ES2368040T3 - Inyector sin aguja. - Google Patents

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ES2368040T3 ES03738001T ES03738001T ES2368040T3 ES 2368040 T3 ES2368040 T3 ES 2368040T3 ES 03738001 T ES03738001 T ES 03738001T ES 03738001 T ES03738001 T ES 03738001T ES 2368040 T3 ES2368040 T3 ES 2368040T3
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Abstract

Un inyector sin aguja que tiene un alojamiento (1) incluyendo: - una cámara (31) definida dentro de dicho inyector para contener líquido a inyectar; - una salida de líquido (20) para dicha cámara (31) colocada en el extremo delantero del inyector; - un elemento dispensador (7) en contacto con el líquido en dicha cámara (31) y móvil en una primera dirección para reducir el volumen de dicha cámara (31) para hacer que el líquido contenido en ella sea expulsado a través de dicha salida de líquido (20); - una línea de suministro (17) para suministrar el líquido a la cámara (31); - medios de accionamiento (4) para accionar dicho inyector, donde el elemento dispensador (7) es un pistón empujado por muelle (7) móvil en dicha cámara (31) por el muelle (9) en la primera dirección a una posición preferida en la que el volumen de dicha cámara (31) está al mínimo y el muelle (9) está casi descargado, y el pistón (7) se puede mover en una segunda dirección opuesta a la primera dirección por el accionamiento de los medios de accionamiento (4) contrarrestando al mismo tiempo una fuerza procedente del muelle (9) y moviendo el pistón (7) a una posición no preferida en la que el muelle (9) está cargado, caracterizado porque la línea de suministro (17) está provista de un sensor para detectar la presencia del líquido a inyectar, por lo que la operación de los medios de accionamiento depende de dicho sensor.

Description

La invención se refiere a un inyector sin aguja que tiene un alojamiento incluyendo:
-una cámara definida dentro de dicho inyector para contener líquido a inyectar;
-una salida de líquido para dicha cámara colocada en el extremo delantero del inyector;
-un elemento dispensador en contacto con el líquido en dicha cámara y móvil en una primera dirección para reducir el volumen de dicha cámara para hacer que el líquido contenido en ella sea expulsado a través de dicha salida de líquido;
-una línea de suministro para suministrar el líquido a la cámara;
-medios de accionamiento para accionar dicho inyector.
Tal inyector sin aguja se conoce por WO 98/13085.
El inyector sin aguja conocido tiene un alojamiento que es esencialmente unitario y se caracteriza además porque utiliza un elemento de impacto dispuesto para golpear dicho elemento dispensador para producir su movimiento en dicha primera dirección y porque los medios de accionamiento están conectados al elemento de impacto para accionar el inyector.
Un problema de este inyector sin aguja conocido es que, para asegurar la operación continuada durante un período de tiempo prolongado, la construcción del inyector sin aguja conocido deberá ser robusta. Otra desventaja es que la utilización del elemento de impacto para golpear el elemento dispensador para producir su movimiento es muy ineficiente en términos de utilización de la energía disponible.
Por FR 1.518.915 se conoce un inyector sin aguja donde el elemento dispensador es un pistón empujado por muelle que puede ser movido en la cámara por un muelle en la primera dirección a una posición preferida en la que el volumen de dicha cámara está al mínimo y el muelle casi está descargado, y el pistón se puede mover en una segunda dirección opuesta a la primera dirección por accionamiento de los medios de accionamiento contrarrestando al mismo tiempo una fuerza del muelle y moviendo el pistón a una posición no preferida en la que el muelle está cargado, donde el pistón incluye un agujero central que tiene una salida a la cámara, y un canal radial que se extiende al agujero, canal que tiene un agujero en la circunferencia del pistón de tal manera que el canal radial esté en comunicación abierta de fluido con una salida de la línea de suministro cuando el pistón esté cerca de la posición no preferida. El inyector incluye un espacio intermedio entre la línea de suministro y el agujero central para almacenar líquido a transferir a la cámara de inyección. La desventaja de dicho espacio es que proporciona un espacio muerto muy grande para líquido de inyección.
La invención tiene la finalidad de mejorar los inyectores sin aguja conocidos y resolver dichos problemas.
Para ello, el inyector sin aguja según la invención se limita a una constitución donde el elemento dispensador es un pistón empujado por muelle que puede ser movido en dicha cámara por el muelle en la primera dirección a una posición preferida en la que el volumen de dicha cámara está al mínimo y el muelle casi está descargado, y el pistón se puede mover en una segunda dirección opuesta a la primera dirección por el accionamiento de los medios de accionamiento contrarrestando al mismo tiempo una fuerza del muelle y moviendo el pistón a una posición no preferida en la que el muelle está cargado, caracterizado porque el agujero del canal radial mira a la salida de la línea de suministro cuando el pistón está en la posición no preferida.
La belleza del inyector sin aguja según la invención es que se evita un elemento de impacto separado para producir el movimiento del elemento dispensador. Los problemas que están asociados con el uso de un elemento de impacto separado explicados anteriormente se resuelven por completo. Además, dado que el agujero del canal radial mira a la salida de la línea de suministro cuando el pistón está en la posición no preferida, se puede evitar un espacio muerto grande para líquido de inyección.
Una construcción especialmente adecuada del inyector sin aguja según la invención se caracteriza porque el pistón está fijado a un elemento móvil que tiene un seguidor de excéntrica colocado en dicho elemento, y porque los medios de accionamiento están conectados a una excéntrica rotativa que tiene un punto más alto y un punto más bajo inmediatamente después de dicho punto más alto, excéntrica que coopera con dicho seguidor de excéntrica, con el fin de hacer que la rotación de la excéntrica sea convertida a movimiento longitudinal del elemento y porque el pistón está fijado a dicho elemento.
En el inyector sin aguja conocido la salida de líquido de la cámara está equipada con una válvula sin retorno, por lo que la cámara tiene una entrada de líquido que está dispuesta para permitir que entre líquido en la cámara cuando el pistón sea movido a la posición no preferida, es decir, la posición en la que la cámara tiene su volumen más grande.
En otro aspecto de la invención, al menos parte de la entrada de líquido de la cámara es formado por el extremo delantero del pistón. Esta construcción ofrece algunas ventajas que serán evidentes por la explicación adicional debajo de.
En otro aspecto de la invención al menos parte de la entrada de líquido de la cámara está formada por un agujero central que se extiende a través de al menos parte del pistón, agujero central que tiene una salida a la cámara. Esta construcción ofrece algunas ventajas adicionales que serán evidentes por la explicación adicional siguiente.
Es especialmente ventajoso que, cerca de la posición no preferida del pistón, el agujero central esté en comunicación abierta de fluido con una línea de suministro para el fluido.
Los beneficios de la construcción recién mencionada se logran completamente cuando la línea de suministro tiene una salida junto a la que se disponen órganos de sellado, que cooperan con el pistón y el pistón está provisto de al menos un canal esencialmente radial que se extiende al agujero dentro del pistón y el canal tiene un agujero en la circunferencia del pistón que está en comunicación abierta de fluido con la salida de la línea de suministro solamente cuando el pistón está cerca de la posición no preferida.
Dependiendo totalmente de la posición que el pistón asume con respecto al agujero de la línea de suministro, la cámara se puede llenar entonces con líquido a usar para inyección. Mientras se retira el pistón de la posición preferida a la posición no preferida, la salida de líquido de la cámara se cierra por la acción de la válvula sin retorno. En consecuencia la retracción del pistón produce subpresión en la cámara. En el momento en que el pistón asume o está cerca de la posición no preferida, el líquido para inyección fluye desde la salida de la línea de suministro a través del canal radial del pistón y el agujero a la cámara bajo la influencia de la subpresión que hay en dicha cámara.
Otra ventaja propia de dicha construcción es la siguiente. Cuando el pistón está en la posición no preferida y el inyector sin aguja está preparado para operación con el fin de hacer que el líquido sea expulsado a través de la salida de líquido del inyector, el pistón se puede acelerar inicialmente con el fin de reducir el volumen de la cámara que contiene el líquido, aceleración que puede tener lugar sin mucha pérdida o rozamiento. La cantidad de acceso de líquido en la cámara que de otro modo restringiría la aceleración del pistón, puede salir inicialmente de la cámara a través del agujero central y canal radial del pistón por medio de su comunicación de fluido abierta con la línea de suministro de fluido. Esto puede continuar hasta el momento en que el pistón ha dejado la posición no preferida de modo que se extienda de tal manera que se pierda la comunicación abierta de fluido del canal radial del pistón con la salida de la línea de suministro.
Los órganos de sellado son efectivamente juntas tóricas, y el pistón se puede mover a través de dichas juntas tóricas.
En otro aspecto de la invención, la línea de suministro está provista de un sensor para detectar la presencia de líquido para inyección, mientras que la operación de los medios de accionamiento depende del sensor.
Esto permite que los medios de accionamiento puedan alternar sin que el seguidor de excéntrica pase por el punto más alto de la excéntrica haciendo que el pistón se desplace hacia delante y hacia atrás cuando el sensor no detecte líquido para inyección. Dicho movimiento del pistón hacia delante y hacia atrás produce una acción de bombeo adecuada para alimentar líquido para inyección a la cámara mientras que el aspecto de que el seguidor de excéntrica no pasa por el punto más alto de la excéntrica evita que el pistón expulse dicho líquido a través de la salida de líquido de la cámara.
Consiguientemente, es más deseable que los medios de accionamiento puedan hacer que el seguidor de excéntrica pase por el punto más alto de la excéntrica cuando el sensor detecte líquido para inyección.
El sensor puede ser, por ejemplo, una combinación de un diodo fotoemisor (LED) y un detector fotosensible enfrente del LED, colocado sobre la línea de suministro 17. La línea de suministro 17 se hace preferiblemente de un material transparente tal como Teflon. Si no hay líquido o un líquido limpiador incoloro, tal como agua, en la línea de suministro, la luz del LED será detectada por el sensor fotosensible. Sin embargo, si pasa por el sensor un líquido para inyección, el sensor detectará menos luz o nada de luz del LED. Esto es debido al hecho de que el líquido para inyección es por naturaleza prácticamente siempre opaco.
La invención se explicará mejor a continuación con referencia a los dibujos de una realización no limitadora preferida del inyector según la invención. En los dibujos:
La figura 1 representa una vista en sección del inyector según la invención con el pistón en la posición preferida.
La figura 2 representa el aparato de la figura 1 sin el alojamiento.
La figura 3 representa el aparato de la figura 1 sin el alojamiento mientras el pistón está colocado en la posición no preferida,
Y la figura 4 representa un detalle del aparato representado en la figura 3.
Los mismos números de referencia usados en los dibujos se refieren a partes idénticas o similares.
Con referencia primero a la figura 1, el inyector incluye un solo alojamiento denotado con el número de referencia 1 en cuyo borde delantero está montada una porción delantera móvil 2 que puede ser movida en la dirección de la flecha A cuando está colocada contra la epidermis de un humano, animal o planta.
Un muelle 3 empuja la porción delantera 2 de manera que asuma una posición distante del alojamiento unitario 1. Esta posición se representa en el dibujo de la figura 1. Detrás de la porción de extremo delantero 2 se ha dispuesto un cilindro 26 en el que el pistón 7 puede moverse en su dirección longitudinal. El pistón 7 bordea en su zona delantera una cámara 31 en el cilindro 26 para el líquido a usar para inyección. Esta cámara 31 se representa claramente en la figura 3, donde el pistón 7 está cerca de su posición no preferida. En la figura 1 y en la figura 2 correspondiente la cámara 31 está a su volumen mínimo.
El cilindro 26 está provisto de una válvula sin retorno 18 en el lado de la porción de extremo delantero 2. El cilindro 26 está conectado a través de un tubo o una línea de suministro 17 a un depósito 16 conteniendo el líquido a inyectar. El depósito está equipado con medios para dejar que entre aire a la botella cuando el líquido sea dispensado de ella. Una boquilla de descarga 20 está conectada de forma sellada a la cámara 31 dentro del cilindro 26 y una válvula sin retorno 19 empujada a su posición cerrada por un muelle de compresión evita que se aspire aire al cilindro 26 mientras el pistón 7 se esté moviendo desde la posición preferida representada en las figuras 1 y 2 a la posición no preferida representada en la figura 3.
El pistón 7 está fijado a un elemento móvil 8 que es empujado por muelle por medio del muelle 9 que empuja el elemento 8 y el pistón 7 que está conectado a él a una posición preferida en la que el volumen de la cámara 31 es mínimo.
El movimiento del elemento móvil 8 y el pistón 7 conectado a él en la dirección A, con el fin de hacer que el volumen de la cámara 31 se incremente, es producido por el accionamiento de un motor 4 que se aloja en el extremo trasero del alojamiento 1. El eje de salida del motor 4 lleva una excéntrica cilíndrica 11 a la que está enganchado un seguidor de excéntrica 10 que está montado en el elemento móvil 8. El motor es preferiblemente del tipo eléctrico, pero cae dentro del ámbito de la invención aplicar otro tipo de motor, por ejemplo de gas.
La figura 3 representa la situación en la que el seguidor de excéntrica 10 está situado cerca del extremo de la rampa proporcionada por la excéntrica 11 y el volumen de la cámara 31 está cerca de su máximo debido al hecho de que en esta posición el pistón 7 se ha quitado en gran parte de la zona de esta cámara 31. Las figuras 1 y 2 muestran el pistón 7 llenando en gran parte la zona de la cámara 31 por lo que el seguidor de excéntrica 10 está situado al inicio de la rampa proporcionada por la excéntrica 11. Evidentemente, la rotación de la excéntrica 11 se convierte a movimiento longitudinal del elemento móvil 8 y el pistón 7 que está conectado a él.
Al mover el pistón 7 a su posición no preferida como se representa en la figura 3 y el detalle del pistón 7 en la figura 4, el volumen de la cámara 31 incrementa mientras la válvula sin retorno 19 cierra la salida de las cámaras 31. En consecuencia, en la cámara 31 se acumula una subpresión creciente. La cámara 31 está provista de una entrada de líquido que está dispuesta para permitir que entre líquido a la cámara cuando el pistón 7 sea movido a la posición no preferida (véase figura 3 y 4). Esta entrada de líquido incluye un agujero central 12, que se extiende a través de al menos parte del pistón 7, agujero que tiene una salida para que entre líquido a la cámara 31
La línea de suministro 17 para alimentar líquido desde el depósito 16 a la cámara 31 tiene una salida 13 junto a la que se han dispuesto órganos de sellado 14 que cooperan con el pistón 7. El pistón 7 está provisto además de uno o más canales radiales 15, que se extienden al agujero 12 dentro del pistón 7. Estos canales 15 están dispuestos de modo que presenten un agujero en la circunferencia del pistón 7 que está en comunicación de fluido abierta con la salida 13 de la línea de suministro 17 solamente cuando el pistón 7 esté cerca de la posición no preferida. La figura 4 representa la situación en la que el pistón 7 se aproxima a esta posición no preferida. El dibujo también representa la realización preferida en la que los órganos de sellado 14 son juntas tóricas y que el pistón 7 se puede mover a través de estas juntas tóricas 14.
La operación del inyector sin aguja según la invención puede ser idéntica a la manera de operación del inyector sin aguja según la técnica anterior. Por ejemplo, esta operación puede ser dependiente de la porción de extremo delantero puesta a presión contra la epidermis de un animal. Los expertos en la técnica pueden obtener una descripción clara de esta operación en la publicación WO 98/13085.
Otra característica que diferencia el inyector sin aguja según la invención del inyector conocido es que la línea de suministro 17 está provista de un sensor (no representado) para detectar la presencia de líquido para inyección por lo que la operación del motor 4 depende de dicho sensor.
5 En particular, el motor 4 está habilitado para alternar sin que el seguidor de excéntrica 10 pase por el punto más alto de la excéntrica 11 haciendo que el pistón 7 se mueva hacia delante y hacia atrás cuando dicho sensor no detecte líquido para inyección. Este movimiento continuado hacia delante y hacia atrás del pistón 7 produce una acción de bombeo del líquido a aspirar a la cámara 31, y hasta que dicho líquido llega al sensor, esta acción de bombeo continúa. Consiguientemente, el motor está habilitado para hacer que el seguidor de excéntrica 10 pase por el punto
10 más alto de la excéntrica 11 cuando el sensor detecte líquido para inyección. Cuando sucede eso, el muelle 9 empuja el elemento móvil 8 y el pistón 7 conectado a él para disminuir progresivamente el volumen de la cámara 31. Inicialmente el pistón 7 se acelera entonces rápidamente debido a que la cantidad de acceso de líquido en la cámara 31 es capaz de salir de dicha cámara a través del agujero central 12, el canal radial 15 conectado a él y desde allí a través de la salida 13 de nuevo a la línea de suministro 17. Con el movimiento continuado del pistón 7, el canal radial
15 15 pasa por la junta tórica izquierda 14 y cierra la comunicación abierta de fluido entre el agujero central 12 y la salida 13 de la línea de suministro 17 dando lugar eventualmente a la expulsión del líquido contenido en la cámara 31 mientras pasa por la válvula sin retorno 19 con el fin de efectuar una inyección con dicho líquido. A continuación, el motor 4 puede retirar el pistón 7 de su posición preferida a la que llega cuando el volumen de la cámara 31 está al mínimo como se representa en las figuras 1 y 2, para hacerlo volver a la posición representada en las figuras 3 (y 4)
20 con el fin de repetir la operación de inyección.

Claims (8)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un inyector sin aguja que tiene un alojamiento (1) incluyendo:
    -una cámara (31) definida dentro de dicho inyector para contener líquido a inyectar;
    -una salida de líquido (20) para dicha cámara (31) colocada en el extremo delantero del inyector;
    -un elemento dispensador (7) en contacto con el líquido en dicha cámara (31) y móvil en una primera dirección para reducir el volumen de dicha cámara (31) para hacer que el líquido contenido en ella sea expulsado a través de dicha salida de líquido (20);
    -una línea de suministro (17) para suministrar el líquido a la cámara (31);
    -medios de accionamiento (4) para accionar dicho inyector, donde el elemento dispensador (7) es un pistón empujado por muelle (7) móvil en dicha cámara (31) por el muelle (9) en la primera dirección a una posición preferida en la que el volumen de dicha cámara (31) está al mínimo y el muelle (9) está casi descargado, y el pistón (7) se puede mover en una segunda dirección opuesta a la primera dirección por el accionamiento de los medios de accionamiento (4) contrarrestando al mismo tiempo una fuerza procedente del muelle (9) y moviendo el pistón (7) a una posición no preferida en la que el muelle (9) está cargado, caracterizado porque la línea de suministro (17) está provista de un sensor para detectar la presencia del líquido a inyectar, por lo que la operación de los medios de accionamiento depende de dicho sensor.
  2. 2.
    Un inyector sin aguja según la reivindicación 1, caracterizado porque el pistón está fijado a un elemento móvil que tiene un seguidor de excéntrica colocado en dicho elemento, y porque los medios de accionamiento están conectados a una excéntrica rotativa que tiene un punto más alto y un punto más bajo inmediatamente después de dicho punto más alto, excéntrica que coopera con dicho seguidor de excéntrica, con el fin de hacer que la rotación de la excéntrica sea convertida a movimiento longitudinal del elemento y el pistón que está fijado a dicho elemento.
  3. 3.
    Un inyector sin aguja según la reivindicación 1 o 2, por lo que la salida de líquido de la cámara está equipada con una válvula sin retorno, y la cámara tiene una entrada de líquido que está dispuesta para permitir que entre líquido en la cámara cuando el pistón sea movido a la posición no preferida, caracterizado porque al menos parte de la entrada de líquido de la cámara está formada por un agujero central que se extiende a través de al menos parte del pistón, agujero central que tiene una salida a la cámara.
  4. 4.
    Un inyector sin aguja según la reivindicación 3, caracterizado porque cerca de la posición no preferida del pistón el agujero central está en comunicación abierta de fluido con la línea de suministro del líquido.
  5. 5.
    Un inyector sin aguja según la reivindicación 4, caracterizado porque la línea de suministro tiene una salida junto a la que se facilitan órganos de sellado, que cooperan con el pistón y porque el pistón está provisto de al menos un canal esencialmente radial que se extiende al agujero dentro del pistón y que tiene un agujero en la circunferencia del pistón que está en comunicación abierta de fluido con la salida de la línea de suministro solamente cuando el pistón está cerca de la posición no preferida.
  6. 6.
    Un inyector sin aguja según la reivindicación 5, caracterizado porque los órganos de sellado son juntas tóricas, y el pistón se puede mover a través de dichas juntas tóricas.
  7. 7.
    Un inyector sin aguja según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de accionamiento están habilitados para alternar sin que el seguidor de excéntrica pase por el punto más alto de la excéntrica para hacer que el pistón se mueva hacia delante y hacia atrás cuando el sensor no detecte líquido para inyección.
  8. 8.
    Un inyector sin aguja según la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de accionamiento están habilitados para hacer que el seguidor de excéntrica pase por el punto más alto de la excéntrica cuando el sensor detecte líquido para inyección.
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