FR2495942A1

FR2495942A1 - Motorised jacking screw actuator for piston type medical syringe - has twin guide rods for crosshead contg. rapidly disengageable jacking nut

Info

Publication number: FR2495942A1
Application number: FR8026380A
Authority: FR
Inventors: Georges Gazuit
Original assignee: GAZUIT ELECTRONIC
Current assignee: GAZUIT ELECTRONIC
Priority date: 1980-12-12
Filing date: 1980-12-12
Publication date: 1982-06-18

Abstract

The actuator is of the type which has a cross-head block which pushes the syringe piston rod as the block is displaced along a guide rod. Displacement of the block is effected by motor driven rotation of a jacking screw which engages a disengageable nut in the block. The block now slides on two parallel guide rods. The jacking nut is made up of two semi-cylindrical shells which are disengaged from the screw by a pair of levers which are moved to open and close the shells.

Description

La présente invention concerne un pousse-seringue du type comprenant un-poussoir apte à pousser le piston d'une seringue et monté coulissant sur une tige de guidage, une vis sans fin entraînée par un moteur, qui s'étend parallèlement à la tige de guidage et qui coopère avec un écrou débrayable porté par le poussoir pour faire avancer celui-ci le long dela tige de guidage à partir d'un point de départ, et un dispositif de débrayage associé à l'écrou débrayable pour le désengager de la vis sans fin et permettrele retour du poussoir à son point de départ. The present invention relates to a syringe pump of the type comprising a push-button adapted to push the plunger of a syringe and mounted sliding on a guide rod, a worm screw driven by a motor, which extends parallel to the rod guide and which cooperates with a disengageable nut carried by the pusher to advance the latter along the guide rod from a starting point, and a declutching device associated with the disengageable nut for disengaging it from the screw endless and allow the pusher to return to its starting point.

Un pousse-seringue est un appareil utilisé dans les centres hospitaliers pour délivrer de façon régulière une quantité soigneusement dosée d'un liquide contenu dans une seringue et injecté à un malade pendant un temps plus ou moins long. A syringe pump is a device used in hospitals to regularly deliver a carefully dosed quantity of a liquid contained in a syringe and injected into a patient for a more or less long time.

Les pousse-seringue disponibles dans le commerce peuvent être classés en deux groupes 1 ) les appareils entièrement mécaniques dans lesquels le moteur électrique d'entraînement est relié à la vis sans fin par l'intermédiaire d'un ensemble mécanique de réduction et de contrôle de vitesse. Ces appareils sont en voie de disparition. Commercially available syringe pumps can be classified into two groups 1) fully mechanical devices in which the electric drive motor is connected to the worm screw by means of a mechanical reduction and control assembly speed. These devices are on the way out.

2 ) Les appareils électroniques dans lesquels un ensemble électronique est prévu pour réguler la vitesse du moteur d'entraînement de la vis sans fin. 2) Electronic devices in which an electronic assembly is provided to regulate the speed of the worm drive motor.

Etant donné sa fonction, le pousse-seringue doit répondre essentiellement à deux impératifs qui sont, d'une part, la régularité du dosage du liquide à injecter, donc la Tégularite du dispositif d'entraînement, et, d'autre part, la fiabilité de l'appareil. Given its function, the syringe pump must essentially meet two requirements which are, on the one hand, the regularity of the dosage of the liquid to be injected, therefore the Tegularite of the drive device, and, on the other hand, the reliability of the device.

Les appareils du type électronique actuellement disponibles sur le marché offrent d'une façon générale une bonne régularité du dosage, grâce à l'ensemble électronique de pilotage qui assure la régulation de la vitesse du moteur pas à pas qui entraîne la vis sans fin. Par contre, la fiabilité de ces appareils repose essentiellement sur la qualité de la transmission mécanique de la poussée sur le piston de la seringue. Or, dans les appareils antérieurement connus, une usure plus ou moins rapide de la vis sans fin et/ou de l'écrou débrayable ou un système mécanique mal adapté de remise au point de départ du poussoir provoquent un manque de régularité dans le débit de la seringue. Cette usure est généralement due à une mauvaise répartition de la pression de contact entre l'écrou débrayable et la vis sans fin.Cette mauvaise répartition de la pression de contact est elle-même due à plusieurs causes. Une première cause est que la vis sans fin, en plus de sa fonction d'entraînement du poussoir, assure aussi le guidage de ce dernier en combinaison avec l'unique tige de guidage. Comme la force de poussée est appliquée par le poussoir au piston de la seringue en un point excentré par rapport à la vis sans fin, la force de réaction qui est appliquée par le piston au poussoir exerce sur ce dernier un couple qui a tendance à faire travailler l'écrou débrayable en biais par rapport à la vis sans fin, provoquant ainsi une usure de ces deux éléments. Une autre cause de la mauvaise répartition de la pression de contact entre l'écrou et la vis sans fin réside dans la structure même de l'ensemble vis-écrou utilisé dans les appareils antérieurement connus.C'est ainsi que dans les appareils utilisant une vis excentrée par rapport à l'écrou, le contact entre vis et écrou est limité à la valeur angulaire de la zone de contact. The devices of the electronic type currently available on the market generally offer good regularity of metering, thanks to the electronic control unit which regulates the speed of the stepping motor which drives the worm. On the other hand, the reliability of these devices is essentially based on the quality of the mechanical transmission of the thrust on the plunger of the syringe. However, in the previously known devices, more or less rapid wear of the worm and / or the disengageable nut or a poorly adapted mechanical system for returning to the starting point of the pusher cause a lack of regularity in the flow of the syringe. This wear is generally due to a poor distribution of the contact pressure between the disengageable nut and the worm. This poor distribution of the contact pressure is itself due to several causes. A first cause is that the worm, in addition to its function of driving the pusher, also ensures the guiding of the latter in combination with the single guide rod. As the pushing force is applied by the plunger to the plunger of the syringe at an eccentric point relative to the worm, the reaction force which is applied by the plunger to the plunger exerts on the latter a torque which tends to make work the disengageable nut at an angle to the worm, thus causing wear of these two elements. Another cause of the poor distribution of the contact pressure between the nut and the worm screw resides in the very structure of the screw-nut assembly used in previously known devices. screw offset from the nut, the contact between screw and nut is limited to the angular value of the contact area.

De même, dans les appareils utilisant un écrou fendu à serrage conique, le contact entre vis et écrou est fonction du serrage conique de l'écrou. En outre, dans les appareils antérieurement connus, il y a un risque de frottement entre l'écrou et la vis lorsque le poussoir est ramené à son point de départ.Similarly, in devices using a split nut with conical tightening, the contact between screw and nut is a function of the conical tightening of the nut. In addition, in previously known devices, there is a risk of friction between the nut and the screw when the pusher is returned to its starting point.

La présente invention a donc pour but de supprimer toute usure de la vis sans fin et/ou de écrou débrayable et, par suite, d'améliorer la fiabilité du pousse-seringue. The present invention therefore aims to eliminate any wear of the worm and / or disengageable nut and, consequently, to improve the reliability of the syringe pump.

A cet effet, le pousse-seringue selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième tige de guidage, parallèle à la tige de guidage précitée, pour guider le poussoir, en ce que l'écrou débrayable est constitué par deux demi-coquilles qui sont sollicitées élastiquement vers une position fermée, dans laquelle elles entourent étroitement la vis sans fin et sont en prise avec elle pratiquement sur la plus grande partie de sa circonférence, et qui peuvent pivoter à ltécart l'une de l'autre et de la vis sans fin de manière à la dégager complètement, et en ce que le dispositif de débrayage comporte deux leviers qui sont associés respectivement aux deux demi-coquilles de manière à permettre leur écartement. To this end, the syringe pump according to the present invention is characterized in that it comprises a second guide rod, parallel to the aforementioned guide rod, for guiding the plunger, in that the disengageable nut consists of two half-shells which are urged elastically towards a closed position, in which they tightly surround the worm and are engaged with it practically over most of its circumference, and which can pivot away from each other and of the worm so as to disengage it completely, and in that the declutching device comprises two levers which are associated respectively with the two half-shells so as to allow their spacing.

Suivant une forme d'exécution de la présente invention, les deux demi-coquilles sont montées pivotantes sur un premier axe qui est parallèle à l'axe de la vis sans fin et qui est situé d'un coté de celle-ci, et les deux leviers sont montés pivotants à la manière d'une pince à linge sur un second axe, parallèle au premier et disposé du côté opposé de la vis sans fin, les parties actives des deux leviers étant engagées entre les deux demi-coquilles. According to one embodiment of the present invention, the two half-shells are pivotally mounted on a first axis which is parallel to the axis of the worm and which is located on one side thereof, and the two levers are pivotally mounted in the manner of a clothespin on a second axis, parallel to the first and disposed on the opposite side of the worm, the active parts of the two levers being engaged between the two half-shells.

Avec un tel arrangement, le guidage du poussoir n'est plus assuré en partie par la vis sans fin elle-meme, mais uniquement par les deux tiges de guidage. Ainsi, le guidage du poussoir est indépendant de la vis sans fin, de sorte que l'usure de cette dernière et de l'écrou est diminuée et la précision du dosage et la régularité du débit de la seringue sont conservés dans le temps. L'usure de la vis sans fin et de l'écrou est également diminuée grâce à une meilleure répartition de la pression de contact entre l'écrou et la vis, cette pression étant répartie pratiquement sur la totalité de la circonférence de écrou et de la vis.Enfin, du fait de l'emploi d'un écrou débrayable composé de deux demi-coquilles pivotantes et du fait de l'emploi de deux leviers pour écarter les deux demi-coquilles, l'écrou peut être désengagé complètement et de façon certaine de la vis sans fin, ce qui élimine le risque de frottement entre la vis et l'écrou pendant l'opération de remise du poussoir à son point de- départ. With such an arrangement, the guide of the pusher is no longer ensured in part by the worm itself, but only by the two guide rods. Thus, the guide of the plunger is independent of the worm, so that the wear of the latter and of the nut is reduced and the precision of the metering and the regularity of the flow rate of the syringe are preserved over time. The wear of the worm and the nut is also reduced thanks to a better distribution of the contact pressure between the nut and the screw, this pressure being distributed almost over the entire circumference of the nut and the Finally, due to the use of a disengageable nut composed of two pivoting half-shells and the use of two levers to separate the two half-shells, the nut can be disengaged completely and so certain of the worm, which eliminates the risk of friction between the screw and the nut during the operation of returning the pusher to its starting point.

On décrira maintenant, à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, une forme d'exécution de la présente invention en faisant référence au dessin annexé sur lequel
La figure 1 est une vue en perspective du pousse-seringue selon l'invention, après enlèvement de son carter.An embodiment of the present invention will now be described, by way of purely indicative and in no way limiting example, with reference to the appended drawing in which
Figure 1 is a perspective view of the syringe pump according to the invention, after removal of its housing.

La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1, montrant, à plus grande échelle, une partie du pousse-seringue de la figure 1 avec son carter. Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1, showing, on a larger scale, part of the syringe pump of Figure 1 with its housing.

Le pousse-seringue représenté au dessin comprend un socle 1 en fibres de verre ou en aluminium, sur lequel sont fixées deux plaques parallèles et verticales de support 2. Deux tiges parallèles de guidage 3, en acier anodisé, s'étendent entre les plaques 2 auxquelles elles sont fixées rigidement à leurs extrémités. Un poussoir, désigné d'une manière générale en 4, est monté coulissant sur les deux tiges 2 par l'intermédiaire de deux douilles à billes 5, afin de diminuer les frottements et, par suite, les risques d'usure et la force nécessaire au glissement. The syringe pump shown in the drawing comprises a base 1 made of glass fibers or aluminum, on which are fixed two parallel and vertical support plates 2. Two parallel guide rods 3, made of anodized steel, extend between the plates 2 to which they are rigidly fixed at their ends. A plunger, generally designated at 4, is slidably mounted on the two rods 2 by means of two ball bushings 5, in order to reduce friction and, consequently, the risks of wear and the force required slip.

Le poussoir 4 peut être déplacé le long des deux tiges 3 au moyen d'une vis sans fin 6, en acier traité, montée flottante dans les plaques de support 2 et d'un écrou débrayable 7 (figure 2) qui sera décrit plus loin. La vis 6 est entra- née en rotation par un moteur électrique pas à pas 8 commandé par un dispositif électronique connu (non montré). The pusher 4 can be moved along the two rods 3 by means of an endless screw 6, of treated steel, mounted floating in the support plates 2 and of a disengageable nut 7 (FIG. 2) which will be described later. . The screw 6 is rotated by an electric stepping motor 8 controlled by a known electronic device (not shown).

Le poussoir 4 est constitué par un corps creux 9 en forme approximative de prisme à section triangulaire, en alliage léger moulé ou en une matière plastique injecté, dans lequel sont ajustées les deux douilles à billes 5. Deux trous 10 percés dans les faces d'extrémité du corps 9 permettent le libre passage à travers celui-ci de la vis 6. The pusher 4 is constituted by a hollow body 9 in the approximate shape of a triangular section prism, in light alloy molded or in an injected plastic material, in which the two ball bushings 5 are adjusted. Two holes 10 drilled in the faces of end of the body 9 allow the free passage through the latter of the screw 6.

L'écrou débrayable 7 est disposé à l'intérieur du corps 9 et est constitué par deux demi-coquilles 7a et 7b, en bronze, qui sont articulées sur un axe il parallèle à la vis 6 et disposé d'un côté de celle -ci. Les deux demi-coquilles 7a et 7b comportent des parties concaves semi-cylindriques, qui sont mutuellement en regard et filetées de manière à former un écrou lorsque les deux demi-coquilles sont en position fermée. Celles-ci sont maintenues en prise avec la vis sans fin 6 au moyen de deux lames de ressort 12. The disengageable nut 7 is disposed inside the body 9 and is constituted by two half-shells 7a and 7b, in bronze, which are articulated on an axis il parallel to the screw 6 and disposed on one side of it - this. The two half-shells 7a and 7b have semi-cylindrical concave parts which are opposite one another and threaded so as to form a nut when the two half-shells are in the closed position. These are kept in engagement with the worm screw 6 by means of two leaf springs 12.

Les deux demi-coquilles 7a et 7b peuvent être écartées l'une de l'autre et de la vis sans fin 6, contre l'action des ressorts 12, au moyen d'un dispositif de débrayage constitué par deux leviers 13 montés pivotants à la manière d'une pince à linge sur un axe 14, parallèle à l'axe il et disposé du cte opposé à la vis sans fin 6. Les parties actives des deux leviers 13 pénètrent à l'intérieur du corps 9 à travers une ouverture 15 (figure 1) prévue dans la paroi latérale du corps, et elles s'engagent entre les deux demi-coquilles 7a et 7b. Ainsi, en saisisant les deux leviers 13 entre le pouce et l'index de la main et en exerçant une pression simultanément sur les deux leviers, les deux demi-coquilles 7a et 7b sont écartées de la vis sans fin.L'angle de pivotement des deux leviers 13 et l'angle corrélatif de pivotement des deux demi-coquilles 7a et 7b sont tels que ces dernières sont complètement désengagées de la vis sans fin 6, éliminant ainsi tout risque de frottement entre l'écrou 7 et la vis 6 lorsque le poussoir 4 est ramené à son point de départ. Il est à noter que la saisie des deux leviers 13 entre le pouce et l'index et la presion exercée sur ces deux leviers permet non seulement de désengager complètement l'écrou 7 de la vis 6, mais aussi de ramener le poussoir 4 à son point de départ simplement en déplaçant les deux leviers 13 parallèlement à la vis 6. Ce geste est plus positif que celui consistant à effectuer d'abord une rotation puis une translation comme dans les appareils connus. The two half-shells 7a and 7b can be separated from one another and from the worm 6, against the action of the springs 12, by means of a declutching device constituted by two levers 13 pivotally mounted at the manner of a clothespin on an axis 14, parallel to the axis it and disposed on the side opposite to the worm 6. The active parts of the two levers 13 penetrate inside the body 9 through an opening 15 (Figure 1) provided in the side wall of the body, and they engage between the two half-shells 7a and 7b. Thus, by grasping the two levers 13 between the thumb and the index finger of the hand and by exerting pressure simultaneously on the two levers, the two half-shells 7a and 7b are moved away from the endless screw. of the two levers 13 and the corresponding pivot angle of the two half-shells 7a and 7b are such that the latter are completely disengaged from the worm screw 6, thus eliminating any risk of friction between the nut 7 and the screw 6 when pusher 4 is returned to its starting point. It should be noted that the gripping of the two levers 13 between the thumb and the index finger and the pressure exerted on these two levers makes it possible not only to completely disengage the nut 7 from the screw 6, but also to bring the pusher 4 back to its starting point simply by moving the two levers 13 parallel to the screw 6. This gesture is more positive than that consisting of first performing a rotation and then a translation as in known devices.

Le poussoir 4 comporte en outre une plaque de poussée 16 fixée au corps 9 et destinée à agir sur le piston d'une seringue classique (non montrée) afin de pousser le piston lorsque le poussoir 4 est déplacé par la vis sans fin 6. The pusher 4 further comprises a pusher plate 16 fixed to the body 9 and intended to act on the piston of a conventional syringe (not shown) in order to push the piston when the pusher 4 is moved by the worm screw 6.

L'ensemble des éléments décrits plus haut est enfermé dans un carter 17, à l'exception de la plaque de poussée 16 et des branches de manoeuvre des leviers 13 qui font saillie à l'extérieur à travers une fente longitudinale 18 prévue dans la paroi avant inclinée 19 du carter 17. Sur la paroi avant 19 du carter 17 sont également prévus des moyens de support et de fixation connus (non montrés) permettant de supporter et de fixer des seringues classiques de divers diamètres appropriés aux volumes du liquide à injecter. All of the elements described above are enclosed in a casing 17, with the exception of the thrust plate 16 and the operating arms of the levers 13 which protrude outside through a longitudinal slot 18 provided in the wall inclined front 19 of the housing 17. On the front wall 19 of the housing 17 are also provided known support and fixing means (not shown) making it possible to support and fix conventional syringes of various diameters suitable for the volumes of the liquid to be injected.

Il va de soi que la forme d'exécution de la présente invention qui a été décrite ci-dessus a été donnée à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment que chacun des deux leviers 13 peut être d'une seule pièce avec la demi-coquille associée 7a ou 7b, les deux leviers et les deux demi-coquilles ayant alors un axe commun d'articulation, par exemple l'axe 14. It goes without saying that the embodiment of the present invention which has been described above has been given by way of purely indicative and in no way limiting example, and that numerous modifications can be easily made by those skilled in the art. art without departing from the scope of the present invention. Thus, in particular, each of the two levers 13 can be in one piece with the associated half-shell 7a or 7b, the two levers and the two half-shells then having a common axis of articulation, for example the axis 14.

Claims

1.- Syringe pump comprising a plunger (4) capable of pushing the plunger of a syringe and mounted sliding on a guide rod (3), a worm (6) driven by a motor 98), which s extends parallel to the guide rod (3) and which cooperates with a disengageable nut (7) carried by the pusher (4) to advance the latter along the guide rod (3) from a point of departure, and a declutching device (13) associated with the disengageable nut (7) for disengaging it from the worm (6) and allowing the return of the pusher (4> to its starting point, characterized in that it comprises a second guide rod (3), parallel to the aforementioned guide rod (3), for guiding the pusher (4), in that the disengageable nut (7) consists of two half-shells (7 # a and 7b) which are resiliently biased towards a closed position, in which they tightly surround the worm (6) and are engaged with them practically over most of its circumference, and which can pivot away from each other and from the worm (6) so as to disengage it completely, and in that the declutching device comprises two levers (l3) which are associated respectively with the two half -shells (7 # a and 7b) so as to allow their spacing.

2.- syringe pump according to claim 1, characterized in that the two half-shells (7a and 7b) are pivotally mounted on a first axis (11) which is parallel to the axis of the worm (6) and which is located on one side thereof, and in that the two levers (13) are pivotally mounted in the manner of a clothespin on a second axis (14 # parallel to the first and disposed on the opposite side of the worm (6), the active parts of the two levers (13) being engaged between the two half-shells (7a and 7b).