de la pared de 25 separación (50) en su periferia externa con objeto de evitar acumulaciones de material.
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