雙注射器流體泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙注射器流體泵(100、200、300、400)。該雙注射器流體泵(100、200、300、400)包含：電動機(110、210、310、410)，該電動機具有可旋轉軸(112、212、312、412)；第一注射器(120a、220a、320a、420a)，該第一注射器具有耦合到該可旋轉軸(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)；以及第二注射器(120b、220b、320b、420b)，該第二注射器具有耦合到該可旋轉軸(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)。該電動機(110、210、310、410)使該可旋轉軸(112、212、312、412)旋轉以同時移動該第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和該第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)并且該注射器(120a、b；220a、b；320a、b；420a、b)中的至少一個經調適以將該可旋轉軸(112、212、312、412)的該旋轉轉換成該注射器柱塞(122a、b；222a、b；322a、b；422a、b)中的至少一個的線性運動。
【專利說明】
雙注射器流體泵
技術領域
[0001]下文描述的實施例涉及流體控制裝置，且更確切地說，涉及雙注射器流體栗。
【背景技術】
[0002]栗能夠持續(xù)分配具有所需特性的流體。所需特性可以包含壓力和流速。一些應用還要求該特性處于指定范圍內。也就是說，可能需要栗符合精確度和準確度規(guī)格。不利的是，能夠持續(xù)分配流體的栗通常不能夠符合這些規(guī)格。另外，能夠符合精確度和準確度規(guī)格的栗通常不能夠符合相對于大量分配的這些規(guī)格。例如，一些現(xiàn)有技術栗可以僅用于流體的單一分配，例如雙注射器胰島素栗。能夠持續(xù)以精確和準確的量分配流體的栗可能具有復雜設計，該設計利用齒輪、多個電動機和其它裝置。
[0003]復雜的栗設計可能由于在若干部件上積累的設計公差而具有例如經過大量循環(huán)或分配成本增加和缺乏可復驗性的缺點。積累的設計公差可能會導致栗或注射器中的較大整體制造變化。這種大公差可能會在栗到栗基礎上導致從栗分配的流體顯著改變。該變化還可以致使流體分配不夠精確。也就是說，從栗分配的量可以在分配時變化。針對需要精確度和準確度的應用，所分配流體的量的此種變化是不合需要的。例如，流體可以是分配到混合物中的果汁，該混合物瓶裝用于可能夠甚至檢測出味道的略微變化的消費者。盡管栗有時可以在制造之后進行校準或調整，但是此種可調性和校準可能會引起更多復雜性。復雜設計還會不利地影響栗的可靠性。
[0004]對于復雜的栗，可以通過將部件制造成緊密公差來確保精確的流體分配。然而，此類部件過于昂貴。另外，由于利用多個電動機和復雜分配組合件的設計的復雜性，因此個別部件的累計成本甚至可能更昂貴。此外，復雜設計一般具有較高失敗率，這可以防止復雜組合件用于要求組件符合可靠性標準(例如，小于工業(yè)指定速率的總體組合件失效率)的工業(yè)中。
[0005]因此，需要一種用于分配精確和準確量的流體的較不復雜的雙注射器流體栗。

【發(fā)明內容】

[0006]提供一種由具有可旋轉軸的電動機組成的雙注射器流體栗。根據實施例，雙注射器流體栗進一步包括:第一注射器，該第一注射器具有耦合到可旋轉軸的第一注射器柱塞；和第二注射器，該第二注射器具有耦合到可旋轉軸的第二注射器柱塞。電動機使可旋轉軸旋轉以同時移動第一注射器柱塞和第二注射器柱塞，并且注射器中的至少一個經調適以將可旋轉軸的旋轉轉換成注射器柱塞中的至少一個的線性運動。
[0007]提供一種形成雙注射器流體栗的方法。根據實施例，該方法包括:形成具有可旋轉軸的電動機；形成具有第一注射器柱塞的第一注射器和將第一注射器柱塞耦合到可旋轉軸;形成具有第二注射器柱塞的第二注射器和將第二注射器柱塞耦合到可旋轉軸。該方法進一步包括:調適電動機以使可旋轉軸旋轉，從而同時移動第一注射器柱塞和第二注射器柱塞；以及調適注射器中的至少一個以將可旋轉軸的旋轉轉換成注射器柱塞中的至少一個的線性運動。
[0008]提供一種形成雙注射器流體栗的方法。根據實施例，該方法包括提供一種雙注射器流體栗，該雙注射器流體栗包括可旋轉軸的電動機、具有耦合到可旋轉軸的第一注射器柱塞的第一注射器以及具有耦合到可旋轉軸的第二注射器柱塞的第二注射器。該方法進一步包括:將流體從流體源提供到第一注射器和第二注射器；以及使可旋轉軸旋轉并且將可旋轉軸的旋轉轉換成注射器柱塞中的至少一個的線性運動以在將流體從流體源抽吸到第二注射器中的同時從第一注射器分配流體。
[0009]JfM
[0010]根據一方面，雙注射器流體栗(100、200、300、400)包括:電動機(110、210、310、410)，該電動機具有可旋轉軸(112、212、312、412);第一注射器(12(^、22(^、32(^、42(^)，該第一注射器具有耦合到可旋轉軸(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422&);以及第二注射器(12013、22013、32013、42013)，該第二注射器具有耦合到可旋轉軸(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122以22213、32213、42213)，其中電動機(110、210、310、410)使可旋轉軸(112、212、312、412)旋轉以同時移動第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122以22213、32213、42213)并且注射器(12(^、13;22(^、13;32(^、13;42(^、13)中的至少一個經調適以將可旋轉軸(112、212、312、412)的旋轉轉換成注射器柱塞(122a、b;222a、b;322a、b;422a、b)中的至少一個的線性運動。
[0011]優(yōu)選地，注射器(120a、b)中的至少一個進一步包括具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，該管筒具有防止注射器柱塞(122a、b)中的至少一個旋轉的輪廓以將可旋轉軸(112)的旋轉轉換成注射器柱塞(122a、b)中的至少一個的線性運動。
[0012]優(yōu)選地，雙注射器流體栗(200)進一步包括約束件(252)和注射器柱塞(222a)中的孔口(225)，其中約束件(252)耦合到電動機(210)并且可滑動地耦合到孔口(225)以防止注射器柱塞(222a、b)中的至少一個旋轉，使得可旋轉軸(212)的旋轉被轉換成注射器柱塞(222a、b)中的至少一個的線性運動。
[0013]優(yōu)選地，電動機(110、210、310、410)進一步經調適以同時移動第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)以將流體抽吸到第一注射器(120a、220a、320a、420a)中并且從第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流體。
[0014]優(yōu)選地，注射器(120a、b;220a、b;320a、b;420a、b)中的至少一個進一步包括:第一閥門(126a1、bi ； 226a1、bi ； 326a1、bi ;426a1、bi)，該第一閥門經調適以允許流體流入注射器(120&、13;220&、13;320&、13;420&、13)中的至少一個中；以及第二閥門(126&0、130;226&0、130;326ao、bo ； 426ao、bo)，該第二閥門經調適以允許流體流出注射器(120a、b; 220a、b; 320a、b;420a、b)中的至少一個。
[0015]優(yōu)選地，第一注射器柱塞(122a)親合到可旋轉軸(112)的第一端，第二注射器柱塞(122b)耦合到可旋轉軸(112)的第二端，并且可旋轉軸(112)穿過電動機(110)從第一注射器(120a)延伸到第二注射器(120b)。
[0016]優(yōu)選地，可旋轉軸(112)與注射器柱塞(122a、b)中的至少一個的線性運動共軸旋轉。
[0017]優(yōu)選地，雙注射器流體栗(400)進一步包括耦合到可旋轉軸(412)的耦合器(412b)，其中可旋轉軸(412)經調適以使耦合器(412b)旋轉以移動第一注射器柱塞(412a)，從而從第一注射器(420a)分配流體，并且移動第二注射器柱塞(422b)以將流體抽吸到第二注射器(420b)中。
[0018]根據另一方面，形成雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法包括:形成具有可旋轉軸(112、212、312、412)的電動機(110、210、310、410);形成具有第一注射器柱塞(122&、222a、322a、422a)的第一注射器(120a、220a、320a、420a)并且將第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)耦合到可旋轉軸(112、212、312、412);形成具有第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)的第二注射器(12013、22013)并且將第二注射器柱塞(12213、22213、32213、42213)耦合到可旋轉軸(112、212、312、412);以及調適電動機(110、210、310、410)以使可旋轉軸(112、212、312、412)同時移動第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122以22213、32213、42213)并且調適注射器(12(^、13;22(^、13;32(^、13;42(^、13)中的至少一個以將可旋轉軸(112、212、312、412)的旋轉轉換成注射器柱塞(122&、13;222&、13;322&、13;422a、b)中的至少一個的線性運動。
[0019]優(yōu)選地，形成注射器(120a、b)中的至少一個進一步包括形成具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，該管筒具有防止注射器柱塞(122a、b)中的至少一個旋轉的輪廓以將可旋轉軸(112)的旋轉轉換成注射器柱塞(122a、b)中的至少一個的線性運動。
[0020]優(yōu)選地，形成注射器(120a、b)中的至少一個進一步包括形成具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，該管筒具有防止注射器柱塞(122a、b)中的至少一個旋轉的輪廓以將可旋轉軸(112)的旋轉轉換成注射器柱塞(122a、b)中的至少一個的線性運動。
[0021]優(yōu)選地，形成雙注射器流體栗(200)的方法進一步包括:形成約束件(252);形成注射器柱塞(222a)中的孔口(225);將約束件(252)耦合到電動機(210);以及將約束件(252)可滑動地耦合到孔口( 225)以防止注射器柱塞(222a、b)中的至少一個旋轉，使得可旋轉軸(212)的旋轉被轉換成注射器柱塞(222a、b)中的至少一個的線性運動。
[0022]優(yōu)選地，形成雙注射器流體栗(100、200、300,400)的方法進一步包括調適電動機(110、210、310、410)以同時移動第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和第二注射器柱塞(122以22213、32213、42213)，從而將流體抽吸到第一注射器(12(^、22(^、32(^、42(^)中和從第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流體。
[0023]優(yōu)選地，形成注射器(120a、b;220a、b;320a、b;420a、b)中的至少一個進一步包括:形成和調適第一閥門(126&丨、1^;226&丨、1^;326&丨、1^;426&丨、1^)以允許流體流入注射器(120a、b; 220a、b; 320a、b; 420a、b)中白勺至少一個中；以及形成和調適第二閥門(126ao、bo ；226ao、bo ； 326ao、bo ； 426ao、bo)以允許流體流出注射器(120a、b; 220a、b; 320a、b; 420a、b)中的至少一個。
[0024]優(yōu)選地，形成雙注射器流體栗(100、200、300)的方法進一步包括:將第一注射器柱塞(122a、222a、322a)耦合到可旋轉軸(112、212、312)的第一端;將第二注射器柱塞(122b、222b、322b)耦合到可旋轉軸(112、212、312)的第二端；以及將可旋轉軸(112、212、312)穿過電動機(110、210、310)從第一注射器(120&、220&、320&)延伸到第二注射器(12013、22013、320b)ο
[0025]優(yōu)選地，形成雙注射器流體栗(100、200、300,400)的方法進一步包括調適可旋轉軸(112、212、312、412)以與注射器柱塞(122&、13;2223、13;32213;42213)中的至少一個的線性運動共軸旋轉。
[0026]優(yōu)選地，形成雙注射器流體栗(400)的方法進一步包括:形成耦合器(412b)且將耦合器(412b)耦合到可旋轉軸(412);以及調適可旋轉軸(412)以使耦合器(412b)旋轉，從而移動第一注射器柱塞(422a)以從第一注射器(420a)分配流體并且移動第二注射器柱塞(422b)以將流體抽吸到第二注射器(420b)中。
[0027]優(yōu)選地，形成雙注射器流體栗(100、200、300,400)的方法進一步包括選擇電動機(110、210、310、410)旋轉與注射器柱塞(122&、13;2223、13;3223、13;4223、13)移位比。
[0028]根據另一方面，使用雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法包括:提供雙注射器流體栗(100、200、300、400)，該雙注射器流體栗包括具有可旋轉軸(I 12、212、312、412)的電動機(110、210、310、410)、具有耦合到可旋轉軸(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122&、222&、3223、4223)的第一注射器(12(^、22(^、32(^、42(^)以及具有耦合到可旋轉軸(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)的第二注射器(120b、220b、320以42013);將流體從流體源(370、470)提供到第一注射器(120&、220&、320&、420&)和第二注射器(12013、22013、32013、42013);以及使可旋轉軸(112、212、312、412)與電動機(110、210、310、410)旋轉并且將可旋轉軸(112、212、312、412)的旋轉轉換成注射器柱塞(122&、13;222&、13;322&、13;422&、13)中的至少一個的線性運動以在將流體從流體源(370、470)抽吸到第二注射器(120b、220b、320b、420b)中的同時從第一注射器(120a、220a、320a、420a)分配流體。
[0029]優(yōu)選地，使用雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法進一步包括使可旋轉軸(112、212、312、412)旋轉以在從第二注射器(120a、220b、320b、420b)分配流體的同時將流體從流體源(370、470)抽吸到第一注射器(120a、220a、320a、420a)中。
[0030]優(yōu)選地，使用雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法進一步包括以基本上連續(xù)的流體流將流體從第一注射器(120a、220a、320a、420a)和第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配到流體供應導管(390,490) ο
【附圖說明】
[0031]在所有圖式上，相同參考標號表示相同元件。應理解，圖式未必按比例繪制。
[0032]圖1示出根據實施例的雙注射器流體栗100的透視圖。
[0033]圖2示出在圖1中示出的部分2-2處獲取的雙注射器流體栗100的平面端視圖。
[0034]圖3示出雙注射器流體栗100的另一透視圖。
[0035]圖4a和4b示出管筒124的透明平面圖。
[0036]圖5a至5c示出注射器柱塞122的平面圖和透視圖。
[0037]圖6示出根據另一實施例的雙注射器流體栗200的透視圖。
[0038]圖7示出雙注射器流體栗200的詳細透視圖。
[0039]圖8a和8b示出根據另一實施例的雙注射器流體栗300的示意圖。
[0040]圖9示出根據實施例的雙注射器流體栗400的側視平面圖。
[0041 ]圖1Oa和1b示出根據實施例的雙注射器流體栗400的示意性表示。
【具體實施方式】
[0042]圖1至1b和以下描述描繪用于教示本領域的技術人員如何制造和使用雙注射器流體栗的實施例的最佳模式的具體實例。出于教示發(fā)明性原理的目的，已簡化或省略一些常規(guī)方面。本領域的技術人員將從這些實例中理解處于本說明書的范圍內的變化。本領域的技術人員將理解，下文描述的特征可以通過不同方式組合以形成雙注射器流體栗的多個變體。因此，下文描述的實施例不限于下文描述的具體實例，而是僅由權利要求書以及其等效物限制。
[0043]圖1示出根據實施例的雙注射器流體栗100的透視圖。如圖所示，雙注射器流體栗100包含電動機110，該電動機耦合到第一注射器120a和第二注射器120b。為清晰起見，以透明圖不出第一注射器120a。注射器120a、b包含注射器柱塞122a、b (不出第一注射器柱塞122&)。注射器120&、13還包含包圍注射器柱塞122&、13的管筒124&、13。管筒124&、13包含中心孔124cb。入口閥126a1、bi和出口閥126ao、bo耦合到管筒124a、b。為了清晰起見，圖1中未示出第一入口閥126ai。出口閥126ao、bo允許雙注射器流體栗100中的流體由注射器120a、b分配。如下文將更詳細地描述，入口閥126a1、bi允許流體被抽吸到注射器120a、b中。
[0044]圖2示出在圖1中示出的部分2-2處獲取的雙注射器流體栗100的平面端視圖?？梢钥闯?，注射器柱塞122a、b具有與管筒124a、b中的輪廓接合的輪廓。經接合輪廓被示為具有扁平側面的橢圓形。如下文將參考圖4a至5c更詳細地描述，經接合輪廓防止注射器柱塞122a、b旋轉。防止柱塞122a、b旋轉可以將電動機110的旋轉轉換成注射器柱塞122a、b的線性移位。如下文將更詳細地描述，電動機110還可以經調適以同時移動注射器柱塞122a、b。
[0045]圖3示出雙注射器流體栗100的另一透視圖。為清晰起見，通過經分解透視圖示出第一注射器120a。電動機110包含可旋轉軸112?？尚D軸112親合到注射器柱塞122a、b。第一注射器柱塞122a具有兩個O型環(huán)123。插銷140處于電動機110與第一注射器120a之間。插銷140將電動機110與環(huán)管130a、b對準和耦合。采用定位螺絲132將環(huán)管130a、b與注射器管筒124a、b耦合，但是可以采用任何合適的緊固構件。環(huán)管130a、b還將注射器120a、b耦合到電動機110?？尚D軸112被示為延伸穿過電動機110的中心的直通軸桿。然而，在替代實施例中，可以采用一個以上軸桿(例如，通過耦合等等)。軸桿112還可以位于除了電動機110的中心之外的某處。如圖所示，注射器柱塞122a、b耦合到可旋轉軸112的第一和第二遠端。
[0046]電動機110經調適以使可旋轉軸112旋轉以同時移動注射器柱塞122a、b。電動機110因此可以同時從第一注射器120a分配流體并且將流體抽吸到第二注射器120b中。旋轉還可以在柱塞122a上引起扭矩，如果不加以防止，那么該扭矩會致使柱塞122a旋轉。下文討論如何防止柱塞122a、b旋轉。
[0047]圖4a和4b示出管筒124的透明平面圖。圖4a示出管筒124的側視平面圖，而圖4b示出管筒124的端視平面圖。管筒124被示為具有經調適以接納定位螺絲132的槽124ss。還示出中心孔124cb、入口孔124ib和出口孔124ob。中心孔124cb經由入口分接頭124it和出口分接頭124ot耦合到入口孔124ib和出口孔124ob?？梢钥闯?，中心孔124cb具有成形輪廓。此成形輪廓可以與注射器柱塞122接合。
[0048]圖5a至5c示出注射器柱塞122的平面圖和透視圖。注射器柱塞122包含前部擋邊(rib)122fr、中心擋邊122cr和后部擋邊122rr。注射器柱塞122還包含兩個O型環(huán)槽122sl、s2。盡管示出兩個O型環(huán)槽122sl、s2，但是在替代實施例中可以采用更多或更少O型環(huán)槽。O型環(huán)槽122sl、s2經調適以接納并固持參考圖3描述的O型環(huán)123。可以在圖5和5c中看出，柱塞122a具有成形輪廓。
[0049]參考圖4a至5c以及圖2，中心孔124cb輪廓可以與注射器柱塞122的輪廓接合。經接合輪廓被示為具有扁平側面的橢圓形，但是可以采用其它適當成形的輪廓。經接合輪廓提供可以防止通過O型環(huán)123(如圖3所示)的流體泄漏的流體密封件。這使得從注射器120分配以及抽吸到注射器120中的流體是精確的、準確的且可復驗的。例如，如果防止通過O型環(huán)123的流體泄漏，那么所分配流體的體積不會由于泄漏而在每一分配中不同。所分配流體的體積因此可以更精確。
[0050]此外，經接合輪廓在電動機110使可旋轉軸112旋轉時防止柱塞122a、b旋轉。例如，可旋轉軸112可以旋轉以遠離電動機110移動柱塞112a?？尚D軸112與柱塞112a之間的摩擦因此可以向柱塞112a施加扭矩。經接合輪廓向柱塞112a施加抵制該扭矩的反作用力。反作用力防止柱塞112a旋轉?？梢詮钠渌喞螤?例如，具有圓角的正方形輪廓等)獲得類似結果。作為成形的經接合輪廓的替代方案，其它實施例可以采用約束件來防止柱塞旋轉，這在下文中參考圖6和7描述。
[0051]圖6示出根據另一實施例的雙注射器流體栗200的透視圖。用第一注射器220a的分解圖示出雙注射器流體栗200。類似于雙注射器流體栗100的雙注射器流體栗200包含耦合到第一注射器220a和第二注射器220b的電動機210。環(huán)管250處于電動機210與第一注射器220a之間。注射器220a、b包含可滑動地安置于管筒224a、b內的注射器柱塞222a、b(僅示出第一注射器柱塞222a)。與圖1至5c中示出的注射器柱塞112a相比，注射器柱塞222a具有圓形形狀。O型環(huán)223安置于注射器柱塞222a周圍。管筒224a具有中心孔224cb、出口孔226ao和入口孔226ai。中心孔224cb耦合到入口閥226ai和出口閥226ao。注射器220還包含耦合到注射器柱塞222a的螺母225。管筒224a還包含螺母孔227。螺母225經調適以放入螺母孔227中。螺母225還具有可滑動地耦合到約束件252的孔口 225 ’。盡管示出兩個孔口 225 ’和約束件252，但是在替代實施例中可以采用更多或更少孔口和約束件。
[0052]圖7示出雙注射器流體栗200的詳細透明透視圖。為了清晰起見，在不含第二注射器220b的透明組裝視圖中示出電動機210和第一注射器220a。注射器柱塞222a可滑動地安置于中心孔224cb中。中心孔124cb經由入口分接頭124it和出口分接頭124ot耦合到入口孔124ib和出口孔124ob。約束件252耦合到管筒224a。螺母225可滑動地安置于螺母孔227內。
[0053]螺母225可以沿著約束件252的長度線性移動。約束件252防止注射器柱塞222a旋轉。例如，當電動機210使可旋轉軸212旋轉時，約束件252對抗注射器柱塞222a上的旋轉扭矩。這可以防止注射器柱塞222a旋轉，由此將可旋轉軸212的旋轉轉換成注射器柱塞222a在中心孔224cb內的線性運動和移位。因此，注射器柱塞222a可以具有不防止注射器柱塞222a旋轉的輪廓(例如，圓形)。
[0054]參考圖1至7，電動機110、210是直接驅動電動機，但是可以采用任何合適的電動機，例如，步進電動機。在示出的實施例中，電動機110、210還可以包含檢測電動機110、210的旋轉位置的編碼器。電動機110、210經調適以同時移動管筒124a、b;224a、b中的注射器柱塞122a、b;222a、b。電動機110、210安置于注射器120&、13;220&、13之間并且耦合到注射器120a、b;220a、b。然而，在替代實施例中，例如在圖9至1b中示出的那些實施例中，電動機可以耦合到不同配置或位置中的注射器。電動機110、210經調適以從控制器(參看圖8a至Sb)接收指示電動機110、210使可旋轉軸112、212旋轉所需量的命令。所需量可以弧度、步長等為單位。電動機110、210中的編碼器還可以向控制器發(fā)送信息。如下文將更詳細地說明，所需旋轉可以與從注射器120a、b; 220a、b分配的和被抽吸到注射器120a、b; 220a、b中的流體的量對應。
[0055]電動機110、210經調適以使可旋轉軸112、212旋轉以同時移動注射器柱塞122a、b;222a、b。電動機110、210因此可以同時從第一注射器12(^、22(^分配流體并且將流體抽吸到第二注射器120b、220b中。例如，在所示的實施例中，電動機110、210使可旋轉軸112、212旋轉，其遠離電動機110、210移動第一注射器柱塞122a、222a。該旋轉還朝向電動機110、210移動第二注射器柱塞122b、222b。在此示例性運動中，流體經由第一出口閥126ao、226ao從第一注射器120a、220a被分配并且經由第二入口閥126b1、226bi被抽吸到第二注射器120b、220b中。使軸桿112、212在相反方向上旋轉致使流體被抽吸到第一注射器120a、220a中以及使流體從第二注射器120b、220b被分配。
[0056]可旋轉軸112、212是經調適以根據旋轉與移位比線性地移動注射器柱塞122a、b;222a、b的導螺桿。也就是說，可旋轉軸112、212的每單位旋轉對應于柱塞122a、b;222a、b的移位。盡管可旋轉軸112、212是具有螺紋的導螺桿軸桿，但是可以采用將軸桿112、212旋轉轉換成注射器柱塞122、222的線性運動和移位的任何合適構件。在所示的實施例中，可旋轉軸112、212由具有選定的旋轉與移位比的螺釘螺紋組成，所述旋轉與移位比可以表達為每單位長度的螺紋數目。因此，當電動機110、210從控制器(參看圖8a至Sb)接收旋轉所需量的命令時，可旋轉軸112、212經調適以將注射器柱塞122、222移動所需移位長度。在所示實施例中，可旋轉軸112、212沿著電動機110、210的中心軸線性地移動以移動柱塞122、222。
[0057]將軸桿112、212的旋轉轉換成注射器柱塞122、222的線性運動和移位允許電動機110、210從注射器120、220分配流體且將流體抽吸到注射器120、220中。如下文將參考圖8a至8b所描述，電動機110、210還可以以基本上連續(xù)的方式分配流體。
[0058]圖8a和Sb示出根據另一實施例的雙注射器流體栗300的示意圖。雙注射器流體栗300是參考圖1至7描述的雙注射器流體栗100、200的示意性表示。例如，注射器320a、b表示參考圖1至7描述的注射器120、220。因此，圖8a至8b中示出的特征的說明可以對應于參考圖1至7描述的特征。然而，雙注射器流體栗300還可以是其它實施例的示意性表示。
[0059]如圖所示，雙注射器流體栗300包含電動機310，該電動機耦合到第一注射器320a和第二注射器320b。電動機310經調適以從注射器320a、b分配流體并且將流體抽吸到注射器320a、b中。還示出經由信號線362a、b電耦合到電動機310和注射器320的控制器360。信號線362a、b經調適以載送控制器360與注射器320a、b之間的信號，該注射器可以具有傳感器320as、bs。還示出流體源370和流體供應導管390。流體源360流體地耦合到注射器320a、b。流體供應導管390是可以耦合到使用流體栗300所分配的流體的設備上的導管。
[0060]還在圖8a和8b中示出箭頭指示運動。柱塞322a、b移位的方向通過電動機310中的箭頭表示。從注射器320a、b分配的和被抽吸到注射器320a、b中的流體流的方向通過鄰近閥門326的箭頭示出。例如，鄰近第一注射器出口閥326ao的箭頭指示流體正從第一注射器320a被分配。圖8a中示出的鄰近第二注射器入口閥326bi的箭頭指示流體正被抽吸到第二注射器320b中。在圖8a中的電動機310中的箭頭指示第一注射器320a中的注射器柱塞322a正遠離電動機310移動。注射器柱塞322b正朝向電動機310移動。
[0061 ] 圖8a中示出的注射器柱塞322a、b的移位方向經由出口閥326ao從第一注射器320a分配流體。此移位還經由入口閥326bi將流體抽吸到第二注射器320b中。第一注射器入口閥326ai和第二注射器出口閥326bo由于注射器320a、b中的壓力閉合。第二注射器320b中的相對低壓力防止第二出口閥320bo打開。第一注射器320a中的相對高壓力防止第一入口閥打開。在圖8b中，注射器柱塞322a、b的移位方向被示為在與圖8a中示出的方向相反的方向上移動。
[0062]參考圖1至8b描述的雙注射器流體栗100至300具有直通軸配置中的可旋轉軸桿112至312。直通軸配置允許電動機110至310同時移動第一注射器柱塞120a至320a和第二注射器柱塞120b至320b。然而，如下文將參考圖9至1b所描述，雙注射器流體栗的其它實施例可以在不使用直通軸配置的情況下同時移動注射器柱塞122a、b至322a、b。
[0063]圖9示出根據實施例的雙注射器流體栗400的側視平面圖。如圖所示，電動機410安置于雙注射器流體栗400的一側上。注射器420a、b被布置成并聯(lián)配置。注射器420a、b具有注射器柱塞422a、b。雙注射器流體栗400可以具有入口閥和出口閥426。在所示的實施例中，第一注射器420a具有入口閥426ai和出口閥426ao。第二注射器420b具有入口閥426bi和出口閥426bi。類似于前文描述的實施例，電動機410具有可旋轉軸412?？尚D軸412被示為具有編碼器412a?？尚D軸412經由耦合器412b耦合到注射器柱塞422a、b。耦合器412b是蝸輪耦合器，但是在替代實施例中可以采用其它耦合器。注射器柱塞422a、b具有耦合到耦合器412b的開槽部分422at、bt(例如，凸輪鎖等)。
[0064]由于注射器420a、b的并聯(lián)配置，因此注射器420a、b中的柱塞422a、b具有平行沖程軸。然而，在替代實施例中，沖程軸可以在不同方向上定向。在所示的實施例中，注射器柱塞422a、b遠離電動機410移動以從第一注射器420a分配流體。注射器柱塞422a、b朝向電動機410移動以將流體抽吸到柱塞420a、b中。因此，電動機410可以移動注射器柱塞422a、b以從注射器420a、b分配流體和將流體抽吸到注射器420a、b中。
[0065]電動機410使耦合器412b旋轉以在相反方向上移動注射器柱塞422a、b。旋轉耦合器412b與開槽部分412at、bt接合。在所示的實施例中，開槽部分412at、bt具有反向定向的凹槽。例如，第一開槽部分412at可以具有左邊扭轉凹槽。第二螺紋部分412bt可以具有右邊扭轉凹槽。當耦合器412b旋轉時，凹槽的反向定向致使柱塞422a、b在相反方向上移動。例如，第一柱塞422a可以遠離電動機410移動，而第二柱塞422b同時朝向電動機410移動。為了反轉柱塞422a、b的方向，電動機410反轉可旋轉軸412的旋轉。電動機410因此可以使可旋轉軸412旋轉以同時移動注射器柱塞422a、b。
[0066]可旋轉軸412的旋轉可以通過編碼器412a檢測到。在所示的實施例中，編碼器412a是檢測可旋轉軸412的旋轉位置的位置傳感器。編碼器412產生傳送到控制器(參考圖1Oa至1b所描述)的信號(例如，電信號)。如將在下文更詳細地論述，使用由編碼器412提供的信號，控制器可以精確地且準確地從雙注射器流體栗410分配流體。
[0067]圖1Oa和1b示出根據實施例的雙注射器流體栗400的示意性表示。雙注射器流體栗400包含耦合到注射器420a、b的電動機410。盡管為清晰起見未示出，但是注射器柱塞422a、b處于注射器420a、b中?？尚D軸412的旋轉方向通過電動機410中示出的箭頭指示。圖1Oa中的箭頭指示可旋轉軸412使用右手定則在具有朝向注射器柱塞420a、b定向的軸的方向上旋轉。圖1Ob中的箭頭指示可旋轉軸412在相反方向上旋轉。
[0068]從注射器420a、b分配的和被抽吸到注射器420a、b中的流體流的方向通過鄰近閥門426的箭頭示出。例如，鄰近第一注射器出口閥426ao的箭頭指示流體從第一注射器420a被分配。圖1Oa中示出的鄰近第二注射器入口閥426bi的箭頭指示流體被抽吸到第二注射器420b中。圖1Oa示出注射器柱塞122a、b;222a、b經由出口閥426ao從第一注射器420a分配流體并且經由入口閥426bi將流體抽吸到第二注射器420b中。第一注射器入口閥426ai和第二注射器出口閥426bo被示為由于注射器420a、b中的流體壓力而閉合。在圖1Ob中，注射器柱塞422a、b被示為在與圖1Oa中示出的方向相反的方向上移動。
[0069]在操作中，雙注射器流體栗100至400從第一注射器120a至420a和第二注射器120b至420b分配流體。流體可以通過參考圖8a至1b描述的流體源370、470供應到注射器120a、b至420a、b。電動機110至410可以使可旋轉軸112至412旋轉以在同時將流體從流體源370、470抽吸到第二注射器120至420b中時從第一注射器120a至420a分配流體。電動機110至410還可以使可旋轉軸112至412旋轉以在同時從第二注射器120b至420b分配流體時將流體從流體源370、470抽吸到第一注射器120a至420a中。
[0070]在注射器120a、b至420a、b中的另一個正抽吸流體時，從注射器120a、b至420a、b中的一個分配的流體以基本上連續(xù)的方式從流體供應端口 390、490流動。例如，即使存在以交替方式分配流體的兩個注射器120a、b，注射器柱塞122a、b至422a、b中的一個也將流體分配到流體供應導管390、490。此外，注射器120至420不會同時分配流體。例如，參考圖1至9描述的注射器柱塞122a、b至322a、b被耦合到軸桿112、212的遠端。電動機110至310因此可以在相反方向上移動注射器柱塞122a、b至322a、b。類似地，參考圖9至1b描述的電動機410經由耦合器412b耦合到注射器柱塞422a、b，該耦合器可以同時在相反方向上移動注射器柱塞422a、b。由于第一注射器柱塞122a至422a和第二注射器柱塞122b至422b在相反方向上移動，因此不會與第二注射器120b至420b同時地從第一注射器120a至420a分配流體。
[0071]上述實施例提供雙注射器流體栗100至400。如上所述，雙注射器流體栗100至400可以同時移動注射器柱塞122a、b至422a、b以從第一注射器120a至420a分配流體和將流體抽吸到第二注射器120b至420b中。與現(xiàn)有技術雙注射器流體栗相比，此同時運動減小雙注射器流體栗100至400的復雜性。另外，具有兩個注射器120a、b至420a、b允許精確地且準確地以及持續(xù)地分配流體。例如，注射器柱塞120a、b至420a、b的移位長度可以(例如)由傳感器320as、bs控制，該傳感器檢測注射器柱塞120a、b至420a、b何時已移動到其完全分配或抽吸位置。這允許注射器柱塞122a、b至422a、b的移位長度得到控制，因此可以分配所需量的流體。
[0072]由于雙注射器流體栗100至400與現(xiàn)有技術流體栗設計相比較不復雜，因此由雙注射器流體栗100至400分配的流體量的精確度和準確度經過大量循環(huán)是可復驗的。通過提供經調適以防止注射器柱塞122a、b旋轉的經接合輪廓，參考圖1至5c描述的雙注射器流體栗100的設計更不復雜。對于一些應用，經接合輪廓可以消除對額外或替代約束件252的需求，該約束件還限制參考圖6至7描述的注射器柱塞222a、b的旋轉。取決于應用，約束件252或成形輪廓柱塞122a、b可以是優(yōu)選的。
[0073]此外，雙注射器流體栗100至400是緊湊的。例如，具有直通軸配置的雙注射器流體栗100至300可以具有窄輪廓。直通軸配置還可以具有比具有側面電動機410配置的雙注射器流體栗400更窄的輪廓。然而，在一側上具有電動機410的雙注射器流體栗400可以放入立方體包封物中。優(yōu)選配置可以取決于其中采用雙注射器流體栗100至400的可用包封物。
[0074]以上實施例的詳細描述是本發(fā)明人預期的在本說明書范圍內的所有實施例的非窮盡描述。實際上，本領域的技術人員將認識到，上述實施例的某些元件可以通過不同方式組合或消除以產生另外的實施例，并且此類另外的實施例處于本說明書的范圍和教示內。本領域的技術人員還將明白，上述實施例可以全部或部分組合以產生在本說明書的范圍和教示內的額外實施例。
[0075]因此，雖然出于說明性目的在本文中描述了具體實施例，但如相關領域的技術人員將認識到，各種等效修改在本說明書的范圍內是可能的。本文所提供的教示可以應用于其它雙注射器流體栗，且不僅僅用于上述實施例以及在附圖中示出。因此，上述實施例的范圍應根據以上權利要求書確定。
【主權項】
1.一種雙注射器流體栗(100、200、300,400),其包括: 電動機(110、210、310、410)，所述電動機具有可旋轉軸(112、212、312、412); 第一注射器(120&、220&、320&、420&)，所述第一注射器具有耦合到所述可旋轉軸(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122&、222&、3223、4223);以及 第二注射器(I20b、220b、320b、420b)，所述第二注射器具有耦合到所述可旋轉軸(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b); 其中所述電動機(110、210、310、410)使所述可旋轉軸(112、212、312、412)旋轉以同時移動所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b);以及 所述注射器(I 20a、b; 220a、b; 320a、b; 420a、b)中的至少一個經配置以將所述可旋轉軸(112、212、312、412)的旋轉轉換成所述注射器柱塞(122&、13;2223、13;3223、13;4223、13)中的至少一個的線性運動。2.根據權利要求1所述的雙注射器流體栗(100)，其中所述注射器(120a、b)中的至少一個進一步包括具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，所述管筒的輪廓防止所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一個旋轉，以將所述可旋轉軸(112)的所述旋轉轉換成所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一個的所述線性運動。3.根據權利要求1所述的雙注射器流體栗(200)，其進一步包括約束件(252)和所述注射器柱塞(222a)中的孔口(225)，其中所述約束件(252)耦合到所述電動機(210)并且可滑動地耦合到所述孔口(225)以防止所述注射器柱塞(222a、b)中的所述至少一個旋轉，從而使得所述可旋轉軸(212)的旋轉被轉換成所述注射器柱塞(222a、b)中的至少一個的所述線性運動。4.根據權利要求1所述的雙注射器流體栗(100、200、300、400)，其中所述電動機(I10、210、310、410)進一步經調適以同時移動所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b)，從而將流體抽吸到所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)中并且從所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流體。5.根據權利要求1所述的雙注射器流體栗(100、200、300、400)，其中所述注射器(120&、b ； 220a、b; 320a、b; 420a、b)中的至少一個進一步包括: 第一閥門(126&1、1^;226&1、1^;326&1、1^;426&1、1^)，所述第一閥門經調適以允許流體流入所述注射器(120a、b; 220a、b; 320a、b; 420a、b)中的所述至少一個中；以及 第二閥門(126ao、bo ； 226ao、bo ； 326ao、bo ； 426ao、bo)，所述第二閥門經調適以允許流體流出所述注射器(120&、13;220&、13;320&、13;420&、13)中的所述至少一個。6.根據權利要求1所述的雙注射器流體栗(100)，其中: 所述第一注射器柱塞(122a)耦合到所述可旋轉軸(112)的第一端； 所述第二注射器柱塞(122b)耦合到所述可旋轉軸(112)的第二端；以及 所述可旋轉軸(112)穿過所述電動機(110)從所述第一注射器(120a)延伸到所述第二注射器(120b)。7.根據權利要求1所述的雙注射器流體栗(100)，其中所述可旋轉軸(112)與所述注射器柱塞(122a、b)中的至少一個的所述線性運動共軸旋轉。8.根據權利要求1所述的雙注射器流體栗(400)，其進一步包括耦合到所述可旋轉軸(412)的耦合器(412b)，其中所述可旋轉軸(412)經調適以使所述耦合器(412b)旋轉以移動所述第一注射器柱塞(412a)，從而從所述第一注射器(420a)分配流體，并且移動所述第二注射器柱塞(422b)以將流體抽吸到所述第二注射器(420b)中。9.一種形成雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，其包括: 形成具有可旋轉軸(112、212、312、412)的電動機(110、210、310、410); 形成具有第一注射器柱塞(122&、222&、3223、4223)的第一注射器(12(^、22(^、320&、420a)并且將所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)耦合到所述可旋轉軸(112、212、312、412); 形成具有第二注射器柱塞(12213、22213、32213、42213)的第二注射器(12013、22013)并且將所述第二注射器柱塞(12213、22213、32213、42213)耦合到所述可旋轉軸(112、212、312、412);以及 調適所述電動機(110、210、310、410)以使所述可旋轉軸(112、212、312、412)旋轉以同時移動所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a、422a)和所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b);以及 調適所述注射器(120&、13;220&、13;320&、13;420&、13)中的至少一個以將所述可旋轉軸(112、212、312、412)的旋轉轉換成所述注射器柱塞(122&、13;2223、13;3223、13;4223、13)中的至少一個的線性運動。10.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(100)的方法，其中所述形成所述注射器(120a、b)中的所述至少一個進一步包括形成具有中心孔(124cb)的管筒(124a)，所述管筒具有防止所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一個旋轉的輪廓以將所述可旋轉軸(112)的所述旋轉轉換成所述注射器柱塞(122a、b)中的所述至少一個的所述線性運動。11.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(200)的方法，其進一步包括: 形成約束件(252); 形成所述注射器柱塞(222a)中的孔口(225); 將所述約束件(252)耦合到所述電動機(210);以及 將所述約束件(252)可滑動地耦合到所述孔口(225)以防止所述注射器柱塞(222a、b)中的所述至少一個旋轉，使得所述可旋轉軸(212)的旋轉被轉換成所述注射器柱塞(222a、b)中的至少一個的所述線性運動。12.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，其進一步包括調適所述電動機(110、210、310、410)以同時移動所述第一注射器柱塞(122a、222&、322&、422&)和所述第二注射器柱塞(12213、22213、32213、42213)，從而將流體抽吸到所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)中并且從所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配流體。13.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，其中所述形成所述注射器(120a、b; 220a、b; 320a、b; 420a、b)中的所述至少一個進一步包括: 形成和調適第一閥門(126&丨、1^;226&丨、1^;326&丨、1^;426&丨、1^)以允許流體流入所述注射器(120a、b;220a、b;320a、b;420a、b)中的所述至少一個中；以及 形成和調適第二閥門(126ao、bo ； 226ao、bo ； 326ao、bo ;426ao、bo)以允許流體流出所述注射器(12(^、13;22(^、13;32(^、13;42(^、13)中的所述至少一個。14.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(100、200、300)的方法，其進一步包括: 將所述第一注射器柱塞(122a、222a、322a)耦合到所述可旋轉軸(112、212、312)的第一端: 將所述第二注射器柱塞(122b、222b、322b)耦合到所述可旋轉軸(112、212、312)的第二端；以及 將所述可旋轉軸(112、212、312)穿過所述電動機(110、210、310)從所述第一注射器(120a、220a、320a)延伸到所述第二注射器(120b、220b、320b)。15.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，其進一步包括調適所述可旋轉軸(112、212、312、412)以與所述注射器柱塞(122&、13;222&、13;322b;422b)中的至少一個的所述線性運動共軸旋轉。16.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(400)的方法，其進一步包括: 形成耦合器(412b)且將所述耦合器(412b)耦合到所述可旋轉軸(412);以及 調適所述可旋轉軸(412)以使所述耦合器(412b)旋轉，從而移動所述第一注射器柱塞(422a)以從所述第一注射器(420a)分配流體并且移動所述第二注射器柱塞(422b)以將流體抽吸到所述第二注射器(420b)中。17.根據權利要求9所述的形成所述雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，其進一步包括選擇電動機(110、210、310、410)旋轉與注射器柱塞(122&、13;222&、13;322&、13;422a、b)移位比。18.一種使用雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，所述方法包括: 提供雙注射器流體栗(100、200、300,400),所述雙注射器流體栗由以下項組成: 電動機(110、210、310、410)，所述電動機具有可旋轉軸(112、212、312、412); 第一注射器(120&、220&、320&、420&)，所述第一注射器具有耦合到所述可旋轉軸(112、212、312、412)的第一注射器柱塞(122&、222&、3223、4223);以及 第二注射器(I20b、220b、320b、420b)，所述第二注射器具有耦合到所述可旋轉軸(112、212、312、412)的第二注射器柱塞(122b、222b、322b、422b); 將流體從流體源(370、470)提供到所述第一注射器(I 20a、220a、320a、420a)和所述第二注射器(120b、220b、320b、420b)；通過所述電動機(110、210、310、410)使所述可旋轉軸(112、212、312、412)旋轉；以及將所述可旋轉軸(I 12、212、312、412)的所述旋轉轉換成所述注射器柱塞(122a、b;222a、b; 322a、b; 422a、b)中的至少一個的線性運動以在同時將流體從所述流體源(370、470)抽吸到所述第二注射器(I20b、220b、320b、420b)中時從所述第一注射器(I20a、220a、320a、420a)分配流體。19.根據權利要求18所述的使用所述雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，其進一步包括使所述可旋轉軸(I 12、212、312、412)旋轉以在同時從所述第二注射器(120a、220b、320b、420b)分配流體時將流體從所述流體源(370、470)抽吸到所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)中。20.根據權利要求18所述的使用所述雙注射器流體栗(100、200、300、400)的方法，其進一步包括以基本上連續(xù)的流體流將流體從所述第一注射器(120a、220a、320a、420a)和所述 第二注射器(120b、220b、320b、420b)分配到流體供應導管(390、490)。
【文檔編號】A61M5/142GK105939738SQ201380082006
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2013年12月2日
【發(fā)明人】羅伯特·R·蒂格
【申請人】諾根克勒恩有限公司