ES3055165T3 - Pressure wave device with double valve device - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para tratar el cuerpo humano o animal con ondas de presión mecánicas, comprendiendo el dispositivo: un proyectil guiado en el dispositivo a lo largo de una trayectoria de movimiento, un aplicador en un extremo de la trayectoria de movimiento, un dispositivo neumático para aplicar presión neumática al proyectil para el movimiento a lo largo de la trayectoria de movimiento, en donde el proyectil está diseñado para golpear el aplicador para generar las ondas de presión mecánicas, comprendiendo el dispositivo neumático una disposición de doble válvula para aplicar presión neumática al proyectil en dirección hacia el aplicador durante un primer período de activación y para aplicar presión neumática al proyectil en dirección inversa durante un segundo período de activación, y un dispositivo de control para controlar la disposición de doble válvula, en donde el dispositivo está diseñado para mantener un intervalo de tiempo entre el primer período de activación y el segundo período de activación y para controlar la velocidad de impacto del proyectil al golpear el aplicador por medio del intervalo de tiempo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato de ondas de presión con dispositivo de doble válvula

[0003] La invención se refiere a un aparato para el tratamiento del cuerpo humano o animal con ondas de presión mecánicas, que se generan por el impacto de un proyectil acelerado sobre un aplicador.

[0004] Los aparatos de este tipo son conocidos desde hace algún tiempo y se utilizan cada vez más.

[0005] Para el tratamiento del paciente (humano o animal) se emplean ondas de presión mecánicas que se acoplan al cuerpo del paciente mediante la aplicación de un aplicador y que se generan mediante una colisión de un proyectil acelerado con el aplicador. En este caso, el aplicador no tiene por qué ser necesariamente de una sola pieza, sino que también puede estar formado por una pluralidad de piezas o materiales diferentes.

[0006] Una técnica que ha demostrado ser eficaz en la práctica y que se ha descrito ampliamente para la aceleración del proyectil es una técnica neumática. En ella, mediante la aplicación de presión a un volumen situado en un lado del proyectil móvil a lo largo de una trayectoria de movimiento, por ejemplo, en un tramo de tubo, se acopla una sobrepresión neumática.

[0007] En el estado de la técnica se utiliza a este efecto una válvula de conmutación conectada a una fuente neumática, en particular a un compresor con presión de salida regulable, cuyo pulso acelera el proyectil desde un extremo de la trayectoria de movimiento, distal al aplicador, hacia el aplicador. La presurización neumática se interrumpe al alcanzarse el extremo proximal de la trayectoria de movimiento, es decir, al producirse el impacto sobre el aplicador. El movimiento de retorno se realiza en el estado de la técnica mediante una cámara de contrapresión, es decir, un volumen de almacenamiento en el cual el proyectil que se desplaza, en cierto modo, hacia el aplicador desplaza el aire situado delante de él, inflando así dicho volumen.

[0008] En la EP 2 181 730 B1, publicada anteriormente, pero revocada en procedimiento de recurso por falta de ejecutabilidad, se discute, además de un control no especificado del tiempo de apertura de la válvula de conmutación para la aceleración, una limitación controlada de la presión en dicha cámara de contrapresión. Además, este documento menciona el uso de una segunda válvula de conmutación para el retorno del proyectil a la posición distal inicial tras la presurización mediante la primera válvula de conmutación.

[0009] La US 2014/350438 A1 describe un aparato de ondas de choque balísticas conforme al preámbulo de la reivindicación 1, concebido para generar ondas particularmente intensas destinadas a la fragmentación de concreciones corporales. Para el retorno del proyectil se propone, entre otras soluciones, un sistema neumático con una segunda válvula. La US 2009/326425 A1 describe un aparato de ondas de choque balísticas cuyo sistema neumático está configurado de modo que, a consecuencia de un proceso de aceleración del proyectil, se producen al menos dos colisiones. La DE 202010009899 U1 describe un aparato de ondas de choque electromagnético que propone un segundo electroimán para el retorno del proyectil y para evitar daños en un muelle de retorno.

[0010] La presente invención tiene por objeto proporcionar, sobre esta base, un dispositivo del tipo descrito, mejorado en lo que respecta al movimiento de avance y retorno del proyectil, provisto de un sistema neumático para el movimiento del proyectil.

[0011] Para resolver este problema se propone el aparato conforme a la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

[0012] En consecuencia, el aparato según la invención comprende, como parte de su sistema neumático, un dispositivo de doble válvula para la aplicación de presión neumática sobre el proyectil en ambas direcciones, es decir, hacia el aplicador y, a la inversa, alejándolo de este en la dirección de retorno, por ejemplo, mediante la combinación de una primera y una segunda válvula. Esto se lleva a cabo típicamente de forma repetida e iterativa en una secuencia. Las fases temporales en las que el proyectil se somete neumáticamente a presión para moverse en la dirección de avance —es decir, por ejemplo, la fase de activación de una primera válvula— se denominan en lo sucesivo primer tiempo de activación, y, a la inversa, segundo tiempo de activación la fase temporal de una presurización inversa del proyectil. Según la invención, el dispositivo está configurado (y, en particular, la unidad de control que contiene está configurada) de modo que un segundo tiempo de activación comience únicamente después de haber finalizado el primer tiempo de activación y transcurrido un tiempo de separación. Existe, por tanto, entre los dos tiempos de apertura de las válvulas un tiempo de separación distinto de cero.

[0013] Lo mismo se aplica (alternativa o adicionalmente) en orden inverso, es decir, con respecto a un tiempo de separación posterior al final de un segundo tiempo de activación y anterior al comienzo de un primer tiempo de activación. Por ejemplo, el primer tiempo de activación puede finalizar claramente antes del impacto del proyectil sobre el aplicador, y el segundo tiempo de activación puede comenzar, por ejemplo, inmediatamente después del impacto. De este modo, no se utiliza para la aceleración, bajo la presión aceleradora aplicada, todo el tiempo disponible entre el inicio del movimiento del proyectil y su impacto sobre el aplicador, sino únicamente una primera parte. Por ejemplo, de este modo podría reducirse la velocidad de impacto del proyectil sin tener que disminuir la presión neumática aceleradora. Por ejemplo, puede ser deseable mantenerla, para una devolución lo más rápida posible (mediante el segundo tiempo de activación), a un valor más alto que el momentáneamente requerido para la aceleración en la dirección de avance.

[0014] En consecuencia, de este modo puede controlarse la velocidad de impacto mediante el sistema de control, también independientemente de una modificación de la presión (por ejemplo, con una presión constante).

[0015] Puede ser ventajoso poder reducir la velocidad de impacto del proyectil durante la colisión sin reducir la presión neumática. Por ejemplo, por un lado, puede ser deseable un retorno especialmente rápido del proyectil (mediante el segundo tiempo de apertura de la válvula) y, con ello, una frecuencia de funcionamiento relativamente alta, mientras que al mismo tiempo, por razones terapéuticas o debido a la sensibilidad al dolor del paciente, no se pretenden intensidades demasiado elevadas (es decir, velocidades de impacto). O puede ser deseable trabajar poco antes o poco después nuevamente con una mayor velocidad de impacto, o no reducir la presión por otros motivos.

[0016] Además, el tiempo de separación puede encontrarse total o parcialmente también después de la colisión. Entonces, mediante un inicio retardado del segundo tiempo de activación después de la colisión, puede evitarse, por ejemplo, un movimiento de retorno demasiado rápido o una velocidad excesiva al final del movimiento de retorno, sin tener que disminuir la presión aceleradora (para la dirección de avance). En este contexto también debe tenerse en cuenta que la propia colisión, conforme a las leyes de conservación del impulso, produce ya una cierta aceleración del proyectil en la dirección de retorno.

[0017] Naturalmente, ambos aspectos pueden combinarse, es decir, una parte del tiempo de separación antes y otra parte del tiempo de separación después de la colisión.

[0018] Hasta ahora, en los ejemplos se ha considerado el tiempo de separación situado después de un primer tiempo de apertura de la válvula (adyacente al tiempo de separación) y antes de un siguiente segundo tiempo de apertura de la válvula. Sin embargo, adicional o alternativamente, también puede variarse la variación del tiempo de separación entre un segundo tiempo de apertura de la válvula precedente (adyacente) y un primer tiempo de apertura de la válvula que le sigue. Por ejemplo, un tiempo de separación de este tipo puede ser relevante para la aceleración en la dirección de avance mediante un inicio retardado (y variado en cuanto a dicho retraso) del primer tiempo de apertura de la válvula. Así, el movimiento del proyectil podría comenzar inicialmente exclusivamente mediante una "reflexión" en el extremo distal de la trayectoria de movimiento, es decir, mediante un impulso residual del proyectil tras una colisión allí con una parte del dispositivo. Con este impulso residual, el proyectil puede entonces desplazarse ya en la dirección de avance, pero al iniciarse el primer tiempo de apertura de la válvula es acelerado adicionalmente. La parte del movimiento (en la dirección de avance) sin aceleración neumática mediante la primera válvula puede, por lo tanto, encontrarse también al inicio de la trayectoria de movimiento en la dirección de avance (y naturalmente, en tal caso, el primer tiempo de apertura de la válvula puede finalizar antes de la colisión con el aplicador).

[0019] Otro ejemplo se refiere a un tiempo de separación de este tipo, o a una parte de un tiempo de separación de este tipo, al final del movimiento de retorno y antes de alcanzarse el extremo distal de la trayectoria de movimiento. También en este caso, una variación del tiempo de separación puede tener una influencia (indirecta) sobre la velocidad del proyectil en la colisión posterior con el aplicador, puesto que la "reflexión" antes mencionada en el extremo distal puede dar lugar, en función de la velocidad del proyectil al alcanzar dicho extremo, a un impulso residual diferente al inicio del movimiento de avance.

[0020] Otro ejemplo se refiere a una variación de ambos tiempos de separación, por ejemplo, de manera complementaria entre sí. En el caso más simple, con duraciones constantes de los tiempos de apertura de la válvula y una frecuencia de repetición dada, uno de los dos tiempos de separación puede alargarse a costa del otro.

[0021] Para evitar malentendidos, debe aclararse que el término de tiempo de apertura de la válvula utilizado aquí comprende, en principio, tanto la duración temporal como la posición temporal relativa a puntos de referencia en el tiempo, en particular relativa al respectivo otro tiempo de apertura de la válvula. El término comprende, por tanto, el inicio y el final del tiempo de apertura de la válvula, así como el intervalo entre ambos, salvo que en lo que sigue se haga referencia explícitamente únicamente a la duración o únicamente a un punto de inicio o de finalización.

[0022] Más arriba se mencionó la combinación de dos válvulas de conmutación, que constituye una posibilidad para una disposición de doble válvula prevista según la invención. En esta variante, ambas válvulas pueden ser accionadas por la unidad de control (preferentemente de manera independiente entre sí). Como alternativa, también puede emplearse una válvula unitaria, denominada aquí "válvula de combinación", y que presenta, según la activación por parte de la unidad de control, al menos dos estados de conmutación: un primer estado para aplicar presión al proyectil en la dirección hacia el aplicador y un segundo estado para aplicar presión en la dirección de retorno. Mientras la válvula de combinación se encuentra en el primer estado de conmutación, está dado un primer tiempo de apertura de la válvula, y en el segundo estado de conmutación, correspondientemente, un segundo tiempo de apertura de la válvula. En estos dos estados de conmutación, la conexión neumática que ha de ser presurizada en el otro estado de conmutación es preferentemente ventilada por la válvula de combinación, de modo que, por ejemplo, durante el movimiento de avance reine aproximadamente la presión ambiente en el lado del proyectil proximal al aplicador y, a diferencia del procedimiento convencional con una cámara de contrapresión, no se genere una presión de estancamiento creciente de una colisión a la siguiente.

[0023] También cuando se utilizan dos válvulas separadas, al menos una de las dos válvulas es preferentemente una "válvula de dos vías", la cual, en consecuencia, realiza una ventilación siempre que no esté conmutada para la aplicación de la presión neumática. No obstante, no se excluyen otros estados de conmutación y la válvula no está necesariamente limitada a exactamente dos estados de conmutación.

[0024] Con "ventilación" se entiende, además, una conexión neumáticamente bien conductora con la atmósfera exterior o con un volumen de referencia que corresponda esencialmente a aquella. Por tanto, no se trata de una demora deliberada en la evacuación del gas y de la sobrepresión en el sentido de una estrangulación.

[0025] Como alternativa a una ventilación a través de la válvula de combinación o de las válvulas de dos vías recién mencionadas, el dispositivo podría presentar, por ejemplo, cierta falta de estanqueidad neumática y, en ausencia de una aplicación de presión neumática, realizar por sí mismo, de un modo u otro, una despresurización estrangulada muy lenta. Sin embargo, esta posibilidad es menos preferida.

[0026] Preferentemente, el primer tiempo de activación es de duración variable en al menos dos estados de control con diferente tiempo de separación, por ejemplo, con una proporción fija del tiempo de separación posterior a la colisión con el aplicador (incluido cero). En el caso más simple, existen únicamente dos estados de control, aunque preferentemente hay más, pudiendo existir naturalmente en un estado de control un tiempo de separación igual a cero, siempre que exista al menos otro estado con un tiempo de separación distinto de cero.

[0027] Naturalmente, el segundo tiempo de activación también puede tener una duración variable, pero, por ejemplo, en el caso recién descrito de una proporción fija del tiempo de separación posterior a la colisión con el aplicador, puede igualmente ser constante, preferentemente en cuanto a su duración y/o a su inicio y final respecto de la referencia. Al comienzo ya se mencionó que los dispositivos del tipo considerado aquí realizan típicamente una pluralidad de procesos de aceleración, colisión y retorno del proyectil. En el estado de la técnica, la frecuencia de repetición correspondiente de un funcionamiento periódico de este tipo es regularmente ajustable. También en el presente caso se considera preferentemente un funcionamiento iterativo (no necesariamente periódico) y una configuración correspondiente del dispositivo, sin que la secuencia correspondiente tenga que comenzar necesariamente con un movimiento en la dirección de avance.

[0028] Por ejemplo, una secuencia de este tipo puede comenzar con un primer pulso de presión neumática para desplazar el proyectil en la dirección de retorno hasta su posición distal con respecto al aplicador, a fin de establecer condiciones iniciales definidas. En principio, son conocidos en el estado de la técnica imanes situados en este extremo distal de la trayectoria de movimiento del proyectil, con los cuales se pretende fijar el proyectil. Sin embargo, un proyectil podría soltarse de dicha fijación como consecuencia de impactos, y naturalmente también podría prescindirse de tal fijación. Por lo demás, las explicaciones no se refieren necesariamente a cada operación de movimiento individual durante una secuencia de movimiento de este tipo. Las condiciones de funcionamiento pueden asimismo modificarse durante una secuencia, como se explica más adelante con mayor detalle, de modo que el tiempo de separación descrito puede no existir en absoluto en una parte de los movimientos en la secuencia.

[0029] Más arriba se han expuesto detalles de la presente invención con respecto a un tiempo de separación entre el primer y el segundo tiempo de activación. Según otra realización preferida, el dispositivo y, en particular, la unidad de control puede estar configurado de modo que, en determinados estados de control adicionales, no exista tal tiempo de separación, sino que, en su lugar, exista un tiempo de solapamiento entre el primer y el segundo tiempo de activación o viceversa (que es distinto de cero y, por tanto, del caso de un tiempo de separación igual a cero). Con un tiempo de solapamiento de este tipo en determinados estados de control (existiendo otros estados de control con tiempo de separación), se obtiene un grado adicional de libertad. Por ejemplo, esto puede utilizarse para controlar la velocidad de impacto del proyectil al golpear el aplicador mediante la modificación del tiempo de solapamiento. En efecto, si en este ejemplo, en un momento anterior a la colisión y aún durante el primer tiempo de apertura de la válvula, comienza ya el segundo tiempo de apertura de la válvula, entonces actúa sobre el proyectil, además de la fuerza neumática que lo acelera en la dirección de avance, una fuerza contraria. Esta puede ser, en el caso más simple y empleándose aproximadamente la misma presión neumática, de magnitud aproximadamente igual y neutralizar prácticamente la aceleración. Según la magnitud de la parte del primer tiempo de apertura de la válvula anterior a ese momento, el proyectil se acelera a una velocidad mayor o menor, que entonces, durante el tiempo de solapamiento, mantiene aproximadamente, por ejemplo.

[0030] En el caso inverso se aplica algo similar: si el tiempo de solapamiento se produce porque, por ejemplo, el segundo tiempo de apertura de válvula no solo se utiliza hasta, como máximo, la completa vuelta del proyectil a la posición inicial, sino que se prolonga algo más allá de ella, pero el primer tiempo de activación comienza ya durante el segundo tiempo de activación, entonces, durante este tiempo de solapamiento, no actúa sobre el proyectil (en el caso más simple) ninguna fuerza significativa. Así, puede existir (eventualmente ya durante el movimiento de retorno y) tras la finalización del movimiento de retorno una fase sin aceleración neumática hacia adelante del proyectil, porque esta solo se inicia después del final del tiempo de solapamiento.

[0031] Una ventaja puede consistir en que la velocidad de impacto del proyectil pueda controlarse con mayor precisión y/o con mayor facilidad que en el caso de comparación convencional, en el cual dependía del tiempo de apertura de la (única) válvula de conmutación y, naturalmente, de la presión efectiva. Las válvulas de conmutación reales presentan, en efecto, tiempos finitos de apertura y de cierre, es decir, no abren ni cierran de manera instantánea. Esto es válido especialmente para la comparación entre el tiempo de cierre y el tiempo de apertura, por ejemplo, en las válvulas accionadas por resorte (aquí preferidas), en las cuales el proceso de apertura se realiza magnéticamente y, opcionalmente, con asistencia neumática mediante la presión a conmutar, mientras que el proceso de cierre tiene lugar mediante un resorte que se tensa durante la apertura. Por experiencia, pueden producirse desviaciones de origen constructivo y también debidas al envejecimiento, así como un comportamiento de envejecimiento diferente entre los tiempos de apertura y de cierre (entendiéndose aquí “tiempo de apertura” en el sentido del proceso de apertura).

[0032] En el primer caso mencionado más arriba, de un tiempo de solapamiento al final de un primer tiempo de apertura de válvula y al comienzo de un segundo tiempo de apertura de válvula, el intervalo relevante para la aceleración del proyectil, es decir, la fracción del primer tiempo de apertura anterior a dicho tiempo de solapamiento, está determinado por la diferencia temporal entre dos procesos de apertura de válvulas (primero de la primera y luego de la segunda válvula). En el segundo caso mencionado más arriba, el tiempo de solapamiento se encuentra al final del segundo tiempo de apertura de válvula. En este caso, la aceleración neumática del proyectil en dirección al aplicador solo se hace significativa con el final del tiempo de solapamiento, de modo que se trata de la fracción restante de dicho primer tiempo de apertura de la válvula posterior al tiempo de solapamiento y, por tanto, de la diferencia temporal entre dos procesos de cierre de válvulas (primero de la segunda y luego de la primera válvula). En ambos casos, se trata, por tanto, de la diferencia temporal entre movimientos de válvulas del mismo tipo.

[0033] Los inventores han constatado que, de esta manera, especialmente las desviaciones debidas al envejecimiento se hacen notablemente menos perceptibles (cuando, por ejemplo, el tiempo de cierre presenta influencias de envejecimiento más marcadas que el tiempo de apertura), ya que tales influencias se compensan al menos parcialmente mediante la formación de diferencias descrita.

[0034] En cambio, en el documento citado del estado de la técnica (pese a la brevedad de la exposición pertinente), debe asumirse un modo de funcionamiento alternante de las dos válvulas mencionadas, lo cual concuerda además con las intensidades especialmente altas de las colisiones proyectil-aplicador y, por tanto, de las ondas de presión perseguidas en dicho documento.

[0035] Otro aspecto (alternativo o adicional) puede consistir en trabajar, por un lado, con una presión neumática relativamente alta, a fin de conseguir un rápido retorno y, con ello, una alta frecuencia de funcionamiento, pero, por otro lado, sin tener que utilizar necesariamente velocidades de impacto correspondientes a esta alta presión (en el caso de que dicha presión de aceleración actúe durante todo el movimiento de avance). Las intensidades elevadas no siempre son deseables por motivos terapéuticos y, además, suelen estar asociadas a un aumento de la carga del paciente, ya sea por dolor o por otras irritaciones.

[0036] En el primer caso descrito anteriormente, es decir, un tiempo de solapamiento al final de un primer tiempo de activación, el segundo tiempo de activación, y con él el tiempo de solapamiento, comienzan durante un movimiento de avance del proyectil. Existe, por tanto, una fase final de dicho movimiento de avance en la cual hay presión aplicada en ambos lados del proyectil. De ello se derivan las posibilidades explicadas anteriormente. No obstante, esta característica no es obligatoria, ya que también (solo) después del impacto, es decir, durante o al comienzo del movimiento de retorno del proyectil, puede ser útil la aplicación de presión en ambos lados. Por ejemplo, la presión de suministro deseada para el movimiento de retorno puede estar dimensionada de forma algo generosa debido a la aceleración del proyectil, por ejemplo, porque no se desea que el proyectil golpee en el extremo distal respecto del aplicador con una fuerza similar a la que presenta al impactar en el aplicador. En este sentido, una coincidencia temporal de la primera y segunda apertura de válvula al comienzo del movimiento de retorno puede producir un cierto efecto de estrangulación en relación con dicho movimiento de retorno.

[0037] En el segundo caso descrito anteriormente, es decir, un tiempo de solapamiento al final de un segundo tiempo de activación, puede alcanzarse, con una parte del tiempo de solapamiento aún durante el movimiento de retorno, un efecto similar al descrito anteriormente. De manera análoga, es aplicable tal coincidencia temporal hacia el final del movimiento de retorno, es decir, antes del siguiente proceso de aceleración. En particular, el tiempo de solapamiento puede situarse parcialmente antes y parcialmente después del impacto del proyectil sobre el aplicador, o también parcialmente antes y parcialmente después de alcanzar el punto más alejado del aplicador, como se explicará más adelante con referencia al ejemplo de realización.

[0038] Además, en el primer caso de tiempo de solapamiento al final del primer tiempo de activación es preferible finalizar este primer tiempo de activación durante el segundo tiempo de activación, prolongando así típicamente el segundo tiempo de activación más allá del primer tiempo de activación. Sin duda, esto es especialmente válido para el retorno del proyectil descrito. Aunque esta característica tampoco es obligatoria. Por ejemplo, la compensación descrita de la fuerza de aceleración mediante la coincidencia del primer y segundo tiempo de activación (es decir, una presurización neumática por ambos lados del proyectil) puede lograrse también con un segundo tiempo de activación relativamente corto completamente dentro del primer tiempo de activación. Entonces, por ejemplo, el proyectil puede ser retornado de un modo ya conocido del estado de la técnica. En principio, para el retorno podría incluso emplearse un segundo tiempo de activación adicional (separado del segundo tiempo de activación durante el primero).

[0039] De modo análogo, en el segundo caso de un tiempo de solapamiento al final del segundo tiempo de activación es preferible que este segundo tiempo de activación finalice durante el (siguiente) primer tiempo de activación, especialmente para producir así el ya descrito proceso de aceleración neumático del proyectil en dirección hacia el aplicador.

[0040] Preferiblemente, uno de los dos tiempos de activación puede ser de duración constante al comparar dos estados de control con diferente tiempo de solapamiento (incluyéndose en este caso también el valor nulo). En el caso de un tiempo de solapamiento al final del primer tiempo de activación, esto se refiere preferiblemente a este primer tiempo de activación; en el otro caso, de forma correspondiente, al segundo tiempo de activación. Esto significa, por tanto, que en estos casos las diferencias en el tiempo de solapamiento resultan de las distintas longitudes del otro tiempo de apertura de la válvula con el que se solapa en cada caso, o bien de las relaciones temporales entre ambos tiempos de apertura de la válvula. Preferentemente, el respectivo otro tiempo de apertura de la válvula es variable en su duración entre dos estados de control de este tipo con distinto tiempo de solapamiento (pudiendo tener, por ejemplo, en todos o en parte de los estados de control, el mismo instante de inicio medido a partir del comienzo del tiempo de activación anterior).

[0041] Preferentemente, la parte del tiempo de solapamiento anterior al impacto del proyectil, es decir, durante el movimiento de avance del proyectil desde un lugar distal (con respecto al aplicador) hacia el aplicador, es considerablemente mayor que la parte o el intervalo correspondiente a su movimiento de retorno. Esto es válido preferentemente para todos los estados de control con un tiempo de solapamiento. Si el aspecto de cierta atenuación de la intensidad de un movimiento de retorno no es relevante, puede ser además preferido que el tiempo de solapamiento exista exclusivamente durante el movimiento de avance.

[0042] En el caso más sencillo, la instalación neumática puede presentar una conexión de suministro desde una red neumática, por ejemplo, hospitalaria, o desde una botella de gas comprimido. Sin embargo, se prefiere un compresor neumático, con el cual el dispositivo según la invención puede funcionar de forma independiente del lugar y ser más móvil en comparación con una botella de gas comprimido. En principio, los compresores neumáticos son conocidos en relación con dispositivos de este tipo. No obstante, la invención ofrece el aspecto particular de que, en diferentes estados de control con distintas velocidades de impacto del proyectil, no es necesario modificar la presión de suministro. En otras palabras, el compresor puede funcionar, en tales estados de control diferentes, a la misma velocidad de rotación.

[0043] Naturalmente, ello puede simplificar en primer lugar el control del compresor, especialmente cuando este, en estado de funcionamiento, opera siempre a la misma velocidad de rotación. Además, el compresor puede funcionar en las proximidades o en el punto de su máximo rendimiento (en lo que respecta a la velocidad de rotación). Asimismo, es posible adaptar las medidas de reducción de ruido, por ejemplo, un montaje amortiguado del compresor o una envolvente insonorizante, al comportamiento vibratorio del compresor a dicha velocidad de rotación constante. Una característica particular de diseño de la invención consiste en la posibilidad de influir directa y rápidamente en la física del impacto entre el proyectil y el aplicador, únicamente mediante la modificación de los instantes de apertura de las válvulas o de la duración de su tiempo de apertura, en particular en la velocidad de impacto y, por consiguiente, en el impulso del impacto. En comparación con una modificación de la presión de suministro, esta posibilidad de control es extraordinariamente rápida, de modo que, en principio, en un modo de funcionamiento iterativo, puede variarse de un proceso de impacto al siguiente la velocidad o el impulso de impacto del movimiento combinado de avance y retorno. El estado de la técnica no permite una influencia tan rápida y libre.

[0044] Las velocidades de impacto típicas se sitúan, también bajo condiciones que varían más lentamente o que no varían, en un intervalo entre 2 m/s y 30 m/s. Para la física del impacto, lo esencial es el impulso de impacto, que, con masas de proyectil típicas entre 1 g y 10 g, preferiblemente entre 2 g y 5 g, puede situarse, por tanto, en un intervalo de 2 g·m/s a 300 g·m/s. Se prefiere un intervalo entre 10 g·m/s y 150 g·m/s.

[0045] En una forma de realización particular, el dispositivo presenta un dispositivo de medición con el que puede detectarse el paso del proyectil en un punto de su trayectoria de movimiento. Dicho dispositivo de medición puede estar acoplado a la unidad de control, de modo que, por ejemplo, el paso del proyectil poco antes del impacto o prácticamente en el momento del impacto sobre el aplicador pueda detectarse, y los tiempos de activación puedan ajustarse en consecuencia (en particular en cuanto a su inicio y su final) al instante final del impacto.

[0046] Tal detección puede realizarse, por ejemplo, ópticamente, mediante una barrera de luz o elemento similar, pero preferiblemente de manera inductiva, mediante por lo menos una bobina de medición. Esta puede detectar el proyectil por magnetismo residual del proyectil o de forma puramente inductiva (mediante la variación de la inductancia de dispersión).

[0047] A continuación, la invención se explicará con mayor detalle mediante ejemplos de realización, entendiéndose que las características individuales pueden ser esenciales para la invención también en otras combinaciones dentro del ámbito de las reivindicaciones.

[0048] En detalle se muestran:

[0049] Figura 1 una vista en perspectiva de un dispositivo conforme a la invención, en la que se ha suprimido una parte intermedia de la carcasa para mayor claridad.

[0050] Figura 2 una sección longitudinal del dispositivo de la figura 1, en una posición invertida derecha-izquierda con respecto a la figura 1.

[0051] Figura 3 un diagrama esquemático la pieza de mano con un dispositivo base asociado.

[0052] Figura 4 una secuencia de diagramas esquemáticos de evolución temporal 4a) a f) para la explicación del modo de funcionamiento.

[0053] Figura 5 una representación esquemática de una válvula combinada para la explicación de un ejemplo de realización alternativo respecto a las figuras 1 y 2.

[0054] Figura 6 una secuencia de diagramas esquemáticos de evolución temporal 6a) a e) para la explicación de otros estados de control, en complemento de la figura 4.

[0055] Figura 7 un diagrama esquemático adicional de evolución temporal para la explicación del modo de funcionamiento periódico.

[0056] Figura 8 una secuencia repetitiva de dos niveles diferentes de velocidad del proyectil en sucesión directa, en la que tras un pulso de alta velocidad siguen directamente dos pulsos de baja velocidad.

[0057] Figura 9 una secuencia de control de las válvulas V1 y V2 según la secuencia de dos niveles diferentes de velocidad del proyectil mostrada en la figura 8.

[0058] Figura 10 una mayor resolución temporal de los primeros 300 ms de la secuencia de control de la figura 9.

[0059] La Figura 1 muestra una pieza de mano de un aparato conforme a la invención en vista en perspectiva, con válvulas neumáticas orientadas hacia delante e izquierda, concretamente, una primera válvula 1 y una segunda válvula 2. A la derecha se observa una conexión de suministro neumático 3 y, a la izquierda, dos anillos roscados 4 y 5 con estriado exterior para facilitar la manipulación, destinados a la sujeción del aplicador 6 que se explicará más adelante. Este se muestra en la Figura 1 completamente a la izquierda con su superficie orientada hacia el paciente todavía visible y, por lo demás, en la Figura 2. También podría estar construido a partir de varias piezas.

[0060] En la zona media del aparato de la Figura 1 se observa una pluralidad de tubos dispuestos transversalmente, siendo el central el designado con la referencia 7, que contiene y guía el proyectil 8 visible en la Figura 2 en corte. Delante se aprecian dos tubos de conexión neumáticos paralelos 9 y 10 entre las dos válvulas 1 y 2, sirviendo el conducto 9 para alimentar una presurización hacia la segunda válvula 2 y el tubo 10, a la inversa, para ventilar esta segunda válvula 2 a través de una salida prevista en la primera válvula 1. Esta pluralidad de tubos está, en este ejemplo de realización, rodeada por una cubierta de carcasa 11 representada en la Figura 1 por la línea bajo el tubo 10 y las dos líneas sobre el tubo guía del proyectil 7. Dicha cubierta de carcasa 11 se prolonga en la Figura 1 hacia la parte posterior y comprende solo una parte de la circunferencia. Sus bordes axiales respectivos presentan, de forma similar a un rebordeado, una configuración redondeada hacia el interior, lo que proporciona una forma ergonómicamente favorable para el agarre, como se indica en la figura 1 en el borde superior. Por consiguiente, la cubierta de la carcasa 11 puede servir como elemento de sujeción durante el manejo práctico. El espaciador 13 estabiliza la estructura y conecta mecánicamente los dos extremos de la pieza de mano.

[0061] No se representa aquí el conducto flexible de aire comprimido que va de un compresor neumático al aparato (véase 51 en la Figura 3) y que debe conectarse a la conexión 3 ya mencionada. De manera análoga, no se representa una línea de control electrónica (52 en la figura 3) desde un control externo hacia las válvulas 1 y 2, la cual puede estar realizada de forma integrada con el conducto de aire comprimido.

[0062] La figura 2 muestra una sección longitudinal a lo largo de un eje longitudinal medio teórico de la forma cilíndrica ya mencionada del dispositivo completo, que coincide al mismo tiempo con el eje longitudinal central del tubo de guiado del proyectil 7. En dicho tubo de guiado del proyectil se muestra el proyectil 8 en el lado derecho de la figura 2, en contacto con el aplicador 6, el cual está sostenido por los anillos roscados 4 y 5 descritos de una manera de por sí conocida. El aplicador 6 está montado elásticamente en dirección axial mediante un anillo elastomérico con forma de fuelle 14 y sellado neumáticamente mediante un anillo elastomérico adicional 12. Alternativamente, es posible y preferido un diseño del dispositivo en lo relativo al aplicador 6 y a su sujeción y estanqueidad conforme, por ejemplo, a la EP 2 529 679 (también independientemente de la caperuza mostrada allí) o a la EP 2 095 843 (también independientemente del material cerámico ahí mencionado).

[0063] En el lado izquierdo de la figura 2 se muestra un canal interno 21 que conecta la conexión neumática 3 con la primera válvula 1. Esta primera válvula 1 puede, por tanto, conmutar una presión de suministro presente en la conexión neumática 3, en función del control, hacia un canal radial 22 que desemboca bajo un elemento amortiguador 23 y está conectado, de este modo, con el volumen interior del tubo de guiado del proyectil 7. A través de este canal 22, el proyectil se presuriza o acelera durante un primer tiempo de activación, en dirección hacia el aplicador 6. Independientemente de ello, la presión neumática de suministro se conduce a través del canal 24 y el tubo 10 hacia la segunda válvula 2.

[0064] En la segunda posición de conmutación alternativa, el canal 22 se ventila, y con él también el volumen interior del tubo de guiado del proyectil 7 entre el extremo distal (en la figura 2, a la izquierda) y el proyectil 8.

[0065] En la segunda válvula 2, que en principio está construida de manera simétrica en espejo con respecto a la primera válvula 1, la presión de suministro neumática aplicada a través del tubo 10 puede, alternativamente, ser conducida hacia arriba radialmente a través del canal 25 hacia un volumen que rodea el tubo de guiado del proyectil 7 (visible en la figura 2 como una ranura situada por encima y por debajo del tubo 7), el cual se extiende, desde la conexión del canal 25, hacia la derecha, es decir, en dirección al aplicador 6, y está allí conectado, entre el aplicador 6 y el extremo proximal del tubo de guiado del proyectil 7, con el volumen interior del tubo de guiado del proyectil 7 (sin considerar la presencia del proyectil 8 representado en la figura 2). A través del canal 25, por tanto, la presión de suministro neumática puede aplicarse de forma conmutable al volumen interior del tubo de guiado del proyectil 7, entre el aplicador 6 y el proyectil 8. No obstante, en este ejemplo, la conexión neumática es algo peor debido a una sección transversal efectiva de apertura menor que en el lado opuesto del tubo guía del proyectil 7, de modo que aquí, a mayores velocidades de flujo de aire (frecuencias más altas, presiones mayores), los retardos se hacen notar antes o con mayor intensidad.

[0066] Alternativamente, en la otra posición de conmutación, la segunda válvula 2 puede bloquear la conexión del volumen interior del tubo 10 y ventilar el canal 25 y, con ello, el volumen interior del tubo de guiado del proyectil 7 a la derecha del proyectil 8, es decir, conectarlo con la atmósfera exterior mediante una conexión de alta conductividad neumática. De este modo, las dos válvulas 1 y 2 pueden aplicar presión neumática sobre el proyectil desde ambos lados, de manera independiente entre sí, y, por tanto, simultánea o alternadamente, o bien ventilar ambos lados del interior del tubo de guiado del proyectil 7.

[0067] La referencia numérica 30 en la figura 2 designa un imán permanente anular situado en el extremo distal de la trayectoria de movimiento del proyectil 8, opuesto al aplicador 6 (coincidente en longitud con el tubo de guiado del proyectil 7). Mediante este imán 30, el proyectil 8, fabricado en material ferromagnético, puede fijarse fácilmente en dicho extremo distal de la trayectoria de movimiento. Además, mediante una presurización unilateral a través de la válvula 2, el proyectil puede retornarse a esta posición y, opcionalmente, mantenerse en ella adicionalmente, especialmente al inicio del funcionamiento o cuando se utilice un proyectil no ferromagnético. En este sentido, el imán permanente 30 puede omitirse opcionalmente, sobre todo cuando se desee que las reflexiones, que se describirán más adelante, en dicho extremo distal de la trayectoria de movimiento se produzcan también a bajas velocidades de impacto del proyectil 8.

[0068] La referencia 31 señala un punto en el que puede detectarse, mediante una bobina de medición, el paso del proyectil 8 por dicha sección de la trayectoria de movimiento, encontrándose dicho punto relativamente próximo al aplicador 6. En el caso más sencillo, se aprovecha para ello un ligero remanente de magnetismo del proyectil 8; alternativamente, por supuesto, podría detectarse y evaluarse la variación de la inductancia de la bobina 31 empleando técnicas de corriente alterna. La colisión del proyectil 8 con el aplicador 6 también puede determinarse en el montaje experimental mediante el uso de un micrófono o un sensor de movimiento. Asimismo, en el montaje experimental puede determinarse la velocidad de impacto del proyectil 8, por ejemplo, mediante dos barreras fotoeléctricas colocadas poco antes del aplicador 6.

[0069] La figura 3 muestra un diagrama en bloques con el dispositivo representado en las figuras 1 y 2 indicado resumidamente con la referencia 40 en la parte superior derecha. Dicho dispositivo 40 es una pieza de mano móvil para sostener en la mano, tal y como ya se conoce en dispositivos análogos en el estado de la técnica. Está conectado por medio de dos líneas 51 y 52 a una estación base 50, que contiene un compresor neumático 53 y una unidad de control 54. El compresor 53 está conectado al instrumento de mano 40 mediante la línea 51, que es una manguera neumática flexible, y la unidad de control 54 mediante la línea eléctrica 52 (opcionalmente integrada con la línea 51), a través de la cual la unidad de control puede acceder a las dos válvulas mencionadas 1 y 2 y suministrarles alimentación eléctrica. Mediante la línea 52 puede, además, establecerse comunicación con la pieza de mano 40, en particular si allí se dispone adicionalmente una unidad de control o una parte de la misma.

[0071] La unidad de control 54 regula, por otro lado, también la velocidad de rotación del compresor 53 y, por supuesto, su encendido y apagado, y, al igual que el compresor 53, se alimenta desde una fuente de alimentación 55. En el compresor 53 puede integrarse asimismo una regulación de presión o una válvula de control que influyan en la velocidad de rotación. Además, la unidad de control 54 está conectada a una pantalla 56, que puede estar integrada en la estación base 50 o implementada de forma separada. La estación base 50 se maneja mediante la pantalla táctil 56 y/o mediante un conjunto de teclas aquí no representado.

[0073] El usuario puede, por tanto, controlar la función del dispositivo 40 mediante tales teclas y, en cualquier caso, a través de la pantalla 56, siendo la unidad de control 54 la que determina, en particular, los tiempos de apertura y cierre y, con ello, las duraciones de apertura de las dos válvulas 1 y 2. Algunas subfunciones de la unidad de control 54 pueden también integrarse en la pieza de mano 40, especialmente en lo relativo al accionamiento de las válvulas 1 y 2.

[0074] Para una comprensión básica del accionamiento de las dos válvulas puede remitirse a la patente anterior EP 2213 273 B1. El ejemplo de realización allí descrito coincide, en lo que respecta al dimensionamiento, en particular del tubo de guiado del proyectil y del propio proyectil, en gran medida con las explicaciones anteriores y las figuras 1 y 2, salvo por la existencia de la segunda válvula 2 y por la supresión de la cámara de contrapresión. Además, en el ejemplo de realización citado se parte de un determinado tiempo de apertura de la única válvula considerada allí para una presión concreta, mientras que en el presente caso la aceleración del proyectil varía también fuera del tiempo de solapamiento en función de la fracción del primer tiempo de apertura de válvula, de modo que es variable aun con una presión constante. Para las explicaciones siguientes puede tomarse a modo de ejemplo una presión de 2 bar y una frecuencia de repetición de 10 Hz. De este modo se obtiene la siguiente tabla de valores con valores medidos:

[0076]

[0079] La figura 4 muestra los diagramas esquemáticos de progresión temporal en las representaciones individuales a) a f), que corresponden a la tabla anterior. Hay diferentes tiempos de separación entre el accionamiento de la válvula 1 que se muestra en la línea continua de la parte inferior de las figuras 1 y 2 y el accionamiento de la válvula 2 que se muestra en la línea discontinua de la parte superior. Generalmente hay un impulso de conexión para la válvula 1, con el que el proyectil 8 se acelera y luego "vuela" tras el final de este primer tiempo de activación para una parte diferente de la distancia de movimiento sin más accionamiento neumático. En esta fase de movimiento, ambos lados del interior de la tubería están ventilados (y no presurizados). En la figura 4a) esto sólo se aplica después del segundo tiempo de activación.

[0081] Tras un cierto tiempo de frenado por medio de la segunda válvula, se produce la colisión indicada con el aplicador 6 y, a continuación, el movimiento de retorno del proyectil 8 como consecuencia de dicha colisión y del pulso neumático de retorno resultante (del resto) del segundo tiempo de activación. De este modo, el proyectil 8 vuelve a su posición original.

[0083] La duración del primer tiempo de activación se deja sin modificar. En este ejemplo, al menos una parte del segundo tiempo de activación tiene lugar antes de la colisión; en los casos a) a e), la totalidad o la mayor parte del segundo tiempo de activación, y en el caso f) aproximadamente la mitad

[0084] .

[0085] Estas representaciones ilustran otra posibilidad de controlar la velocidad del proyectil 8 en el momento de la colisión. En la figura 4a), el proyectil 8 es acelerado neumáticamente durante el primer tiempo de activación y, a continuación, es decelerado por una presión neumática opuesta como consecuencia del inicio del segundo tiempo de activación (indicado arriba con línea discontinua). Como en el caso a) el tiempo de deceleración guarda una relación de 8:13 con el tiempo de aceleración y puede suponerse la misma magnitud de presión, el proyectil 8 impacta sobre el aplicador 6 con una velocidad mínima y, tras el impacto sobre el aplicador 6, es devuelto nuevamente al punto de partida debido al choque elástico.

[0086] En los casos b) a f), el tiempo de separación entre los dos tiempos de activación es mayor y, por tanto, la parte del segundo tiempo de activación anterior a la colisión es progresivamente menor, lo que conduce, a pesar de mantenerse inalterado el primer tiempo de activación, a una velocidad creciente del proyectil en el momento de la colisión.

[0087] En sentido estricto, las figuras 4a) a f) muestran los tiempos de activación eléctrica de las dos válvulas 1 y 2, es decir, las señales de salida del control 54. Las válvulas 1 y 2 son válvulas magnéticas con resorte, que se abren únicamente mediante acción magnética y se cierran por la fuerza del resorte tensado durante dicha apertura cuando el imán deja de estar energizado. Los movimientos del cuerpo de la válvula están, en consecuencia, algo retrasados con respecto a las señales de control representadas, concretamente en aproximadamente 4 ms durante la apertura y 2 ms durante el cierre.

[0088] En el caso de una denominada válvula piloto con asistencia neumática durante la apertura, la situación sería cualitativamente comparable.

[0089] Por supuesto, en otro ejemplo de realización con una "válvula combinada" pueden generarse relaciones muy similares a las representadas en la Figura 4 en los diagramas a) a f). Una válvula de este tipo está representada esquemáticamente en la Figura 5. En este caso, la letra K designa la válvula combinada, que sustituye, en consecuencia, a las dos válvulas 1 y 2 de las Figuras 1 y 2. A la derecha y a la izquierda se representan dos conducciones V1 y V2, de las cuales V1 significa una conexión con el lado izquierdo (según la Figura 2) del tubo de guía del proyectil 7, por ejemplo, a través del tramo de canal 22 (de modo análogo a la primera válvula 1). En consecuencia, la conducción derecha V2 significa una conexión con el lado derecho del tubo de guía del proyectil 7 (de modo análogo a la segunda válvula 2), es decir, por ejemplo, a través del tramo de canal 25.

[0090] La conducción superior está designada en la Figura 5 con la indicación "alimentación de presión" y con el símbolo "1" (que no debe confundirse con la referencia 1) para la primera válvula; de forma análoga, la conexión de la conducción inferior está designada con la indicación "presión ambiente" y con el símbolo interno de la figura "0", significando por tanto una abertura de ventilación.

[0091] En la válvula combinada K hay un deslizador S representado simbólicamente, que puede desplazarse en dirección vertical (con referencia a la Figura 5) entre cuatro posiciones de conmutación diferentes. En la posición superior, tal como lo muestra la Figura 5, la conexión V1 está ventilada y la conexión V2 está sometida a la presión de alimentación neumática; en la tercera posición desde arriba ocurre lo contrario, y en la segunda posición desde arriba, que es la que está activamente conmutada, ambas conexiones V1 y V2 están ventiladas. Finalmente, la posición inferior muestra una aplicación simultánea de presión a ambas conexiones V1 y V2; véase más adelante.

[0092] Así pues, puede concebirse una válvula combinada K construida de esta o de una manera similar en lugar de las dos válvulas individuales 1 y 2 del ejemplo de realización de las Figuras 1 y 2, siendo aplicables, de manera análoga, las demás explicaciones y, en particular, las Figuras 3 y 4 también a este caso.

[0093] Debido a la posibilidad de controlar la velocidad de impacto del proyectil 8 únicamente mediante el régimen de conmutación de las dos válvulas 1 y 2, el compresor neumático 53 (Figura 3) funciona a una frecuencia de funcionamiento fija predeterminada, en la cual presenta un máximo de eficiencia. Además, el compresor neumático puede amortiguarse de forma especialmente eficaz frente a vibraciones y ruidos cuando opera a una frecuencia de funcionamiento predeterminada.

[0094] En un principio, la unidad de control 54 puede variar la velocidad de impacto y también el intervalo temporal entre las colisiones del proyectil 8 con el aplicador 6 de una operación individual a la siguiente. Así, puede influir en la física del impacto de manera considerablemente más rápida y variable, y en particular no está vinculada a procesos periódicos. La figura 6 muestra una secuencia de cinco diagramas esquemáticos de evolución temporal individuales, 6a) a 6e), en los cuales la curva designada con T1 representa el proceso de apertura y cierre de la primera válvula 1 y la curva designada con T2 representa de manera análoga el proceso de apertura y cierre de la segunda válvula T2. La parte elevada de la curva corresponde, por tanto, en cada caso al primer/segundo tiempo de activación.

[0095] Al comparar, se observa que el primer tiempo de activación, en los cinco estados de control, comienza en el eje temporal horizontal (arbitrario) a 0 ms y finaliza a 13 ms. En cambio, el inicio del segundo tiempo de activación se desplaza progresivamente desde 2,5 ms al inicio en la figura 6a) hasta 7 ms en la figura 6e), mientras que el el segundo tiempo de activación finaliza, en las cinco representaciones, en torno a 18 ms. En consecuencia, en todos los estados de control existe un tiempo de solapamiento, concretamente, desde 3 ms hasta 13 ms en la Figura 6a) y aún desde 7 ms hasta 13 ms en la Figura 6e), disminuyendo este tiempo de solapamiento progresivamente, concretamente en correspondencia con el inicio cada vez más retrasado del segundo tiempo de activación. En este sentido, en los cinco estados de control la presurización neumática por parte de la segunda válvula 2 está activa con respecto al retorno del proyectil 8.

[0096] En los casos representados en la figura 6 se obtienen, a una presión de 4 bar, velocidades de impacto del proyectil 8 sobre el aplicador 6 de (en este orden de a) a e)) 10 m/s, 12 m/s, 14 m/s, 16 m/s y 18 m/s. Esto corresponde a impulsos entre 30 g·m/s y 54 g·m/s, para una masa de proyectil de 3 g. El tiempo de activación de la válvula 1 es constantemente de 13,0 ms. También permanece constante el momento de cierre de la segunda válvula, en 18 ms. El tiempo de activación de la segunda válvula varía (nuevamente en la secuencia de a) a e)) de 15,4 ms a 15,0 ms, 14,3 ms, 13,0 ms y 10,9 ms, de lo que resultan tiempos de solapamiento de 10,4 ms, 10,0 ms, 9,3 ms, 8,0 ms y, finalmente, 5,9 ms. En consecuencia, el tiempo de activación de la segunda válvula 2 comienza retardado con respecto al primer tiempo de activación, en un intervalo (creciente de arriba hacia abajo) de entre 2,6 ms y 7,1 ms.

[0097] En la Figura 6a) (naturalmente, con un inicio del movimiento del proyectil en el extremo izquierdo de la trayectoria de movimiento de la Figura 2 en 0 ms), la colisión con el aplicador tiene lugar después del tiempo de solapamiento y también después del final del segundo tiempo de activación, es decir, aproximadamente entre 18 ms y 20 ms, desplazándose este instante de colisión cada vez más hacia la izquierda en las figuras siguientes y situándose, a partir de la Figura 6c), dentro del segundo tiempo de activación. Las velocidades del proyectil medidas (ópticamente en un montaje experimental) se sitúan entre 10 m/s en la Figura 6a) y 18 m/s en la Figura 6e), y guardan por tanto una relación de 1:1,8.

[0098] Puede imaginarse de forma simplificada que, antes del segundo tiempo de activación, el proyectil se acelera linealmente con el tiempo y que, después, continúa moviéndose aproximadamente con la velocidad alcanzada (despreciando los efectos de flujo neumático y el rozamiento del proyectil); en realidad, la velocidad del proyectil probablemente aumente con el tiempo algo menos que linealmente y, en un estado aproximadamente exento de fuerzas durante el tiempo de solapamiento, disminuya ligeramente debido al rozamiento. Tras el tiempo de solapamiento, en todas las representaciones individuales el proyectil 8 es frenado por la presurización neumática aún aplicada a través de la segunda válvula; en los casos 6a) y 6b), tras el final del segundo tiempo de activación, el proyectil vuelve a recorrer, en el sentido expuesto, aproximadamente exento de fuerzas, un breve tramo hasta la colisión.

[0099] Especialmente en la figura 6a), llama la atención que el resto del segundo tiempo de activación después del tiempo de solapamiento sea claramente más largo que el resto (inicial) del primer tiempo de activación antes del tiempo de solapamiento. Esto puede resultar sorprendente, dado que en ambas válvulas actúa la misma presión de suministro y, según los valores reales de la tabla anterior de valores, no obstante, se produce en la figura 6a) una colisión con nada menos que 10 m/s. Una razón probablemente radique en que la segunda válvula 2, según la figura 2, está conectada neumáticamente al interior del tubo de guiado del proyectil 7 en la zona del extremo derecho del tubo de guiado del proyectil 7 de manera claramente menos eficiente que la primera válvula 1 en el extremo izquierdo. Ello se debe a que, en el extremo derecho, como puede verse en la figura 2, el proyectil 8 es retenido frente a una salida hacia la derecha mediante una constricción de sección transversal (dispositivo de retención). Esto obedece a razones de seguridad en caso de que se pusiera en marcha inadvertidamente un aparato sin aplicador montado. En este sentido, el extremo correspondiente del tubo se llena aparentemente más lentamente al abrirse la segunda válvula 2 y, por consiguiente, desde una consideración dinámica, existe un mayor retardo entre las operaciones de conmutación de las válvulas y la aplicación efectiva de fuerza debida a la presurización neumática por parte de la segunda válvula. Además, las figuras muestran que solo en las representaciones 6d) y 6e) una fracción del segundo tiempo de activación se sitúa después de la colisión. Ello no supone inconveniente, ya que el proyectil, por la colisión misma, en el sentido del choque entre un proyectil típicamente de menor masa y un aplicador de mayor masa, es impulsado hacia atrás conforme al principio de conservación del impulso. El resto del segundo tiempo de activación tras el final del primer tiempo de activación en las figuras 6d) y e) asegura, en este sentido, adicionalmente el retorno a la posición inicial.

[0100] Naturalmente, podrían ajustarse los tiempos de control de forma que el tiempo de solapamiento finalizase aproximadamente, en cada caso, en el instante de colisión. En particular, ello podría realizarse mediante una determinación temporal del instante de colisión utilizando la posibilidad de una bobina de medición 31 situada cerca del aplicador 6, ya ilustrada en la figura 2. El esquema de tiempos de control resultaría algo más complejo, porque el primer tiempo de activación debería finalizar en distintos momentos más tempranos (cada vez más temprano de la figura 6a) a la figura 6e)). No obstante, podría incrementarse la velocidad del movimiento de retorno del proyectil y, con ello, resultar alcanzable un intervalo de frecuencia de repetición aún mayor, al menos para las representaciones individuales posteriores, es decir, para las velocidades de proyectil más elevadas, disponiendo también el final del segundo tiempo de activación de forma correspondientemente diferenciada y, a medida que aumenta la velocidad del proyectil, más temprana.

[0101] Por lo demás, también aquí se representan tiempos de control eléctricos, de modo que, por los motivos expuestos, existen realmente tiempos de solapamiento aproximadamente 2 ms más cortos.

[0102] En conjunto, debe imaginarse un sistema de control (conforme a la Figura 3) que puede ajustar estados de control según las representaciones parciales de la Figura 4, así como otros estados de control según las representaciones parciales recién explicadas de la Figura 6. En ambos casos, la velocidad del proyectil en la colisión puede influirse mediante los instantes de conmutación de las válvulas manteniéndose constante la presión.

[0103] La Figura 7 muestra aproximadamente una secuencia de tres procesos conforme a la Figura 4f). En ello, mediante los segundos tiempos de activación representados en línea discontinua, el proyectil 8 es devuelto en cada caso a la posición inicial, para ser de nuevo acelerado hacia el aplicador 6 por el primer tiempo de activación que sigue temporalmente. Esta figura tiene únicamente la finalidad de ilustrar la posible periodicidad de los estados de control, lo cual es aplicable de manera análoga, naturalmente, también a las demás representaciones parciales de las Figuras 4 y 6. Además, puede concebirse que los procesos sucesivos puedan presentar desviaciones entre sí, de modo que el proceso de impacto pueda modificarse rápida y libremente de un ciclo de repetición al siguiente.

[0104] La Figura 8 muestra una secuencia recurrente de pulsos con dos zonas distintas de velocidad del proyectil (en el impacto), las cuales están marcadas en la Figura 8 con las referencias H y L. Mediante la variación del solapamiento y de la separación de los tiempos de apertura puede mostrarse aquí a modo de ejemplo la capacidad de la unidad de control. A cada pulso con una velocidad del proyectil aproximadamente en el rango H le siguen dos pulsos con una velocidad del proyectil aproximadamente en el rango L.

[0105] La Figura 9 demuestra en particular que las condiciones de colisión pueden modificarse sustancialmente de una colisión a la siguiente, aquí con un factor de aproximadamente 3 en la velocidad de colisión. Las fluctuaciones dentro de los rangos H y L son dispersiones no intencionadas y debidas a tolerancias (se trata de valores de medición reales). La Figura 9 muestra a modo de ejemplo la secuencia de control para las válvulas V1 y V2 en su sucesión temporal, con el fin de obtener las secuencias de velocidad del proyectil que pueden verse en la Figura 8. Pueden observarse distintos solapamientos y separaciones de los pulsos entre sí.

[0106] La Figura 10 representa con mayor precisión temporal la sucesión de los pulsos de la Figura 9, de modo que aquí puede verse individualmente una secuencia repetitiva. Aquí puede verse que los pulsos entre V1 y V2 modifican su separación y su solapamiento relativo.

[0107] Las explicaciones anteriores se refieren al dispositivo representado en las Figuras 1 a 3. Pueden trasladarse, mediante estimaciones sencillas del movimiento del proyectil, también a otros dispositivos y dimensiones. En particular, los puntos de inversión del movimiento del proyectil son fácilmente detectables, por ejemplo, mediante la mencionada bobina de medición, posiblemente una bobina de medición análoga en el extremo distal de la trayectoria de movimiento, o mediante la detección de las colisiones con un micrófono. Sobre esta base pueden realizarse estimaciones razonables a partir de las descripciones anteriores.

[0108] Alternativamente, puede proceder de la siguiente manera: Se especifica una frecuencia de operación deseada y una presión de suministro deseada para las dos válvulas y se establece, por ejemplo, que ambas válvulas se abran durante una duración constante, por ejemplo, durante el 25 % del inverso de la frecuencia prescrita. Entonces puede configurarse el control de modo que las válvulas abran y cierren exactamente en fase en un instante de inicio. En este estado no se producirá un movimiento estable, porque el proyectil es sometido simultáneamente a presión por ambos lados o no es sometido a presión por ningún lado. Sobre esta base puede modificarse gradualmente el desfase entre los instantes de apertura en ambas direcciones, es decir, abrir (y cerrar) la segunda válvula paso a paso algo antes o algo después que la primera válvula. A partir de un cierto desfase temporal, es decir, a partir de una determinada desviación de fase, se producirá un estado estable de oscilación del proyectil, lo cual puede detectarse, por ejemplo, mediante la mencionada identificación por micrófono de las colisiones en los dos extremos de la trayectoria de movimiento. Además, puede determinarse entonces la intensidad de la colisión con el aplicador y considerar, por así decirlo, la desviación de fase descrita como un parámetro de ajuste para la intensidad. De esta forma puede determinarse una curva de calibración.

[0109] Además, naturalmente, en un determinado estado de oscilación determinado de este modo puede mantenerse constante el desfase de fase y modificarse paso a paso la duración de apertura de la primera y/o de la segunda válvula. En casos concretos podría ocurrir que no se haya especificado una presión suficiente para la frecuencia deseada, de modo que, incluso con un accionamiento “en contrafase” de las dos válvulas, no se genere un estado de oscilación con colisiones en los extremos de la trayectoria de movimiento. En ese caso, deberá aumentarse ligeramente la presión o reducirse la frecuencia, según corresponda.

[0110] De forma análoga, naturalmente, también puede aproximarse empíricamente a estados de funcionamiento adecuados de otra manera. Finalmente, naturalmente, el comportamiento de movimiento del proyectil puede simularse por cálculo al menos de forma aproximada, y pueden realizarse entonces ensayos empíricos basados en los resultados de dichas simulaciones.

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para el tratamiento del cuerpo humano o animal mediante ondas de presión mecánicas, comprendiendo el dispositivo:

- un proyectil (8) guiado dentro del dispositivo a lo largo de una trayectoria de movimiento,

- un aplicador (6) dispuesto en un extremo de la trayectoria de movimiento,

- un sistema neumático para la presurización del proyectil (8) con presión neumática con el fin de un movimiento a lo largo de dicha trayectoria de movimiento,

estando el proyectil (8) configurado para impactar sobre el aplicador (6) con el fin de generar las ondas de presión mecánicas,

comprendiendo dicho sistema neumático un conjunto de doble válvula (1, 2) para la presurización del proyectil (8) con presión neumática en dirección hacia el aplicador (6) durante un primer tiempo de activación y para la presurización del proyectil (8) con presión neumática en la dirección de retorno durante un segundo tiempo de activación, así como una unidad de control (54) para el accionamiento del conjunto de doble válvula (1, 2), caracterizado por que el dispositivo está configurado para mantener entre el primer tiempo de activación y el segundo tiempo de activación, o viceversa, un tiempo de separación y controlar una velocidad de impacto del proyectil (8) al impactar contra el aplicador (6) mediante el tiempo de separación.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el conjunto de doble válvula (1, 2) comprende una primera válvula para la presurización del proyectil (8) con presión neumática en dirección hacia el aplicador (6) y una segunda válvula para la presurización del proyectil (8) con presión neumática en la dirección de retorno, las cuales son preferiblemente controlables de forma independiente mediante la unidad de control (54).

3. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el conjunto de doble válvula (1,2) presenta una “válvula combinada” que, en función del accionamiento por la unidad de control (54), adopta un primer estado de conmutación para someter el proyectil (8) a presión en dirección hacia el aplicador (6) o un segundo estado de conmutación para someter el proyectil (8) a presión en la dirección de retorno, en donde, en cada uno de estos estados de conmutación, la conexión neumática utilizada en el otro estado de conmutación para someter el proyectil (8) a presión es ventilada por la válvula combinada.

4. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que al menos una de las dos válvulas es una válvula de dos vías que, en una primera posición de conmutación durante el respectivo tiempo de activación para la presurización neumática del proyectil (8), presuriza con presión neumática un volumen neumático situado entre ella y el proyectil (8), y que, en una segunda posición de conmutación, ventila dicho volumen neumático.

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer tiempo de activación es de duración variable en comparación entre al menos dos estados de control con diferente tiempo de separación.

6. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, configurado para, en una parte de los estados de control, finalizar uno de los dos tiempos de activación solo después del inicio del otro de los dos tiempos de activación y, preferentemente, finalizar un tiempo de activación durante el otro tiempo de activación, de modo que el primer y el segundo tiempo de activación se solapen durante un tiempo de solapamiento.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, configurado para que en una parte de los estados de control se regule la velocidad de impacto del proyectil (8) al impactar sobre el aplicador (6) mediante un tramo del primer tiempo de activación que queda fuera del tiempo de solapamiento correspondiente.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, en el que el más temprano de los dos tiempos de activación es de duración constante, en la comparación entre al menos dos estados de control con distintos períodos de solapamiento entre el primer y el segundo tiempo de activación.

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, en el que el posterior de los dos tiempos de activación es variable en la comparación entre al menos dos estados de control con distintos períodos de solapamiento.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema neumático comprende un compresor neumático, estando el dispositivo configurado para hacer funcionar el compresor, en estado conectado, con la misma velocidad de giro en distintos estados de control con diferentes velocidades de impacto del proyectil (8), y preferiblemente para hacerlo funcionar, en general, en estado conectado siempre a la misma velocidad de giro.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el proyectil (8) puede moverse, al impactar sobre el aplicador (6), con un impulso de impacto de entre 2 gm/s y 300 gm/s.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, configurado para, en un estado de funcionamiento iterativo con desplazamientos de avance del proyectil (8) hacia el aplicador (6) para el impacto y desplazamientos de retroceso efectuados de manera inmediatamente consecutiva, modificar la velocidad de impacto y/o la duración temporal del movimiento combinado de avance y retroceso de un movimiento combinado de avance y retroceso al siguiente.

13. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispositivo de medición para detectar el paso del proyectil (8) en un punto de la trayectoria de movimiento, estando dicho dispositivo de medición acoplado a la unidad de control (54).