ES2822132T3 - Dispositivos de desplazamiento de fluidos y presurización, y conjunto de estos - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo (10) de desplazamiento y presurización de fluido que comprende: un alojamiento (12) que tiene un eje longitudinal; y un miembro portador (56) que está dispuesto generalmente en el alojamiento y que se puede extraer del alojamiento; un émbolo (34) que se extiende a través del miembro portador; una estructura (58) de aplicación con el émbolo retenida por el miembro portador, en donde la estructura (58) de aplicación con el émbolo se puede aplicar con y liberar selectivamente del émbolo (34), en donde el alojamiento (12) y el miembro portador (56) están configurados de tal manera que el miembro portador (56) se puede instalar transversalmente en el alojamiento (12) con respecto al eje longitudinal del alojamiento (12), estando dicho dispositivo de desplazamiento y presurización caracterizado por que dicha estructura (58) de aplicación al émbolo está acoplada (64) de manera pivotante a dicho miembro portador (56).
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivos de desplazamiento de fluidos y presurización, y conjunto de estos
Antecedentes
La presente invención se refiere en general a dispositivos de desplazamiento y presurización de fluidos, y métodos para ensamblar tales dispositivos.
Más específicamente, la presente invención se refiere efectivamente a mejoras sobre los dispositivos y métodos de ensamblaje descritos en las Patentes de EE. UU., no.6.796.959; 6.938.319; 8.191.457 y 8.499.681.
Los dispositivos descritos en esas patentes utilizan un miembro portador (véase, por ejemplo, el número 110 de pieza en las patentes '959 y '319) que se inserta longitudinalmente a lo largo del eje longitudinal del orificio del alojamiento de la jeringa, y luego se gira para aplicarse dentro del alojamiento de la jeringa y bloquearlo contra movimientos posteriores. Si bien los dispositivos descritos en esas patentes son fiables para su propósito previsto, debido a que los dispositivos están configurados de manera que el miembro portador debe instalarse longitudinalmente, y luego debe girarse para bloquear el miembro portador en su lugar con relación al alojamiento de la jeringa (véase, por ejemplo, número 42 de pieza en las patentes '959 y '319), antes de que se pueda instalar el mecanismo de aplicación y liberación de la rosca del émbolo (es decir, el miembro 80 de tuerca y los miembros de enlace 102, 104 en las patentes '959 y '319), ninguno de los dispositivos se prestan bien a un método de ensamblaje automatizado. Las etapas de ensamblaje para instalar el miembro portador requieren una introducción longitudinal del miembro portador a lo largo del eje longitudinal del alojamiento de la jeringa, seguida de una rotación de aproximadamente 90 grados o un cuarto de vuelta para asentar y bloquear el miembro portador en su lugar. Este proceso de instalación se describe, por ejemplo, en la columna 10, líneas 3-9, de la patente '959. Este método de ensamblaje, que impide la instalación del mecanismo de aplicación y liberación de la rosca del émbolo (es decir, el miembro 80 de tuerca y los miembros de enlace 102, 104 en las patentes '959 y '319) en el miembro portador hasta después de que el miembro portador esté asentado y bloqueado en el alojamiento de la jeringa, ralentiza el proceso de ensamblaje del dispositivo.
Existe una demanda creciente en ciertos campos médicos de jeringas desechables hechas de polímeros de resina plástica para administrar un gran volumen de fluido a presión ultra elevada. Algunas nuevas aplicaciones ortopédicas, tales como la expansión de clavos ortopédicos inflables y la administración de cemento óseo a través de pequeñas cánulas, pueden requerir presiones de hasta 186 bar (2700 p.s.i). Estas presiones extremas requieren que el usuario suministre una gran cantidad de par de entrada del émbolo. En algunos casos, el par de entrada requerido puede ser el doble de la fuerza experimentada en aplicaciones anteriores de menor presión, lo que, por lo tanto, requiere que el dispositivo que se use incluya empuñaduras adecuadas para permitir que el usuario sostenga y controle cómodamente el dispositivo durante la presurización.
En comparación con las aplicaciones de baja presión, las aplicaciones de presión ultra elevada presentan desafíos adicionales cuando se trata de diseños como el que se describe en las patentes identificadas anteriormente. Por ejemplo, la aplicación de fricción extremadamente elevada del miembro de tuerca muy cargado (véase, por ejemplo, el número 80 de pieza en las patentes '959 y '319) contra el miembro portador (es decir, el número 110 de pieza en las patentes '959 y '319) combinado con el movimiento de rotación del miembro de la tuerca al soltarla tiene el potencial de invertir la rotación de un cuarto de vuelta utilizada para asentar y bloquear el miembro portador (es decir, en relación con el alojamiento de la jeringa (es decir, el número 42 de pieza en las patentes '959 y '319) ). Estas fuerzas de desbloqueo se transfieren directamente al alojamiento a través del mecanismo de retención del portador (es decir, el número 172 de pieza en las patentes '959 y '319), causando por ello que el alojamiento se retuerza. Para evitar ser superado por la rotación inducida por fricción durante el desbloqueo, este mecanismo de retención también debe hacerse mucho mayor y más rígido. El par de entrada del usuario requerido para alcanzar presiones ultra elevadas utilizando dispositivos de la técnica anterior, como el que se describe en las patentes identificadas anteriormente, también puede hacer que las estructuras del alojamiento del dispositivo se retuerzan en respuesta a las cargas de torsión aplicadas durante la presurización. Por lo tanto, estos dispositivos de la técnica anterior no solo deben tener una estructura adicional para resistir cargas de émbolo longitudinales muy altas asociadas con su capacidad de presión, sino que también deben tener una estructura adicional para resistir la reacción de torsión del avance del émbolo giratorio y la liberación del miembro de tuerca. Además, esta alta carga longitudinal que se transfiere directamente del miembro de tuerca al miembro portador se distribuye desde el miembro portador al alojamiento de la jeringa por medio de un par simétrico de orejetas de estilo bayoneta (es decir, el número 172 de pieza en las patentes '959 y '319 que, por su propia naturaleza (es decir, debido a su configuración), nunca se puede hacer que se apliquen al alojamiento en más de una cuarta parte del diámetro exterior del miembro portador. Por lo tanto, el área de la superficie de aplicación para estas orejetas es limitada, y se ha demostrado que el funcionamiento bajo una carga de presión extrema excede la resistencia a la compresión de los polímeros a partir de los cuales se forman el alojamiento y el miembro portador.
La patente de EE. UU., n° 5.713.242 (Kanner) describe un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluidos que comprende un alojamiento en forma de cuerpo de jeringa cilíndrico y una cámara de desplazamiento de fluidos y un mecanismo de liberación que comprende una estructura de tuerca que está configurada para aplicarse/liberarse selectivamente de los filetes de rosca o una serie por desplazamiento de la tuerca en el movimiento de traslación.
La publicación de la solicitud de patente de EE. UU., n° US2012/0316507 A1 (Agard), describe según su resumen, un dispositivo para dispensar biomaterial que comprende un mango configurado para recibir una jeringa con un émbolo roscado, y un pasador de aplicación retenido dentro del mango y deslizable entre una primera posición en la que el pasador se aplica con el émbolo roscado y una segunda posición en la que el pasador se libera del émbolo roscado.
Resumen
Un objeto de una realización de la presente invención es proporcionar un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido que sea fácil de ensamblar.
Otro objeto de una realización de la presente invención es proporcionar un dispositivo de presurización y presurización de fluido que tiene una configuración tal que se presta bien por sí mismo para ser ensamblado en un proceso automatizado.
Otro objeto aún de una realización de la presente invención es proporcionar un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido que permita la construcción de un dispositivo de presión ultra elevada, relativamente económico, muy cargado dentro de una estructura razonablemente compacta.
Brevemente, una realización de la presente invención proporciona un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido que comprende un alojamiento y un miembro portador que está dispuesto generalmente en el alojamiento y que se puede retirar del mismo. Un émbolo se extiende a través del miembro portador y la estructura de aplicación del émbolo es retenida de manera pivotante por el miembro portador. La estructura de aplicación del émbolo se puede aplicar y liberar selectivamente del émbolo. El alojamiento y el miembro portador están configurados de manera que el miembro portador se pueda instalar transversalmente en el alojamiento, en lugar de poderse instalar a lo largo de un eje longitudinal del alojamiento. Preferiblemente, tanto el miembro portador como la estructura de aplicación del émbolo forman un subconjunto, y el subconjunto se puede instalar transversalmente en el alojamiento después de haber sido ensamblado. Previendo que el miembro portador se pueda instalar transversalmente como un subconjunto que incluye la estructura de aplicación del émbolo, el dispositivo es fácil de ensamblar y el dispositivo se presta bien por sí mismo a un proceso de ensamblaje automatizado.
Breve descripción de los dibujos
La organización y manera de la estructura y funcionamiento de la invención, junto con otros objetos y ventajas de la misma, pueden entenderse mejor al hacer referencia a la siguiente descripción tomada en conexión con los dibujos adjuntos en los que números de referencia similares identifican elementos similares en los que:
La figura 1 es una vista superior de un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido, específicamente un dispositivo de inflado de alta presión y volumen alto, que está de acuerdo con una primera realización de la presente invención;
La figura 2 es una vista en perspectiva despiezada del dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido mostrado en la figura 1 ;
La figura 3 es una vista en perspectiva despiezada de un subconjunto portador del dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido mostrado en las figuras 1 y 2 ;
Las figuras 4 y 5 son vistas en sección transversal del dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido mostrado en las figuras 1 -2, tomadas a lo largo de la línea A-A de la figura 1, que muestra el dispositivo en dos estados diferentes;
La figura 5 es una vista muy parecida a la de la figura 4, pero que muestra el dispositivo en la posición desbloqueada;
La figura 6 es una vista lateral de una parte de un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido, específicamente un dispositivo de administración de cemento ortopédico de presión ultra elevada, que está de acuerdo con una segunda realización de la presente invención;
La figura 7 es una vista en perspectiva despiezada de lo que se muestra en la figura 6;
La figura 8 es una vista en perspectiva despiezada de un subconjunto portador del dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido mostrado en las figuras 6 y 7; y
Las figuras 9 y 10 son vistas en sección transversal del dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido mostrado en las Figuras 6-7, tomadas a lo largo de la línea B-B de la Figura 6, que muestran el dispositivo en dos estados diferentes.
Descripción de realizaciones ilustradas
Aunque esta invención puede ser susceptible de realización en diferentes formas, se muestran en los dibujos y se describirán en este documento en detalle, realizaciones específicas con el entendimiento de que la presente exposición debe considerarse una ejemplificación de los principios de la invención, y no pretende limitar la invención a lo que se ha ilustrado.
Las figuras 1 y 6 ilustran dispositivos de desplazamiento y presurización de fluidos, cada uno de los cuales está de acuerdo con una realización de la presente invención. Específicamente, la figura 1 ilustra un dispositivo de inflado de presión ultra elevada, de elevado volumen (es decir, un inflador) 10, y la figura 6 ilustra un dispositivo 100 de administración de cemento ortopédico de presión ultra elevada. Aún otras realizaciones son completamente posibles mientras permanecen en gran medida dentro del alcance de la presente invención, pero estas dos realizaciones específicas se muestran con propósitos ejemplares.
Como se describirá más completamente a continuación, ambas realizaciones son fáciles de ensamblar, se prestan bien por sí mismas a un proceso de ensamblaje automatizado, y permiten la construcción de un dispositivo de presión ultra elevada, relativamente económico, muy cargado, dentro de una estructura razonablemente compacta. El dispositivo 10 ilustrado en la figura 1 se describirá primero en detalle, y luego se describirá el dispositivo 100 ilustrado en la figura 6, enfatizando básicamente las diferencias.
El dispositivo 10 ilustrado en la figura 1 es un dispositivo de inflado de presión ultra elevada y de volumen elevado (es decir, un inflador). El dispositivo 10 comprende un cuerpo 12 de alojamiento de jeringa generalmente cilíndrico que proporciona un cilindro 14 que tiene una cámara 16 de desplazamiento de fluido en su interior. Preferiblemente, el alojamiento 12 es transparente, lo que facilita la visualización del fluido en la cámara 16 de desplazamiento de fluido durante la aspiración o dispensación de fluido. El alojamiento está formado preferiblemente de plástico y puede estar moldeado de policarbonato u otro tipo de resina. El alojamiento tiene preferiblemente marcas volumétricas 18 sobre el mismo, de modo que un usuario puede determinar fácilmente el volumen de fluido contenido en la cámara 16 de desplazamiento de fluido. Como se muestra en la Figura 2, preferiblemente hay previstas partes 20 de empuñadura en los lados del alojamiento 12.
Un pistón 22 se puede desplazar de forma deslizante dentro de la cámara 16 de desplazamiento de fluido (es decir, en el alojamiento). Como se ha mostrado en la figura 2, un miembro 24 de cierre hermético, tal como un anillo cuádruple, está dispuesto en el pistón 22. Puede usarse un lubricante para colocar el miembro 24 de cierre hermético en el pistón 22. El miembro 24 de cierre hermético está configurado para la retención de presión y la prevención de fugas de fluido más allá del pistón 22 en la cámara 16 de desplazamiento de fluido. Como se muestra en las figuras 1 y 2, el alojamiento 12 está configurado para ser conectado a una manguera 26 de entrega de fluido, y la manguera 26 se puede conectar, y su extremo opuesto, a un conector 28, tal como un conector Luer, que se puede conectar a la estructura del catéter de balón (no mostrado), un depósito de suministro de fluido (no mostrado), o alguna otra estructura dependiendo de la aplicación. Preferiblemente, el alojamiento 12 está configurado para aplicarse a un conjunto 30 de manómetro, de manera que la presión del fluido se pueda visualizar.
Como se muestra en la figura 2, preferiblemente el pistón 22 se monta en un extremo 32 de nariz piloto sin roscar de un émbolo 34. El émbolo 34 tiene preferiblemente una empuñadura 36 en su extremo 38, opuesto al extremo 32 de nariz piloto sin rosca. Entre la empuñadura 36 y el extremo 32 de la nariz piloto hay una rosca 40, de manera que el émbolo 34 puede considerarse como un émbolo roscado. El extremo 32 de la nariz piloto puede estar configurado para girar libremente en una cavidad 42 de apoyo central del pistón 22 o ser bloqueado para impedir la rotación libre. Específicamente, el pistón 22 está montado preferiblemente en el extremo 32 de la nariz piloto del émbolo 34 en un acoplamiento de interferencia de acción por salto elástico que impide que el extremo 32 de la nariz piloto sea retirado o retroceda fácilmente de la cavidad 42 de apoyo central del pistón 22 cuando el émbolo de tornillo roscado sea retraído (es decir, usando la empuñadura 36) para aspirar fluido a la cámara 16 de desplazamiento de fluido. Preferiblemente, el mecanismo de acoplamiento entre el pistón 22 y el émbolo 34 está configurado para proporcionar una aplicación enchavetada que evita la rotación independiente de las dos partes entre sí aunque aún permite que ambas partes se acoplen de manera bloqueada de una manera lo suficientemente suelta para que cada una pueda establecer su propia alineación dentro de la estructura, es decir, el pistón 22 alineado con el orificio y el émbolo 34 alineado con el orificio y la media tuerca 58. Alternativamente, el émbolo 34 se puede bloquear al pistón 22 de modo que ambos giren juntos. Esto permitiría al usuario sujetar el dispositivo 10 por su émbolo 34 (es decir, por la empuñadura 36), y no hacer que el dispositivo 10 gire fuera de su posición con respecto a la orientación del émbolo.
El alojamiento 12 incluye preferiblemente un receptáculo 46 de portador, tal como en su superficie superior 48, para recibir un subconjunto 50 portador, en el que el subconjunto 50 de portador se puede instalar con relación al alojamiento 12 en una dirección transversal a un eje longitudinal 52 del alojamiento 12. Esta dirección de instalación del subconjunto portador 50 con respecto al alojamiento 12 se indica en la figura 2 con la flecha 54.
Los componentes preferidos del subconjunto portador 50 se pueden ver mejor en la figura 3, que proporciona una vista despiezada del subconjunto portador 50. Como se muestra en la figura 3, el subconjunto portador 50 comprende preferiblemente un miembro portador 56, un miembro de aplicación con el émbolo tal como un miembro de tuerca o específicamente una media tuerca 58, y un miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento. El miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento está acoplado a la media tuerca 58 mediante un primer pasador 62 de pivote, y está acoplado al miembro portador 56 mediante un segundo pasador 64 de pivote. Todos los componentes pueden estar formados de plástico, pero el segundo pasador 64 de pivote puede en su lugar estar formado de metal.
Preferiblemente, el enlace de palanca 60 de accionamiento tiene una superficie 66 de control que está configurada para ser aplicada por un usuario del dispositivo 10. El enlace de palanca 60 de accionamiento también proporciona preferiblemente un receptáculo 68 para recibir el primer pasador 62 de pivote, así como un cojinete 70 para recibir el segundo pasador 64 de pivote. Preferiblemente, la media tuerca 58 proporciona cojinetes 72 para recibir el primer pasador
62 de pivote, segmentos de rosca 74 en su superficie interna 76 para aplicación selectiva con la rosca 40 en el émbolo 34, y una abertura 77 a través de la cual el émbolo 34 se extiende una vez que el dispositivo 10 está completamente ensamblado. El miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento está acoplado a la media tuerca 58 a través del primer pasador 62 de pivote. Específicamente, el primer pasador 62 de pivote se extiende a través del receptáculo 68 en el enlace de palanca 60 de accionamiento, y está retenido cerca de cada uno de sus extremos por los cojinetes 72 de la media tuerca 58.
Preferiblemente, el miembro portador 56 tiene paredes separadas 78 que definen una cavidad 80 para recibir la media tuerca 58 y el miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento (es decir, después de que la media tuerca 58 y el miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento se hayan acoplado juntos utilizando el primer pasador 62 de pivote). El miembro portador 56 también incluye receptáculos 82 para recibir el segundo pasador 64 de pivote, aberturas 84 que definen un paso del émbolo y partes o superficies 86, 87 de empuñadura. La media tuerca 58 y el miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento (después de haber sido acoplados juntos usando el primer pasador 62 de pivote) se acoplan al miembro portador 56 a través del segundo pasador 64 de pivote. Específicamente, el segundo pasador 64 de pivote se extiende a través del cojinete 70 en el miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento, y está retenido en cada uno de sus extremos por los receptáculos 82 en el miembro portador 56.
Preferiblemente, el alojamiento 12 y el miembro portador 56 están configurados de manera que el miembro portador 56 se fije por presión en su lugar en el receptáculo portador 46. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 4 y 5, el miembro portador 56 puede comprender elementos 88 de pestillo que se pueden desviar que se aplican a los correspondientes elementos 90 de barra de percusión que están previstos en el alojamiento 12, cerca del receptáculo portador 46, asegurando así el miembro portador 56 en el alojamiento 12.
Con respecto a la estructura y función de la media tuerca y el enlace de palanca de accionamiento, tal como cuando se presiona o suelta la superficie de control del enlace de palanca de accionamiento, o cuando se empuja, tira o gira la empuñadura del émbolo, esto no es necesario que se explique con mucho detalle en este documento, ya que ese detalle se explica completamente en las patentes identificadas previamente en este documento.
Con respecto al ensamblaje del dispositivo 10 mostrado en las figuras 1 y 2, primero se ensambla el subconjunto portador 50, y luego se instala el subconjunto portador 50 en el receptáculo portador 46 en el alojamiento 12. Para ensamblar el subconjunto portador 50, primero se inserta el miembro 60 de enlace de palanca de accionamiento en la media tuerca 58, y luego se inserta el primer pasador 62 de pivote en cualquiera de los cojinetes 72 en la media tuerca 58, a través del receptáculo 68 en el miembro 60 de enlace de palanca, y en el otro cojinete 72 en la media tuerca 58. A continuación, este conjunto se inserta en la cavidad 80 del miembro portador 56, alineando el cojinete 70 del enlace de palanca 60 de accionamiento con los receptáculos 82 en las paredes 78 del miembro portador 56. El segundo pasador 64 de pivote se inserta luego en uno de los receptáculos 82, a través del cojinete 70 en el enlace de palanca 60 de accionamiento, y en el otro receptáculo 82, asegurando así todas las partes del subconjunto portador 50 en alineación de trabajo.
Ya sea antes o después de ensamblar el subconjunto portador 50, el pistón 22 (junto con el miembro 24 de cierre hermético sobre el mismo) se inserta en el cilindro 14 del alojamiento (en la cámara 16 como se muestra en la Figura 2), provocando así que el miembro 24 de cierre hermético cierre con la pared interna 44 en el cilindro 14 del alojamiento 12.
Independientemente, después de que el pistón 22 se haya instalado en el cilindro 14, y después de que se haya ensamblado el subconjunto portador 50, el subconjunto portador 50 se instala entonces en el receptáculo portador 46 en el alojamiento. Esta instalación se realiza en una dirección que es transversal al eje longitudinal 52 del alojamiento 12 (la dirección de instalación se ilustra en la Figura 2 usando la flecha 54), haciendo que los elementos 88 de pestillo que se pueden desviar en el miembro portador 56 deslicen más allá y se fijen por salto elástico en aplicación de retención con los elementos 90 de barra de percusión que están previstos en el alojamiento 12 (véanse las figuras 4 y 5), asegurando así el subconjunto 50 de miembro portador en el alojamiento 12.
Como se muestra en las figuras 4 y 5, una vez que se instala el subconjunto portador 50, las porciones 86 de empuñadura en el transportador se acoplan efectivamente con las porciones 20 de empuñadura en el alojamiento 12 , definiendo juntas asas 92 que el usuario, sujeta, durante la operación del dispositivo 10. Además, la superficie 87 del asa cierra eficazmente la parte inferior del receptáculo 46 del portador y se convierte en una superficie del asa para acunar y soportar el dispositivo 10 en la mano del usuario. Si es necesario, toda el área de la superficie definida por la pared trasera del receptáculo 46 del portador puede utilizarse para recibir la carga procedente del miembro portador 56.
El miembro portador 56 está configurado de manera que las porciones 86 de empuñadura aíslan la reacción del par de torsión del propio miembro portador 56 e impiden que las cargas de torsión alcancen al alojamiento 12 del dispositivo. Estas porciones 86 de empuñadura integrales (junto con la superficie 87) sirven como la característica de agarre principal para sujetar el dispositivo 10 y resistir las entradas de torsión durante el uso. Además, a diferencia de los dispositivos descritos en las patentes previamente identificadas, el miembro portador 56 preferiblemente no está basado en orejetas de tipo bayoneta de área superficial limitada para transferir su carga al alojamiento 12. En vez de ello, el miembro portador 56 distribuye su carga al alojamiento 12 sobre un área de contacto mucho mayor lo que impide exceder las resistencias de los polímeros que comprenden el miembro portador 56 y el alojamiento 12.
Después de que el subconjunto portador 50 esté instalado con relación al alojamiento 12, el extremo 32 del émbolo 34 se aplica de forma segura con el pistón 22. Para hacer esto, se presiona la superficie 66 de control del enlace de palanca 60 de accionamiento, lo que hace que la media tuerca 58 se desactive y se desplace, despejando así efectivamente un paso para que el extremo 32 del émbolo 34 acceda al pistón 22. Para aplicar el extremo 32 del émbolo 34 con el pistón 22, mientras se presiona la superficie 66 de control, el extremo 32 del émbolo 34 se inserta en el extremo 94 del alojamiento 12 (véase la figura 2), en el único receptáculo 84 en el miembro portador 56 (véase la figura 3), empujado a lo largo de la abertura 77 en la media tuerca 58, a través del otro receptáculo 84 en el miembro portador 56, y a aplicación de acoplamiento seguro con el pistón 22 que está en el cilindro 14. Después de ello, la superficie 66 de control puede liberarse, haciendo que la media tuerca 58 pivote a aplicación roscada con el émbolo 34. En este punto (asumiendo que la manguera 26 y el manómetro 30 están en su lugar), el dispositivo 10 está listo para su funcionamiento.
Con respecto al funcionamiento del dispositivo 10 después de que ha sido ensamblado, las interacciones del usuario tanto con la superficie 66 de control como con la empuñadura 36 del émbolo 34, tanto con respecto al macro movimiento como al micro movimiento del émbolo 34, se describen en detalle en las patentes identificadas anteriormente, y no es necesario repetirlas aquí con mucho detalle. Dicho esto, en términos generales, el enlace de palanca de accionamiento 60 está configurado de tal manera que el enlace palanca 60 de accionamiento carga la media tuerca 58 a aplicación roscada con la rosca 40 del émbolo 34 (véase la figura 4). En este momento, la empuñadura 36 del émbolo 34 es giratoria para provocar un micro movimiento del émbolo 34 (y el pistón 22 sobre el mismo), mediante la interacción roscada con los segmentos 74 de rosca en la media tuerca 58. Al presionar la superficie 66 de control del enlace de palanca 60 de accionamiento, se hace que la media tuerca 58 se libere de la rosca 40 en el émbolo 34 (véase la figura 5), permitiendo así el macro movimiento del émbolo 34 (y del pistón 22 en el mismo) empujando o tirando de la empuñadura 36.
Aunque el dispositivo 10 mostrado en la figura 1 difiere del dispositivo 100 mostrado en la figura 6 en que el dispositivo 10 mostrado en las figuras 1 y 2 es un dispositivo de inflado de alto volumen y presión ultra elevada (es decir, un inflador), mientras que el dispositivo 100 mostrado en las figuras 6 y 7 es un dispositivo de administración de cemento ortopédico, ambos dispositivos incluyen un subconjunto portador que se instala (después de ser ensamblado) en el alojamiento, en una dirección transversal a un eje longitudinal del alojamiento.
A continuación, se describirá el dispositivo 100 que se muestra en la figura 6. La figura 7 proporciona una vista despiezada del mismo. Como se muestra en la figura 7, al igual que el dispositivo mostrado en las figuras 1 y 2 (descrito previamente), el dispositivo 100 mostrado en las figuras 6 y 7 incluye un pistón 22, un miembro 24 de cierre hermético y un émbolo 34. El émbolo 34 tiene una rosca 40 en el mismo, una empuñadura 36 en un extremo 38 y un extremo 32 de nariz piloto para aplicar el pistón 22 en el extremo opuesto.
El alojamiento 112 del dispositivo 100 mostrado en las figuras 6 y 7 es algo diferente del alojamiento 12 del dispositivo mostrado en las figuras 1 y 2 en que el alojamiento 112 está configurado para recibir el subconjunto portador 150 desde la parte inferior 113 del alojamiento 112 en lugar de la parte superior. Independientemente, el subconjunto portador 150 está configurado para ser ensamblado, y luego encajado por salto elástico en su lugar con relación al alojamiento 112 , en un receptáculo 146 de portador en el alojamiento 112, en una dirección (indicada con la flecha 154 en la figura 7) que es transversal. a un eje longitudinal 152 del alojamiento 112. El alojamiento 112 incluye un cilindro 114 y un puerto de salida 119 próximo a su extremo.
Preferiblemente, el alojamiento 112 y el miembro portador 150 están configurados de manera que el miembro portador 150 se fija por salto elástico en su lugar en el receptáculo 146 del portador. Con este fin, como se muestra en las figuras 7, 8 y 9, el alojamiento 112 puede incluir elementos 190 de barra de percusión que están configurados para acoplarse con elementos 188 de pestillo en el miembro portador 156. A continuación, se describirá el subconjunto portador 150.
Los componentes preferidos del subconjunto portador 150 del dispositivo 100 mostrado en las figuras 6 y 7 pueden verse mejor en la figura 8, que proporciona una vista despiezada del subconjunto portador 150. Como se muestra en la figura 8, el subconjunto portador 150, al igual que el subconjunto portador 50 mostrado en la figura 3, comprende preferiblemente un miembro portador 156, un miembro de aplicación al émbolo tal como un miembro de tuerca o específicamente una media tuerca 158, y un miembro 160 de enlace de palanca de accionamiento. El miembro 160 de enlace de palanca de accionamiento está acoplado a la media tuerca 158 mediante un primer pasador 162 de pivote, y está acoplado al miembro de soporte 156 mediante un segundo pasador 164 de pivote. Todos los componentes pueden estar hechos de plástico, pero el segundo pasador de pivote puede estar hecho de metal.
Preferiblemente, el miembro 160 de enlace de palanca de accionamiento incluye una superficie 166 de control, un receptáculo 168 a través del cual se extiende el primer pasador 162 de pivote y un cojinete 170 a través del cual se extiende el segundo pasador 164 de pivote. Preferiblemente, el miembro 158 de tuerca incluye una abertura 176 a través de la cual se extiende el émbolo 34, cojinetes 172 para retener el primer pasador 162 de pivote y segmentos 174 de rosca. El miembro portador 156 proporciona una parte 187 de empuñadura, así como preferiblemente incluye receptáculos 184 (es decir, uno en cada extremo) a través de los cuales se extiende el émbolo 34, y receptáculos 182 para retener el segundo pasador 164 de pivote. Preferiblemente, como se muestra mejor en las figuras 9 y 10, el miembro portador 156 también incluye elementos 188 de pestillo que se aplican a los elementos 190 de barra de percusión dentro del alojamiento 112 , bloqueando así eficazmente el subconjunto portador 150 en su lugar.
Con respecto a la estructura y función de la media tuerca 158 y el enlace de palanca 160 de accionamiento, tal como cuando se presiona o suelta la superficie 166 de control del enlace de palanca 160 de accionamiento, o cuando se empuja, tira o gira la empuñadura 36 del émbolo 34, esto no necesita ser explicado con mucho detalle en este documento, ya que ese detalle se explica completamente en las patentes identificadas previamente en este documento.
Con respecto al ensamblaje del dispositivo 100 mostrado en las figuras 6 y 7, primero se ensambla el subconjunto portador 150, y luego se instala el subconjunto portador 150 en el receptáculo 146 del portador en el alojamiento 112. Para ensamblar el subconjunto portador 150, primero se inserta el miembro 160 de enlace de palanca de accionamiento en la media tuerca 158, y luego se inserta el primer pasador 162 de pivote en cualquiera de los cojinetes 172 en la media tuerca 158, a través del receptáculo 168 en el miembro 160 de enlace de palanca, y en el otro cojinete 172 en la media tuerca 158. A continuación, este conjunto se aplica con el miembro portador 156, alineando el cojinete 170 del enlace de palanca 160 de accionamiento con los receptáculos 182 en el miembro portador 156. El segundo pasador 164 de pivote se inserta entonces en cualquiera de los receptáculos 182, a través del cojinete 170 en el enlace de palanca 160 de accionamiento, y en el otro receptáculo 182 en el miembro portador 156, asegurando así todas las partes del subconjunto portador 150 en alineación de trabajo.
Ya sea antes o después de ensamblar el subconjunto portador 150, el pistón 22 (junto con el elemento 24 de cierre hermético sobre el mismo) se inserta en el cilindro 114 del alojamiento 112, haciendo que el elemento 24 de cierre hermético cierre con una pared interna en el cilindro 114 del alojamiento 112.
Independientemente, después de que el pistón 22 se haya instalado en el cilindro 114, y después de que se haya ensamblado el subconjunto portador 150, el subconjunto portador 150 se instala entonces en el receptáculo 146 del portador en el alojamiento 112. Esta instalación se realiza en una dirección que es transversal al eje longitudinal 152 del alojamiento 112 (la dirección de instalación se muestra usando la flecha 154 en la figura 7), haciendo que los elementos 188 de pestillo que se pueden desviar deslicen más allá y encajen por salto elástico en aplicación de retención con los elementos 190 de barra de percusión que están previstos en el alojamiento 112 (véanse las figuras 9 y 10), asegurando así el subconjunto portador 150 en el alojamiento 112.
Después de que el subconjunto portador 150 esté instalado con relación al alojamiento 112, el extremo 32 del émbolo 34 se aplica con el pistón 22. Para hacer esto, se presiona la superficie 166 de control del enlace de palanca 160 de accionamiento, lo que hace que la media tuerca 158 se desactive y se desplace, despejando así efectivamente un paso para que el extremo 32 del émbolo 34 acceda al pistón 22. Para aplicar el extremo 32 del émbolo 34 con el pistón 22, mientras se presiona la superficie 166 de control, el extremo 32 del émbolo 34 se inserta en el extremo 194 del alojamiento 112, en uno de los receptáculos 184 en el miembro portador 156, empujado a través de la media tuerca 158 (es decir, dentro de la abertura 177), a través del otro receptáculo 184 en el portador, y en una aplicación de acoplamiento seguro con el pistón 22 que está en el cilindro 114. Después de ello, la superficie 166 de control puede liberarse, haciendo que la media tuerca 158 pivote a aplicación roscada con el émbolo 34. En este punto (suponiendo que una línea de administración esté aplicada con el orificio 119 de salida), el dispositivo está listo para funcionar.
Con respecto al funcionamiento del dispositivo 100 después de que ha sido ensamblado, mientras sostiene el dispositivo por la empuñadura 187 con una mano, la otra mano del usuario puede interactuar tanto con la superficie 166 de control como con la empuñadura 36 del émbolo 34, ambos con respecto al macro movimiento y micro movimiento del émbolo 34, se han descrito en detalle las patentes previamente identificadas, y no es necesario repetirlo aquí con mucho detalle. Dicho esto, en términos generales, el enlace de palanca 160 de accionamiento está configurada de manera que el enlace de palanca 160 de accionamiento carga la media tuerca 158 a aplicación roscada con la rosca 40 del émbolo 34 (véase la figura 9). En este momento, la empuñadura 36 del émbolo 34 es giratoria para provocar un micro movimiento del émbolo 34 (y del pistón 22 sobre el mismo). Al presionar la superficie 166 de control del enlace de palanca 160 de accionamiento se hace que la media tuerca 158 se libere de la rosca 40 en el émbolo 34 (véase la figura 10), permitiendo así el macro movimiento del émbolo 34 (y del pistón 22 sobre el mismo) empujando o tirando de la empuñadura 36.
Ambos dispositivos (es decir, el inflador que se muestra en las figuras 1-2 y el dispositivo de administración de cemento ortopédico que se muestra en la figura 6-7) proporcionan que un subconjunto portador completamente ensamblado resulte instalado en un alojamiento en una dirección que es transversal a un eje longitudinal del alojamiento. Esto facilita el ensamblaje manual, así como también facilita enormemente la automatización del proceso de ensamblaje. El enfoque del portador de encaje por salto elástico transversal descrito en este documento permite la construcción de un dispositivo de presión ultra elevada, relativamente económico, muy cargado dentro de una estructura razonablemente compacta, al tiempo que proporciona las superficies de empuñadura necesarias para interacción por el usuario.
Los subconjuntos portadores encajados por salto elástico transversalmente descritos en este documento resuelven varios problemas encontrados con los diseños de dispositivos de inflado y administración poliméricos de alta capacidad y presión ultra elevada. Cualquiera de los subconjuntos de portador se instala insertando el subconjunto directamente en el alojamiento, transversalmente a un eje longitudinal del alojamiento, lo que simplifica la fabricación para un ensamblaje automatizado y un coste reducido. Las características integrales de asa y empuñadura facilitan el control y la operación de los dispositivos para los usuarios, y permiten que el miembro portador resuelva las cargas de operación de torsión dentro de sí mismo para impedir que las cargas de torsión alcancen el cuerpo del dispositivo. Las características de retención por fijación por salto elástico que sujetan el miembro portador de cada dispositivo en su lugar no necesitan estar diseñadas para resistir cargas de torsión durante el uso. Los subconjuntos portadores proporcionan una mayor área superficial para
distribuir y transferir cargas longitudinales divididas por émbolo, directamente a la estructura receptora del cuerpo del dispositivo durante la presurización. Tener más área superficial para distribuir la carga del portador sobre el alojamiento permite el uso de polímeros especializados de menor resistencia y, en algunos casos, materiales poliméricos de menor costo en los cuerpos de aplicaciones de jeringa de alta presión y rendimiento extremadamente alto.
Aunque se han mostrado y descrito realizaciones específicas de la invención, se ha considerado que los expertos en la técnica puedan idear diversas modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención según las reivindicaciones adjuntas.
Claims (16)
1. Un dispositivo (10) de desplazamiento y presurización de fluido que comprende: un alojamiento (12) que tiene un eje longitudinal; y un miembro portador (56) que está dispuesto generalmente en el alojamiento y que se puede extraer del alojamiento; un émbolo (34) que se extiende a través del miembro portador; una estructura (58) de aplicación con el émbolo retenida por el miembro portador, en donde la estructura (58) de aplicación con el émbolo se puede aplicar con y liberar selectivamente del émbolo (34), en donde el alojamiento (12) y el miembro portador (56) están configurados de tal manera que el miembro portador (56) se puede instalar transversalmente en el alojamiento (12) con respecto al eje longitudinal del alojamiento (12), estando dicho dispositivo de desplazamiento y presurización caracterizado por que dicha estructura (58) de aplicación al émbolo está acoplada (64) de manera pivotante a dicho miembro portador (56).
2. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 1, en donde el alojamiento (12) comprende un receptáculo (46) de portador que está configurado para recibir el miembro portador (56), en donde el receptáculo del portador y el miembro portador están configurados de tal manera que el miembro portador se puede instalar en el receptáculo portador en una dirección transversal al eje longitudinal del alojamiento.
3. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 1, en donde tanto el miembro portador (56) como la estructura (58) de aplicación al émbolo forman un subconjunto (50), y el subconjunto se puede instalar transversalmente en el alojamiento después de haber sido ensamblado.
4. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 3, en donde el alojamiento (12) comprende un receptáculo (46) del portador que está configurado para recibir el subconjunto (50), en donde el alojamiento y el subconjunto están configurados de tal manera que el subconjunto (50) se puede instalar con relación al alojamiento en una dirección transversal al eje longitudinal del alojamiento,
5. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 1, en donde la estructura (58) de aplicación con el émbolo comprende un miembro de tuerca y un miembro (60) de enlace de palanca de accionamiento, en donde el miembro de enlace de palanca de accionamiento está acoplado al miembro de tuerca, y el miembro de enlace de palanca de accionamiento está acoplado al miembro portador (56).
6. Dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 5, en donde el miembro (60) de enlace de palanca de accionamiento está acoplado al miembro de tuerca mediante un primer pasador (62) de pivote, y el miembro de enlace de palanca de accionamiento está acoplado al miembro portador (56) mediante un segundo pasador (64) de pivote.
7. Dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 6, en donde el miembro (60) de enlace de palanca de accionamiento comprende una superficie de control, en donde el miembro de enlace de palanca de accionamiento proporciona un receptáculo para recibir el primer pasador (62) de pivote, y en donde el miembro de enlace de palanca de accionamiento proporciona un cojinete para recibir el segundo pasador (64) de pivote.
8. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 6, en donde el miembro de tuerca comprende cojinetes para recibir el primer pasador (62) de pivote, segmentos de rosca en una superficie interior del miembro de tuerca para aplicación selectiva con el émbolo (34), y una abertura en el miembro de tuerca a través de la cual se extiende el émbolo.
9. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 6, en donde el miembro de enlace de palanca de accionamiento está acoplado al elemento de tuerca mediante el primer pasador (62) de pivote, en donde el primer pasador de pivote se extiende a través del receptáculo en el miembro de enlace de palanca de accionamiento, y es retenido próximo a cada uno de sus extremos por los cojinetes del miembro de tuerca.
10. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 6, en donde el miembro portador (56) tiene paredes separadas que definen una cavidad para recibir el miembro de tuerca (58) y el miembro (60) de enlace de palanca de accionamiento, en donde el miembro portador comprende receptáculos para recibir el segundo pasador (64) de pivote, aberturas que definen un paso del émbolo a través del cual se extiende el émbolo, y porciones (86) de asa, en las que el miembro de tuerca y el miembro de enlace de palanca de accionamiento están acoplados al miembro portador mediante el segundo pasador de pivote, en donde el segundo pasador de pivote se extiende a través del cojinete en el miembro de enlace de palanca de accionamiento, y es retenido por los receptáculos en el miembro portador.
11. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 1, en donde el alojamiento (12) y el miembro portador (56) están configurados de manera que el miembro portador encaje por salto elástico en su lugar con relación al alojamiento.
12. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 1, en donde el miembro portador (56) comprende elementos (88) de pestillo que se pueden desviar que se aplican a elementos (90) de barra de percusión que están previstos en el alojamiento, cerca del receptáculo del portador, asegurando así el miembro portador en el alojamiento.
13. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 1, en donde el miembro portador (56) proporciona una parte (86) de asa, así como también proporciona receptáculos (84) a través de los cuales se extiende el émbolo (34).
14. Un dispositivo de desplazamiento y presurización de fluido según la reivindicación 1, en donde el miembro portador (56) comprende una parte (86) de asa que puede ser cogida por un usuario para proporcionar aislamiento de cargas operativas de torsión desde el alojamiento (12 ).
15. Un método para ensamblar un dispositivo (10) de desplazamiento y presurización de fluido que comprende un alojamiento (12 ) que tiene un eje longitudinal, comprendiendo dicho alojamiento una pared interior, proporcionando dicho alojamiento un receptáculo (46) de portador, un miembro portador (56), un pistón (22) que tiene un miembro (24) de cierre hermético en él, un émbolo (34), y una estructura (58) de aplicación al émbolo, comprendiendo dicho método: aplicar la estructura (58) de aplicación al émbolo con el miembro portador (56) para ensamblar un subconjunto portador (50); ya sea antes o después de ensamblar el subconjunto portador (50), insertar el pistón en el alojamiento (12), provocando así que el miembro (24) de cierre hermético en el pistón (22) cierre herméticamente con la pared interna del alojamiento (12); instalar el subconjunto portador (50) en el receptáculo (46) del portador en el alojamiento, en una dirección que es transversal al eje longitudinal del alojamiento; e insertar el émbolo (34) en el alojamiento (12) en aplicación con el pistón (22), estando caracterizado dicho método por que dicha operación de aplicación de la estructura (58) de aplicación al émbolo con dicho miembro portador (56) comprende un acoplamiento (64) pivotante de dicha estructura (58) de aplicación al émbolo a dicho miembro portador (56).
16. Un método según la reivindicación 14, en donde la etapa de instalar el subconjunto portador (50) en el receptáculo (46) del portador en el alojamiento (12), comprende encajar por salto elástico el miembro portador (56) en su lugar con relación al alojamiento.
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