Инфузионный прибор для управления инъекционными шприцами Советский патент 1982 года по МПК A61M5/00 

большим недостатком таких инфузионffHX приборов. Так, например, если ступень 1 имеет объемную подачу 1 мл/ч, то объ емная подача при пере1 лючении яа ступень 2 увеличивается только на 1мл/ч, при переключении со ступени, 9 на ступень 10 - до 256 мл/ч, faКИМ образом, первые ступени лежат, настолько близко друг к Другу, что в такой плотности они почти не требуются. Последние ступени, напротив, слишком удалены друг от друга, чтобы обеспечивать требования инфузионной терапии. Известный инфузионный прибор с электроме ханическим приводом {при диапазоне величины подачи 1:1000 имеет 10 регулируемых величин подачи 0,6; 1,2; 3,0; 6,0; 12; 30; 60,; 120; 300 и 600 мл/ч. Этот недостаток инфузионных приборов ограничивает возможность их применения. В описании изобретения DE-OS 2033345 описывается инфузионный прибор, в котором в-качестве исполни тельного механизма применяется трензельная передача, названная также передачей Нортона. Такой прибор имеет удачиую геометрическую последовательность ступеней, обеспечивающую упорядочение некоторого числа различ ных по отно1иёнию друг к другу переда точных отнсмиений. Недостатком данйой передачи является, очень ограниченн{ай диапазон регулирования и, как результат, ограни ченный диапазон подачи инфузионного прибора. Разные передаточные отнсхиения можно получить лишь при разных по величине зубчатых колесах, насаженных на вал. Большой диапазон регу лирования достигается увеличением габаритных размеров передачи. Однако инфузионные приборы дЬлжны;быть небольшими и удобными в обращении. Кро ме того, очень ве,пики зкономические затраты. Цель изобретения - создание элект ромеханического инфузионного прибора не имеющего перечисленных недостатков, при небольи-тх экономических зат ратах. В основу изобретения положена задача точного воспроизведения для нифузионного прибора регулируемой величины подачи в единицу времени в большом диапазоне с болы-отм числом небольших ступеней применения извест ных передач. Этот инфузионный прибор должен быть простым и надежным по сравнению с возможными его вариан- тами, а также относительно дешевым. Хроме того, подача жидкости должна производиться непрерывно. Поставленная цель достигается тем что в механизме подачи соосно с ходовым винтом и разъемной маточной гайкой расположен ишицевой вал и зуб чатое колесо шлицевого вала. Зубчатое колесо шлицевого вала находится в зацеплении с зубчатым колесом разъемной маточной гайки, причем на полом валу смонтирована с возможностью вращения втулка с несколькими различными по диаметру, жестко связанными с втулкой зубчатыми колесами и многортупенчато (9-10-ступенчато) располдженныгли ведущими колесами. а смонтированные в полых валах стержни пере- , ключения имеют фиксируемые в полых валах кулачки. Как приводная сторона зубчатой передачи с вытяжной шпонкой в полом валу и стержнем переключения, так и выгодная сторона зубчатой передачи имеют вытяжную шпонку со стержнем переключения. На полом валу еще одно зубчатое колесо взаимодействует с зафиксированным на ходовом виНте зубчатым колесом, образуя механизм подачи. Это зубчатое колесо через перебор приводит в движение ходовой винт. Между п6л1Ф« и шлицевым валами расположен перебор шлицевого вала, передаточное отношение которого во много раз (преимуиественно в 1Q раз больше передаточного отношения перебора, расположенного между полым валоми хЬдовнм винтом. На валу, который приводит правую часть сдвоенной муфты свободного хода и жестко соединен с этой приводной частью, смонтирована с возможностью вращения втулка с несколькими зубчатьми колесами, расположёнными главным образом 9-ступенчато и соединенными с втулкой, и жестко соединенной с втулкой приводной частью сдвоенной муфты свободного хода. На втулку насажена с возможностью вращения левая пр иводная часть сдвоенной муфты свободного хода, приводимая посредством перебора муфты, причем зубчатые передачи включены рядом друг с.другом, и зубчатое колесо, приводит в движение З5 бчатую передачу. Приводные зубчатые колеса зафиксированы на втулке, которая смонтирована на полом валу„с возможностью вращения. Приводные колеса на другом полом валу также расположены с . возможностью вращения и могут переключаться при помощи другой вытяжной шпонки стержнем переключения. Поль1й вал предохраняет от вращения фиксируемый кулачок. Зубчатые колеса на полом валу через зубчатое колесо взаимодействуют со шлицевым валом, а через зубчатое колесо над перебором муфты - со сдвоенной муф- той свободного хода. Более подробно изобретение должно бьггь пояснено на примерах. На фиг. 1 изображена схематическая конструкция инфузионного прибора с двумя последовательно включен- ными линейными зубчатыми передачам на фиг. 2 - то же,С двумя включенными рядом линейными зубчатыми пере дачами и дифференциальной винтовой передачей как частью механизма подачи; на фиг. 3 - то же, с двумя включенными рядом зубчатыми передачами и со сдвоенной муфтой свобод,ного хода, включенной между обеими передачами или между синхронныг..„.игателем с пpифлaHJ.pвaнным редуктором и одной из двух передач. Согласно фиг. 1 в верхней части корпуса 1 инфузионного прибора lunpH 2 с поршнем 3 смонтирован между опо рой шприца 4И салазками 5. Механиз подачи состоит из салаГзбк 5, разъем ной маточной гайки б и ходового винта 7. В нижней части корпуса 1 смонтирован синхронный двигатель с прифланцованным редуктором 8, на валу $ которого расположена 10-ступенчатая зубчатая передача 10. Зубчатые колеса зубчатой передачи 10 постоянно находятся в зацеплении др с другом. Выходная сторона зубчатой передачи 10 оснащена вытяжной t-moHкой 11 и имеет стержень 12 переключения. Поэтому возмохкно вращение пр водных зубчатых колес 13 зубчатой передачи 10, насаженных на полый вал 14. Кроме приводных зубчатых ко лес.13, на полом валу 14 укреплена приводная сторона другой 3-ступенча той зубчатой передачи 15. Выходная сторона этой зубчатой передачи имее вытяжную шпонку 16 со стержнем 17 переключения, причем ведомые зубчатые колеса расположены с возможйостью вращения, на полом валу 19. Н полый вал 19 насажено другое зубчатое колесо 20, которое Зацепляется с зафиксированным на ходовом винте 7 зу бчатым колесом 21. Десять пар зубчатых колес зубчатой передачи 10 имеют десять переда точных от ношений .U . ... . и 10, кото pJBieno отношению Друг к другу линейнь 1:2:3: . . . 10 (U,-f 1:3; и.г 2:3; .10:3). Если вал 9 синхронного двигателя 8 с прифланцованным редуктором вращается со 3 об/мин., то с помощью 10-ступенчатой зубчатой передачи 10 согласно положению стержня 12 переключения может быть установлено выходное число оборотов 1, 2 ... | 10 об/мин. Следующая зубчатая передача 15 позволяет согласно положению стержня 12 переключения устанавливать передаточные отношения 1 Il 1:5 или 1:1,0. Так как зуб чатые передачи 10 и 15 включены последовательно, то передаточные отно шения умножаются.. Благодаря различно выбираемым зацеплениям вытяжной шпонки 11 и. 16 может быть установлено большое число по-разному действующих на механизм подачи число сэборотов привода. В верхней части корпуса 1 инфузионного прибора смонтирован шприц 2 (фиг. 2). В данном случае механизм подачи состоит из, салазок 5, разъемной маточной гайки 6,ходового винта 7, риицевого вала 22 и зубчатого колеса 23 шлицевого вала. В нижней части корпуса 1 инфузионного прибора расположён синхронный двигатель 8 J с прифланцованным редуктором, вал 9 которого является опорой для 9-ступенчатой зубчатой передачи 24. Зубчатые колеса постоянно находятся в зацеплении друг с другом. Выходная сторона зубчатой передачи 24 имеет вытяжную шпонку 25 со стержнем 26 переключения. Кроме того, предусмотрена нулевая ступень переключения при которой ни. ОДНО из девяти привод.ных зубчатых колес 27 не соединено с. полым валом 28. . При нулевой ступени переключения полый вал .28 предохраняется от. вращения фиксируемым кулачком 29. Приводные зубчатые колеса 27 расположены на полом валу 28 с возможностью вращения. . На вал 9 синхронного двигателя 8 с прифланцованным редуктором насажено другое зубчатое колесо 30, кото.рое входит в зацепление с зуёчатым колесом другой зубчатой передачи 31. Ее приводные зубчатые колеса соединены с втулкой 32, которая смонтирована на полом валу 28 с возможностью вращения. Ведомые зубчатые колеса зубчатой передачи 31 благодаря вытяжной ьшонке 33 расположены с возможностью включения посредством стерл ня 34 переключения и с во.зможностью вращения на полом алу 35. Зубчатая передача также имеет одну, выполненную, как и в зубчатой передаче 24, нулевую ступень, переключения. Зубча,тое колесо 36 перебора шлицевого вала, насаженное на полый вал 35, взаимoдisйqтвyeт с зубчатым колесом 37 шлицевого вала 22 механизма подачи. На полый вал 28 выходной стороны зубчатой передачи 24 насажено другое зубчатое колесо 38, которое через передаточньШ механизм 39 приводит в движение ходовой винт 7. На шлицевой вал насажено зубчатое колесо шлицевого вала 23, которое входит в зацепление с зубчатыгл колесом 40 маточной гайки б, П13иводящей в движение салазки 5. При такой форме исполнения подачу салазок вызывает дифференци-. альная винтовая передача..Зубчатая передача 24 имеет 9 пар зубчатых ко- . ес с передаточным отношением . ..йд9, которые находятся в линейной зависимости (1:2:3 ... 9). Передаточный механизм 39 имеет передаточное оггнсжпение 1:10. Вал 9 синхронного двигателя 8 с прифпанповантлм редуктором приводится во вращение со скоростью 30 об/мин. На зубчатой передаче 24 можно установить число оборотов привода 10, 20, ... 90 об/мин, на ходовом винте 7 - число оборотов 1, 2, ... 9 об/мин. Зубчатая передача 31 рассчитана для передаточных отноыений и Isl, 1: ... 5. Передаточные отнсмиения ме,жду зубчатым колесом 30 и зубчатой передачей 31 перебора шлицевого вала,, а также меж ду зубчатьм колесом цшицевого вала -23 и маточной гайкой б - 1:1. В ре- |3ультате пять ступеней зубчатой пере дачи 31 дают 10, 20, ... 50 об/мин на маточной гайке б. Так как в этом примере зубчатые передачи 24 и 31 включены рядом, их передаточные отно шения суммируются. Кроме того, сум мйруются также установленные числа оборртов ходового винта 7 и маточной гайки 6. Инфузионный прибор такой конструкции, имиощий только 14 кинематических пар зубчатых колес, поз воляет устанавливать 59 подач при диапазоне 1:59 и имеет ,59 линейно ра положенных ступеней переключения. Б примере исполнения согласно фиг. 3 привод и передача также распо ложены в нижней части корпуса 1. Син хронный двигатель 8 с прифланцованным редуктором, как и на фиг. 2, при водит дифферешдаальную винтовую пере дачу механизма подачи через двб расп ложенные рядом зубчатые передачи 41 и 42. Зубчатая передача 41 по конструкции и своей функции соответствует зубчатой передаче 24 (фиг. 2). Только девять приводных зубчатых колес не соединены с валом 9 жестко. Они .насажены на втулку 44, которая смонтщювана- на валу 9 с возможностью вращения. Вал 9 захватывает втулку 4 через муфту 45 свободного хода. Кроме того, на валу 9 расположено зубча .е колесо 46, которое приводит зуб чатую передачу 42. Приводные зубчатые колеса 47 зубчатой передачи 42 укре лены на втулке 49, которая смонтирована на полом валу 48 с возможностью вращения. Выходные зубчатые колеса 51 зубчатой передачи 42 расположены с возможностью вращения на полом валу 54 и переключаются с помощью вытяжной шпонки 52 стержнем 53. Зубчатая передача 42, кроме того, имебт .нулевую ступень пepekлючёния. В этой :ступени переключения полый вал 54 предохраняется от вращения фиксиру- емчал кулачкся5 50. Кроме того, на полом валу 54 укреплены зубчатые колеса 55 и 56. Зубчатое колесо 55 через перебор шлицевого вала 57 находится в зацеплении с сидящим на шли цевом валу 58 зубчатым колесом-59. Зубчатое колесо 56 приводит во вращение муфту 45 свободного хода через муфты 60. Зубчатая передача 42, кроме нулевого положения, имеет три ступени переключения с передаточными отношениями U5 1:1, 1:3, 1:9, которые передают на маточную -гайку 6 числа оборотов ГО, 30 и 90 об/мин при числе оборотов синхронного двигателя 830 об/мин. Передаточное отноиение зубчатого колеса 46 по отношению к зубчатой передаче 42 выбрано 3:1, а перебора шпицевого вала .57 - 1:3. Кроме того, зубчатая передача 42 передает через перебор муфты 60 с лередаточным отношением 2:1 числа оборотов 60, 180, 540 об/мин на муфту 45 свободного хода. При нулевой ступени переключения зубчатой передачи 42 синхронный двигатель 8 приводит зубчатую передачу 41 через вал 9, муфту 45 свободного хода. Если включены ступени 1, 2 или 3, то вращающий момент синхронного двигате--ля 8 в соответствии с установленной ступенью переключения передается на зубчатую передачу 41 через зубчатую передачу 42, передаточный механизм муфты 60 и муфту 45 свободного хода. Вследствие этого число оборотов на входе зубчатой передачи41 не является, как на фиг. 2, постоянным, а в соответствии со ступенями Переключения составляет, например, 30, 60, 180 и 540 об/мин. В четырех комбинациях число оборотов ходового винта 7 различно и составляет 1, 2, ... 9; 2, 4, ... 18; 6, 12, ... 54 и 18, 36, ... 162 об/мин. Благодаря такой конструкции инфузионного прибора посредством 12 пар колес передачи можно устанавливать 39 раз личных подач в диапазоне величины пёГ- . дачи 1:251. Диапазон беЛичины подачи можно расширить описанным образом без увеличения числа пар или ступеней « передачи. Зубчатую передачу 42 в отношении числа и передаточного отношения зубчатых пар можно варьировать в широких пределах. Благодаря-такой форме испрлнения в широких пределах могут также варьироваться число, величина устанавливаемых подач, их ди-. апазон. Эконсашческие затраты на осуществление изобретения согласно фиг. 1-3 относительно небольшие, так как для всех ступеней передачи могут применяться зубчатые пары линейной о.сновной передачи. Инфузионные приборы предлагаемой конструкции в отношении числа устанавливаемых подач в единицу бремени, промежутков между ступенями этих подач и диапазона подач удовлетворяют всем Встречающимся в инфузионной те рапии случаям применения.

Формула изобретения

;1. ЛНФУЗИОННЫЙ прибор ДЛЯ уПрЭВ;ления инъек1Ц1онньши шприцами, содер; жащий корпус, опору для шприца, механизм подачи, синхронный двигатель 5 чи передачу, отличаю щи и с я тем, что механизм подаЧи. содержит расположенный соосно с ходовым винтом 7 и разъемной гай.кой б шпицеВои вал 22 с зубчатым колесом 23, Ю разъемную гайку б с зубчатым колесом 40, взаимодействующую с зубчатым Jкpлecoм 23, валы 28, 48, на J oтopыx с возможностью вращения смонтированы втулки 32, 49 с зубчатыми колесами ,15 и несколькими, преивдтдественнр 9-10, ступенчато расположенными ведомыми колесами 13 и 27, установленные на полых ,валах 28, 35, 48, 54 стержни 26, 34,53, переключения, которые име-г 20 ЮТ фиксируемые : в валах; жулачки 29, 50, при этом выходная часть зубчатых передач 10, 24 снабжена вытяжными шпонками 11, 25 со стержнями переключения 12, 26, устанорленными в полых 25 валах 14, 28, выходная часть зубчатой передачи 15 снабжена вытяжными шпонками 16, 33 со стержнями переключения 17, 34, а на полом валу 19 установлено зубчатое колесо 20, взаимодей-- ствующее со смонтированным на ходовом винте. 7 зубчатым колесом 21.

2.Прибор по п. 1, о т л И ч аю щ и и с я тем, что зубчатое колесо соединено с ходовым винтом 7 по- . средством передаточного механизма 39.

3.Прибор по п. 1, .о т л и ч а- ю щи и с я .тем, что.между валом 35 и шлицевым валом 22,а также между валом 28 и ходовым механизмом установлены передаточные механизмы, при |этом передаточное отношение первого механизма больше Щ)едрочтительно в ;10 раз передаточного отношения второго Механизма.

4. Прибор по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что на валу 9 механизма передачи, соединенном с правой приводной Чаетьк) свободного хода 45,.смрятированй втулка 44 с несколькими, преимущественно с девятью ступенчато расположенными жестко связаншлми с 44 зубчатыми колесами 43 i лева; йриводная часть муфты 45 через перед аточный механизм 60 жестко соединена с втулкой

.44, зубчатые передачи 41, 42 расположены рядом одна с другой, зубчатое колесо 46 взаимодействует с зубчатой передачей 42, приводные зубчатые ко;леса 47 укреплены на втулке 49, смонтированной на полом валу 48, ведомые колеса 51 расположены с возможностью вращения на полом валу 54 и перекл - чёййя с помощью вытяжной мйонки 52 стержнем 53 переключения. . 5. Прибор по п. 4, о т л и ч аю щ и и с я тем, что пол1-1й вал 54 имеет предохранительный фиксирующий

кулачек 50 и зубчатые колеса 55, 56, которые через зубчатое колесо 59 взаимодействуют со шлицевьм валом 58, а через зубчатое колесо 56 с передаточным механизмом муфты 60 . со сдвоенной муфтой свободного хода

45. .

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством-по изобретательству Германской Демократической Республики.

W

: Illllll yV

Т

/

10

11

1

8

fa.. 4

Zi

xJ.

.ЖПщ//

J,

.--- - TTMini L/ /

I- yJT- /

I «X.

«

.l

ut.3