Устройство для проведения инъекций Советский патент 1991 года по МПК A61M5/20 

Изобретение относится к электромеханическим приборам для управления медицинскими шприцами, служащим для постоянной подачи точно в течение длительного времени определенных количеств жидкостей, которые необходимо регулировать в широком диапазоне и точно воспроизводить.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет обеспечения автоматически как ступенчатого, так и бесступенчатого регулирования скорости введения лекарственных веществ и повышение точности введения лекарственных веществ.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - вид В на фиг. 1;

на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7- вид Д на фиг 3

Устройство содержит корпус 1, в стойке 2 которого закреплен шприц 3, на капсулу 4 которого надета трубка 5 с иглой 6., Шток 7 шприца 3 с помощью захвата 8 связан с толкателем 9. Захват 8 установлен на конце толкателя 9 при помощи резьбы и застопорен контргайкой 10. Толкатель 9 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в стойке 11 корпуса I. На стойке 12 корпуса 1 закреплен привод 13, который кинематически связан с толкателем 9 посредством механизма 14 передачи.

Механизм 14 передачи выполнен в виде дискового вариатора 15, содержащего ведомый ролик 16 и приводной диск 17, который жестко установлен на валу 18, размещенном

С& 00

о

00

со

00

в стойке 12 корпуса 1 и кинематически связанном с приводом 13. В состав механизма 14 передачи входит также приемная бобина 19 ленты 20, которая размещена на конце вала 21 с возможностью съема и жесткой фиксации в рабочем положении с помощью гайки 22. Приемная бобина 19 представляет собой катушку 23, посаженную на конце вала 21 на шпонке 24, и съемную стенку 25. В стенке катушки 23 выполнен косой паз 26 для заправки конца ленты 20. Вал 21 установлен с возможностью вращения во втулке 27 кронштейна 28, которая закреплена на пластине 29 этого кронштейна 28, жестко установленного на корпусе 1.

С обратной стороны пластины 29 кронштейна 28 между пластиной 29 и дисковым вариатором 15 размещен узел 30 регулирования скорости вращения приемной бобины 19. Устройство снабжено, кроме того, подающими бобинами 31 ленты 20, каждая из которых размещена на конце вала 32 с возможностью съема и жесткой фиксации Б рабочем положении с помощью гайки 33 ц шюнки 34. Каждая подающая бобина 31 снабжена боковой стенкой 35, а в стенке ка- мики 36 бобины 31 выполнен косой паз 37 для заправки конца ленты 20. Валы 32 каждой подающей бобины 3 размещены с возможностью вращения в соответствующих втулках 38 стойки 39, жестко закрепленной на корпусе 1.

Узел 30 регулирования скорости вращения приемной бобины 19 содержит вертикальный вал 40, который установлен с возможностью вращения з подпятнике 41 кронштейна 28. Кроме того, узел 30 содержит направляющие 42, которые жестко закреплены на пластине 29 кронштейна 28 винтами 43. На направляющих 42 установлены по разные стороны от горизонтальной оси втулки 27 кронштейна 28 с возможностью возвратно-поступательного перемещения два ползуна 44 и 45. Каждый ползун 44 и 45 содержит бобышку с гнездом 46, в которое может поочередно вставляться своим квадратным концом 47 держатель 48. Держатель 48 проходит сквозь один из радиальных пазов 49, выполненных в пластине 29 кронштейна 28, и в его конце, находящемся внутри приемной бобышки 19, установлена с возможностью регулирования в осевом направлении посредством резьбы с контргайкой 50 вилка 51, в которой установлен с возможностью вращения отслеживающий ролик 52, имеющий возможность взаимодействовать при работе с наматываемой лентой 20.

В соответствующих резьбовых отверстиях ползунов 44 и 45 жестко закреплены своими резьбовыми концами с контргайками 53 тяги 54. Концы тяг 54 снабжены квадратными хвостовиками 55. Тяги 54 проходят сквозь отверстия 56, выполненные в перегородках 57, жестко закрепленных на пластине 29 кронштейна 28. Один из ползунов 44

или 45 может быть подпружинен в сторону от перегородок 57 пружинами 58, установленными на тягах 54. При этом одни концы пружин 58 упираются в соответствующий

ползун 44 или 45, а другие - в соответствующие перегородки 57. В зависимости от того, с какой стороны катушки 23 приемной бобины 19 размещены отслеживающий ролик 52 и пружины 58 на тянах 54, ползуны 44 или 45 могут занимать одно из двух начальных по0 ложений перед началом работы устройства - верхнее «В и нижнее «Н.

Ведомый ролик 16 дискового вариатора 15 установлен на вертикальном валу 40 с возможностью возвратно-поступательного

перемещения вдоль вала 40 по скользящей шпонке 59. Ведомый ролик 16 размещен, кроме того, в отверстии 60 нижнего ползуна 45 с возможностью вращения относительно этого ползуна вместе с вертикальным валом 40, а на противоположном конце ва0 ла 40 установлен также с возможностью вертикального перемещения дополнительный опорный ролик 61, размещенный, кроме того, в отверстии 60 верхнего ползуна 44 с возможностью вращения относительно

5 него. В ведомом ролике 16 дискового вариатора 15 выполнено резьбовое отверстие 62, и он может жестко фиксироваться от вертикального смещения на валу 40 посредством винта 63, который стопорится в этом положении обычными средствами.

0 Вертикальный вал 40 кинематически связан с валом 21 приемной бобины 19 конической зубчатой передачей 64. Посередине между шпонками 59 размещена поддерживающая опора 65, жестко закрепленная на пластине 29 кронштейна 28. На валу 21 при5 емной бобины 19 размещена также с возможностью вращения относительно вала 21 звездочка 66 цепной передачи 67, посредством которой вал 21 приемной бобины 19 кинематически связан с валами 32 подающих бобин 31.

Одна из стенок 68 каждой подающей бобины 31 выполнена съемной и наживлена на резьбовом конце 69 втулки 38 стойки 39. Стенка 68 снабжена радиальными пазами 70 взаимодействующими с ответными высту5 пами 71, выполненными на торце катушки 36 подающей бобины 31. Стенка 68 снабжена регулируемым упором 72, выполненным в виде винта. На втулке 38 стойки 39 размещена пружина 73 кручения, один конец 74 которой жестко закреплен в гнезде 75 втулки 38, а

0 другой конец 76 имеет возможность взаимодействовать кратковременно при работе с регулируемым упором 72 стенки 68.

Звездочки 77 цепной передачи 67 установлены на валах 32 свободно и снабжены кулачками 78, которые вместе с ответной

5 полумуфтой 79 образуют кулачковую сцепную муфту 80. Полумуфта 79 установлена на валу 32 на шпонке 81 с возможностью перемещения вдоль оси вала 32 и фиксации

в рабочем положении винтом 82. На кронштейне 83 стойки 39 жестко закреплен электромагнит 84, якорь 85 которого связан с упором 86, который при работе кратковременно взаимодействует с концом 76 пружины 73 кручения.

Устройство снабжено желобами 87 и 88 для подачи ленты 20 от подающих бобин 31 к приемной бобине 19. Желоб 87 выполнен коробчатого сечения и снабжен прорезью 89, в которой размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения нож 90, связанный с якорем 91 приводного электромагнита 92, закрепленного на кронштейне 93 стойки 39. Желоб 88 закреплен на рычаге 94, который шарнирно размещен на оси 95, закрепленной в кронштейне 96 стойки 39 и подпружинен вверх пружиной 97 кручения.

Толкатель 9 снабжен на конце установленным с возможностью вращения роликом 98, взаимодействующим с наматываемой лентой 20, и подпружинен в сторону приемной бобины 19 относительно стойки 11 корпуса 1 пружиной 99. Ступица 100 звездочки 66 на валу 21 может быть жестко связана со ступицей конического колеса 101 зубчатой передачи 64 с помощью винта 102, конец которого в этом случае входит в отверстие, выполненное в ступице зубчатого колеса 101.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы проводится ряд настроечных и регулировочных работ. Вначале устанавливаются верхняя и нижняя подающие бобины 3). В зависимости от очередности их работы настройка их осуществляется по-разному. Предположим, что с включением устройства в работу вначале должна вступать нижняя подающая бобина 31. На вал 32 устанавливается стенка 68, в данном случае не наживляемая на резьбовой конец 69 втулки 38 стойки 39. Упор 72 стенки 68 утоплен в ее резьбовом отверстии и не касается конца 76 пружины 73. Затем на вал 32 устанавливается катушка 36 с лентой 20 и фиксируется в этом положении гайкой 33. Конец ленты 20 пропускается по желобу 88 и закрепляется на катушке 23 приемной бобины 19. При этом выступы 71 катушки 36 входят в радиальные пазы 70 стенки 68. Кулачки 78 кулачковой муфты 80 разомкнуты.

Если верхняя подающая бобина 31 вступает в работу не одновременно с нижней, а позже, то настройка ее производится по- другому. Стенка 68 верхней подающей бобины 31 наживляется на резьбовую часть 69 соответствующей втулки 38 стойки 39. При этом упор 72 стенки 68 взаимодействует с концом 76 пружины 73 и взводит ее. В этом положении конец 76 пружины 73 удерживается упором 86, жестко связанным с якорем 85 электромагнита 84, который находится в выдвинутом положении. Затем на вал 32

также надевается катушка 36 с лентой 20 до упора внутренним буртиком в стенке 35 в торец вала 32 и жестко фиксируется гайкой 33 в этом положении. Выступы 71 на торце катушки 36 в этом случае лишь слегка входят в радиальные пазы 70 стенки 68. Конец ленты 20 пропускается сквозь коробчатый желоб 87. и его конец выступает кз нижней части желоба 87. Кулачки 78 кулачковой муфты 80 также разомкнуты. Обе подающие бобины 31, верхняя и нижняя, готовы к работе.

Затем настраивается узел бесступенчатого регулирования скорости вращения приемной бобины 19. При этом возможны три

варианта. Первый - держатель 48 отслеживающего ролика 52 устанавливается в квадратное гнездо 46 бобышки нижнего ползуна 45. В этом случае будет иметь место плавное увеличение скорости вращения приемной бобины 19. Второй - держатель 48 отсле0 живающего ролика 52 устанавливается в квадратное гнездо 46 бобышки верхнего ползуна 44. В этом случае при работе устройства будет иметь место плавное уменьшение скорости вращения приемной бобины 19. И,

5 наконец, когда требуется постоянная скорость вращения приемной бобины 19, отслеживающий ролик 52 снимается, а ведомый ролик 16 дискового вариатора 15 жестко закрепляется на вертикальном валу 40 в положении, по высоте соответствующем тре0 буемой скорости вращения приемной бобины 19.

Предположим, что держатель 48 вставляется в квадратное гнездо 46 бобышки нижнего ползуна 45 (см. фиг. 3). В этом случае пружины 58 размещаются на тягах 54 со

5 стороны верхнего ползуна 44 таким образом, что один их конец взаимодействует с верхним ползуном 44, а другой - с перегородками 57. Так как ползуны 44 и 45 связаны с тягами 54 жестко посредством резьбы, то

„ вся система, состоящая из ползунов 44 и 45 соответственно с роликом 61 и ведомым роликом 16 дискового вариатора 15 и тяг 54, устанавливается под действием пружин 58 в верхнее положение «В. Затем на вал 21 устанавливается катушка 23 приемной боби5 ны 19. Конец ленты 20 нижней подающей бобины 31 заправляется в косой паз 26 в стенке катушки 23. Для большей надежности захвата конца ленты 20 вал 21 вместе с катушкой 23 может быть провернут на 2-3 оборота вручную или с помощью привода 13

0 в настроечном режиме. Затем устанавливается съемная стенка 25, и катушка 23 жестко фиксируется на валу 21 посредством гайки 22.

Шприц 3 заправляется препаратом и устанавливается в стойке 2 таким образом, чтобы его шток 7 взаимодействовал своей головкой с захватом 8, жестко закрепленным на толкателе 9. В случае необходимости заправку шприца 3 легко можно осуществить.

не вынимая его из стойки 2. Устройство готово к работе.

Включается привод 13 устройства. Вращение от привода 13 через дисковый вариатор 15 и коническую зубчатую передачу 64 передается на вал 21, и лента 20 начинает наматываться на катушку 23 приемной бобины 19. В процессе намотки ленты 20 ролик 98 толкателя 9, постоянно взаимодействующий с наматываемой лентой 20 под действием пружины 99, начинает перемещать толкатель 9, а вместе с ним и шток 7 шприца 3 вправо, вытесняя препарат из шприца 3. Одновременно с этим отслеживающий ролик 52, который также постоянно контактирует с наматываемой лентой 20 под действием пружин 58, постепенно отжимается вниз по мере увеличения числа слоев ленты 20 на приемной бобине 19. При этом вместе с роликом 52, установленным в держателе -48, плавно смещаются вниз и ползуны 44 и 45 с ведомым роликом 16 дискового вариатора 15. Так как вертикальный вал 40 связан постоянно коническим зацеплением 64 с валом 21 приемной бобины 19, то скорость вращения приемной бобины 19 плавно возрастает с увеличением диаметра намотки ленты 20.

Если скорость введения лекарственного препарата в какой-то момент времени нужно ступенчато увеличить, что по заранее заданной программе включается электромагнит 84, втягивающий свой якорь 85. В результате упор 86, жестко связанный с якорем 85 электромагнита 84, освобождает конец 76 пружины 73 кручения, сидящей на втулке 38 стойки 39. В результате взаимодействия конца 76 пружины 73 с упором 72 стенки 68 последняя получает импульс к вращению в сторону разматывания ленты 20. В результате она свертывается с резьбовой части 69 втулки 38 и одновременно с этим вследствие взаимодействия выступов 71 на торце катушки 36 с радиальными пазами 70 проворачивает катушку 36 с лентой 20 на определенный угол. При этом конец ленты 20, выступающий из желоба 87, подается к месту намотки ленты, поступающей с нижней подающей бобины 31 на приемную бобину 19, захватывается и начинает также наматываться на приемную бобину 19. В результате подачи препарата из шприца 3 увеличивается на величину, пропорциональную толщине ленты 20, которая размещается на верхней подающей бобине 31. Длина выступающей части упора 72 подбирается таким образом, что когда стенка 68 сойдет с резьбовой части 69 втулки 38, конец 76 пружины 73 перестает взаимодействовать с упором 72, не препятствуя дальнейшему вращению стенки 68 вместе с катушкой 36 в направлении разматывания ленты 20. Электромагнит 84 отключается, и его якорь 85 с упором 86 возвращается в исходное положение. Жест0

кость и толщина ленты на верхней подающей бобине 31 подбираются соответствующим образом заранее, чтобы обеспечить надежность подачи ленты 20 и изменение подачи лекарственного препарата.

Устройство обеспечивает также и ступенчатое уменьшение скорости подачи лекарственного препарата. Для этого в нужное время по заранее заданной программе срабатывает электромагнит 92, якорь 91 которого был втянут. В результате осуществляется подача ножа 90, жестко связанного с якорем 91, в прорези 89 желоба 87, и лента 20, подаваемая с верхней подающей бобины 31, обрезается. В результате вращение верхней подающей бобины 31 прекращается, и, как только остаток ленты 20 намотается на приемную бобину 19, подача лекарственного препарата ступенчато уменьшается на величину, пропорциональную толщине ленты 20 на верхней подающей бобине 31.

Когда лента 20 перемотается с обеих подающих бобин 31 на приемную бобину 19, срабатывают конечные включатели (не показаны) и привод 13 устройства отключается

Устройство может быть также запрограм- 5 мировано на отключение в любой требуемый момент времени путем настройки элементов электроавтоматики (не показаны).

Подающие 31 и приемная 19 бобины заменяются на новые, и описанный выше процесс проведения инъекции может быть по- 0 вторен.

При необходимости может быть осуществлена обратная перемотка ленты 20 с приемной бобины 19 на одну или сразу на обе подающие бобины 31.

5 Для этого держатель 48 отслеживающего ролика 52 оставляется в квадратном гнезде 46 бобышки нижнего ползуна 45, пружины 58 по-прежнему подпружинивают верхний ползун 44 вверх от перегородок 57.

0 На одной или сразу на обеих подающих бобинах 31 (в зависимости от того, на одну или сразу на две подающие бобины 31 будет производиться обратная перемотка) полумуфты 79 вводят в зацепление с кулачками 78 на торцах звездочек 77 и жестко сто5 порят винтами 82. Проверяют, заправлены ли концы ленты 20 в косые пазы 37 в стенках катушек 36. Винт 102 в ступице 100 звездочки 66 затягивается, жестко фиксируя ступицу 100 по отношению к зубчатому коническому колесу 101.

0 Привод 13 устройства включается на реверс. Вращение с дискового вариатора 15 через вертикальный вал 40, коническую зубчатую передачу 64 передается на звездочку 66, свободно сидящую на валу 21 приемной бобины 19, и далее через цепную пере5 дачу 67 на звездочки 77 и валы 32 подающих бобин 31. Начинается обратная перемотка ленты 20 с приемной бобины 19 на одну или две подающие бобины 31. При этом стенки 68

не накручиваются на резьбовые части 69 втулок 38 пружинами 73, причем, поскольку упоры 72 утоплены, то концы 76 пружин 73 не цепляются за них, а свободно скользят по гладкой стороне стенок 68. По окончании перемотки срабатывает конечный выключатель (не показан) и привод устройства отключается.

В случае, если инъекции надо производить с постепенным уменьшением скорости вращения приемной бобины 19, держатель 48 отслеживающего ролика 52 переставляется в квадратное гнездо 46 бобышки верхнего ползуна 44. Затем контргайки 53 тяг 54 отпускаются. Тяги 54 за квадратные хвостовики 55 выворачиваются из резьбовых отверстий верхнего ползуна 44, и пружины 58 снимаются. После этого тяги 54 вворачиваются в резьбовые отверстия верхнего ползуна 44, а противоположные концы тяг 54 выворачиваются из резьбовых отверстий нижнего ползуна 45 и на них надеваются пружины 58, после чего тяги 54 устанавливаются на место и контргайки 53 затягиваются. В результате нижний ползун 45 оказывается подпружиненным вниз относительно перегородок 57 и устанавливается в первоначальном нижнем положении «Н, а отслеживающий ролик 52 постоянно прижимается сверху к наматываемой на приемную бобину 19 ленте 20. В дальнейшем весь процесс намотки ленты 20 на приемную бобину и проведение инъекции осуществляются так, как описано выше. Обратная перемотка ленты 20 на подающие бобины 31 может осуществляться при расположении держателя 48 отслеживающего ролика 52 в квадратном гнезде 46 бобышки верхнего ползуна 44, как это описано выше.

В том случае, если требуется постоянная скорость вращения приемной бобины 19, а значит, и постоянная подача препарата из шприца 3 при проведении инъекций, отслеживающий ролик 52 вместе с держателем 48 снимается. Ведомый ролик 16 дискового вариатора 15 устанавливается на вертикальном валу 40 на нужной высоте (в зависимости от требуемой подачи препарата и фиксируется в этом положении винтом 63. и затем устройство работает так, как описано выше.

Формула изобретения

1. Устройство, для проведения инъекций, содержащее корпус, закрепленный в нем шприц, шток которого связан с толкателем, установленным в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и привод, кинематически связанный с толкателем посредством механизма передачи, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения автоматически как ступенчатого так и бесступенчатого регулирования скорости введения лекарственных веществ, повышения точности введения лекарственных

веществ, механизм передачи выполнен в виде дискового вариатора, состоящего из приводного диска, установленного в корпусе с возможностью вращения и кинематически связанного с приводом и ведомым роликом,

Q а также приемной бобины для ленты, размещенной с возможностью съема и фиксации на валу, установленном с возможностью вращения во втулке кронштейна, жестко закрепленного на корпусе, подающих бобин для ленты со стенками, кинематически связанных с приемной бобиной и размещенных с возможностью съема и фиксации на валах, установленных с возможностью вращения в стойке корпуса, и узла регулирования скорости вращения приемной бобины, размеQ щенной между дисковым вариатором и кронштейном и выполненного в виде вала, установленного с возможностью вращения в кронштейне параллельно приводному диску, направляющих, жестко закрепленных на кронштейне, двух ползунов, установленных

5 с возможностью возвратно-поступательного перемещения на направляющих по разные стороны от втулки кронштейна, отслеживающего ролика, имеющего возможность взаимодействия с лентой приемной бобины и поочередного закрепления на ползунах,

° и подпружиненных тяг, закрепленных своими концами на ползунах, при этом верхний ролик установлен на валу узла регулирования с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль него и размещен в одном из ползунов с возможностью вращения относительно последнего совместно с валом узла регулирования, который кинематически связан с валом приемной бобины, кинематически связанным с валами подающих бобин.

0

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что одна из стенок подающей бобины выполнена съемной и снабжена регулируемым упором и радиальными пазами, в которых имеют возможность размещения выступы,

5 выполненные на соответствующей торцовой поверхности этой бобины, при этом на валу подающей бобины закреплены пружина кручения, которая имеет возможность взаимодействия с регулируемым упором, и кулачковая сцепная муфта, связанная через цепную передачу со звездочкой, выполненной на валу приемной бобины.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на стойке корпуса закреплены желоб для подачи ленты к приемной бобине и нож

с для отрезания ленты, имеющий возможность возвратно-постунательного перемещения.

5

0

CNJ э

«VIт со оо о со СО

if

РМ

«NJ

I

25

Изобретение относится к электромеханическим приборам для управления медицинскими шприцами, служащим для постоянной подачи точно в течение длительного времени определенных колиеств жидкостей, которые необходимо регулировать в широком диапазоне и точно воспроизводить. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет обеспечения автоматически как ступенчатого, так и бесступенчатого регулирования скорости введения лекарственных веществ и повышение точности введения лекарственных веществ. Устройство содержит размещенные на корпусе 1 дисковый вариатор с приводом, приемную бобину 19, ленты 20, подающие бобины 31, узел регулирования скорости вращения приемной бобины и шприц 3, шток 7 которого связан с толкателем 9, ролик 98 которого взаимодействует с наматываемой на приемную бобину лентой 20. При наматывании ленты на приемную бобину толкатель 9 перемещается вместе со штоком 7 шприца 3. Плавное бесступенчатое регулирование скорости подачи лекарственного препарата обеспечивается узлом регулирования скорости вращения приемной бобины. Ступенчатое регулирование скорости обеспечивается поочередным вступлением в работу подающих бобин 31, а также наличием ножа для резки ленты 20, расположенного в пазу желоба 87, размещенного на стойке корпуса 2. 2 з. п. ф-лы, 7 ил. fi /)

Фиг.З

6-6

19

Г-Г

59

Фиг.6

Hi

/35/77 1981

70

Фиг. 5

29

Фиг.7