ES2222467T3 - Suministro portatil de potencia para piezas manuales. - Google Patents

Abstract

UN SISTEMA PORTATIL DE SUMINISTRO DE ENERGIA UTILIZA UN CONTROLADOR DE PIE (28) Y UN MOTOR ELECTRICO LIGERO, SELLADO (26) QUE SE UNE A CUALQUIER PIEZA DE MANO CON ACOPLAMIENTO "INTERNATIONAL STANDARD E-COUPLING" (24). EL CONTROLADOR DE PIE (28) ESTA ADAPTADO PARA UTILIZARLO INDISTINTAMENTE CON UN ALIMENTADOR DE CORRIENTE ALTERNA/CORRIENTE CONTINUA (22) O CON UNA BATERIA RECARGABLE. UN CABLE COAXIAL (30) CONECTA LA ALIMENTACION EN TENSION VARIABLE DEL CONTROLADOR DE PIE (28) AL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA DE BAJA TENSION (26). EL MOTOR (26) ES ESTERILIZABLE, LIGERO Y SILENCIOSO, POR LO QUE RESULTA IDEAL PARA SU USO POR DENTISTAS, CIRUJANOS ORALES U ORTOPEDICOS, TECNICOS DE LABORATORIOS, O QUIENESQUIERA QUE DESEEN UNA FUENTE DE ALIMENTACION PORTATIL ECONOMICA PARA PIEZAS DE MANO.

Description

Suministro portátil de potencia para piezas manuales.

El presente invento está relacionado con el campo de sistemas portátiles de suministro de potencia para piezas manuales dentales, quirúrgicas o industriales y similares tal como se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

Dicho sistema de suministro de potencia para una pieza manual se describe en la memoria descriptiva de la patente suiza 618338.

Las piezas manuales o herramientas manuales son utilizadas por una variedad de profesionales, tales como dentistas, cirujanos, técnicos, etc. Funcionan por medio de una fuente de potencia, que puede utilizar energía eléctrica o neumática para impulsar o hacer funcionar la herramienta. Un requisito importante de dichos sistemas es el hecho de que el motor eléctrico ligero debe ser esterilizable. La esterilización es muy deseable debido a los ambientes, en frecuencia infecciosos en los que se pueden utilizar las piezas manuales.

Sin embargo, en este sistema conocido no se describen las medidas técnicas concretas que han de tomarse para satisfacer el requisito de una pieza manual o conjunto de motor esterilizables. Por otro lado, la memoria descriptiva de la patente británica 1381387 describe una herramienta utilizada por cirujanos que satisface el requisito mencionado anteriormente. Para esterilizar efectivamente la herramienta se aplica un medio obturador especial dentro de la carcasa del motor y dispuesto en el eje del motor eléctrico. Este obturador tiene una realización bastante complicada y, además, no es fácil de reemplazar, por ejemplo, en caso de mantenimiento. Por otro lado el obturador, en la parte delantera y trasera de la herramienta, tiene una forma sencilla y, lo más probable, es que no resulte muy adecuada para evitar la filtración del fluido esterilizante que a menudo tiene una temperatura
de \pm 135ºC a una presión de 220.649 Pa.

El invento, sin embargo, parte del principio de que el alojamiento de la herramienta, el motor eléctrico y la tapa de extremo de cierre del sistema, son parte de la disposición de obturación debido a lo cual la pieza manual será esterilizada efectivamente en cualquier condición.

El sistema portátil de suministro de potencia de acuerdo con el invento se caracteriza por las particularidades especificadas en la parte caracterizante de la reivindicación.

De acuerdo con el invento, una realización de obturación eficiente y, también, fiable se caracteriza porque dicha tapa de extremo se ajusta con apriete en dicho alojamiento, por lo cual entre dicha tapa de extremo y dicho cuerpo principal de dicho alojamiento se sitúa una junta tórica.

Otra ventaja del sistema de suministro portátil de potencia de acuerdo con el invento se caracteriza porque el montaje de dicha tapa de extremo, en el extremo próximal de dicho alojamiento se lleva a cabo por medio de muelles que rodean un pasaje que comunica dicho conector de cable con una cavidad de dicha tapa de extremo, cuyos muelles proporcionan presión hacia fuera sobre espigas situadas en agujeros sobre la periferia del cuerpo principal de dicho alojamiento. Debido a esta medida, la disposición de obturación no se verá afectada, por ejemplo, en caso de mantenimiento, cuando la tapa de extremo de cierre que comprende la junta tórica obturadora tenga que ser retirada y reemplazada.

Otras ventajas y aplicaciones resultarán evidentes para aquellos expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos referidos a continuación.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema neumático de suministro de potencia de la técnica anterior.

La figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra una realización del sistema portátil de suministro de potencia del presente invento, en el que se utiliza un adaptador eléctrico.

La figura 2a es una vista en perspectiva que ilustra una realización alternativa del sistema portátil de suministro de potencia, en el que se utiliza una unidad de batería recargable.

La figura 3 es una vista parcialmente en sección transversal del conjunto de motor del sistema portátil de suministro de potencia del presente invento, tal como se muestra en la figura 2.

La figura 4 es una vista parcialmente en sección transversal de una realización alternativa del conjunto de motor del sistema portátil de suministro de potencia del presente invento.

Descripción detallada de la realización preferida

Tal como se ilustra en la figura 1, los sistemas portátiles de suministro de potencia de la técnica anterior son relativamente grandes y voluminosos, y son típicamente ruidosos. El sistema neumático 10 de suministro de potencia mostrado en la figura 1 requiere además un esfuerzo de mantenimiento y unos gastos mayores debido a sus partes activas, móviles.

En contraste, el sistema portátil de suministro de potencia del presente invento, ilustrado en la figura 2 e indicado generalmente por el número de referencia 20, es compacto, ligero, silencioso, y sustancialmente libre de mantenimiento. Los componentes básicos del sistema incluyen un acceso a una fuente de alimentación eléctrica y un controlador de voltaje variable. El controlador de voltaje variable controla la corriente desde la fuente de alimentación de mayor voltaje hasta un conjunto de motor de corriente continua (DC), de bajo voltaje, unido al extremo próximal de una pieza manual.

En la realización ilustrada en la figura 2, la fuente de alimentación eléctrica es una salida de corriente alterna (AC) típica (no mostrada), y el acceso proporcionado por un adaptador de corriente alterna/corriente continua (AC/DC) 22, de cualquier tipo convencional bien conocido por aquellos expertos en la materia. Dado que el voltaje de salida estándar varía en distintas partes del mundo, se pueden utilizar adaptadores de corriente alterna/corriente continua (AC/DC) apropiados al suministro eléctrico local. No obstante, tal como se muestra en la figura 2a, la dependencia de la red eléctrica para trabajar en cualquier parte del mundo puede ser eliminada por el uso de una unidad de batería recargable 84 como fuente de alimentación para el sistema 20 del presente invento.

Además, como se muestra en el sistema 10 de la técnica anterior de la figura 1, hay varios tipos de piezas manuales disponibles para el uso con una fuente portátil de potencia. Por consiguiente, la pieza manual 24 ilustrada en la figura 2 para el sistema portátil 20 del presente invento sirve simplemente como ilustración de las piezas manuales que pueden ser acomodadas.

Haciendo ahora referencia en detalle al sistema 20 del presente invento, ilustrado en la figura 2, se puede ver que la pieza manual 24 está acomodada en su extremo próximal al extremo distal del conjunto de motor 26. El conjunto de motor compacto 26, de hecho, está conectado en su extremo próximal al controlador 28 de pedal a través de un cable coaxial estándar 30. El controlador de pie 28 es de un tipo estándar capaz de hacer variar el voltaje de su fuente de alimentación y suministrar un voltaje reducido al conjunto de motor 26. La presión de un pie sobre la palanca 32 activa la entrega de corriente a través del controlador 28, y un incremento de la presión con el pie tiene como resultado un incremento de la corriente o del voltaje. De este modo, el doctor u operador sólo tiene que usar una mano para manipular la pieza manual 24, mientras que su pie hace funcionar el conjunto de motor 26 y la otra mano está libre para realizar otras tareas. Se ha de observar en la figura 2 que un cable de conexión 34 entre el adaptador de corriente alterna/corriente continua (AC/DC) 22 y el controlador de pie 28 es de longitud adecuada para permitir que el controlador de pedal 28 sea situado en el suelo, próximo al paciente, lejos de la salida, y el cable coaxial 30 es de una longitud adecuada para permitir que la pieza manual 24 sea sujetada por el doctor cuando permanece de pie cerca del paciente.

Tal como se muestra en la figura 2, la palanca 32 está articulada en su extremo más próximo a las conexiones. La palanca 32 tiene una forma rectangular que cubre sustancialmente la totalidad de la parte superior del cuerpo 82 del controlador 28. La construcción y el funcionamiento del controlador de pedal 28 son bien conocidos por aquellos expertos en la materia.

El controlador de pedal 28 tiene dos conexiones en el sistema de suministro 20 del presente invento, un conector 74 es macho y es insertado en el conector hembra 76 en el extremo próximo del cable coaxial 30 que está unido al conjunto de motor 26. El otro conector 78 es hembra y recibe el conector macho 80 del cable 34 unido al adaptador de corriente alterna/corriente continua (AC/DC) 22.

Alternativamente, tal como se ilustra en la figura 2a, la unidad de batería 84 tiene un conector 80' para acoplarse con el controlador de pedal 28 en lugar del adaptador de corriente alterna/corriente continua (AC/DC) 22. El uso de la batería 84 permite que el sistema de suministro de potencia sea utilizado en ubicaciones remotas ya sea sin acceso a electricidad o con suministro eléctrico poco fiable. La unidad de batería 84 es preferiblemente de tipo recargable por economía, aunque se puede utilizar cualquier tipo de batería de voltaje adecuado que tenga el conector 80' y el cable 34' apropiados.

Haciendo ahora referencia a la figura 3, el conjunto de motor 26 se ilustra (visto de derecha a izquierda) con su retenedor 36, alojamiento 38, y tapa de extremo 40 mostrados en sección transversal. El extremo distal del conjunto 26 comprende una porción de conector macho 42 de tipo conocido como acoplamiento en E macho estándar internacional. Este conector 42 proporciona versatilidad para acomodar cualquier variedad de piezas manuales que tengan la correspondiente porción de conector hembra (no mostrada) en su extremo próximal. El extremo próximal del conjunto de motor 26 comprende un conector hembra 44 para recibir un conector macho (no mostrado) del cable coaxial 30. Cuando se quiten la pieza manual 24 y el cable coaxial 30, son el conjunto de motor 26 puede ser esterilizado sin peligro para el motor eléctrico de corriente continua (DC) 46 contenido dentro del alojamiento 38, dado que el alojamiento 38 está bien obturado, tal como se describe a continuación en relación con la figura 3.

Figura 3

Cuando la pieza manual 24 es insertada en el conector macho ISO estándar 42 del conjunto de motor 26, una porción cilíndrica (no mostrada) situada dentro del extremo próximal de la pieza manual 24 es recibida en un pasaje 48 del conector 42. Un muelle 50 situado en posición próximal respecto al retenedor 36 proporciona el ajuste apretado necesario para fijar la pieza manual 24 al conjunto de motor 26. Una espiga de accionamiento 52 del motor eléctrico 46 sobresale hasta el pasaje 48 y proporciona la energía rotatoria penetra en impulsar la pieza manual 24.

Tal como se muestra en la figura 3, la espiga 52 está situada centralmente en una cara distal 54 del motor eléctrico 46. El alojamiento 38 que cubre la espiga 52 y el motor 46 tiene un cuerpo principal 56 con un diámetro interior sustancialmente igual que el diámetro del motor eléctrico 46, asegurando de este modo un ajuste de obturación, apretado. Se utiliza un agente obturador para alta temperatura, preferiblemente silicona, en la superficie distal 54 del motor 46 para proporcionar obturación adicional en el alojamiento 38. Una arandela elástica 58 está dimensionada de manera similar para ajustar dentro del alojamiento 38 y en aplicación con extremo próximal del motor 46. La arandela elástica 58 carga al motor 46 distalmente de manera que su cara distal 54 está, además, provista de un obturador fijo. Conectores 60 sobresalen del extremo próximal del motor 48 a través de aberturas (no mostradas) de la arandela 58, y son recibidos en una cavidad 62 formada en el extremo distal de la tapa de extremo 40.

El extremo distal de la tapa de extremo 40 también tiene un diámetro exterior sustancialmente igual que el diámetro interior del cuerpo principal 56 del alojamiento, en el que está acoplada. El exterior de la mitad distal de la tapa de extremo 40 está acanalado, teniendo el extremo distal un diámetro exterior reducido, adecuado para recibir la porción distal, más ancha, del conector 44. El conector está herméticamente obturado en la tapa de extremo 40. Se sitúa una junta tórica 64 cerca del extremo próximal del alojamiento 38 para proporcionar además la obturación del conjunto de motor 26. De este modo, el agente obturador aplicado a la cara distal 54, la arandela elástica 58, y la junta tórica 64, junto con otros componentes y tolerancias, encierran herméticamente el motor 46 dentro del alojamiento 38.

El acoplamiento de la tapa de extremo 40 sobre el extremo próximal del alojamiento 38 se lleva a cabo por medio de muelles 66 que rodean un pasaje 68 que comunica el conector de cable 44 con la cavidad 62. Los muelles 66 proporcionan presión hacia fuera sobre las espigas 70 que se extienden a través de agujeros 72 situados en la periferia del extremo próximal del alojamiento 38. De este modo, la tapa de extremo 40 es desmontable presionando manualmente las espigas 70, si fuera necesario para servicio o mantenimiento.

Cables (no mostrados) para la conexión eléctrica entre los conectores 60 y el conector 44 se extienden desde la cavidad 62 a través del pasaje 68. De este modo, el conector 44 comprende un conector eléctrico "tipo clavija" que recibe la sonda del conector macho del extremo distal del cable 30. El conector 44 tiene una porción distal de diámetro reducido que comprende un electrodo y una porción más próximal de diámetro mayor que comprende el otro electrodo de polaridad opuesta. Estas polaridades son proporcionadas por medio de cables soldados a los conectores 60. De este modo, se lleva a cabo la conexión eléctrica entre el cable 30 y los conectores 60.

Un conjunto de motor del sistema 20 del presente invento no solamente es operable como una extensión de una pieza manual, sino que también puede ser utilizado como mango y fuente de potencia para herramientas pequeñas como las usadas en laboratorios. Eso significa que se puede utilizar una configuración de mandril y pinza de sujeción en lugar del acoplamiento macho en E para unir distintas herramientas o brocas en vez de piezas manuales tipo E ISO, tal como se ilustra en la figura 4. Los técnicos de laboratorio y similares, pueden de este, modo utilizar una realización alternativa del conjunto de motor para unir una herramienta 86 directamente al extremo distal del conjunto de motor 88, comprendiendo el alojamiento 90 del conjunto el mango necesario para agarrar y maniobrar la herramienta 86.

Tal como se ilustra en la figura 4, el motor de corriente continua (DC) 46 está contenido dentro de sustancialmente la misma carcasa que el conjunto de motor anterior 26 de la figura 3; en este caso, los mismos números designan partes similares. El alojamiento 90 incluye un cuerpo principal 92 que tiene un diámetro exterior ligeramente mayor que el del alojamiento 38. Este diámetro mayor permite que las espigas 70 sean contenidas en rebajes 93 formados la circunferencia interior del cuerpo 92. De este modo, las espigas 70 no sobresalen al exterior del alojamiento 90.

En el conjunto de motor de la figura 4, el extremo distal está adaptado para incluir un eje 94 y una tuerca 96 para unión de la herramienta 86. La tuerca 96 está situada en el extremo distal del eje 94, y la herramienta 86 simplemente se inserta y la tuerca se aprieta de forma que pueda soltarse. De este modo, el intercambio de herramientas se lleva a cabo sencilla y rápidamente.

El eje 94 tiene un diámetro exterior sustancialmente igual que el del pasaje 48 y se extiende hasta cerca de la base de la espiga de accionamiento 52. Una tuerca 98 reemplaza el retenedor 36 del otro conjunto de motor 26 y fija el eje 94 al extremo distal del alojamiento 90. Un espaciador de contorno suave 100 rodea lo que era el conector macho 42 del otro conjunto 26 dispuesto con una superficie exterior cónica de la tapa de extremo 102, proporciona un exterior más uniforme y con mayor tacto para el agarre del técnico.

Por consiguiente, el suministro de potencia portátil 20 del presente invento proporciona una fuente de potencia compacta y multifuncional para médicos y otros usuarios que la necesiten. El conector macho 42 compatible con la normativa ISO del conjunto de motor 26, en una realización, puede acomodar una variedad de piezas manuales, y de igual manera, el eje 94 y tuerca 96 del conjunto de motor 88, en otra realización, pueden acomodar una variedad de herramientas sostenidas manualmente. Se puede utilizar un adaptador de corriente alterna/corriente continua (AC/DC) 22 apropiado para la electricidad local, o se le puede sustituir por una unidad de batería 84 en ubicaciones remotas o más hostiles. Finalmente, las carcasas cerradas de los conjuntos de motor 26 y 88 puedan ser esterilizadas según sea necesario junto con las piezas manuales o herramientas.

De este modo, el sistema de suministro de potencia eléctrica 20 del presente invento proporciona una versatilidad, una portabilidad, y una fiabilidad no disponibles anteriormente. Los expertos en la técnica pueden hacer otros cambios y modificaciones a partir de las realizaciones presentadas en esta memoria sin separarse del espíritu no del alcance del invento, tal como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (4)

1. Un sistema portátil de suministro de potencia para piezas manuales dentales, quirúrgicas o industriales y similares que comprende un pedal controlador de voltaje variable (28), que es adaptable para uso con una fuente de alimentación eléctrica (22), un conjunto (26) de motor eléctrico esterilizable, ligero, al que se puede conectar en un extremo distal (42) cualquier pieza manual (24) de acoplamiento en E normalizado y que, en otro extremo próximal forma una tapa de extremo (40) que comprende un conector (44), al que se puede acoplar un cable coaxial eléctrico (30) desde dicho pedal controlador de voltaje variable (28), por lo cual dicho conjunto (26) de motor eléctrico comprende un alojamiento (38) en el que un motor eléctrico (46) está dispuesto apretadamente y herméticamente cerrado en su cara extrema (54) dirigida hacia dicho extremo distal (42), así como en dicha tapa de extremo (40), caracterizado porque en la cara extrema (54) de dicho motor (46) hay aplicado un agente obturador, preferiblemente silicona, para alta temperatura, y entre el otro extremo de dicho motor (46) y dicha tapa de extremo (40) hay aplicada una arandela elástica (58), que mejora y asegura la obturación de dicho conjunto de motor (26).

2. Un sistema portátil de suministro de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha tapa de extremo (40) se ajusta con apriete en dicho alojamiento (38), por lo que entre dichos tapa de extremo (40) y el cuerpo principal (56) de dicho alojamiento (38) se sitúa una junta tórica (64).

3. Un sistema portátil de suministro de potencia de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicha tapa de extremo (40) se monta en el extremo próximal de dicho alojamiento (38) por medio de muelles (66) que rodean un pasaje (68) que comunica dicho conector de cable (44) con una cavidad (62) de dicha tapa de extremo (40), cuyos muelles (66) proporcionan presión hacia fuera sobre espigas (70) situadas en agujeros (72) en la periferia del cuerpo principal (56) de dicho alojamiento (38).

4. Un sistema portátil de suministro de potencia de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque un extremo distal (42) de dicho conjunto de motor (26) puede tener una configuración de mandril y pinza de sujeción (50) para recibir una herramienta (24).