ES2528095A1

ES2528095A1 - Herramienta y dispositivo de agarre provisto de tal herramienta

Info

Publication number: ES2528095A1
Application number: ES201430577A
Authority: ES
Inventors: Jesús Hernández Juanpera
Original assignee: Servocad Microtronics SL
Current assignee: Servocad Microtronics SL
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-02-03
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: EP3132759B1; ES2700829T3; WO2015158945A1; ES2528095B1; EP3132759A4; US20170027598A1; EP3132759A1; US10245059B2

Abstract

Herramienta que comprende un par de mordazas (3) que interactúan entre sí mediante unos medios de accionamiento que comprenden una parte central fija y dos pletinas de leva (4), dispuestas de forma enfrentada a ambos laterales de la parte central fija, las cuales son deslizables sobre dicha parte central fija, estando las dos pletinas de leva asociadas a un eje de accionamiento de desplazamiento lineal, y en el que las mordazas están acopladas a la parte central fija y a las dos pletinas de leva (4). De este modo, en una condición de avance hacia delante de las pletinas de leva provocan un movimiento lineal de alejamiento de una mordaza con respecto a la otra, mientras que en una condición de retroceso hacia atrás de las pletinas de leva (4) provocan un movimiento lineal de acercamiento de una de las mordazas (3) con respecto a la otra.

Description

P201430577 21-10-2014

Herramienta y dispositivo de agarre provisto de tal herramienta

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de patente de invención tiene por objeto el registro de una herramienta que incorpora notables innovaciones y ventajas.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de una herramienta, por ejemplo, para aplicaciones médicas, que comprende un par de mordazas que interactúan entre sí mediante unos medios de accionamiento de sencilla realización, lo que permite simplificar el proceso constructivo y reducir los costes de fabricación, y un dispositivo de agarre que incluye dicha herramienta.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son bien conocidos en el estado de la técnica actual dispositivos de agarre quirúrgicos provistos de un par de mordazas dispuestas en una estructura de soporte de accionamiento manual, cuyo funcionamiento se basa esencialmente en el hecho de que las dos mordazas están articuladas en un punto pivotante a partir del cual realizar un movimiento angular para realizar las operaciones de abertura y/o cierre.

En la patente americana nº US2006182606 se describe una herramienta para manipular o agarrar material de dimensiones muy reducidas basada en el movimiento angular de las mordazas. Este movimiento angular implica una mayor área de trabajo, por lo que dependiendo la aplicación de estas pinzas, puede dificultar su utilización. También, según la aplicación de la herramienta, este movimiento pivotante de las mordazas puede reducir la precisión de trabajo requerida según los objetos o región de un ser humano a manipular.

No se tiene conocimiento de una herramienta previsto, por ejemplo, para formar parte de un instrumento quirúrgico laparoscópico, en el que las dos mordazas realicen un movimiento lineal no angular para las operaciones de alejamiento (condición de separación) o acercamiento (condición de agarre) de las mordazas con un ensamblaje formado por un número reducido de componentes que permiten ejecutar el movimiento lineal.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar una herramienta que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar una herramienta que comprende un par de mordazas que interactúan entre sí mediante unos medios de accionamiento, y se caracteriza por el hecho de que dichos medios de accionamiento comprenden una parte central fija y dos pletinas de leva, dispuestas de forma enfrentada a ambos laterales de la parte central fija, las cuales son deslizables sobre dicha parte central fija, estando las dos pletinas de leva asociadas a un eje de accionamiento de desplazamiento lineal, y en el que las mordazas están acopladas a la parte central fija y en las dos pletinas de leva.

Gracias a estas características, se obtiene un sistema con una estructura simplificada que permite realizar un movimiento de abertura y cierre de un par de mordazas, en el que el movimiento de tales mordazas se lleva a cabo manteniendo en todo momento una relación de paralelismo entre las mismas, es decir, no existe un punto pivotante entre las dos mordazas, por lo que resulta adecuada para operaciones quirúrgicas. Esta simplicidad constructiva permite a su vez sustituir las mordazas de una forma sencilla y rápida.

De este modo, en una condición de avance hacia delante de las pletinas de leva provocan un movimiento lineal de alejamiento de una mordaza con respecto a la otra mientras que en una condición de retroceso hacia atrás de las pletinas de leva provocan un movimiento lineal de acercamiento de una de las mordazas con respecto a la otra.

Según otro aspecto de la invención, cada una de las pletinas de leva presenta un par de ranuras superiores lineales y un par de ranuras inferiores lineales que convergen respectivamente en un punto cercano al eje longitudinal central de la pletina, en cuyas ranuras superiores e inferiores son deslizables resaltes que sobresalen de cada una de las mordazas. Estas pletinas pueden fabricarse fácilmente en gran cantidad.

De acuerdo con la invención, la parte central fija comprende un cuerpo sensiblemente en

5 forma de “U” que incluye cada una de sus aletas laterales un par de acanaladuras superiores y un par de acanaladuras inferiores en las cuales son deslizables resaltes que sobresalen de cada una de las mordazas, cuyas acanaladuras se extienden desde una parte central de las aletas laterales en dirección al reborde superior e inferior respectivamente.

10 Preferentemente, las dos pletinas de leva están unidas entre sí a través de una sola pieza intermedia acoplada al eje de accionamiento lineal, siendo dicha pieza intermedia desplazable a través de medios de guiado dispuestos en la parte central fija.

En una realización preferida, los medios de guiado consisten en una ventana dispuesta en 15 cada una de las aletas del cuerpo sensiblemente en forma de “U”.

Adicionalmente, la pieza intermedia y las dos pletinas de leva presentan medios de sujeción adicionales, comprendiendo preferentemente tales medios de sujeción unos orificios pasantes dispuestos la pieza intermedia y las dos pletinas de leva en los cuales está

20 insertado un pasador o elemento de tornillería.

Ventajosamente, la herramienta presenta unos medios elásticos dispuestos entre las dos mordazas, por ejemplo, un muelle helicoidal alojado en la parte central fija.

25 Es otro objeto de la invención proporcionar un dispositivo de agarre, en particular previsto para la manipulación precisa de objetos de reducidas dimensiones, como puede ser un tejido corporal de un ser humano o animal, que comprende unos medios de accionamiento que están asociados con una herramienta como el que se ha descrito con anterioridad.

30 Preferentemente, los medios de accionamiento incluyen unos medios eléctricamente motorizados.

Ventajosamente, el dispositivo de agarre de la invención incluye un interfaz para el usuario conectado con los medios de accionamiento que permite la manipulación de las dos 35 mordazas. 4

Según otro aspecto de la invención, los medios de accionamiento incluyen un eje giratorio acoplado de forma solidaria a la parte central fija. De este modo, la herramienta es capaz de girar sobre sí mismo y realizar las acciones de abertura y/o cierre de las mordazas de una

5 forma simultánea.

De forma preferida, el eje giratorio es interiormente hueco en cuyo interior está ubicado concéntricamente el eje de accionamiento de desplazamiento lineal, por lo que permite que, a través de un solo orificio de salida presente en una carcasa exterior, puedan realizarse los

10 movimientos giratorio y lineal. De este modo, se reduce el riesgo de entrada de fluidos en el interior del dispositivo de agarre o el incremento de elementos de estanqueidad.

Ventajosamente, el dispositivo de agarre puede incluir medios de bloqueo extraíbles para mantener unidos la parte central fija con el eje giratorio. En una realización particular, estos

15 medios de bloqueo consisten en un pasador provisto en un extremo de un tramo de agarre insertable en un tramo circunferencialmente ranurado presente en la parte central fija de los medios de accionamiento, y una rueda giratoria de apriete.

Según otro aspecto de la invención, el movimiento rotatorio del eje de giro de los medios de 20 accionamiento se transmite mediante un engranaje formado por dos ruedas dentadas que engranan entre sí, estando cada rueda dentada vinculada a un accionador independiente.

Preferentemente, los medios de accionamiento incluyen una placa de circuito impreso conectada con el interfaz para el usuario.

25 Otras características y ventajas de la herramienta objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:

30 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.-Es una vista en alzado lateral de una realización de un dispositivo de agarre de acuerdo con la presente invención; Figura 2.-Es una vista en perspectiva explosionada de la herramienta de la 35 invención;

Figura 3.-Es una vista de detalle en perspectiva de la parte central fija que forma parte de la herramienta; Figura 4.-Es una vista de detalle en perspectiva correspondiente a una de las pletinas de leva; 5 Figura 5.-Es una vista en alzado lateral de la herramienta de la presente invención en una condición en el que las mordazas están en una posición abierta; Figura 6.-Es una vista en alzado lateral de la herramienta de la presente invención en una condición en el que las mordazas están en una posición cerrada; y Figura 7.-Es una vista adicional de detalle en perspectiva de la herramienta de 10 acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede 15 observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

Así, tal como se aprecia en la figura 1, se dispone un dispositivo de agarre, indicado de forma general con la referencia (1), que está especialmente previsto para llevar a cabo una 20 manipulación precisa de objetos de reducidas dimensiones, que comprende un tramo de agarre conformado a partir de una carcasa exterior (2) hecha de cualquier material adecuado y unos medios de accionamiento que actúan sobre un par de mordazas movibles

(3) que sobresalen de uno de los extremos de dicha carcasa exterior (2), estando los medios

de accionamiento asociados con una herramienta que se describe con mayor detalle a 25 continuación.

Haciendo ahora particular referencia a la herramienta que comprende el par de mordazas

(3) que interactúan entre sí mediante unos medios de accionamiento que comprenden una parte central fija y dos pletinas de leva (4) de forma sensiblemente rectangular, dispuestas 30 de forma enfrentada a ambos laterales de la parte central fija, las cuales pueden deslizarse sobre dicha parte central fija. Las dos pletinas de leva (4) están asociadas a un eje de accionamiento de desplazamiento lineal (5) que permite transmitir las órdenes de movimiento del usuario el movimiento a las mordazas (3), estando dichas mordazas (3) acopladas a la parte central fija y en las dos pletinas de leva, tal como se describirá más

35 adelante. 6

De esta manera, en una condición de avance hacia delante de las pletinas de leva (4) provocan un movimiento lineal de alejamiento de una mordaza con respecto a la otra, es decir, hacia una condición abierta (mostrada en la figura 5), mientras que en una condición

5 de retroceso hacia atrás de las pletinas de leva (4), las mismas provocan un movimiento lineal de acercamiento de una de las mordazas con respecto a la otra, es decir, hacia una condición cerrada o de agarre de un objeto por medio de las mordazas (3) (mostrada en la figura 6).

10 Como puede verse con mayor claridad en la figura 4, cada una de las pletinas de leva (4) presenta un par de ranuras superiores lineales (41) y un par de ranuras inferiores lineales

(42) que convergen respectivamente en un punto cercano al eje longitudinal central de la pletina de leva (4), en cuyas ranuras superiores e inferiores (41, 42), respectivamente pueden deslizarse unos resaltes (20) en forma tetones que sobresalen de cada una de las

15 mordazas (3).

Volviendo de nuevo a la parte central fija y con especial referencia a la figura 3 comprende un cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6) que incluye cada una de sus aletas laterales

(61) un par de acanaladuras superiores (62) separadas y paralelas entre sí y un par de

20 acanaladuras inferiores (63) separadas y paralelas entre sí en las cuales son deslizables los resaltes (20) que sobresalen de cada una de las mordazas (3), cuyas acanaladuras superiores e inferiores (62, 63) se extienden desde una parte central de las aletas laterales

(61) en dirección al reborde superior e inferior respectivamente.

25 Las dos pletinas de leva (4) están unidas entre sí a través de una pieza intermedia (7) con una forma sensiblemente cúbica que está acoplada al eje de accionamiento lineal (5). Dicha pieza intermedia (7) puede desplazarse a través de unos medios de guiado que están dispuestos en el cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6). Tales medios de guiado consisten en una ventana (64) dispuesta en cada una de las aletas (61) que conforman el

30 cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6), tal como puede verse con mayor claridad en la figura 3.

Esta pieza intermedia (7) y las dos pletinas de leva (4) están sujetados entre sí por medio de unos pasadores (8) que pasan a través de un orificio pasante dispuestos la pieza intermedia 35 y orificios pasantes presentes en las dos pletinas de leva (4). 7

Para suavizar el movimiento de acercamiento y/o alejamiento de las mordazas (3) se proporciona un muelle helicoidal (9) que está alojado en un orificio dispuesto en una región situada entre las dos aletas del cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6), estando cada uno

5 de sus extremos del muelle helicoidal (9) en contacto con una correspondiente mordaza (3).

Los medios de accionamiento incluyen unos motores eléctricos (10) de reducidas dimensiones que están alojados en el interior de la carcasa exterior (2) y que están alimentados mediante una batería (no representada), los cuales pueden ponerse en marcha

10 mediante un interfaz para el usuario que está ubicado en la cara externa de la carcasa exterior (2). El interfaz para el usuario está constituido por pulsadores táctiles (11) dispuestos en un lado de la carcasa exterior (2) y una pantalla o display (19), si bien también podría utilizarse una pantalla táctil con pulsadores virtuales.

15 Para permitir un movimiento giratorio de las mordazas (3), los medios de accionamiento incluyen un eje giratorio (12) que está acoplado de forma solidaria al cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6), de modo que cuando gira el eje giratorio (12) por acción de un motor eléctrico (10) transmite el movimiento al cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6).

20 Ventajosamente, el eje giratorio (12) es interiormente hueco, en cuyo interior está ubicado concéntricamente el eje de accionamiento de desplazamiento lineal (5).

En el caso de que fuese necesario la separación de la herramienta del resto del dispositivo de agarre (2), por ejemplo, por motivos de sustitución de las mordazas (3) o debido a un 25 fallo de funcionamiento, se proporcionan unos medios de bloqueo extraíbles para mantener unidos la parte central fija con el eje giratorio. Estos medios de bloqueo extraíbles consisten en un pasador provisto en un extremo de un tramo de agarre formado por dos varillas paralelas (13) que, durante una condición de funcionamiento, se insertan en un tramo circunferencialmente ranurado (65) presente en el extremo posterior del cuerpo

30 sensiblemente en forma de “U” (6), y una rueda giratoria de apriete (14) que incluye una región inferior (15) hace tope con la cara externa de la carcasa exterior (2).

Para realizar el movimiento rotatorio del eje de giro de los medios de accionamiento se dispone en el interior de la carcasa exterior (2) un engranaje formado por dos ruedas 35 dentadas (16, 17) que engranan entre sí, estando una de las ruedas dentadas vinculada a

un accionador independiente o motor eléctrico (10). De este modo, cuando se acciona el motor eléctrico (10) vinculado con la rueda dentada (17), provoca el giro de la rueda dentada

(17) transmitiendo el movimiento a la rueda dentada (16) fijada solidariamente al eje de giro (12).

5 Además, los medios de accionamiento incluyen una placa de circuito impreso CPU (no mostrada) situada en el interior de la carcasa exterior (2), actuando como una unidad de control y que está conectada con el interfaz para el usuario y los motores eléctricos (10).

10 Además, también debe mencionarse que se proporciona un medio de guiado adicional entre las pletinas de leva (4) y cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6) formado una ranura longitudinal adicional (43) presente en cada una de las pletinas de leva (4) en la cual está insertada un pasador (18) que está fijado al cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6), por ejemplo, mediante una relación roscada.

15 En último lugar, cabe mencionar que la orientación del par de ranuras superiores lineales

(41) y el par de ranuras inferiores lineales (42) en cada una de las pletinas de leva (4) es tal que en el caso de un fallo eléctrico o de los componentes electrónicos, al retirar manualmente la herramienta hacia atrás, las mordazas se abren de modo que no dañe el

20 interior de una zona a tratar, siendo este aspecto especialmente relevante en el caso de utilizar esta herramienta (1) como un aparato de laparoscopia.

Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, empleados en la fabricación de la herramienta de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por

25 otros que no se aparten del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims

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REIVINDICACIONES

1.

Herramienta que comprende un par de mordazas (3) que interactúan entre sí mediante unos medios de accionamiento, caracterizado por el hecho de que dichos medios de accionamiento comprenden una parte central fija y dos pletinas de leva (4), dispuestas de forma enfrentada a ambos laterales de la parte central fija, las cuales son deslizables sobre dicha parte central fija, estando las dos pletinas de leva asociadas a un eje de accionamiento de desplazamiento lineal (5), y en el que las mordazas están acopladas a la parte central fija y en las dos pletinas de leva (4), tal que en una condición de avance hacia delante de las pletinas de leva (4) provocan un movimiento lineal de alejamiento de una mordaza con respecto a la otra mientras que en una condición de retroceso hacia atrás de las pletinas de leva (4) provocan un movimiento lineal de acercamiento de una de las mordazas (3) con respecto a la otra.
2.

Herramienta según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada una de las pletinas de leva (4) presenta un par de ranuras superiores lineales (41) y un par de ranuras inferiores lineales (42) que convergen respectivamente en un punto cercano al eje longitudinal central de la pletina de leva (4), en cuyas ranuras superiores e inferiores son deslizables resaltes (20) que sobresalen de cada una de las mordazas (3).
3.

Herramienta según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la parte central fija comprende un cuerpo sensiblemente en forma de “U” (6) que incluye cada una de sus aletas laterales (61) un par de acanaladuras superiores (62) y un par de acanaladuras inferiores (63) en las cuales son deslizables resaltes (20) que sobresalen de cada una de las mordazas (3), cuyas acanaladuras superiores e inferiores (62, 63) se extienden desde una parte central de las aletas laterales (61) en dirección al reborde superior e inferior respectivamente.
4.

Herramienta según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las dos pletinas de leva (4) están unidas entre sí a través de una pieza intermedia (7) acoplada al eje de accionamiento lineal (5), siendo dicha pieza intermedia desplazable a través de medios de guiado dispuestos en la parte central fija.

10

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5. Herramienta según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado por el hecho de que los medios de guiado consisten en una ventana dispuesta en cada una de las aletas laterales

(61) del cuerpo sensiblemente en forma de “U”.

5 6. Herramienta según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la pieza intermedia (7) y las dos pletinas de leva (4) presentan medios de sujeción adicionales.
7. Herramienta según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que tales medios de

sujeción comprenden unos orificios pasantes dispuestos la pieza intermedia (7) y las dos 10 pletinas de leva (4) en los cuales está insertado un pasador (8) o elemento de tornillería.
8. Herramienta según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que presenta medios elásticos dispuestos entre las dos mordazas (3).

15 9. Herramienta según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que los medios elásticos consisten en al menos un muelle helicoidal (9) alojado en la parte central fija.
10. Dispositivo de agarre (1), en particular previsto para la manipulación precisa de objetos de reducidas dimensiones, caracterizado por el hecho de que comprende una herramienta

20 según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha herramienta es accionada por unos medios de accionamiento.
11. Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que

los medios de accionamiento incluyen medios eléctricamente motorizados. 25
12.

Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que incluye un interfaz para el usuario conectado con los medios de accionamiento.
13.

Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que

30 los medios de accionamiento incluyen un eje giratorio acoplado de forma solidaria a la parte central fija.
14. Dispositivo de agarre (1) según las reivindicaciones 10 y 13, caracterizado por el hecho de que el eje giratorio es interiormente hueco en cuyo interior está ubicado

35 concéntricamente el eje de accionamiento de desplazamiento lineal (5). 11

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15. Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que incluye medios de bloqueo extraíbles para mantener unidos la parte central fija con respecto al eje giratorio.

5
16. Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que los medios de bloqueo extraíbles consisten en un pasador provisto en un extremo de un tramo de agarre insertable en un tramo circunferencialmente ranurado presente en la parte central fija de los medios de accionamiento, y una rueda giratoria de apriete.

10
17. Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que el movimiento rotatorio del eje de giro de los medios de accionamiento es transmitido por un engranaje formado por dos ruedas dentadas (16, 17) que engranan entre sí, estando cada rueda dentada vinculada a un accionador independiente.

15
18. Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que los medios de accionamiento incluyen una placa de circuito impreso conectada con el interfaz para el usuario.

20 19. Dispositivo de agarre (1) según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que incluye una carcasa exterior (2) en el que están alojados interiormente los medios de accionamiento y al menos parcialmente la herramienta.

12