PL187069B1

PL187069B1 - Kapsuła do przechowywania płynu pod ciśnieniem

Info

Publication number: PL187069B1
Application number: PL97321250A
Authority: PL
Inventors: David Birch; David Surman; Evelyn Shervington
Original assignee: Boc Group Plc
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2004-05-31
Also published as: CZ295203B6; NZ328263A; HU9701213D0; CZ217097A3; HU218472B; PL321250A1; CA2209406C; AU716664B2; EP0821195A2; JPH1078198A; JP4074686B2; SK285122B6; SK97697A3; US6047865A; EP0821195A3; HUP9701213A1; AU2870297A; CA2209406A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest kapsuła do przechowywania płymu pod ciśnieniem.

Kapsuła przeznaczona jest do przechowywania małych objętości płynu pod wysokim ciśnieniem, to znaczy od 60 do 80 χ 10⁵ Pa, do zastosowania w takich układach.

Uszczelnione kapsuły są zname i stosowane tam, gdzie siła płynu pod ciśnieniem jest wykorzystywana dla dozowania substancji, na przykład dozowania piwa beczkowego z dozownika piwa lub wyprowadzania wody sodowej z syfonu sodowego.

Znane jest także zastosowanie uszczelnionych kapsuł zawierających hel pod wysokim ciśnieniem rzędu 30-40 x 10⁵ Pa w urządzeniach medycznych wykorzystujących energię sprężonego helu dla przeprowadzania środka leczniczego przez skórę pacjenta.

W opublikowanym zgłoszeniu patentowym nr PCT WO94/24263 opisano strzykawkę bezigłową, która zawiera kapsułę metalową wypełnioną gazem helowym pod wysokim ciśnieniem, który jest wykorzystywany do przeprowadzania cząstek środka leczniczego przez skórę pacjenta w zasadniczo bezbolesny sposób. Kapsuła ta jest odłączalna od reszty strzykawki, a gdy raz zostanie użyta, możliwe jest umieszczenie w niej nowego ładunku gazu, lub też bardziej korzystnie kapsuła ta może być usunięta, a w jej miejsce zamocowana do reszty strzykawki nowa kapsuła z ładunkiem gazu.

W okolicznościach, gdy gazowa kapsuła jest wyrzucana, ważne jest, aby była ona wytwarzana w sposób prosty i niekosztowny. W medycznych zastosowaniach gazowy hel stanowi korzystnie płyn, ponieważ jest bardzo lekki, co umożliwia jego zastosowanie jako gazu pędnego dla środków leczniczych, ponieważ po uderzeniu o skórę pacjenta, odbija się i następnie ulatnia do atmosfery, a nie przechodzi przez skórę pacjenta. Jednakże hel, ponieważ jest lekki, jest trudny do przechowywania, ponieważ łatwo przecieka przez najdrobniejsze skazy w pojemniku.

Ponadto, w zastosowaniach medycznych, ważne jest, aby gazowy hel mógł być uwalniany z gazowej kapsuły przy użyciu przez użytkownika minimalnej sity, na przykład siły palca.

Zgłoszenie patentowe GB 253744 opisuje metalową kapsułę dla gazów lub cieczy pod ciśnieniem, które mogą być zastosowane do napełnienia elastycznego pojemnika. Kapsuła

187 069 taka zawiera cylindryczny wydrążony korpus posiadający część szyjkową wyposażoną w wewnętrzny gwint. Człon zamykający posiada odpowiadający gwintowi wewnętrznemu części szyjkowej gwint zewnętrzny i jest wkręcony w część szyjkową.

Człon zamykający ma wystający na zewnątrz trzon, który jest wydrążony tak, aby mógł być łatwo złamany. Trzon ten posiada zewnętrzny gwint do łączenia z częścią elastycznego pojemnika tworzącą uchwyt. Gdy wymagane jest uwolnienie gazów lub cieczy z kapsuły, wydrążony korpus zostaje przesunięty poprzecznie względem uchwytu i trzonu z nim połączonego tak, że trzon zostaje przerwany, uwalniając w ten sposób gaz z wnętrza wydrążonego korpusu.

Opisana kapsuła nie nadaje się do przechowywania bardzo lekkiego gazu takiego, jak hel, przez dłuższe okresy czasu pod ciśnieniem 60 do 80 χ 10⁵ Pa, ponieważ cząsteczki helu przeciekną przez spiralną ścieżkę pomiędzy współpracującymi gwintem wewnętrznym części szyjkowej, a gwintem zewnętrznym członu zamykającego.

Ponadto, w celu złamania trzonu musi być przyłożona znaczna siła poprzeczna, to znaczy siła większa niż nacisk palca.

Kolejną niedogodnością jest fakt, że wytwarzanie takiej kapsuły jest kosztowne, ponieważ śrubowe gwinty muszą być wykręcane zarówno na części szyjkowej, jak i na członie zamykającym.

Kapsuła do przechowywania płynu pod ciśnieniem zawierająca wydrążony korpus z rozciągającą się od niego szyjką oraz zamknięcie, przy czym zamknięcie i szyjka są do siebie dopasowane nie przepuszczając płynu. Zamknięcie zawiera główną wydrążoną część i trzon rozciągający się na zewnątrz od głównej wydrążonej części. Zamknięcie wyposażone jest w łamliwy odcinek, który po złamaniu umożliwia ujście płynu pod ciśnieniem z kapsuły, który według wynalazku charakteryzuje się tym, że zamknięcie ma postać zatyczki, a łamliwy odcinek jest uformowany w nasadzie trzonu, gdzie łączy on główną wydrążoną część zatyczki.

Korzystnie główna wydrążona część zatyczki jest umieszczona wewnątrz szyjki nie przepuszczając płynu, przy czym wnętrze tej głównej wydrążonej części łączy się z wnętrzem wydrążonego korpusu, a trzon jest pełny.

Korzystnie główna wydrążona część zatyczki jest umieszczona na szyjce nie przepuszczając płynu, a trzon jest wydrążony.

Korzystnie jest wykonana z aluminium lub stopu aluminium.

Kapsuła według wynalazku jest przeznaczona dla płynu pod ciśnieniem, na przykład gazowego helu, która jest zabezpieczona przed przeciekami.

Kapsuła może być otwierana pod naciskiem palca bez powodowania przesunięcia urządzenia doprowadzającego gaz, którego część ona tworzy, utrzymując go jedną ręką.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny szkic medycznego urządzenia bezigłowego zawierającego układ podawania gazu według wynalazku, fig. 2 - widok z boku wydrążonej szyjki razem z zatyczką kapsuły do przechowywania płynu pod ciśnieniem, fig. 3 - schematyczny szkic kolejnego medycznego urządzenia bezigłowego zawierającego układ podawania gazu według wynalazku, fig. 4 - widok drugiego przykładu wykonania kapsuły do przechowywania płynu pod ciśnieniem, fig. 5 - wydrążony korpus tworzący część kapsuły z fig. 4, w przekroju poprzecznym, a fig. 6 - zatyczkę tworzącą część kapsuły z fig. 4, w przekroju poprzecznym.

Jak pokazano na fig. 1, medyczne urządzenie bezigłowe w postaci strzykawki bezigłowej 1, która zawiera obudowę 2 w postaci wydłużonej wydrążonej rury otwartej na jednym końcu, dla wyznaczenia wylotu 3. Obudowa 2 zawiera gazową kapsułę 4 posiadającą wydrążony korpus do przechowywania płynu, na przykład helu, pod wysokim ciśnieniem, to znaczy od 6θ do 80 x l05 Pa. Nachylona powierzchnia 9 jest utworzona na wewnętrznej powierzchni obudowy 2 i odsunięta od trzonu 10, ale sąsiadująca z pełnym trzonem 10 rozciągającym się od zatyczki 5 kapsuły 4. Gazowa kapsuła 4 jest tak zamontowana wewnątrz obudowy 2, że po przyłożeniu nacisku palca do drugiego końca kapsuły 4, kapsuła ta przesuwa się w dół (jak pokazano), aż trzon 10 zatyczki 5 uderzy w powierzchnię 9. Wewnątrz obudowy 2 obok trzonu 10 zatyczki 5 utworzona jest komora 6 do przyjmowania sproszkowanego środka, na przykład leku 7.

187 069

Jak przedstawiono na fig. 2, zatyezka 5, która jest zgrzewana laserowo wewnątrz wydrążonej szyjki 12 gazowej kapsuły 4, zawiera korpusową główną wydrążoną ezęść 13, od której rozciąga się trzon 10. Nasada 14 trzonu 10, w miejscu, gdzie łąezy się on z główną wydrążoną ezęśeią 13, tworzy odcinek łamliwy 16. Wynika stąd, że wnętrze głównej wydrążonej ezęśei 13 łąezy się z wydrążonym wnętrzem gazowej kapsuły 4.

W praktyce, gdy pożądane jest poddanie pacjenta leczeniu za pomocą strzykawki 1, lek 7 jest umieszczony w komorze 6, a wylot 3 jest umieszczony naprzeciwko skóry pacjenta. Nacisk palca zostaje przyłożony do jednego (górnego, jak pokazano) końca kapsuły 4, co powoduje przesunięcie kapsuły 4 w dół, aż trzon 10 zatyczki 5 sprzęgnie nachyloną powierzchnię 9, w ten sposób przerywając łamliwy odcinek 16 i uwalniając hel. Uwolniony hel uchodzi z kapsuły 4 do komory 6, gdzie porywa sproszkowany lek 7. Hel razem ze sproszkowanym lekiem 7 przechodzi następnie przez wylot 3, przy czym lek przechodzi następnie przez skórę pacjenta, podczas gdy lekkie cząstki helu odbijają się od skóry i uchodzą do atmosfery.

Odnośnie fig. 3, medyczne urządzenie bezigłowę w postaci strzykawki bezigłowej 31 zawiera obudowę 32 w postaci wydłużonej wydrążonej rury otwartej (podczas używania) przy jednym końcu, w celu wyznaczenia wylotu 33, ale przed użyciem zamkniętej za pomocą nasadki 34. Przeciwległy drugi (górny, jak pokazano) koniec, jest uszczelniony. Jak w przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 1, obudowa 32 zawiera gazową kapsułę 4 umieszczoną w pobliżu uszczelnionego drugiego końca obudowy. Kapsuła 4 posiada wydrążony korpus do przechowywania płynu, na przykład helu pod wysokim ciśnieniem, to znaczy od 60 do 80 x 10⁵ Pa, oraz zatyczkę, która zawiera pełny trzon 10 rozciągający się na zewnątrz (w dół), jak pokazano, od zatyczki kapsuły 4.

Na obudowie 32 jest zamontowany człon uruchamiający 35 z możliwością ruchu ślizgowego, który to człon zawiera nachyloną powierzchnię 36 umieszczoną w pobliżu swobodnego końca trzonu 10. Człon 35 zawiera także dwa skrzydła 37 rozciągające się na zewnątrz od obudowy 32.

Wewnątrz obudowy 32, w pobliżu swobodnego końca trzonu 10, utworzona jest komora 38 do przyjmowania sproszkowanego leku umieszczonego na membranie 39.

W praktyce, gdy pożądane jest poddanie pacjenta leczeniu za pomocą strzykawki 31, sproszkowany lek jest umieszczany na membranie 39 wewnątrz komory 38, nasadka 34 zostaje usunięta, a wylot 33 umieszczony naprzeciwko skóry pacjenta. Nacisk palca jest przykładany do skrzydeł 37 w celu przesunięcia członu uruchamiającego 35 w górę (jak pokazano) względem obudowy 32, powodując w ten sposób sprzęgnięcie nachylonej powierzchni 36 i przyłożenie siły poprzecznej do trzonu 10. To spowoduje przerwanie przez trzon 10 łamliwego odcinka l6 i uwolnienie helu. Jak w przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 1, hel z porwanym sproszkowanym lekiem przerwie membranę 39 i przekroczy przez wylot 33, przy czym lek przejdzie następnie przez skórę pacjenta, podczas gdy lekkie cząsteczki odbiją się od skóry i ujdą do atmosfery.

Zaletą tego przykładu wykonania jest fakt, że ponieważ górny (jak pokazano) koniec obudowy 32 jest uszczelniony, kapsuła 4 jest utrzymana w miejscu, gdy trzon 10 zostanie przerwany, tak, aby nie wyskoczyła ona z obudowy 32 zgodnie z siłą reakcji uchodzącego helu.

Wydrążony korpus kapsuły 4 razem z zatyczką 5 jest korzystnie wykonany z aluminium lub stopu aluminium, a jeżeli jest to konieczne, korpus kapsuły może być wzmocniony zewnętrzną warstwą innego materiału, zwłaszcza w postaci siatki nawiniętej szczelnie wokół zasadniczej części wydrążonego korpusu.

Opisana kapsuła 4 jest stosunkowo łatwa do wytworzenia, a zatyezka 5 jest tak skonstruowana, że po przerwaniu łamliwego odcinka 16, pozostawia on stosunkowo duży otwór, przez który hel łatwo uchodzi.

Na fig. 4, 5 i 6, przedstawiony jest drugi przykład wykonania gazowej kapsuły 4', która zawiera wydrążony korpus 40 do przechowywania płynu, na przykład helu pod wysokim ciśnieniem, to znaczy od 60 do 80 χ 1θ5 Pa. Jak to przedstawiono na fig. 5, wydrążony korpus 40 kończy się przy jednym końcu wydrążoną szyjką 42.

187 069

Zatyezka 45 przedstawiona na fig. 6, zawiera główną wydrążoną część 43, od której rozciąga się wydrążony trzon 60. Nasada 64 trzonu 60, w miejscu, gdzie łączy się on z główną wydrążoną częścią 43, tworzy odcinek łamliwy 66. Jak pokazano na fig. 4, główna wydrążona część 43 zatyczki 45 jest dopasowana na wydrążonej szyjce 42 i zgrzana za pomocą lasera dla utworzenia połączenia nieprzepuszczającego płynu.

Wydrążony korpus 4θ kapsuły 4' razem z zatyczką 45 jest korzystnie wykonany z aluminium lub stopu aluminium. Kapsuła 4' jest stosowana w strzykawkach bezigłowych li 31 w ten sam sposób, jak gazowa kapsuła 4.

Chociaż omówiono zastosowanie kapsuł 4, 4' w strzykawce bezigłowej dla celów medycznych, istnieje także pewna liczba innych zastosowań, kiedy to siła zawartego płynu może być wykorzystana. Przykładowymi zastosowaniami mogą być napełnienie balonów podtrzymujących oznakowania fluorescencyjne do rozpoznawania przez radar, oraz napełnianie kamizelek łodzi ratunkowych.

Energia sprężonego płynu może być także wykorzystywana w broni, do działania jako napęd dla kuli lub innego pocisku. Ponadto, siła płynu pod ciśnieniem może być wykorzystywana do dozowania substancji, na przykład dozowania piwa beczkowego z dozownika piwa, lub odprowadzania wody sodowej z syfonu.

187 069

FIG. 4

3^3

FIG. 5

FIG. 6

187 069

FIG.

Ο ll

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kapsuła do przechowywania płynu pod ciśnieniem, zawierająca wydrążony korpus z rozciągającą się od niego szyjką oraz zamknięcie, przy czym zamknięcie i szyjka są do siebie dopasowane nie przepuszczając płynu, zaś zamknięcie zawiera główną wydrążoną część i trzon rozciągający się na zewnątrz od głównej wydrążonej części, a zamknięcie wyposażone jest w łamliwy odcinek, który po złamaniu umożliwia ujście płynu pod ciśnieniem z kapsuły, znamienna tym, że zamknięcie ma postać zatyczki (5, 45), a łamliwy odcinek (16, 66) jest uformowany w nasadzie (14, 64) trzonu (10, 60), gdzie łączy on główną wydrążoną część (13, 43) zatyczki (5, 45).
2. Kapsuła, według zastrz. 1, znamienna tym, że główna wydrążona część (13) zatyczki (5) jest umieszczona wewnątrz szyjki (12) nie przepuszczając plymu, przy czym wnętrze tej głównej wydrążonej części (13) łączy się z wnętrzem wydrążonego korpusu.
3. Kapsuła, według zastrz. 2, znamienna tym, że trzon (10) zatyczki (5) jest pełny.
4. Kapsuła, według zastrz. 1, znamienna tym, że główna wydrążona część (43) zatyczki (45) jest umieszczona na szyjce (42) nie przepuszczając płynu.
5. Kapsuła, według zastrz. 4, znamienna tym, że trzon (60) zatyczki (45) jest wydrążony.
6. Kapsuła, według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wykonana z aluminium lub stopu aluminium.