一次性泵送系統和聯接器的製作方法

2023-12-08 08:17:36

專利名稱：一次性泵送系統和聯接器的製作方法
一次性泵送系統和聯接器
背景技術：
生理鹽水的高壓噴射可用於清除創傷傷ロ、慢性傷口和其它軟組織損傷，同時不傷害健康組織並促進康復過程。傷ロ清創系統包括向一次性手持裝置提供動カ的控制臺。手持裝置包括具有流體供給管路的泵送組件、用於增壓流體的活塞組件以及將高壓流體傳遞到手持裝置手持件的高壓出口軟管。泵送組件由往複線性衝程提供動力。控制臺產生超過600W的功率(0. 8 HP)和2000磅的力，並且該泵將流體往上增壓至17，300 psi。

發明內容
在ー個方面，例如，用於接納例如驅動控制臺的推桿的一次性泵送系統的聯接系統包括外殼和活塞，外殼限定了具有斜壁的內部通道，活塞被接納在內部通道內。活塞包括布置在通道內以由斜壁作用而接合推桿的至少ー個柔性部件。
在另一方面，用於接納推桿的聯接系統包括限定內部通道的外殼和被接納在內部通道內的活塞。活塞包括布置在通道內以由斜壁作用而接合推桿的至少ー個部件。這些和其它方面可包括下述特徵中的一個或更多。柔性部件是向外偏置的。多個柔性部件被布置在通道內。多個柔性部件中的每ー個被布置在通道內，以由斜壁作用而共同接合推桿。多個柔性部件中的每ー個是向外偏置的。內部通道包括一區域，在該區域內，活塞往復而泵送流體。內部通道為漏鬥形，具有斜壁區域和直徑不變區域。將活塞維持在內部通道內的約束部件突入內部通道中。在另一方面，用於接納推桿的聯接系統包括限定內部通道的外殼和被接納在內部通道內的活塞。這個及其它方面可包括下述特徵中的一個或更多。活塞包括配置成用於聯接和斷開推桿的至少ー個部件。聯接推桿所需的唯一外力是沿第一方向在活塞上的軸向力。斷開推桿所需的唯一外力是沿與第一方向相反的第二方向在活塞上的軸向力。在另一方面，ー種方法包括軸向地推進聯接系統，使得聯接系統的活塞接觸推桿。該活塞被接納在聯接系統的通道內。這個及其它方面可包括下述特徵中的一個或更多。通道具有斜壁。該方法包括進一步軸向地推進聯接系統，使得斜壁對活塞的至少ー個柔性部件起作用而使柔性部件偏斜成與推桿接合。在另一方面，ー種方法包括聯接活塞和推桿。聯接所需的唯一外力是由推桿施加至活塞的軸向力，使得活塞移動成與推桿接合。這個及其它方面可包括下述特徵中的一個或更多。該方法包括斷開活塞和推桿。斷開所需的唯一外力是由推桿施加至活塞的軸向力，使得活塞脫離推桿。在另一方面，流體泵包括外殼、流入球閥、流出球閥以及活塞，外殼具有限定流入室的流入區段和限定流出室的流出區段，流入球閥包括位於流入室中的球，流出球閥包括位於流出室中的球，外殼限定了與流入區段和流出區段流體連通的內部通道，活塞位於內部通道內。活塞被配置成用於泵送流體從流入區段到通道中以及從通道到流出區段中。
這個及其它方面可包括下述特徵中的一個或更多。包括在流入球閥中的球的直徑與流入室的直徑之比為1:1.088。包括在流入球閥中的球的直徑與活塞衝程之比為1:2. 160。內部通道的直徑與包括在流入球閥中的球之比為1:1. 786。流入室的直徑與限定內部通道的外殼的直徑之比為等於或大約1:3. 857。這個及其它方面可包括下述特徵中的一個或更多。流入球閥和流出球閥具有約0.015英寸的衝程。在另一方面，流體泵包括外殼、第一球閥、第二球閥以及活塞，外殼限定了具有斜壁的內部通道、該外殼中的與內部通道流體連通的第一和第二流體流動室，第一球閥包括位於第一流體室內的球，第二球閥包括位於第二流體室內的球，活塞被接納在外殼內。活塞被配置成由斜壁作用而聯接至推桿以隨其移動。活塞的往復移動導致了通過第一流體室的流體流入和通過第二流體室的流體流出。這個及其它方面可包括下述特徵中的一個或更多。活塞包括由斜壁作用的多個向外偏置的部件。內部通道為漏鬥形。 在另一方面，泵送系統包括控制臺，其具有用於接納流體泵的接ロ。控制臺包括被往復驅動的推桿，並且流體泵具有配置成由推桿驅動的活塞。接ロ包括可旋轉套管，並且流體泵具有配合特徵，該配合特徵配置成用於通過將旋轉力施加至該匹配特徵而使可旋轉套管旋轉以及將流體泵鎖定至控制臺和從控制臺解鎖。這個及其它方面可包括具有磁體的控制臺，磁體用於保持可旋轉套管處於鎖定位置。說明書的一個或更多實施方案的細節闡述在下述附圖和描述中。根據描述、附圖和權利要求，說明書的其它特徵和方面將變得顯而易見。


圖I是驅動控制臺(drive console)和泵的透視圖。圖2是移除了控制臺蓋的驅動控制臺和泵的俯視圖。圖3是驅動控制臺的接ロ沿圖2的線3-3截取的端視圖。圖4是泵的側視圖。圖5是在打開位置顯示的控制臺接口和泵的剖視圖。圖5A是在關閉位置顯示的控制臺接口和泵的剖視圖。圖5B是控制臺接ロ的可旋轉套管的透視圖。圖5C是控制臺接ロ的端視圖。圖6是泵的分解圖。圖7是泵的剖視圖。圖8是包括推桿的驅動控制臺的一部分和泵的一部分的剖視圖。圖9-圖11顯示了泵的活塞與驅動控制臺的推桿的聯接。圖12是容納在泵內的泵送構件的剖視圖。圖13和圖13A示出了在圖13的打開位置中和在圖13A的鎖定位置中顯示的控制臺接ロ的鎖定特徵。
具體實施例方式參照圖I和圖2，用於調節流體向例如醫療設備(諸如病床準備裝置)的泵送的泵送系統10包括驅動控制臺12。驅動控制臺12為電機傳動系,其容納馬達14、包括電路的配電板15以及用於驅動推桿18 (圖8)的傳動器16，如參照美國公布申請No. 2003/0125660、2004/0234380和2006/0264808以及WO 2008/083278所描述的，所有這些申請通過其整體引用併入本文中。泵送系統10包括下文進ー步論述的容納閥泵構件的一次性泵20。泵20可移開地與驅動控制臺12的接ロ 22配合，使得泵20的泵構件由推桿18作用而將流體從入口管路24吸入泵20中並且泵送增壓流體通過出ロ管路26以傳遞到醫療設備。參照圖3至圖5，控制臺接ロ 22包括具有面30的外殼23，最外的橢圓孔32穿過該面30延伸。在橢圓孔32後方，外殼23包括圓柱形孔34，其具有比橢圓孔32的較大直徑更大的直徑，使得支架33形成於孔32和34的交叉處。圓柱形孔34接納可相對於外殼23旋轉的套管115，並且為了這個目的而包括軸承125。套管115限定了橢圓孔35和直徑比橢圓孔35的較大直徑更小的圓柱形孔37，使得支架38形成於孔35和37 (圖5B和圖5C)的交叉處。套管115限定了另外的圓柱形孔36。 泵20具有泵外殼40，其帶有圓柱形插入區段42、中心聯接區段44以及把手46。插入區段42被接納於外殼23的孔36內，並且聯接區段44被接納於孔32、35和37內，以將泵20鎖定至控制臺12。聯接區段44包括帶有比聯接的插入區段42的直徑D2更大的直徑Dl的圓柱形部分48。配合特徵例如橢圓凸緣50從部分48向外延伸，其尺寸被構造成以緊密配合的方式被接納在控制臺接ロ 22的橢圓孔35內。為了牢靠地將泵20附接至驅動控制臺12，操作者將圓柱形插入區段42穿過橢圓孔32插入孔36中，泵20的橢圓凸緣50排列成穿過外殼23的橢圓孔32被接納且進入套管115的橢圓孔35中。當泵被插入到泵凸緣50鄰接控制臺接ロ支架38的地方時，操作者將泵把手46旋轉90度，使得凸緣50被鎖定在支架33和38之間(圖5A)。套管115隨著泵20旋轉，從而將凸緣50鎖定在支架33和38之間。為了從驅動控制臺12釋放泵20，操作者使把手46沿相反方向旋轉，以對齊泵凸緣50和孔32，並且從控制臺拉引泵。板116附接至控制臺接ロ 22的套管115的背側，其包括用於將可旋轉套管115保持在鎖定位置的磁體 118 (圖 13)。參照圖5和圖6，泵20包括球閥組件52和推桿一活塞聯接系統54，球閥組件52被接納在中心聯接區段44和圓柱形插入區段42內，推桿ー活塞聯接系統54被接納在圓柱形插入區段42內。球閥組件52包括限定入口通路67和入口閥室69的流入部件66。球80容納在入口閥室69內，並且0形密封件78位於流入部件66的外表面上的凹槽71內。在入口通路67和入ロ閥室69的交叉處形成閥座70。球閥組件52還包括限定出ロ閥室73和出ロ通路75的流出部件68。球80容納在出ロ閥室73內，並且0形密封件78位於流出部件69的外表面上的凹槽71內。濾網82和濾網護圈82a也位於出口閥室73內。中心聯接區段44限定了分別接納部件66、68的孔60、62，並且，圓柱形插入區段42限定了分別接納部件66、68的孔60a、62a。圓柱形插入區段42被接納在中心聯接區段44中的沉孔77內，並且用銷84固定在那裡。泵把手46限定了與入口通路67流體連通的孔56和與出ロ通路75流體連通的孔58。入口管路24和出ロ管路26分別被接納在孔56、58內。
圓柱形插入區段42還限定了流入通路85、流出通路87以及流體室89。在流出通路87和出口閥室73的交叉處形成閥座72。如下文進ー步描述的，在操作中，流體被泵送通過入口管路24進入入口通路67和閥室69中，通過流入通路85且進入流體室89中；以及流體通過流出通路87被泵送出，進入閥室73中且通過出ロ通路75進入出ロ管路26中。還參照圖7，推桿ー活塞聯接系統54包括限定在圓柱形插入件42內的內部通道94。內部通道94具有形成流體室89的圓柱形孔區段91和具有向外斜壁的區段96，使得內部通道94為漏鬥形。內部通道94具有用於接納推桿18的開放端部99。如下文所描述的，活塞86被可滑動地接納在區段91和96內，其包括連接至驅動控制臺的推桿18的四個柔性部件88。約束部件90例如卡環也位於區段96內，其突入通道94中，以阻止活塞滑出插入區段42。如圖8所示，在操作中，活塞86將泵20聯接到推桿18。馬達14和傳動器16導致了推桿18的往復運動，推桿18繼而導致活塞86往復並泵送流體進入及離開泵室89。參照圖9，如上文所描述的，簡單地通過將泵20插入驅動控制臺中以及從驅動控制臺移開泵20 的行為，活塞86的柔性部件88被向外偏置且連接至推桿18和從推桿18斷開。當泵20被插入驅動控制臺中時，推桿18穿過開放端部99進入斜壁區段96，並且活塞86最初接合推桿18。泵沿箭頭A的進ー步前進導致推桿18推動活塞86在箭頭B的方向上(與箭頭A相反，朝向區段91)沿斜壁區段96向下。斜壁區段96起作用而壓縮柔性部件88，直到柔性部件88的鉤狀部件100被接納在推桿18的凹槽101內，從而將活塞86聯接至推桿18 (圖10)。因此，聯接推桿18和活塞86所需的唯一外力是由推桿18沿箭頭B方向施加在活塞86上的軸向力。用這種方式，當被軸向地推進成與推桿18接觸時,活塞86最初接合推桿18，並且，當泵20被進ー步軸向推進時，活塞86與推桿18聯接。一旦泵20被鎖定就位，活塞86的往復運動就發生在圖10和圖11所示的位置之間。如上文所述，為了斷開推桿18和活塞86，泵20從驅動控制臺撤退。泵20沿箭頭B方向的軸向撤退導致活塞86沿箭頭A方向朝著斜壁區段96行迸。當柔性部件88進入斜壁區段96時，柔性部件88由於它們的向外偏置而向外撓曲，釋放推桿18，使得泵20可被完全移開。因此，斷開推桿18和活塞86所需的唯一外力是由推桿18沿箭頭A方向施加在活塞86上的軸向力。在操作中，當推桿18和活塞86聯接時，將活塞從圖11所示位置移動到圖10所示位置把流體從入口管路24拉入流體室89中，並且，將活塞86從圖11所示位置移動到圖10所示位置把加壓流體推出流體室89且到達出ロ管路26。由推桿18賦予活塞86的往復運動起作用而連續地泵送流體。參照圖12，當推桿18的周期運動導致活塞86從上死點(圖11)移動到下死點(圖12)時，流入室球80從閥座70被拉離，使得流體從入ロ管路24被吸入到空腔89中，並且流出球80被拉引成與閥座72接合。當活塞86沿相反方向移動時，流入室球80被推動成與流入室閥座70接合，並且流出球80從閥座72被推離，從而允許通過出ロ管路26的流體流出。進入泵20中的流體的壓カ可為例如高於大氣壓2 psi的氣壓，取決於流體供應袋相對於控制臺的高度。取決於用戶控制的設置，由泵產生並通過附接手持件的噴嘴傳遞的流體壓カ為例如1，882 psi至15，214 psi的範圍。
選擇球閥組件52的構件，以獲得精確的流率和流體壓力。例如，每個流入室和流出室球80的直徑都是0. 125" ±0.0011"。每個球80都是重0.0046盎司的耐磨不鏽鋼球。流入室66和流出室68各具有直徑為0.063" ±0.003"的圓柱形截面。流入閥衝程和流出閥衝程各為0.015"。流入閥座角和流出閥座角各為118° ±2°。球直徑與室直徑之比為1:1. 088。球直徑與活塞衝程之比為1:2. 160。流入室直徑與內部通道94中的空腔之比為1:2. 19。通道直徑與球直徑之比為1:1. 1786，並且流入室直徑與孔直徑之比為1:3. 857。內部通道限定於其中的圓柱形插入件42為I. 2"長，其具有斜壁96的區域為0.45"長。傾斜的角度是8°。附接至流入區段74和流出區段76的圓柱形插入件42的端部在內部通道806中具有90°錐度，該內部通道806具有0.312"的較大直徑。外殼804的外徑是0.358" ±0.002"。這些尺寸的流體泵在0 — 18,000 psi的壓カ範圍內操作，並且在0 — 400 ml/min的流率範圍內泵送流體。其它實施例落在所附權利要求的範圍內。例如，截面形狀可以是正方形、矩形或者所有這些形狀的組合，而不是為圓柱形和橢圓形的泵20和驅動控制臺12的截面形狀。活 塞可具有ー個、兩個、三個或更多柔性部件，而不是包括四個柔性部件88的活塞86。
權利要求
1.一種用於接納推桿的聯接系統，所述聯接系統包括 外殼，其限定內部通道；以及 活塞，其被接納在所述內部通道內，所述活塞包括布置在所述通道內以由壁作用而接合所述推桿的至少一個部件。
2.根據權利要求I所述的聯接系統，其特徵在於，所述內部通道具有斜壁。
3.根據權利要求I和2所述的聯接系統，其特徵在於，所述至少一個部件包括至少一個柔性部件。
4.根據權利要求3所述的聯接系統，其特徵在於，所述柔性部件是向外偏置的。
5.根據權利要求3和4所述的聯接系統，其特徵在於，多個柔性部件被布置在所述通道 內，其中的每一個被布置在所述通道內，以由所述斜壁作用而共同接合所述推桿。
6.根據權利要求5所述的聯接系統，其特徵在於，所述多個柔性部件中的每一個都是向外偏置的。
7.根據權利要求I至6所述的聯接系統，其特徵在於，所述內部通道包括區域，在所述區域內，所述活塞往復而泵送流體。
8.根據權利要求I至7所述的聯接系統，其特徵在於，所述內部通道為漏鬥形。
9.根據權利要求I至8所述的聯接系統，其特徵在於，還包括約束部件，所述約束部件突入所述內部通道中，以維持所述活塞在所述內部通道內。
10.根據權利要求I至9所述的聯接系統，其特徵在於，所述至少一個部件被配置成用於聯接及斷開所述推桿，其中，聯接所述推桿所需的唯一外力是沿第一方向在所述活塞上的軸向力，並且，斷開所述推桿所需的唯一外力是沿與所述第一方向相反的第二方向在所述活塞上的軸向力。
11.一種方法，包括 軸向地推進聯接系統，使得所述聯接系統的活塞接觸推桿，所述活塞被接納在所述聯接系統的通道內，所述通道具有壁；以及 進一步軸向地推進所述聯接系統，使得所述壁對所述活塞的至少一個部件起作用以與所述推桿接合。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述至少一個部件包括柔性部件。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述通道壁是傾斜的，並且所述斜壁對所述活塞的至少一個柔性部件起作用而使所述至少一個柔性部件偏斜成與所述推桿接合。
14.根據權利要求11至13所述的方法，其特徵在於，聯接所述活塞和所述推桿所需的唯一外力是由所述推桿施加至所述活塞的軸向力，使得所述活塞移動成與所述推桿接合；並且，斷開所述活塞和所述推桿所需的唯一外力是由所述推桿施加至所述活塞的軸向力，使得所述活塞脫離所述推桿。
15.一種流體泵，包括 外殼，其具有限定流入室的流入區段和限定流出室的流出區段； 流入球閥，其包括位於所述流入室中的球； 流出球閥，其包括位於所述流出室中的球；所述外殼限定了與所述流入區段和所述流出區段流體連通的內部通道；以及 活塞，其位於所述內部通道內，並且被配置成用於泵送流體從所述流入區段到所述通道中以及從所述通道到所述流出區段中。
16.根據權利要求15所述的流體泵，其特徵在於，包括在所述流入球閥中的球的直徑與所述流入室的直徑之比為1:1. 088，包括在所述流入球閥中的球的直徑與活塞衝程之比為1:2. 160，其中，所述內部通道的直徑與包括在所述流入球閥中的所述球之比為1:1. 1786，並且，所述流入室的直徑與限定所述內部通道的所述外殼的直徑之比為1:3. 857。
17.根據權利要求15和16所述的流體泵，其特徵在於，所述流入球閥和所述流出球閥具有大約0.015英寸的衝程。
18.根據權利要求15至17所述的流體泵，其特徵在於，所述內部通道具有斜壁，並且 所述活塞被配置成由所述斜壁作用而聯接至推桿以隨其移動，其中，所述活塞的往復移動導致了通過所述第一流體室的流體流入和通過所述第二流體室的流體流出。
19.根據權利要求18所述的流體泵，其特徵在於，所述活塞包括由所述斜壁作用的多個向外偏置的部件。
20.根據權利要求15至19所述的流體泵，其特徵在於，所述內部通道為漏鬥形。
21.—種泵送系統,包括 控制臺，其包括用於接納流體泵的接口，所述控制臺包括被往復驅動的推桿，所述接口包括可旋轉套管；以及 所述流體泵，所述流體泵具有配置成由所述推桿驅動的活塞，所述流體泵包括配合特徵，所述配合特徵配置成用於通過將旋轉力施加至所述匹配特徵而使所述可旋轉套管旋轉以及將所述流體泵鎖定至所述控制臺和從所述控制臺解鎖，所述控制臺包括用於保持所述可旋轉套管處於所述鎖定位置的磁體。
全文摘要
一種用於接納推桿的聯接系統，包括外殼和活塞，外殼限定了具有斜壁的內部通道，活塞被接納在該內部通道內。該活塞包括布置在通道內以由斜壁作用而接合推桿的至少一個部件。聯接推桿所需的唯一外力是沿一方向在活塞上的軸向力。斷開推桿所需的唯一外力是沿相反方向在活塞上的軸向力。
文檔編號A61B17/34GK102770086SQ201080064407
公開日2012年11月7日 申請日期2010年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者E.A.戴恩, E.麥克萊恩, F.布素, M.J.薩利納斯, S.J.艾伯特 申請人:史密夫和內修有限公司