CN102770086A - 一次性泵送系统和联接器 - Google Patents

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Abstract

一种用于接纳推杆的联接系统，包括外壳和活塞，外壳限定了具有斜壁的内部通道，活塞被接纳在该内部通道内。该活塞包括布置在通道内以由斜壁作用而接合推杆的至少一个部件。联接推杆所需的唯一外力是沿一方向在活塞上的轴向力。断开推杆所需的唯一外力是沿相反方向在活塞上的轴向力。

Description

一次性泵送系统和联接器
背景技术
生理盐水的高压喷射可用于清除创伤伤口、慢性伤口和其它软组织损伤，同时不伤害健康组织并促进康复过程。伤口清创系统包括向一次性手持装置提供动力的控制台。手持装置包括具有流体供给管路的泵送组件、用于增压流体的活塞组件以及将高压流体传递到手持装置手持件的高压出口软管。泵送组件由往复线性冲程提供动力。控制台产生超过600W的功率(0.8 HP)和2000磅的力，并且该泵将流体往上增压至17,300 psi。
发明内容
在一个方面，例如，用于接纳例如驱动控制台的推杆的一次性泵送系统的联接系统包括外壳和活塞，外壳限定了具有斜壁的内部通道，活塞被接纳在内部通道内。活塞包括布置在通道内以由斜壁作用而接合推杆的至少一个柔性部件。
在另一方面，用于接纳推杆的联接系统包括限定内部通道的外壳和被接纳在内部通道内的活塞。活塞包括布置在通道内以由斜壁作用而接合推杆的至少一个部件。
这些和其它方面可包括下述特征中的一个或更多。柔性部件是向外偏置的。多个柔性部件被布置在通道内。多个柔性部件中的每一个被布置在通道内，以由斜壁作用而共同接合推杆。多个柔性部件中的每一个是向外偏置的。内部通道包括一区域，在该区域内，活塞往复而泵送流体。内部通道为漏斗形，具有斜壁区域和直径不变区域。将活塞维持在内部通道内的约束部件突入内部通道中。
在另一方面，用于接纳推杆的联接系统包括限定内部通道的外壳和被接纳在内部通道内的活塞。
这个及其它方面可包括下述特征中的一个或更多。活塞包括配置成用于联接和断开推杆的至少一个部件。联接推杆所需的唯一外力是沿第一方向在活塞上的轴向力。断开推杆所需的唯一外力是沿与第一方向相反的第二方向在活塞上的轴向力。
在另一方面，一种方法包括轴向地推进联接系统，使得联接系统的活塞接触推杆。该活塞被接纳在联接系统的通道内。
这个及其它方面可包括下述特征中的一个或更多。通道具有斜壁。该方法包括进一步轴向地推进联接系统，使得斜壁对活塞的至少一个柔性部件起作用而使柔性部件偏斜成与推杆接合。
在另一方面，一种方法包括联接活塞和推杆。联接所需的唯一外力是由推杆施加至活塞的轴向力，使得活塞移动成与推杆接合。
这个及其它方面可包括下述特征中的一个或更多。该方法包括断开活塞和推杆。断开所需的唯一外力是由推杆施加至活塞的轴向力，使得活塞脱离推杆。
在另一方面，流体泵包括外壳、流入球阀、流出球阀以及活塞，外壳具有限定流入室的流入区段和限定流出室的流出区段，流入球阀包括位于流入室中的球，流出球阀包括位于流出室中的球，外壳限定了与流入区段和流出区段流体连通的内部通道，活塞位于内部通道内。活塞被配置成用于泵送流体从流入区段到通道中以及从通道到流出区段中。
这个及其它方面可包括下述特征中的一个或更多。包括在流入球阀中的球的直径与流入室的直径之比为1:1.088。包括在流入球阀中的球的直径与活塞冲程之比为1:2.160。内部通道的直径与包括在流入球阀中的球之比为1:1.786。流入室的直径与限定内部通道的外壳的直径之比为等于或大约1:3.857。
这个及其它方面可包括下述特征中的一个或更多。流入球阀和流出球阀具有约0.015 英寸的冲程。
在另一方面，流体泵包括外壳、第一球阀、第二球阀以及活塞，外壳限定了具有斜壁的内部通道、该外壳中的与内部通道流体连通的第一和第二流体流动室，第一球阀包括位于第一流体室内的球，第二球阀包括位于第二流体室内的球，活塞被接纳在外壳内。活塞被配置成由斜壁作用而联接至推杆以随其移动。活塞的往复移动导致了通过第一流体室的流体流入和通过第二流体室的流体流出。
这个及其它方面可包括下述特征中的一个或更多。活塞包括由斜壁作用的多个向外偏置的部件。内部通道为漏斗形。
在另一方面，泵送系统包括控制台，其具有用于接纳流体泵的接口。控制台包括被往复驱动的推杆，并且流体泵具有配置成由推杆驱动的活塞。接口包括可旋转套管，并且流体泵具有配合特征，该配合特征配置成用于通过将旋转力施加至该匹配特征而使可旋转套管旋转以及将流体泵锁定至控制台和从控制台解锁。
这个及其它方面可包括具有磁体的控制台，磁体用于保持可旋转套管处于锁定位置。
说明书的一个或更多实施方案的细节阐述在下述附图和描述中。根据描述、附图和权利要求，说明书的其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是驱动控制台(drive console)和泵的透视图。
图2是移除了控制台盖的驱动控制台和泵的俯视图。
图3是驱动控制台的接口沿图2的线3-3截取的端视图。
图4是泵的侧视图。
图5是在打开位置显示的控制台接口和泵的剖视图。
图5A是在关闭位置显示的控制台接口和泵的剖视图。
图5B是控制台接口的可旋转套管的透视图。
图5C是控制台接口的端视图。
图6是泵的分解图。
图7是泵的剖视图。
图8是包括推杆的驱动控制台的一部分和泵的一部分的剖视图。
图9-图11显示了泵的活塞与驱动控制台的推杆的联接。
图12是容纳在泵内的泵送构件的剖视图。
图13和图13A示出了在图13的打开位置中和在图13A的锁定位置中显示的控制台接口的锁定特征。
具体实施方式
参照图1和图2，用于调节流体向例如医疗设备(诸如病床准备装置)的泵送的泵送系统10包括驱动控制台12。驱动控制台12为电机传动系，其容纳马达14、包括电路的配电板15以及用于驱动推杆18(图8)的传动器16，如参照美国公布申请No. 2003/0125660、 2004/0234380和2006/0264808以及WO 2008/083278所描述的，所有这些申请通过其整体引用并入本文中。泵送系统10包括下文进一步论述的容纳阀泵构件的一次性泵20。泵20可移开地与驱动控制台12的接口22配合，使得泵20的泵构件由推杆18作用而将流体从入口管路24吸入泵20中并且泵送增压流体通过出口管路26以传递到医疗设备。
参照图3至图5，控制台接口22包括具有面30的外壳23，最外的椭圆孔32穿过该面30延伸。在椭圆孔32后方，外壳23包括圆柱形孔34，其具有比椭圆孔32的较大直径更大的直径，使得支架33形成于孔32和34的交叉处。圆柱形孔34接纳可相对于外壳23旋转的套管115，并且为了这个目的而包括轴承125。套管115限定了椭圆孔35和直径比椭圆孔35的较大直径更小的圆柱形孔37，使得支架38形成于孔35和37(图5B和图5C)的交叉处。套管115限定了另外的圆柱形孔36。
泵20具有泵外壳40，其带有圆柱形插入区段42、中心联接区段44以及把手46。插入区段42被接纳于外壳23的孔36内，并且联接区段44被接纳于孔32、35和37内，以将泵20锁定至控制台12。联接区段44包括带有比联接的插入区段42的直径D2更大的直径D1的圆柱形部分48。配合特征例如椭圆凸缘50从部分48向外延伸，其尺寸被构造成以紧密配合的方式被接纳在控制台接口22的椭圆孔35内。
为了牢靠地将泵20附接至驱动控制台12，操作者将圆柱形插入区段42穿过椭圆孔32插入孔36中，泵20的椭圆凸缘50排列成穿过外壳23的椭圆孔32被接纳且进入套管115的椭圆孔35中。当泵被插入到泵凸缘50邻接控制台接口支架38的地方时，操作者将泵把手46 旋转90度，使得凸缘50被锁定在支架33和38之间(图5A)。套管115随着泵20旋转，从而将凸缘50锁定在支架33和38之间。为了从驱动控制台12释放泵20，操作者使把手46沿相反方向旋转，以对齐泵凸缘50和孔32，并且从控制台拉引泵。板116附接至控制台接口22的套管115的背侧，其包括用于将可旋转套管115保持在锁定位置的磁体118(图13)。
参照图5和图6，泵20包括球阀组件52和推杆－活塞联接系统54，球阀组件52被接纳在中心联接区段44和圆柱形插入区段42内，推杆－活塞联接系统54被接纳在圆柱形插入区段42内。球阀组件52包括限定入口通路67和入口阀室69的流入部件66。球80容纳在入口阀室69内，并且O形密封件78位于流入部件66的外表面上的凹槽71内。在入口通路67和入口阀室69的交叉处形成阀座70。球阀组件52还包括限定出口阀室73和出口通路75的流出部件68。球80容纳在出口阀室73内，并且O形密封件78位于流出部件69的外表面上的凹槽71内。滤网82和滤网护圈82a也位于出口阀室73内。
中心联接区段44限定了分别接纳部件66、68的孔60、62，并且，圆柱形插入区段42限定了分别接纳部件66、68的孔60a、62a。圆柱形插入区段42被接纳在中心联接区段44中的沉孔77内，并且用销84固定在那里。泵把手46限定了与入口通路67流体连通的孔56和与出口通路75流体连通的孔58。 入口管路24和出口管路26分别被接纳在孔56、58内。
圆柱形插入区段42还限定了流入通路85、流出通路87以及流体室89。在流出通路87和出口阀室73的交叉处形成阀座72。如下文进一步描述的，在操作中，流体被泵送通过入口管路24进入入口通路67和阀室69中，通过流入通路85且进入流体室89中；以及流体通过流出通路87被泵送出，进入阀室73中且通过出口通路75进入出口管路26中。
还参照图7，推杆－活塞联接系统54包括限定在圆柱形插入件42内的内部通道94。内部通道94具有形成流体室89的圆柱形孔区段91和具有向外斜壁的区段96，使得内部通道94为漏斗形。内部通道94具有用于接纳推杆18的开放端部99。如下文所描述的，活塞86被可滑动地接纳在区段91和96内，其包括连接至驱动控制台的推杆18的四个柔性部件88。约束部件90例如卡环也位于区段96内，其突入通道94中，以阻止活塞滑出插入区段42。
如图8所示，在操作中，活塞86将泵20联接到推杆18。马达14和传动器16导致了推杆18的往复运动，推杆18继而导致活塞86往复并泵送流体进入及离开泵室89。参照图9，如上文所描述的，简单地通过将泵20插入驱动控制台中以及从驱动控制台移开泵20的行为，活塞86的柔性部件88被向外偏置且连接至推杆18和从推杆18断开。当泵20被插入驱动控制台中时，推杆18穿过开放端部99进入斜壁区段96，并且活塞86最初接合推杆18。泵沿箭头A的进一步前进导致推杆18推动活塞86在箭头B的方向上(与箭头A相反，朝向区段91)沿斜壁区段96向下。斜壁区段96起作用而压缩柔性部件88，直到柔性部件88的钩状部件100被接纳在推杆18的凹槽101内，从而将活塞86联接至推杆18(图10)。因此，联接推杆18和活塞86所需的唯一外力是由推杆18沿箭头B方向施加在活塞86上的轴向力。用这种方式，当被轴向地推进成与推杆18接触时，活塞86最初接合推杆18，并且，当泵20被进一步轴向推进时，活塞86与推杆18联接。一旦泵20被锁定就位，活塞86的往复运动就发生在图10和图11所示的位置之间。
如上文所述，为了断开推杆18和活塞86，泵20从驱动控制台撤退。泵20沿箭头B方向的轴向撤退导致活塞86沿箭头A方向朝着斜壁区段96行进。当柔性部件88进入斜壁区段96时，柔性部件88由于它们的向外偏置而向外挠曲，释放推杆18，使得泵20可被完全移开。因此，断开推杆18和活塞86所需的唯一外力是由推杆18沿箭头A方向施加在活塞86上的轴向力。
在操作中，当推杆18和活塞86联接时，将活塞从图11所示位置移动到图10所示位置把流体从入口管路24拉入流体室89中，并且，将活塞86从图11所示位置移动到图10所示位置把加压流体推出流体室89且到达出口管路26。由推杆18赋予活塞86的往复运动起作用而连续地泵送流体。
参照图12，当推杆18的周期运动导致活塞86从上死点(图11)移动到下死点(图12)时，流入室球80从阀座70被拉离，使得流体从入口管路24被吸入到空腔89中，并且流出球80被拉引成与阀座72接合。当活塞86沿相反方向移动时，流入室球80被推动成与流入室阀座70接合，并且流出球80从阀座72被推离，从而允许通过出口管路26的流体流出。
进入泵20中的流体的压力可为例如高于大气压2 psi的气压，取决于流体供应袋相对于控制台的高度。取决于用户控制的设置，由泵产生并通过附接手持件的喷嘴传递的流体压力为例如1,882 psi至15,214 psi的范围。
选择球阀组件52的构件，以获得精确的流率和流体压力。例如，每个流入室和流出室球80的直径都是0.125″±0.0011″。每个球80都是重0.0046盎司的耐磨不锈钢球。流入室66和流出室68各具有直径为0.063″±0.003″的圆柱形截面。流入阀冲程和流出阀冲程各为0.015″。流入阀座角和流出阀座角各为118°±2°。球直径与室直径之比为1:1.088。球直径与活塞冲程之比为1:2.160。流入室直径与内部通道94中的空腔之比为1:2.19。通道直径与球直径之比为1:1.1786，并且流入室直径与孔直径之比为1:3.857。内部通道限定于其中的圆柱形插入件42为1.2″长，其具有斜壁96的区域为0.45″长。倾斜的角度是8°。附接至流入区段74和流出区段76的圆柱形插入件42的端部在内部通道806中具有90°锥度，该内部通道806具有0.312″的较大直径。外壳804的外径是0.358″±0.002″。这些尺寸的流体泵在0－18,000 psi的压力范围内操作，并且在0－400 ml/min的流率范围内泵送流体。
其它实施例落在所附权利要求的范围内。例如，截面形状可以是正方形、矩形或者所有这些形状的组合，而不是为圆柱形和椭圆形的泵20和驱动控制台12的截面形状。活塞可具有一个、两个、三个或更多柔性部件，而不是包括四个柔性部件88的活塞86。

Claims (21)

1.一种用于接纳推杆的联接系统，所述联接系统包括：
      外壳，其限定内部通道；以及
      活塞，其被接纳在所述内部通道内，所述活塞包括布置在所述通道内以由壁作用而接合所述推杆的至少一个部件。
2.根据权利要求1所述的联接系统，其特征在于，所述内部通道具有斜壁。
3.根据权利要求1和2所述的联接系统，其特征在于，所述至少一个部件包括至少一个柔性部件。
4.根据权利要求3所述的联接系统，其特征在于，所述柔性部件是向外偏置的。
5.根据权利要求3和4所述的联接系统，其特征在于，多个柔性部件被布置在所述通道内，其中的每一个被布置在所述通道内，以由所述斜壁作用而共同接合所述推杆。
6.根据权利要求5所述的联接系统，其特征在于，所述多个柔性部件中的每一个都是向外偏置的。
7.根据权利要求1至6所述的联接系统，其特征在于，所述内部通道包括区域，在所述区域内，所述活塞往复而泵送流体。
8.根据权利要求1至7所述的联接系统，其特征在于，所述内部通道为漏斗形。
9.根据权利要求1至8所述的联接系统，其特征在于，还包括约束部件，所述约束部件突入所述内部通道中，以维持所述活塞在所述内部通道内。
10.根据权利要求1至9所述的联接系统，其特征在于，所述至少一个部件被配置成用于联接及断开所述推杆，其中，联接所述推杆所需的唯一外力是沿第一方向在所述活塞上的轴向力，并且，断开所述推杆所需的唯一外力是沿与所述第一方向相反的第二方向在所述活塞上的轴向力。
11.一种方法，包括：
      轴向地推进联接系统，使得所述联接系统的活塞接触推杆，所述活塞被接纳在所述联接系统的通道内，所述通道具有壁；以及
      进一步轴向地推进所述联接系统，使得所述壁对所述活塞的至少一个部件起作用以与所述推杆接合。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述至少一个部件包括柔性部件。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述通道壁是倾斜的，并且所述斜壁对所述活塞的至少一个柔性部件起作用而使所述至少一个柔性部件偏斜成与所述推杆接合。
14.根据权利要求11至13所述的方法，其特征在于，联接所述活塞和所述推杆所需的唯一外力是由所述推杆施加至所述活塞的轴向力，使得所述活塞移动成与所述推杆接合；并且，断开所述活塞和所述推杆所需的唯一外力是由所述推杆施加至所述活塞的轴向力，使得所述活塞脱离所述推杆。
15.一种流体泵，包括：
      外壳，其具有限定流入室的流入区段和限定流出室的流出区段；
      流入球阀，其包括位于所述流入室中的球；
      流出球阀，其包括位于所述流出室中的球；
      所述外壳限定了与所述流入区段和所述流出区段流体连通的内部通道；以及
      活塞，其位于所述内部通道内，并且被配置成用于泵送流体从所述流入区段到所述通道中以及从所述通道到所述流出区段中。
16.根据权利要求15所述的流体泵，其特征在于，包括在所述流入球阀中的球的直径与所述流入室的直径之比为1:1.088，包括在所述流入球阀中的球的直径与活塞冲程之比为1:2.160，其中，所述内部通道的直径与包括在所述流入球阀中的所述球之比为1:1.1786，并且，所述流入室的直径与限定所述内部通道的所述外壳的直径之比为1:3.857。
17.根据权利要求15和16所述的流体泵，其特征在于，所述流入球阀和所述流出球阀具有大约0.015英寸的冲程。
18.根据权利要求15至17所述的流体泵，其特征在于，所述内部通道具有斜壁，并且
      所述活塞被配置成由所述斜壁作用而联接至推杆以随其移动，其中，所述活塞的往复移动导致了通过所述第一流体室的流体流入和通过所述第二流体室的流体流出。
19.根据权利要求18所述的流体泵，其特征在于，所述活塞包括由所述斜壁作用的多个向外偏置的部件。
20.根据权利要求15至19所述的流体泵，其特征在于，所述内部通道为漏斗形。
21.一种泵送系统，包括：
      控制台，其包括用于接纳流体泵的接口，所述控制台包括被往复驱动的推杆，所述接口包括可旋转套管；以及
      所述流体泵，所述流体泵具有配置成由所述推杆驱动的活塞，所述流体泵包括配合特征，所述配合特征配置成用于通过将旋转力施加至所述匹配特征而使所述可旋转套管旋转以及将所述流体泵锁定至所述控制台和从所述控制台解锁，所述控制台包括用于保持所述可旋转套管处于所述锁定位置的磁体。
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