MX2013009990A - Sistema y metodo para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso a un dispositivo de suministro de fluido. - Google Patents

Abstract

Un sistema (10) y método para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso a uno o más dispositivos de suministro de fluido (31). Hay un contenedor de fluido (12), una cámara de llenado de volumen variable (18), y una estructura (171, 173) que interconecta fluidamente el contenedor (12) con la cámara de llenado (18). El conjunto de válvulas (22) se usa para canalizar el flujo de fluido del contenedor (12) a la cámara de llenado (18). Hay un dispositivo (20) que suministra fluido desde la cámara de llenado (18). El conjunto de válvulas (24) se usa para canalizar el flujo de fluido de la cámara de llenado a un dispositivo de suministro de fluido (31). Un controlador (28) controla automáticamente la operación del dispositivo (20) que suministra fluido de la cámara de llenado (18), y también puede controlar la operación del conjunto de válvulas (22, 24).

Description

, SISTEMA Y METODO PARA SUMINISTRAR DE MANERA ADECUADA CANTIDADES CONTROLADAS DE FLUIDO VISCOSO A UN DISPOSITIVO DE SUMINISTRO DE FLUIDO Campo de la Invención Esta descripción de refiere al suministro de fluido viscoso a un dispensador de fluido.

Antecedentes de la Invención Hay muchas situaciones en las que es deseable suministrar pequeñas cantidades controladas de fluido en una ubicación específica. Un ejemplo es suministrar un adhesivo en una línea de producción automatizada, como suministrad una fracción de un mililitro de adhesivo curado por rayos UV en la base de la aguja de un ensamble hipodérmico en donde el adhesivo es curado para sostener la aguja en su lugar en la base de plástico. Hay infinidad de otras situaciones en las que las pequeñas cantidades controladas de fluido necesitan n ser suministradas de manera muy exacta. ;; En un entrono de producción es deseable tener: tan pocas interrupciones como sea posible hacia una línea de ensamble automatizada. Una interrupción ocurre cuando un dispensador de fluido necesita ser rellenado o reemplazado; se debe detener la línea, remover el- dispensador de fluido, y :i colocar todo el dispensador de manera adecuada en posición. Muchas líneas de ensamble usan varios dispensadores,! de fluido, cada uno de los cuales necesita retener el fluido. Esta situación lleva a la necesidad de detener la producción f ecuentemente para reemplazar los dispensadores de fluido vacíos. Por lo tanto es deseable diseñar el sistema de suministro de fluido en una manera que permita que los dispensadores de fluido sean reemplazados tan pronto como sea posible .

Los adhesivos se suministran desde jeringas en varias operaciones industriales. Es deseable prellenar las jeringas con un volumen conocido de fluido en una ubicación de producción separada de la operación de suministro de fluido. De esta manera como las jeringas están vacías en la operación de suministro de fluido, pueden rápidamente y fácilmente ser reemplazadas por jeringas llenadas de manera adecuada. Asimismo, cuando múltiples pistolas de suministro se usan en un sistema y todas las jeringas se prellenan con la misma cantidad de fluido, todas se vacían del líquido al mismo tiempo; esto mantiene el tiempo muerto de recarga a una detención de la máquina. Esto es posible debido a que el motor paso a paso y todas las jeringas se llenan a la .misma altura exacta (volumen) . El resultado es menor tiempo muerto de producción y menor desperdicio de fluido debido a que las jeringas no se vaciaron por completo.

Sumario de la Invención En general, un aspecto de la descripción describe un sistema para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso de un contenedor de fl&ido a uno o más dispositivos de suministro de fluido. El sistema comprende una cámara de llenado de volumen variable que define una cavidad que se adapta para contener el fluido, un émbolo móvil en la cavidad de la cámara de llenado que se puede mover dentro de la cavidad para variar el vblumen efectivo de la cavidad, una estructura que se intercpnecta fluidamente con el contenedor para llenar la cámara, un dispositivo que mueve automáticamente el émbolo :; para suministrar el fluido desde la cámara de llenado) una estructura que interconecta fluidamente el fluido que \]fluye desde la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido, y un controlador que controla automáticamente la operación del dispositivo que mueve al émbolo, para suministrar una cantidad predeterminada de fluido desde la cámara de llenado hasta los dispositivjos de suministro de fluido. Los dispositivos de suministro de fluido pueden comprender jeringas, y el fluido puede ser un adhesivo que se va a suministrar desde las jeringas;. El sistema puede además comprender una base de jeringa con una o más ubicaciones de jeringas. La base de jeringa se construye y se dispone para sostener de manera desmontable^ una pluralidad de j eringas que se van a llenar, y tiene! una válvula activada por Luer asociada con cada ubicación de il ? . jeringa. La base de jeringa puede tener un cuerpo 'y una pluralidad de válvulas activadas por Luer en el cuerpo en comunicación fluida con un pasaje de fluido en el cuerpo, en donde el pasaje de fluido termina en dos aberturas separadas en el cuerpo, una usada como una entrada de fluido 'y una usada como una salida de fluido. ', El sistema puede comprender además un auxiliar de aire comprimido para transportar el fluido del contenedor a la cámara de llenado. El dispositivo que mueve el émbolo puede comprender un motor paso a paso con un eje de Salida que se adapta para ser mecánicamente acoplado al émbolo . El sistema puede comprender además un conjunto de válvulas 'usado para permitir de manera selectiva y evitar que el fluido fluya hacia y desde la cámara de llenado, en donde el controlador también controla automáticamente la operación de algunas o todas las válvulas del conjunto de válvulas. El émbolo puede definir un cuerpo de émbolo que lleva un isello próximo a su extremo distal que se ubica en la cavidad de la cámara de llenado, un pasadizo en el cuerpo de émbolo que empieza de manera distal del sello y termina próximo al sello, y una válvula selectivamente operable en el pasadizo, en donde la válvula puede abrirse para permitir que el üaire sople desde la cavidad. La válvula selectivamente operable puede ser una válvula activada por Luer. El émbolo puede ¡i definir un acoplamiento desmontable en su extremo próximo que ii se adapta para acoplarse al dispositivo que mueve el émbolo.

La estructura que interconecta el contenedor con la cámara de llenado, la estructura que interconecta fluidamente el fluido que fluye desde la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido, la cámara de llenado, y el émbolo, pueden ser todos parte de un ensamble de administración de fluido interconectado. El sistema puede comprender además una estructura de soporte que soporta de manera desmontable y sostiene el ensamble de administración de fluido para que pueda volverse a colocar y removerse del sistema como una unidad.

En la presente se describe además un sistema para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso de un contenedor de fluido a uno o más dispositivos de suministro de fluido. El sistema comprende una cámara de llenado de volumen variable que define;- una cavidad que se adapta para contener el fluido, y un émbolo móvil en la cavidad de la cámara de llenado que puede moverse dentro de la cavidad para variar el volumen efectivo dé la cavidad. El émbolo define un cuerpo de émbolo que lleva un sello próximo a su extremo distal que se ubica en la cavidad de la cámara de llenado. Hay un pasadizo en el cuerpo de émbolo que empieza de manera distal al sello y termina próximo al sello. Hay una válvula selectivamente operable en el pasadizo; la válvula puede abrirse para dejar que el aire ? sople desde la cavidad. El émbolo define un acoplamiento desmontable en su extremo próximo. Hay una estructura que ¡"I interconecta fluidamente el contenedor con la cámara de llenado. Hay un motor paso a paso con un eje de salida 'que se adapta para acoplarse mecánicamente con el acoplamiento ' i desmontable del émbolo, en donde el motor paso a paso se adapta para ser controlado automáticamente para mover el émbolo y que suministre el fluido desde la cámara de llénado. Hay una estructura que interconecta fluidamente el fluido que fluye desde la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido, y un conjunto de válvulas usado1 para permitir de manera selectiva y evitar que el fluido !'fluya hacia y desde la cámara de llenado. Hay un controladór que controla automáticamente la operación del dispositivó que mueve el émbolo y que también controla automáticamente la operación de algunas o todas las válvulas del conjunto de válvulas para suministrar una cantidad predeterminada de fluido desde la cámara de llenado hasta los dispositivos de suministro de fluido. La estructura que interconecta fluidamente el contenedor con la cámara de llenado',' la estructura que interconecta fluidamente el fluido que fluye de la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido y la cámara de llenado, y el émbolo, todos son parte de un ensamble de administración de fl'uido interconectado . Hay una estructura de soporte que soporta de manera desmontable y sostiene el ensamble de administración de fluido para que pueda volverse a colocar y removerse del sistema como una unidad.

Se describe además en la presente un método para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso desde un contenedor de fluido con uno más dispositivos de suministro de fluido. El método comprende los pasos de: (i) proporcionar un sistema de llenado de fluido que comprende una cámara de llenado de volumen variable que define una cavidad que se adapta para contener el fluido, un émbolo móvil en la cavidad de la cámara de llenado que ''puede removerse dentro de la cavidad para variar el volumen efectivo de la cavidad, la estructura que incluye una ? más válvulas que interconectan fluidamente el contenedor con la cámara de llenado, un motor paso a paso que es controlado para mover de manera automática el émbolo y suministrar el i fluido de la cámara de llenado, la estructura que incluye una ¡i o mas válvulas que interconectan fluidamente el fluido que ¡.i fluye de la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido, y un controlador que controla automáticamente la operación del motor paso a paso y al menos algunas de las válvulas; (ii) usar el controlador ¡para controlar automáticamente las válvulas y abrir las váljyulas usadas para canalizar el flujo de fluido desde el contenedor a la cámara de llenado y al mismo tiempo cerrar las válvulas 1 ? usadas para canalizar el flujo de fluido de la cámara de I llenado a un dispositivo de suministro de fluido, y una vez ' ! que el dispositivo de suministro de fluido ha sido llenado :i cerrar las válvulas usadas para canalizar el flujo de .fluido del contenedor a la cámara de llenado, y luego abrir las ? válvulas usadas para canalizar el flujo de fluido de la cámara de llenado a un dispositivo de suministro de fluido, y i (iii) mientras las válvulas usadas para canalizar el flujo dé n fluido de la cámara de llenado a un dispositivo de suministro de fluido se abren, usar el controlador para operar el ijmotor paso a paso y mover el émbolo para expulsar el fluido ;de la cámara de llenado, para mover el fluido en los dispositivos ; ? de suministro de fluido. '' I > El émbolo puede definir un cuerpo de émbolo que lleva un sello próximo a su extremo distal que se ubica en la cavidad de cámara de llenado. También puede haber un pasadizo en el cuerpo de émbolo que empieza de manera distal al ¡sello y termina próximo al sello, y una válvula selectivamente operable en el pasadizo, en donde la válvula puede abrirse para permitir que el aire sople desde la cavidad. La válvula selectivamente operable puede ser una válvula activadá! por Luer. El émbolo puede definir un acoplamiento desmontable en f I su extremo próximo que se adapta para acoplarse al eje de salida del motor paso a paso . La estructura que interconecta fluidamente el contenedor con la cámara de llenado^ la estructura que interconecta fluidamente el fluido que fluye desde la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido, la cámara de llenado, y el embolo, todos pueden ser parte de un ensamble de administración de fluido interconectado. El sistema de llenado de fluido comprende además una estructura de soporte que soporta de manera desmontable y sostiene el ensamble de administración de fluido de manera que pueda removerse y volverse a colocar en el sistema como una unidad.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema que suministra de manera adecuada una cantidad controlada de fluido viscoso a un dispositivo de suministro de fluido. El sistema también puede usarse para practicar un método que suministra de manera adecuada una cantidad controlada de fluido viscoso a un dispositivo de suministro de fluido.

La figura 2 es una vista en sección transversal alargada de una cámara de llenado para un sistema; que suministra de manera adecuada una cantidad controlada de fluido viscoso a un dispositivo de suministro de fluido.

Las figuras 3a, 3b y 3c son vistas en sección transversal y lateral, en perspectiva, respectivamente, de dos jeringas y una base de jeringa para un sistema que suministra de manera adecuada una cantidad controlada de fluido viscoso a un dispositivo de suministro de fluido.

La figura 4 muestra un sistema que suministra fluido de un dispositivo de suministro de fluido, e incluye una vista en sección transversal detallada de un dispositivo de suministro de fluido que puede usarse con un sistema y método descritos que suministran de manera adecuada una cantidad controlada de fluido viscoso a un dispositivo de suministro de fluido.

La figura 5 muestra un émbolo diferente.

La figura 6 ilustra un sistema que usa el émbolo de la figura 5.

La figura 7 muestra una porción del sistema :de la figura 6, parcialmente desensamblado.

La figura 8 muestra una porción de la figura 7 desensamblada posteriormente.

La figura 9 muestra una estructura mojáble, reemplazable del sistema de la figura 6.

La figura 10 muestra un sistema descrito que usa un dispensador diferente.

Descripción Detallada de la Invención Las modalidades ilustradas en las figuras logran un sistema y método que suministran de manera adecuad una cantidad controlada de fluido viscoso a un dispositivo de suministro de fluido. En un ejemplo el dispositivo de suministro de fluido es una jeringa. En otro ejemplb el dispositivo de suministro de fluido es un dispensador de fluido como una punta dispensadora (p.ej., una agújja de jeringa) . El sistema puede tener un contenedor de fluido, una cámara de llenado de volumen variable, y una estructura que interconecta fluidamente el contenedor y la cámara de llenado que se usa para transportar un volumen definido de fluido desde el contenedor a la cámara de llenado. Hay uno o más dispositivos de suministro de fluido que se van ya ¡sea a llenar con el fluido de la cámara de llenado o suministrar con fluido de la cámara de llenado. Puede haber dos b más estructuras que cada una sostiene uno o más dispositivos de suministro de fluido que se van a llenar. Un émbolo que ' opera con motor paso a paso puede operarse para suministrar el fluido de la cámara de llenado. El conjunto de válvulas se usa para canalizar el flujo de fluido del contenedor ' a la cámara de llenado, y el conjunto de válvulas se usa, para canalizar el flujo de fluido de la cámara de llenado a ¡üno o más dispositivo de suministro de fluido. Un controíador controla automáticamente la operación del motor paso a paso. El controíador también puede automá icamente controlar el conjunto de válvulas. El fluido puede ser un adhesivo viscoso. El fluido puede suministrarse desde las jeringas que se llenan, o puede suministrarse directamente desde¡¡ las puntas dispensadoras. El flujo de fluido del contenedor "a la cámara de llenado puede dejarse fluir mediante el auxiliar de aire comprimido que empuja el fluido viscoso a través de las líneas, tuberías, tubos u otras estructuras de transponte de i i líquido como líneas o sistema de tuberías. ¡; La figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de una modalidad de un sistema 10 para llenar de manera adecuada las jeringas con fluido; en este caso las jeringas se van a usar por lo general como los dispositivos de suministro de fluido. El fluido es un fluido típicamente viscoso como un adhesivo, pero no necesita ser viscoso1; y no necesita ser adhesivo. Los adhesivos se suministran dé las jeringas o de las puntas dispensadoras en varias operaciones industriales. Cuando las jeringas se usan, es deseable prellenar las jeringas con un volumen conocido de líquido en una ubicación de producción separada de la operación de suministro de fluido. De esta manera a medida quéj las jeringas se vacían en la operación de suministro de fluido, ; I 1 1 pueden ser reemplazadas rápida y fácilmente por jeringas llenadas de manera adecuada. Asimismo, cuando múltiples ubicaciones se usan en un sistema y todas las jeringas se prellenan con la misma cantidad de fluido todas se vacían del fluido al mismo tiempo, lo que mantiene el tiempo muerto de recarga a una detención de la máquina. Esto es posible debido a que el motor paso a paso y todas las jeringas se llenan a la misma altura exacta (volumen) . El resultado es menor ¡i tiempo muerto de producción y menor desperdicio de fluido ¡i debido a que las jeringas no se llenan completamente.

El sistema 10, figura 1, logra llenar una cantidad definida de fluido estancado en el contenedor 12 en la ,cátnara 1 de llenado 18. El fluido se suministra después (mide) desde la cámara 18 a las jeringas, o directamente a las puntas dispensadoras. En uso, cada base de jeringa 14 y 16! (ver detalles en la figura 3) sostiene una o más jeringas en una manera que les permite ser llenadas. Por lo general una base de jeringa 14 o 16, figura 3, incluye una o más válvulas activadas por Luer 30 y/u otros componentes de puerto de llenado a los cuales la jeringa 31 puede ser acoplada fluidamente rápido y fácilmente. La válvula activada por Luer cierra la línea de llenado cuando una jeringa no¡! está presente y abre automáticamente la línea de llenado cuando una jeringa estándar con bloqueo de Luer se acopla a la' base de jeringa mediante la válvula.

El contenedor 12 por lo general sostiene suficiente líquido para llenar la cámara de llenado 18 más de un vez.

Muchas veces las jeringas que se van a llenar tienen un volumen de 3 a 30 mililitros. El contenedor 12 puede por lo general tener un volumen de 1 a 5 litros, o el sistema ;puede conectarse a un sistema de bombeado de fluido separado con un contenedor más largo, como un contenedor de 5 a 55 galones (18.9 a 208.19 litros). Los volúmenes de las jeringas y del contenedor y de la cámara de llenado no son una limitación, ¡I sin embargo, como tecnología puede aplicarse en I otras situaciones. , j La cámara de llenado 18 es esencialmente un contenedor intermedio que se adapta para sostener una cantidad definida de fluido absorbido desde el contenedor 12. Por lo general todos los fluidos en la cámara de llenado 18 se suministran entonces desde la cámara de llenado 18 a;,una o más jeringas en una o más bases de jeringa, o se miden bajo control automático directamente a una o más puntas dispensadoras de fluido. Sin embargo, la descripción también contempla el llenado de uno o más dispositivos de suministro de fluido con menos de todos los fluidos en la cámara de llenado 18. La descripción también contempla el llenado de uno o más dispositivos de suministro de fluido con un volumen que comprende más de un volumen de la cámara de llenado 18.

El fluido que fluye desde el contenedor 12 hacia la i : cámara de llenado 18, y luego desde la cámara de llenadq, 18 a la(s) jeringa (s) que se va a llenar o a las puntas dispensadoras, se dirige mediante las válvulas 22 y 24,' Las válvulas pueden operarse manualmente, o una o más dé' las mismas pueden estar bajo control automático del contro'lador i ¡¡ de microprocesador 28. También pueden funcionar con un accionamiento de motor paso a paso (no mostrado) i Un decodificador podría añadirse para la verificación, del movimiento de paso.

El fluido se mueve de preferencia del contenedor 12 para llenar la cámara 18 de la siguiente manera. El aire presurizado u otra fuente de presión se aplica al contenedor 12 como fuerza de impulsión de fluido para empujar el ¡fluido viscoso a través de la válvula 22 que ha sido abierta por el controlador 28 (la válvula 24 ha sido cerrada por el controlador 28 para esta fase) para mover el fluido en la cámara 18. La cámara 18 por lo general tiene una cavidad interna de volumen bien definido. El volumen efectivo que se va a llenar con el fluido puede variar mediante un émbolo móvil en la cavidad. La ubicación del émbolo es controlada por un motor paso a paso 20 con un eje de salida. En un ejemplo, la cámara de llenado 18 comprende una cavidad de trece mililitros 38, ver figura 2. La cavidad 38 puede '(puede o no puede) ser un contenedor reemplazable/desechable que inhibe la contaminación cruzada cuando la cámara de llenado 18 se usa de manera secuencial para diferentes fluidos. Estos contenedores pueden hacerse de un material como ¡acero i-inoxidable, Teflón, Acetil, y Delrin u otros. El contenedor también ayuda a evitar la acumulación de fluido o f;luido endurecido en la cavidad 18, de manera particular i el fluido es una sustancia que o endurece con el tiempo o itiene suficiente viscosidad que se puede acumular en la paredes de la cavidad. !'! El motor paso a paso 20 se mueve en pas¡os o i! I I incrementos, el número del cual es directamente proporcional a la velocidad del motor, que a su vez es directamente proporcional a la frecuencia de los pulsos del accionador. Por ejemplo, la velocidad del motor paso, a paso 20', que recibe los pulsos a un intervalo de 1000 Hz, es 300 rpm.1' En este ejemplo, el husillo, que es una parte integral del motor paso a paso 20, mueve una tuerca engranda y el eje de salida en incrementos de 0.000625 pulgadas por paso (0.0015 era por paso) a una velocidad de 1000 pasos por segundo. Con una cavidad de trece mililitros, cada:: paso corresponde a un volumen de aproximadamente 0.005 mi. !' En un ejemplo no limitativo, hay una serie de:; tres pistolas dispensadoras (motores paso a paso) que pueden; cada una operar jeringas con volúmenes de 3, 5, 10 y 30 ml¡ Una pistola dispensadora (la pistola "SDAV") tiene un viaje de 0.000125" por paso (0.00031 cm por paso). Una segunda pistola (la pistola "MDAV" ) tiene un viaje de dos veces lo de MDAV, o 0.0005" por paso (0.00127 cm por paso). La siguiente información indica el volumen por paso para cada uno de los cuatro volúmenes de jeringas, para cada uno de estos ;ltres modelos pistola. ¡< Pistola dispensadora SDAV • 1 paso con un barril de jeringa de 3 ce producirá 0.00023 ce de fluido suministrado. j 1 paso con un barril de jeringa de 5 ce producirá 0.0003'9 ce ii ií de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 10 ce producirá 0.00065 ce de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 30 ce producirá 0.00129 ce de fluido suministrado.

Pistola dispensadora MDAV • 1 paso con un barril de jeringa de 3 ce producirá 0.00045 ce de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 5 ce producirá 0.00079 ce de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 10 ce producirá 0.00131 ce de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 30 ce producirá 0.00257 ce de fluido suministrado.

Pistola dispensadora LDAV • 1 paso con un barril de jeringa de 3 ce producirá 0.00090 ce de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 5 ce producirá 0.00158 ce de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 10 ce producirá 0.00261 ce de fluido suministrado. • 1 paso con un barril de jeringa de 30 ce producirá 0.00514 ce de fluido suministrado.

El sistema 10 y el motor paso a paso 20 también son capaces de operar en un modo de micropaso, que permite una resolución mucho más fina y una operación más suave, pero por el costo de una velocidad menor. ¡j En operación, la cámara 18 permanece cerca j'de la entrada de cualquier unidad de fluido después de qüe la fuerza de impulsión de fluido ha sido aplicada al contenedor 12. Al ejecutar un algoritmo de volumen/altura;,; el controlador 28 invierte entonces la dirección de rotación del i! motor paso a paso 20, retrayendo el eje de salida acoplado y el émbolo 36, ver figura 2, a una velocidad comparable con la velocidad de flujo de fluido del contenedor 12, a la altura precisa que resulta en el volumen deseado que al final se suministra a la jeringa (s) o a la punta (s) dispensadora. El fluido llena la cavidad 38 detrás del émbolo 36 a medida que el émbolo se retrae. Esto evita que ocurran vacíos en la cavidad que afectarán de manera adversa la exactitud de la salida volumétrica. La cámara de llenado 18 describe una ¡¡tapa ventilada 39, figura 2. Las tapas ventiladas 309 están encima del émbolo para permitir la facilidad de la retracción y extensión mientras aseguran que la cavidad 38 permanezca completamente libre de aire y vacío. Si se usa un accionádor la altura de llenado requerida se calcula y .se configura manualmente. ! El suministro del volumen deseado de fluido de la cámara de llenado 18 a una o más jeringas o a uno o más de otros dispensadores como puntas dispensadoras se hubiera G. logrado como sigue. El controlador 20 cierra la válvula 22 y abre la válvula 24. El controlador 28 entonces opera el motor i i paso a paso 20 para mover el eje hacia abajo. (El controlador 28 mueve el eje hacia arriba para llenar y hacia abajo para suministrar) de manera que el émbolo se mueve hacia la 's ! ialida 42 de la cavidad 38, expulsando así el fluido a través de la válvula 24. El fluido puede entonces moverse hacia la jéringa 14 y/o base de jeringa 16, figura 3. La salida de válvula 24 se conecta en una manera balanceada volumétricamente ¡hacia sus salidas, por ejemplo, a la base de jeringa 14 y/o báse de jeringa 16, para asegurar una distribución exacta y pareja del fluido a la jeringa(s) u otro dispensador (es) . Guando sólo una sola jeringa se llena, la válvulas activadas por Luer 30 afianzadas a cada puerto de llenado en la base de jeringa 14 y la base, de jeringa 16 actúan automáticamente como desconectores de flujo. En esta condición,';' el controlador 28 dirige al motor paso a paso 20 para!! que solamente avance el accionador el número de pasos suficiente (distancia) necesarios para suministrar el volumen 1 1 correspondiente. ?! Si más de un volumen de cámara de llenado se !ya a suministrar a una o más jeringas, el controlador provoca: que el motor paso a paso avance el émbolo para expulsar todo el fluido de la cavidad 38. El proceso se repite entonces ¡para lograr un volumen total deseado suministrado. \ ii Una modalidad no limitativa de la cámara de llenado 18 se muestra en la figura 2. La cavidad 38 se crea en la estructura o cuerpo 40. El pasaje 42 y los pasajes adicionales 44 y 45 dirigen el fluido dentro y fuera de la cavidad 38. Los accesorios y/o características integrales 46 y 47 proporcionan conexiones para afianzar las tuberías u otras estructuras de transporte de fluidos a la estructura 40 para dejar que el flujo de fluido pase dentro y fuera de los pasajes 42, 44 y 45. El émbolo 36 lleva una o más juntas tóricas u otros sellos (37a, 37b) y se ubica en la cavidad 38 en el extremo distal del eje de accionador de émbolo 34 que se acopla al eje de salida del motor paso a paso 20.

Una. modalidad de las bases de jeringa 14 o 16 se muestra en las figuras 3a, 3b y 3c, en donde la figura 3c es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A de la figura 3b. El pasaje 46 dirige el fluido en una manera volumétricamente balanceada de los accesorios de entrada y/o características integrales 48, proporcionando una conexión para afianzar la tubería u otros dispositivos de transporte de fluido, a las válvulas activadas por Luer 30 y/u otros componentes de puerto de llenado a los cuales < una jeringa 31 puede acoplarse fluidamente. El fluido fluye désde la cámara de llenado 18 a las jeringas 31, llenándolas hasta el volumen/altura predeterminados.

La figura 4 ilustra el sistema 50 para suministrar fluido de una jeringa llenada previamente 52 al dispositivo 70 ubicado en la superficie 58. Esto es un tipo de dispositivo de suministro de fluido contemplado en la presente. La jeringa 52 tiene una cámara 54 llenada con fluido, y el émbolo 64 que se mueve mediante un husillo 62 hacia arriba y hacia abajo en la dirección de la flecha "A" mediante el motor paso a paso 60. El controlador 66 opera el motor paso a paso 60. La memoria digital 68 puede seir una tarjeta de memoria removible que se adapta para usarse1' para proporcionar información de operación al controlador 66. De manera alterna, el controlador 66 y la memoria 68 pueden lograrse mediante un microprocesador. Puede no ser necesario que el microprocesador sea conectado en red para recibir información de operación. La información de operación puede comprender el número de pasos que deben ser logrados pó'r el motor paso a paso 60 para suministrar una cantidad definida de fluido 54 a través de la punta dispensadora (águja hipodérmica) 56. !": Con el fin de utilizar por completo todo el fluido en el dispensador de fluido mientras no se afecte; la producción debido a atentar contra el suministro por una jeringa vacía, el controlador 66 debe saber el volumen exacto del fluido en la jeringa 52. Asimismo, antes de la primera operación de suministro, el fluido debe llenar toda la punta dispensadora 56 de manera que un solo paso pequeño del m¿tor ; 60 logra el suministro del fluido. En otras palabras, no debe haber aire en el sistema que o se comprima o se empuje !! fuera de la cabeza del fluido antes de que se suministre la primera gota. Para lograr esto, el sistema 50 debe cargarse a través de la memoria 68 con el número de pasos que el motor 60 puede operar con el fin de vaciar por completo el fluido 54 ,de la jeringa 52. ¡, En una modalidad alternativa, el sistema 10 ;puede arreglárselas con dispensadores de fluido como las jeringas, ? y las bases de jeringas, y el fluido puede suministrarse directamente de la cámara de llenado a la ubicación en donde el fluido se va a utilizar (p.ej., el dispositivo 70) j¡ por ejemplo mediante una punta dispensadora en lugar de|! una jeringa. Siempre que la cavidad de la cámara de llenado y las líneas entre la misa y la ubicación dispensadora no conténgan vacíos de aire u otros fluidos compresibles, la operación del motor paso a paso 20 puede controlarse para suministrar! una i) cantidad deseada de fluido a una punta dispensadora (piej., una boquilla o aguja hipodérmica) , en la misma manera comb se describe arriba con relación al motor paso a paso 60.

Las modalidades descritas no son limitantes sino que son respaldos de las reivindicaciones. Se contemplan otras modalidades y opciones dentro del alcance de ;¡ las reivindicaciones. Las cámaras dispensadoras y las puntas dispensadoras toman diferentes formas a las de aquellas i i mostradas y descritas en la presente, ambas como se conocen ahora en la técnica o desarrolladas en el futuro. Asimismo, cuando el dispensador de fluido se use, no es necesario que sea una jeringa, ni es necesario que sea operado por un'motor paso a paso. Un dispensador puede operarse mediante cualquier medio conocido en el presente o desarrollado en el futuro, como desplazamiento positivo o activado por aire como se conoce en el presente en la técnica. ,; Otra modalidad se muestra en las figuras 5 a 9. La figura 5 muestra una modalidad alternativa de un émboljó 100 para una cavidad de llenado, como la cavidad de llenado mostrada en la figura 2 y la cavidad de llenado ? mostrada en esta segunda modalidad. El émbolo 100 comprende el extremo de sellado 103 que se diseña para encajar en la cavidad de la cámara de llenado y en esta modalidad lleva dos juntas tóricas 104a y 104b que se sellan contra las paredes de la cámara para mantener al líquido abajo de las mismas^;. La estructura 103 se lleva en el extremo de la estructura; 102 que se lleva por sí misma en el extremo del eje 112 que tiene el acoplamiento 114 en el extremo superior que puede moyerse en el sentido de las manecillas del reloj a través de la perilla moleteada 116 para permitir que el émbolo ,: sea acoplado y desacoplado del motor paso a paso. Una diferencia ¡ i de este embolo sobre el émbolo previo es la manera en que el aire se evac a mediante el émbolo. En este caso ' la : í rj jí ¡ I estructura 102 comprende un pasadizo interno (no mosítrado) que se abre al extremo 105. La válvula activada por Luer 106 se ubica en el otro extremo de este pasadizo. La porci'ón de acoplamiento 108 permite que un cuerpo hipodérmico que ;;lleva un bloqueo por Luer 110 se acople a la estructura 102 mediante la válvula 106. Cuando este acoplamiento ocurre*, hay un trayecto de flujo de aire de la abertura 105 en el cuerpo hipodérmico vacío 110. Este arreglo permite que el aire 'en la cavidad de la cámara de llenado sea evacuado mediante el pasadizo mientras la cavidad se llena con fluido por primera vez. Una vez que todo el aire ha sido evacuado, el cuerpo 110 puede ser removido lo cual cierra la válvula 106 y manttiene así el entorno libre de aire en la cámara de llenado. " La figura 6 muestra un sistema 120 que emplea el arreglo de cámara de llenado mostrado en la figura 5. El motor paso a paso 130 con husillo en el alojamiento 131 ¡y el acoplamiento distal 132 se acopla mecánicamente i! al acoplamiento 116. La caja física 200 se muestra sin;! una cubierta frontal o una cubierta superior. Esta caja no es necesaria para la operación del sistema pero actúa tanto ¡como ancla como protectora del sistema en esta modalidad. La base 121 es parte de la caja 200 ya que es un miembro de reborde de soporte 122. El suministro de energía 126 y el controlador lógico programable (PLC por sus siglas en inglés) 124: se muestran también. El ensamble de administración de flüido 140, mostrado con más detalle en las figuras, comprende hardware de administración de fluido que en esta modalidad es fácilmente reemplazado como una unidad, para permitir que la modalidad sea usada para administrar diferentes tipos de fluido. Esta figura muestra una base de jeringa sosteniendo jeringas 161 y 162, aunque como se describe arriba la cámara de llenado puede alternativamente usarse para alimentar directamente las puntas dispensadoras u otros dispositivos que suministran el fluido que se mide fuera de la cámara de llenado. El ensamble de soporte 150 comprende una estructura de soporte para la cámara de llenado y el ensamble 140, también como se muestra en más detalle en lo siguiente.

Los ensambles 140 y 150 se muestran en más detalle en las figuras 7 a 9. El ensamble 140 comprende la cámara de llenado 152 que incluye el ensamble de émbolo 100. La entrada de fluido 171 se acopla a un contenedor más largo o suministro de fluido como se describe arriba. La válvula, 172 puede cerrarse para facilitar la remoción y el reemplazo del ensamble 140. El tubo o conducto 173 lleva a la cámara ?52. El tubo o tubería 174 es la salida de la cámara 152 y lleva a la válvula 175. El tubo o conducto 176 y 177 lleva a los ensambles de válvula de bloqueo por Luer en las cuales ' los cuerpos de jeringa 161 y 162 se acoplan.

El ensamble 150 incluye dos armazones giratorios 154 y 155 que se sostienen en su lugar mediante ensambles de tornillos de muletilla 156 y 157. Los armazones 154 y 155 sostienen ajustadamente la cámara de llenado 152 en su ',lugar con relación al ensamble de alo amiento. La mitad de la estructura de alojamiento redonda 162 sostiene la cámara de llenado en lugar cuando los armazones 154 y 155 se ajustan hacia abajo contra la cámara de llenado.

Con el fin de reemplazar las partes mojadas (i . e . , I el ensamble de reemplazo 140) , los acoplamientos moleteados 116 y 132 se voltean contra el sentido de las manecillas del reloj 114 para liberar el extremo 114 del ensamble de értibolo 100 del husillo de motor paso a paso. Los armazones 154 y 155 se liberan entonces y se abren con un giro. Las válvulas] 172 y 175 se cierran. La línea de entrada se remueve, del acoplamiento 171. Todo el ensamble 140 puede entonces levantarse de la caja y ser reemplazado por otro ensamble similar que se adapta para usarse con un fluido diferente. Cuando el ensamble de reemplazo está en lugar, la válvula 172 se abre y se purga el aire de la cámara de llenado (comcjj sea necesario) como se describe arriba. La válvula 175 puede entonces abrirse. La cámara de llenado puede luego opeijarse para suministrar fluido ya sea a una base de jeringa o directamente a otros dispensadores de fluido como se describe en otra parte de la presente. V< La figura 10 muestra el sistema 120a en el que la cámara de llenado suministra fluido a través de una punta ¡i dispensadora 206 en lugar de la cámara de llenado que alimenta dispositivos de suministro separados como jeringas como se describa arriba. La manguera o línea 202 va desde la válvula de control de salida 204 hacia la punta dispensadora 206, que puede por ejemplo ser una aguja. La 'punta dispensadora 206 se sostiene en lugar mediante el bloque de montaje 208, que por sí mismo se sostiene en la base^ 210. Este arreglo permite que la cámara de llenado sea usad como dispensador, en lugar de como cámara de llenado que se usa para llenar un dispensador separado.

Un número de modalidades y opciones han j;sido descritos en la presente. Se pueden hacer modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.. Por ejemplo, Por consiguiente, las otras modalidades están dentro de las reivindicaciones. ¡i I! Se hace constar que con relación a esta fecha;, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro d¡ la presente descripción de la invención. '

Claims (17)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un sistema para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso de un contenedor de I I fluido a uno o más dispositivos de fluido, caracterizado porque comprende: \[ una cámara de llenado de volumen variable, que define una cavidad que se adapta para contener el fluido;, un émbolo móvil en la cavidad de la cámara de llenado que se puede mover dentro de la cavidad para variar el volumen efectivo de la cavidad; una estructura que se interconecta fluidamente! con el contenedor para llenar la cámara; ¡' un dispositivo que mueve automáticamente el émbolo para suministrar el fluido desde la cámara de llenado; u una estructura que interconecta fluidament el fluido que fluye desde la cámara de llenado con uno más dispositivos de suministro de fluido; y un controlador que controla automáticamente" la operación del dispositivo que mueve al émbolo, para suministrar una cantidad predeterminada de fluido desdé: la i i cámara de llenado hasta los dispositivos de suministro; de ¡1 29 :: fluido. :,

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos de suministro de fluido comprenden jeringas, y el fluido puede ser un adhesivo que se va a suministrar desde las jeringas.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además una base de jeringa que se construye y se dispone para sostener de manera desmontable una pluralidad de jeringas que se van a llenar en las ubicaciones de jeringa, y comprende una válvula activada por Luer asociada con cada ubicación de jeringa. 1

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la base de jeringa tiene un cueirpo y una pluralidad de válvulas activadas por Luer en el cuerpo en comunicación fluida con un pasaje de fluido en el cuerpo, en donde el pasaje de fluido termina en dos aberturas separadas en el cuerpo, una usada como una entrada de fluido y,| una usada como una salida de fluido. :i

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un auxiliar de :aire comprimido para transportar el fluido del contenedor a la cámara de llenado.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo que mueve el émbolo comprende un motor paso a paso con un eje de salida qué se i; ,i n adapta para ser mecánicamente acoplado al émbolo.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un conjunto de válvulas usado para permitir de manera selectiva y evitar que el fluido fluya hacia y desde la cámara de llenado, en donde el controlador también controla automáticamente la operación de algunas o todas las válvulas del conjunto de válvulas'.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el émbolo define un cuerpo de émbolo que lleva un sello próximo a su extremo distal que se ubica en la cavidad de la cámara de llenado, y además define un pasadizo en el cuerpo de émbolo que empieza de manera dístal al sello y termina próximo al sello, y además define una válvula selectivamente operable en el pasadizo, en donde la válvula puede abrirse para permitir que el aire sople desde la cavidad.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la válvula selectivamente operable puede ser una válvula activada por Luer.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el émbolo define un acoplamiento desmontable en su extremo próximo que se adapta para acoplarse al dispositivo que mueve el émbolo.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la estructura que interconecta el contenedor con la cámara de llenado, la estructura que interconecta fluidamente el fluido que fluye desde la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido y la cámara de llenado, y el émbolo, todos son parte de un ensamble de administración de fluido interconectado, en donde el sistema comprende además una estructura de soporte que soporta de manera desmontable y sostiene el ensamble de administración de fluido para que pueda volverse a colocar y removerse del sistema como una unidad.

12. Un sistema para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso de un contenedor de fluido a uno o más dispositivos de suministro de fluido, caracterizado porque comprende: una cámara de llenado de volumen variable' que define una cavidad que se adapta para contener el fluido; un émbolo móvil en la cavidad de la cámara de llenado que puede moverse dentro de la cavidad para variar el volumen efectivo de la cavidad, en donde el émbolo define un cuerpo de émbolo que lleva un sello próximo a su extremo distal que se ubica en la cavidad de la cámara de llenadp, y un acoplamiento desmontable en su extremo distal; un pasadizo definido en el cuerpo de émbolo que empieza de manera distal al sello y termina próximo al sello; una válvula selectivamente operable en el pasadizo, en donde la válvula puede abrirse para dejar que el aire sople desde la cavidad; ,; una estructura que interconecta fluidamente el contenedor con la cámara de llenado; ,j un motor paso a paso con un eje de salida que se adapta para acoplarse mecánicamente con el acoplamiento desmontable del émbolo, en donde el motor paso a paso se adapta para ser controlado automáticamente para mover el émbolo y que suministre el fluido desde la cámara de llenado; una estructura que interconecta fluidamente el fluido que fluye desde la cámara de llenado con uno ó más dispositivos de suministro de fluido; un conjunto de válvulas usado para permitir de manera selectiva y evitar que el fluido fluya hacia y desde la cámara de llenado; un controlador que controla automáticamente' la operación del dispositivo que mueve el émbolo y que también controla automáticamente la operación de algunas o todas; las válvulas del conjunto de válvulas para suministrar ¡¡ una cantidad predeterminada de fluido desde la cámara de llenado hasta los dispositivos de suministro de fluido; ; en donde la estructura que interconecta fluidamente el contenedor con la cámara de llenado, la estructura l!que interconecta fluidamente el fluido que fluye de la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido, la cámara de llenado, y el émbolo, todos son parte dé! un I ensamble de administración de fluido interconectado; y :'¡ una estructura de soporte que soporta de manera desmontable y sostiene el ensamble de administración de fluido para que pueda volverse a colocar y removersé del sistema como una unidad.

13. Un método para suministrar de manera adecuada cantidades controladas de fluido viscoso desde un contenedor de fluido con uno o más dispositivos de suministro de fluido, I caracterizado porque comprende: ¡j I I (i) proporcionar un sistema de llenado de fluido que comprende: una cámara de llenado de volumen variable'] que define una cavidad que se adapta para contener el fluido ; n un émbolo móvil en la cavidad de la cámara de 11 llenado que puede removerse dentro de la cavidad para vá!riar ' í el volumen efectivo de la cavidad; ¡¡ una estructura que incluye una o más válvulasj que 11 interconectan fluidamente el contenedor con la cámara1 de ¦¦i ¦ I llenado; '' un motor paso a paso que es controlado para mover de manera automática el émbolo y suministrar el fluido de la cámara de llenado; ;! una estructura que incluye una o más válvulas ,¡ que interconectan fluidamente el fluido que fluye de la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido,- y ¡ 1 ¡ I l ¡ i un controlador que controla automáticamente la operación del motor paso a paso y al menos algunas de las válvulas; ] (ii) usar el controlador para controlar automáticamente las válvulas para: :i abrir las válvulas usadas para canalizar el "flujo de fluido desde el contenedor a la cámara de llenado, y cerrar las válvulas usadas para canalizar el flujo de fluido de la cámara de llenado a un dispositivo de suministro de fluido, y ';. una vez que el dispositivo de suministro de fluido ha sido llenado, cerrar las válvulas usadas para canalizar el flujo de fluido del contenedor a la cámara de llenado, y luego abrir las válvulas usadas para canalizar el flujp de fluido de la cámara de llenado a un dispositivo de suministro de fluido; ' (iii) mientras las válvulas usadas para canalizar el flujo de fluido de la cámara de llenado a un dispositivo de suministro de fluido se abren, usar el controlador 'para operar el motor paso a paso y mover el émbolo para expulsar el fluido de la cámara de llenado, para mover el fluido en los dispositivos de suministro de fluido. :i

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el émbolo define un cuerpo de émbolo que lleva un sello próximo a su extremo distal que se ubica en la cavidad de cámara de llenado, y define además un pasadizo en el cuerpo de émbolo que empieza de manera distal al sello y termina próximo al sello, y define además una válvula selectivamente operable en el pasadizo, en donde la válvula puede abrirse para permitir que el aire sople desde la cavidad.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la válvula selectivamente operable puede ser una válvula activada por Luer.

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el émbolo define un acoplamiento desmontable en su extremo próximo que se adapta para acoplarse al eje de salida del motor paso a paso.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la estructura que interconecta fluidamente el contenedor con la cámara de llenado/ la estructura que interconecta fluidamente el fluido que fluye desde la cámara de llenado con uno o más dispositivos de suministro de fluido, la cámara de llenado, y el émbolo, todos son parte de un ensamble de administración de fluido interconectado, en donde el sistema de llenado de fluido comprende además una estructura de soporte que soporta de manera desmontable y sostiene el ensamble de administración de fluido de manera que pueda removerse y volverse a colocar en el sistema como una unidad.