(57)【要約】      （修正有）【課題】医療用リンス装置に適合される圧縮ガスモータを提供する。【解決手段】圧縮ガスモータ１によって誘導される圧縮ガスによって振動できる振動体１０と、バネ様式の復元要素１４によってベアリングのように支持されるプランジャ１２とを備える圧縮ガスモータであって、振動の間、振動体がプランジャに対して繰り返して衝突し、プランジャを復元要素に対して移動させるように振動体およびプランジャは適切に配置され、ベアリングのように支持され、振動体が振動の間、プランジャに対して繰り返して衝突するように振動体が振動の間、プランジャに対して衝突する位置にプランジャは復元要素によって移動でき、プランジャの動きは圧縮ガスモータのドライブとして利用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ガスモータ（１）によって誘導される圧縮ガスによって振動できる振動体（１０）と、バネ様式の復元要素（１４）によってベアリングのように支持されるプランジャ（１２）とを備える圧縮ガスモータ（１）であって、振動の間、前記振動体（１０）が前記プランジャ（１２）に対して繰り返して衝突し、前記プランジャ（１２）を前記復元要素（１４）に対して移動させるように前記振動体（１０）および前記プランジャ（１２）は適切に配置され、ベアリングのように支持され、前記振動体（１０）が振動の間、前記プランジャ（１２）に対して繰り返して衝突するように前記振動体（１０）が振動の間、前記プランジャ（１２）に対して衝突する位置に前記プランジャ（１２）は前記復元要素（１４）によって移動でき、前記プランジャ（１２）の動きは前記圧縮ガスモータ（１）のドライブとして利用できる、圧縮ガスモータ（１）。
【請求項２】
前記復元要素（１４）は、少なくとも前記圧縮ガスモータ（１）の作動の時間の間、前記振動体（１０）の方向に作用する力を前記プランジャ（１２）に与える、請求項１に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項３】
前記圧縮ガスモータ（１）は内部空間（７、８）を備え、前記振動体（１０）および前記プランジャ（１２）は直線方向に動くように前記内部空間（７、８）に配置され、前記内部空間は前側（５）、閉鎖した後側（６）および円周側壁（２、３、４）によって囲まれ、前記プランジャ（１２）は前記前側（５）と前記振動体（１０）の間に配置される、請求項１または２に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項４】
前記内部空間（７、８）は、小さい断面を有する前領域（８）および前記小さい断面より大きい、大きい断面を有する後領域（７）を備え、前記プランジャ（１２）は、直線方向に移動するように前記前側（５）と前記振動体（１０）との間の内部空間の前領域（８）に配置される、請求項３に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項５】
前記振動体（１０）の前部は、少なくとも前記圧縮ガスモータ（１）の作動の時間の間、前記後側（６）に対向する側の内部空間の前記前領域（８）を閉鎖するように、前記振動体（１０）は、内部空間の前記前領域（８）の小さい断面と一致する小さい断面を有する前部を備え、前記振動体（１０）の後部が内部空間の前記後領域（７）を２つの部分に分けるように、前記振動体（１０）は、内部空間の前記後領域（７）の大きい断面と一致する大きい断面を有する後部を備える、請求項４に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項６】
ガスを内部空間に供給するためのガス入口開口（２２）が内部空間の後領域（７）の側壁（３）に設けられ、前記内部空間（７、８）からガスを放出するためのガス出口開口（２０）が内部空間の前領域（８）の側壁（２）に設けられる、請求項３〜５のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項７】
前記内部空間（７、８）の前記プランジャ（１２）と前記後側（６）との間の前記内部空間（７、８）が、前記ガス入口開口（２２）および前記ガス出口開口（２０）を除いて閉じられる、請求項６に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項８】
ガスを誘導する少なくとも１つのチャネル（２８、３６、３８）が前記振動体（１０）に設けられ、前記チャネル（２８）またはチャネル（３６、３８）が、前記内部空間（７、８）の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の後部内部空間（７）の後領域（７）を、内部空間における前記振動体（１０）の位置に応じて前記ガス入口開口（２２）または前記ガス出口開口（２０）に接続する、請求項６または７に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項９】
第１の位置において、前記振動体（１０）が、内部空間の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）を前記ガス入口開口に少なくとも１つのチャネル（２８、３８）によって接続し、前記後領域（７）を前記ガス出口開口（２０）から分離し、第２の位置において、前記振動体（１０）が、内部空間の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）を前記ガス出口開口（２０）に少なくとも１つのチャネル（２８、３６）によって接続し、前記後領域（７）を前記ガス入口開口（２２）から分離する、請求項８に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１０】
前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置において、前記振動体（１０）が、前記ガス入口開口（２２）および前記ガス出口開口（２０）の両方を覆う、請求項９に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１１】
少なくとも１つのガス透過チャネル（２８、３８）が、前記後側（６）を向いている前記振動体（１０）の側から前記振動体（１０）の後部の側方ジャケット面まで延び、同じまたは任意の他のガス透過チャネル（３６）が、前記後側（６）を向いている前記振動体（１０）の側から前記振動体（１０）の前部の側方ジャケット面まで延び、前記振動体（１０）が、好ましくは、Ｔ字形として設計され、前記後側（６）を向いている前記振動体（１０）の側から前記振動体（１０）の後部の側方ジャケット面および前記振動体（１０）の前部の側方ジャケット面まで延びる、ただ１つのガス透過チャネル（２８）を備える、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１２】
液体入口開口（１６）が内部空間（８）の側壁（２）の内部空間の前領域（８）に設けられ、液体出口開口（１８）が内部空間（８）の前側（５）に設けられ、液体開口（１６、１８）の少なくとも１つに、バルブ（２４、２６）、特にリップバルブ（２４、２６）を配置することが好ましい、請求項３〜１１のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１３】
バルブ（２６）が液体入口開口（１６）に配置され、低圧力が、前側（５）から離れる前記プランジャ（１２）の動きに起因して内部空間の前領域（８）において生じると、バルブ（２６）は開口し、バルブ（２４）は、高圧力が、前側（５）に対する前記プランジャ（１２）の動きに起因して内部空間の前領域（８）において生じると、開く液体出口開口（１８）に配置される、請求項１２に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１４】
前記圧縮ガスモータ（１）の作動中に、前記液体入口開口（１６）が、少なくとも一定の時間、前記プランジャ（１２）によって覆われず、前記液体入口開口（１６）が、覆われていない状態において、内部空間（８）の前記プランジャ（１２）と前側（５）との間に配置される、請求項１２または１３に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１５】
逆止め弁を有する管またはホース（６２）が液体入口開口（１６）に接続され、内部空間（８）の前記プランジャ（１２）と前側（５）との間の内部空間の前領域（８）において陰圧が存在する場合、逆止め弁は開き、それにより、内部空間の前領域（８）内への液体の供給が可能となる、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１６】
前記復元要素（１４）は、好ましくは、内部空間（７、８）の作用プランジャ（１２）と前側（５）との間の内部空間の前領域（８）に配置される、弾性圧縮バネ（１４）である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１７】
前記内部空間（７、８）、少なくともその領域は、円筒形である、あるいは前記振動体（１０）および／もしくは前記プランジャ（１２）の作用空間（７）の領域または前記プランジャ（１２）および前記振動体（１０）の全行程容積において円筒形である、請求項３〜１６のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１８】
前記振動体（１０）は、少なくとも４ｇ／ｃｍ３の密度、好ましくは少なくとも７ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項１９】
前記プランジャ（１２）を前記振動体（１０）から離れた方向において加速させるために、前記プランジャ（１２）を向いている前記振動体（１０）の側が、前記プランジャ（１２）の方向における前記振動体（１０）の最大偏向にて、前記振動体（１０）を向いている前記プランジャ（１２）の側に対して衝突する位置に前記プランジャ（１２）が前記復元要素（１４）により移動する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）。
【請求項２０】
圧縮ガスモータ（１）が、液体の周期的な噴霧パフを生成するために使用され得る、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の少なくとも１つの圧縮ガスモータ（１）を備える洗浄システム（５０）。
【請求項２１】
洗浄システム（５０）のためのモータ、ラッピングモータ、振動モータとして、投与機器のためのドライブとして、振とうモータとしてまたはポンプ（１）として、特に潤滑ポンプとしての、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）の使用。
【請求項２２】
特に、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）の使用を含む、圧縮ガスにより周期運動を生成する方法であって、
圧縮ガスモータ（１）の振動体（１０）が前記圧縮ガスモータ（１）によって圧縮ガスを誘導することによって振動され、前記振動体（１０）が、振動の間、前記プランジャ（１２）に対して繰り返して衝突し、復元要素（１４）に対して前記プランジャ（１２）を動かし、前記振動体（１０）が、振動の間、前記プランジャ（１２）に衝突する位置に前記プランジャ（１２）は前記復元要素（１４）により繰り返して移動され、前記プランジャ（１２）の動きは、前記圧縮ガスモータ（１）を駆動するため、特に液体の噴霧パフを生成するために利用される、方法。
【請求項２３】
特に、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の圧縮ガスモータ（１）の使用を含む、圧縮ガスにより周期運動を生成する方法であって、
内部空間（７、８）における振動体（１０）の第１の位置において、前記内部空間（７、８）の前記振動体（１０）と後側（６）との間の内部空間の後領域（７）は、前記振動体（１０）における第１のチャネル（２８、３８）によってガス入口開口（２２）に接続され、圧縮ガスは、前記ガス入口開口（２２）および前記第１のチャネル（２８、３８）を通して、前記内部空間（７、８）の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）に供給され、
前記内部空間（７、８）の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）における高圧力および前記振動体（１０）の反対側に付与される低圧力が、前記内部空間（７、８）の前側（５）の方向において前記振動体（１０）を加速し、
前記内部空間（７、８）の前記前側（５）の方向における前記振動体（１０）の動きが、前記ガス入口開口（２２）に対する、内部空間の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）の接続を分離し、
前記内部空間（７、８）の前記前側（５）の方向における動きにより、前記振動体（１０）が、前記振動体（１０）の前部によって、前記内部空間（７、８）の前領域（８）においてプランジャ（１２）に対して衝突し、前記内部空間（７、８）の前記前側（５）の方向において前記プランジャ（１２）を加速させ、復元要素（１４）が、前記プランジャ（１２）の偏向に起因してエネルギーを吸収し、保存し、
前記内部空間（７、８）の前記前側（５）の方向における前記振動体（１０）の動きが、内部空間の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）を、前記振動体（１０）における第１のチャネル（２８）または第２のチャネル（３６）によって、ガス出口開口（２０）に接続し、
ガスが、前記第１のチャネル（２８）または前記第２のチャネル（３６）を通して、および前記ガス出口開口（２０）を通して前記内部空間（７、８）の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）から流れ、好ましくは、ガスが周囲に分配され、
前記プランジャ（１２）は、前記復元要素のエネルギーを放出することによって前記内部空間（７、８）の前記後側（６）の方向において加速し、
前記振動体（１０）は、前記プランジャ（１２）の衝突によって、ならびに／またはガスバネおよび／もしくは第２の復元要素によって前記内部空間（７、８）の前記後側（６）の方向において加速し、
前記内部空間（７、８）の前記後側（６）の方向における前記振動体（１０）の逆の動きが、前記ガス出口開口（２０）に対する、前記内部空間（７、８）の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の内部空間の前記後領域（７）の接続を分離し、
前記内部空間（７、８）の前記後側（６）の方向における前記振動体（１０）の逆の動きが、前記内部空間（７、８）の前記振動体（１０）と前記後側（６）との間の前記内部空間（７、８）の前記後領域（７）を前記第１のチャネル（２８、３８）によって前記ガス出口開口（２０）に接続し、前記振動体（１０）が前記第１の位置に移動する、
方法。
【請求項２４】
前記内部空間（７、８）の前記前側（５）を向き、閉鎖される、内部空間の前記後領域（７）の部分は、前記後側（６）を向いている内部空間の部分の側における前記振動体（１０）の後部によって、内部空間の前記後側（６）の方向において前記振動体（１０）を加速させるためのガスバネとして使用される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載の工程を含む、噴霧パフを生成する方法であって、
前記内部空間（７、８）の前記後側（６）から離れた方向に前記プランジャ（１２）が動くと、リンス液または液体−ガス混合物が、前記内部空間（７、８）の前記前側（５）における液体出口開口（１８）を通して前記内部空間（８）の前記プランジャ（１２）と前記前側（５）との間の内部空間の前領域（８）から押し出され、
前記内部空間（７、８）の前記後側（６）の方向へ前記プランジャ（１２）が動くと、液体または液体−ガス混合物が、液体入口開口（１６）を通して、前記内部空間（８）の前記プランジャ（１２）と前記前側（５）との間の内部空間の前領域（８）に押し出されるかまたは吸い込まれる、方法。
【請求項２６】
前記内部空間（７、８）の前記前側（５）の方向へ前記プランジャ（１２）が動くと、前記内部空間（７、８）の前記プランジャ（１２）と前記前側（５）との間の内部空間の前記前領域（８）における圧力が、前記液体出口開口（１８）におけるバルブ（２４）を開きおよび／または開き続け、前記液体入口開口（１６）に接続された逆止め弁（２６）を閉めおよび／または閉め続け、
前記内部空間（７、８）の前記後側（６）の方向へ前記プランジャ（１２）が動くと、前記内部空間（７、８）の作用プランジャ（１２）と前記前側（５）との間の内部空間の前記前領域（８）における低圧力が、前記液体出口開口（１８）におけるバルブ（２４）を閉じおよび／または閉じ続け、前記液体入口開口（１６）に接続された逆止め弁（２６）を開きおよび／または開き続ける、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャおよび復元要素を備える圧縮ガスモータに関する。本発明はまた、この種類の圧縮ガスモータを備える洗浄システムに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、前記種類の圧縮ガスモータの使用および圧縮ガスによって周期運動を生成するための方法および前記種類の方法によって噴霧パフ（ｐｕｆｆ）（一吹きの噴霧）を生成するための方法に関する。
【０００３】
したがって、本発明の目的は、部分的に、安価なプラスチック材料から製造され得、医療用リンス装置のポンプドライブとして十分に適合される、簡易化した圧縮ガスモータである。さらに、圧縮ガスモータによって駆動される液体用のポンプが記載される。さらに、本発明は、医療用リンス装置のため（すなわち洗浄システムのため）のリンス液を分配するためのポンプを駆動するための圧縮ガスモータの使用を目的とする。しかし、圧縮ガスモータは同様に他の目的のために使用されてもよい。
【背景技術】
【０００４】
医療用リンスシステムは組織領域を洗浄するために外科手術において広範に使用される。前記リンスシステムは洗浄システムと呼ばれる。洗浄システムおよびリンス液は、洗浄される組織領域に衝突する噴霧ジェットを生じるように使用され、前記組織領域に対して機械的洗浄効果を与える。具体的には、関節人工器官の埋め込みの間、および腐敗部分の再置換の間、洗浄システムは本質的に重要である（非特許文献１〜５）。
【０００５】
パルス洗浄システムは、例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３から長い間、知られている。現在市販されている洗浄システムは、電気モータ（例えば、Ｓｔｒｙｋｅｒ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧによって製造されたＩｎｔｅｒＰｕｌｓｅ（登録商標）ジェット洗浄）または圧縮空気（例えば、Ｈｅｒａｅｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ＧｍｂＨによって製造されたＰＡＬＡＶＡＧＥ（登録商標））によって駆動される。手持ち式の電動洗浄システムもまた、有用であることが証明されている。しかしながら、その性質に起因して限定された充電容量のみを有する、大きなバッテリブロックまたは再充電可能なバッテリブロックを常に携帯することを必要とする。バッテリブロックおよび再充電可能なバッテリブロックはそれらの環境影響に関して重要であると見られている。圧縮ガス駆動洗浄システムは、圧縮空気が通常、無制限の量で手術室において利用可能であるので、エネルギー供給が制限されずにリンス液を任意の所望の時間に噴霧することができるという点で有益である。
【０００６】
しかしながら、２つの管システムの使用を必要とする圧縮空気駆動洗浄システムを使用して、非滅菌圧縮空気が１つの管を通して供給され、第２の管が非滅菌空気を放出するために使用され、非滅菌空気は圧縮空気モータを駆動した後、部分的に膨張する。しかしながら、圧縮空気または任意の他の圧縮ガスによって駆動されるシステムは、通常、ドライブとして圧縮ガスモータを利用する。洗浄システムのための大部分の圧縮ガスモータは層状圧縮ガスモータである。圧縮ガスモータは、後で振動直線運動に変わる回転運動を生じる。振動直線運動は運動量を少量のリンス媒体に伝達するために利用される。これに関して、パルスをリンス液に送ることができるようにドライブとリンス液の入口との間に少なくとも１つの膜を配置することが一般的である。これにより、２，０００〜３，０００パルス／分の高パルス数で噴霧パフが生成する。これは、圧縮ガスモータが、このような高回転速度を許容するように高精度で製造されることを必要とすることを意味する。さらに、十分な安定な保管が利用可能であるべきである。これらの理由のために、圧縮ガスモータが一般的な圧縮空気駆動洗浄システムの最も効果な構成要素である。したがって、圧縮ガスモータは一般に金属または他の耐久性のある材料から作製されるハンドルに配置され、それによりこの構成要素は、適切な再処理および滅菌後に複数回使用され得る。圧縮ガスモータは、モータを駆動するために使用される圧縮ガスと、周囲雰囲気の圧力との圧力差を利用する。理論的に、これらはまた、ガス出口に付与される陰圧によっても操作され得る。なぜなら、これに関して圧力差が重要なだけであるからである。
【０００７】
圧縮ガスモータは、プランジャシステムが、液体をくみ出すためにも使用され得る周期運動を生じる特許文献４から知られている。
【０００８】
パルス液体ジェットの生成に関する提案は特許文献５に記載されている。これに関して、プランジャ振動子が膜に対して周期的に作用する。膜および中空空間はポンプを一緒に形成する。
【０００９】
しかしながら、膜を有する全てのポンプの１つの不都合な点は、プランジャ振動子および／または振動体の速いパルス速度に従い得る高い復元力で適切な膜を製造することが非常に困難であることである。結果として、速いパルス速度は多大な労力のみで実施され得る。さらに、振動体が膜の方向において軸方向に移動しすぎ得、それにより停止する場合があるので、前記システムは膜の軸変形能に起因して敏感である。前記システムは十分に頑丈ではない。
【００１０】
他の圧縮ガスモータはプランジャ格納およびそれによるロックによってロックされ得る。さらに、プランジャは、圧縮ガスモータがさらなる労力を有さずにそれ自体で再開しない位置をとり得る。
【００１１】
圧縮ガスモータは、洗浄システムだけでなく、圧縮ガスが利用可能であり、安価なドライブが有益である全ての用途における使用にも十分に適する。前記要件は、例えば、バルク物品または粉末が輸送され、容器内に充填されおよび／または投与されることを必要とする、シェーカー施設において明らかである。同様に、前記圧縮ガスモータは潤滑剤を提供するポンプとして役立つように使用され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第４，５８３，５３１（Ａ）号
【特許文献２】米国特許第４，２７８，０７８（Ａ）号
【特許文献３】米国特許第５，５４２，９１８（Ａ）号
【特許文献４】独国特許第１０  ２０１０  ０４６  ０５７（Ｂ３）号
【特許文献５】独国特許第１０  ２０１１  ０１８  ７０８（Ａ１）号
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Ｒ．Ｍ．Ｓｈｅｒｍａｎら：Ｔｈｅ  ｒｏｌｅ  ｏｆ  ｌａｖａｇｅ  ｉｎ  ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ  ｈｅｍｏｄｙｎａｍｉｃ  ａｎｄ  ｂｌｏｏｄ−ｇａｓ  ｃｈａｎｇｅｓ  ｄｕｒｉｎｇ  ｃｅｍｅｎｔｅｄ  ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．Ｊ．Ｂｏｎｅ  Ｊｏｉｎｔ．Ｓｕｒｇ．１９８３；６５−Ａ：５００−５０６
【非特許文献２】Ｓ．Ｊ．Ｂｒｅｕｓｃｈら：Ｚｅｍｅｎｔｉｅｒｔｅ  Ｈｕｆｔｅｎｄｏｐｒｏｔｈｅｔｉｋ：Ｖｅｒｍｉｎｄｅｒｕｎｇ  ｄｅｓ  Ｆｅｔｔｅｍｂｏｌｉｅｒｉｓｉｋｏｓ  ｉｎ  ｄｅｒ  ｚｅｍｅｎｔｉｅｒｔｅｎ  Ｈｕｆｔｅｎｄｏｐｒｏｔｈｅｔｉｋ  ｍｉｔｔｅｌｓ  ｇｅｐｕｌｓｔｅｒ  Ｄｒｕｃｋｓｐｕｌｕｎｇ．Ｏｒｔｈｏｐａｄｉｅ  ２０００；２９：５７８−５８６
【非特許文献３】Ｓ．Ｊ．Ｂｒｅｕｓｃｈら：Ｌａｖａｇｅ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｉｎ  ＴＨＡ：Ｊｅｔ−ｌａｖａｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｓ  Ｂｅｔｔｅｒ  Ｃｅｍｅｎｔ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ  Ｔｈａｎ  Ｓｙｒｉｎｇｅ−Ｌａｖａｇｅ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｐｒｏｘｉｍａｌ  Ｆｅｍｕｒ．Ｊ．Ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．２００；１５（７）：９２１−９２７
【非特許文献４】Ｒ．Ｊ．Ｂｙｒｉｃｋら：Ｈｉｇｈ−ｖｏｌｕｍｅ，ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｐｕｌｓａｔｉｌｅ  ｌａｖａｇｅ  ｄｕｒｉｎｇ  ｃｅｍｅｎｔｅｄ  ａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．Ｊ．Ｂｏｎｅ  Ｊｏｉｎｔ  Ｓｕｒｇ．１９８９；８１−Ａ：１３３１−１３３６
【非特許文献５】Ｊ．Ｃｈｒｉｓｔｉｅら：Ｍｅｄｕｌｌａｒｙ  ｌａｖａｇｅ  ｒｅｄｕｃｅｓ  ｅｍｂｏｌｉｃ  ｐｈｅｎｏｍｅｎａ  ａｎｄ  ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｃｈａｎｇｅｓ  ｄｕｒｉｎｇ  ｃｅｍｅｎｔｅｄ  ｈｅｍｉａｒｔｈｒｏｐｌａｓｔｙ．Ｊ．Ｂｏｎｅ  Ｊｏｉｎｔ  Ｓｕｒｇ．１９９５；７７−Ｂ：４５６−４５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明の目的は従来技術の不都合な点を克服することである。具体的には、この目的は、上述の目的のために使用され得る安価で確実な圧縮ガスモータを発見することである。したがって、本発明は、パルス液体ジェットを生成でき、パルス速度が特に１，０００パルス／分を超える、丈夫で、最大限簡易化した医療用リンス装置を開発する目的に基づく。大部分、安価な材料から装置を製造し、圧縮ガスによって装置を駆動することは実現可能である。開発される医療用リンス装置は単一使用を意図され得る。リンス装置は、固定圧縮空気供給システムからの圧縮空気による操作、および可動式圧縮ガスボトルまたはガスカートリッジからの圧縮ガスによる操作に十分に適している。
【００１５】
本発明の目的は、周期的な直線のプランジャの動きを生成できる、最大限に簡易化したプランジャを備えた圧縮ガスモータを開発することである。病院に一般的である固定圧縮ガス機器からの圧縮ガスにより圧縮ガスモータを操作することは実現可能である。さらに、開発される圧縮ガスモータが使用されるまたは少なくとも使用可能である、直線周期運動を生成するための方法が開発される。これに関して、圧縮ガスモータは、複雑な高価なバルブシステムを有さずに作用し、可能な限り、圧縮ガスモータの多くの構成要素が、プラスチック材料の射出成形によって、または処理金属本体を容易に回転することによって安価に製造され得る程度に簡易化されることが重要である。圧縮ガスモータは医療用リンス装置を駆動するのに使用可能である。大きな容積を取り、圧縮ガスモータから別々に配置することを必要とするバルブシステムは、回避されることを必要とする。したがって、必要なバルブ機能が、手に持つ部分の洗浄システムにおけるドライブとして圧縮ガスモータの使用を可能にするために、スペースを取らないように圧縮ガスモータに一体化される。理想的には、バルブ機能の時間制御が、プランジャの動きの任意の点において「死点（ｄｅａｄ  ｃｅｎｔｒｅ）」が存在しないように適切に実施されるべきである。さらに、手に持つ洗浄システムに一体化するための簡易化したポンプが圧縮ガスモータと共に開発される。圧縮ガスモータによって駆動されるポンプは、単一の使用のみを意図する洗浄システムにおいても使用できるように十分に安価に製造され得る程度まで簡易化される。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、圧縮ガスモータによって誘導される圧縮ガスによって振動できる振動体と、バネ様式の復元要素によってベアリングのように支持されるプランジャとを備える圧縮ガスモータであって、振動の間、振動体がプランジャに対して繰り返して衝突し、プランジャを復元要素に対して移動させるように振動体およびプランジャは適切に配置され、ベアリングのように支持され、振動体が振動の間、プランジャに対して繰り返して衝突するように振動体が振動の間、プランジャに対して衝突する位置にプランジャは復元要素によって移動でき、プランジャの動きは圧縮ガスモータのドライブとして利用できる、圧縮ガスモータによって満たされる。
【００１７】
本発明の範囲において、圧縮ガスモータは、第１のガス（圧縮ガス）と低圧力を有する第２のガス（例えば周囲）との圧力差によって作用を実施できるモータであると理解される。これに関して、作用媒体として圧縮ガスを使用し、それを圧縮ガスモータの周囲に放出することが好ましい。圧縮ガスモータを通る圧縮ガスの流れにより、振動体およびそれによりプランジャが周期運動を行う。
【００１８】
復元要素が、少なくとも圧縮ガスモータの作動の時間の間、振動体の方向に作用する力をプランジャに与えるように、本発明に係る圧縮ガスモータは適切に提供され得る。
【００１９】
好ましくは、プランジャがプランジャの開始位置または静止位置以外の任意の位置にある間、復元要素は振動体の方向に力を与える。
【００２０】
これにより、振動体が振動の間にプランジャに対して繰り返して衝突し、結果として、プランジャを圧縮ガスモータのためのドライブとして利用できる振動を行うように誘導することが確実にされる。
【００２１】
本発明はまた、内部空間を備え、振動体およびプランジャは直線方向に動くように内部空間に配置され、内部空間は前側、閉鎖した後側および円周側壁によって囲まれ、プランジャは前側と振動体の間に配置される、圧縮ガスモータを提案する。
【００２２】
内部空間の２つの領域の断面は、振動体の動きの直線方向に対して垂直に、好ましくはまた、プランジャの動きの直線方向に対して垂直に方向付けられる。
【００２３】
好ましい実施形態によれば、本発明は、円形基部面を有する円筒形状を有するように内部空間の前領域および後領域を提供できる。これに関して、内部空間の２つの領域は、それらの基部面によって互いに幾何学的に接続することが好ましい。好ましくは、内部空間の円柱状に対称な領域の円柱軸は同じ軸に位置する。この目的のために、プランジャは円形基部面を有する円柱対称性を有し、プランジャの半径は、内部空間の前領域の直径とサイズが等しいもしくはいくらか小さいように選択され、および／またはプランジャの半径は内部空間の内半径と一致するように選択される。本発明によれば、円形基部面および異なる半径を有する２つの円筒体から組み立てられる振動体を有することが好ましい。これに関して、振動体の２つの円筒部（胴体）が内部空間の前領域および後領域に適合するように半径は適切に選択される。プランジャおよび振動体は内部空間において可動性であるが、また、それらの外周によって内部空間を封止する。
【００２４】
この種類の内部空間は、大部分が外側に対して圧縮ガスモータを閉鎖する。これは操作安全性のために有益であるが、また、ドライブとして圧縮ガスを使用するための複数の選択肢を与える。例えば、ガスサスペンションが振動体の周期運動を生じさせるために利用されてもよく、振動体は内部空間で膨張する圧縮ガスによってプランジャとして利用されてもよい。
【００２５】
本発明に係る圧縮ガスモータは、内部空間が、小さい断面を有する前領域および小さい断面より大きい、大きい断面を有する後領域を備え、プランジャは、直線方向に移動するように前側と振動体との間の内部空間の前領域に配置されるように適切に提供され得る。
【００２６】
結果として、振動体の力強い動きは、プランジャが大きな運動によって駆動され得るように達成され得る。
【００２７】
これに関して、本発明は再び、振動体の前部は、少なくとも圧縮ガスモータの作動の時間の間、後側に対向する側の内部空間の前領域を閉鎖するように、振動体は、内部空間の前領域の小さい断面と一致する小さい断面を有する前部を備え、振動体の後部が内部空間の後領域を２つの部分に分けるように、振動体は、内部空間の後領域の大きい断面と一致する大きい断面を有する後部を備える振動体を提供できる。
【００２８】
結果として、これはプランジャと反対の方向に作用する振動体についてのガスサスペンションを達成する。振動体の前部が、圧縮ガスモータの操作の間の時間、後側のみを向いている側における内部空間の前領域を閉鎖する場合、すなわちそれが時々開く場合、または振動体の動きの間、新鮮なガスが他の手段によって前記隙間に供給される場合、振動体のサスペンションのための十分なガス圧が全ての時間に存在することが確実にされ得る。
【００２９】
さらに、本発明は、ガスを内部空間に供給するためのガス入口開口が内部空間の後領域の側壁に設けられ、内部空間からガスを放出するためのガス出口開口が内部空間の前領域の側壁に設けられることが提案される。
【００３０】
本発明は、圧縮ガス源に接続され得るガス入口開口を提供できる。この場合、圧縮ガスモータは、圧縮器または圧縮ガスボトルまたは液体ガスカートリッジ、例えばＣＯ２カートリッジなどからの圧縮ガスによって操作され得る。ガス出口開口を通して圧縮ガスモータから出ていく放出された空気は次いで周囲に放出され得る。
【００３１】
これにより、圧縮ガスが振動体を超えてまたは通して誘導され、それにより振動体を駆動するために利用され得ることが確実にされる。
【００３２】
本発明の好ましい改良は、内部空間のプランジャと後側との間の内部空間が、ガス入口開口および前記ガス出口開口を除いて閉じられることが提案される。
【００３３】
これにより、圧縮ガスモータの圧縮空気が出て行くことによるパワーの損失が防がれる。
【００３４】
本発明の改良は、ガスを誘導する少なくとも１つのチャネルが振動体に設けられ、チャネルが、内部空間の振動体と後側との間の後部内部空間の後領域を、内部空間における振動体の位置に応じてガス入口開口またはガス出口開口に接続することを提案する。
【００３５】
結果として、圧縮ガスモータの小型で機能が損失しにくい設計が達成される。この目的のためにチャネルはガス透過性であるように設計される。
【００３６】
本発明の特に好ましい実施形態は、第１の位置において、振動体が、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域をガス入口開口に少なくとも１つのチャネルによって接続し、後領域をガス出口開口から分離し、第２の位置において、振動体が、内部空間の振動体と後部との間の内部空間の後領域をガス出口開口に少なくとも１つのチャネルによって接続し、後領域をガス入口開口から分離する、振動体を提供できる。
【００３７】
この設計により、少なくとも１つのチャネルによってガス入口開口がガス出口開口に接続され、それにより圧縮ガスモータが停止している、短絡位置が存在しないことが確実にされる。さらに、それは再び、振動体の前記位置において開始できない。
【００３８】
さらに、本発明は、第１の位置と第２の位置との間の第３の位置において、ガス入口開口およびガス出口開口の両方を覆う、振動体を提供できる。
【００３９】
上記のように、この手段の目的は、圧縮ガスモータが確実に作動し、停止しないことを確実にすることである。
【００４０】
本発明を実施するために、少なくとも１つのガス透過チャネルが、後側を向いている振動体の側から振動体の後部の側方ジャケット面まで延び、同じまたは任意の他のガス透過チャネルが、後側を向いている振動体の側から振動体の前部の側方ジャケット面まで延び、振動体が、好ましくは、Ｔ字形として設計され、後側を向いている振動体の側から振動体の後部の側方ジャケット面および振動体の前部の側方ジャケット面まで延びる、ただ１つのガス透過チャネルを備えることが提案される。好ましくは、振動体は、Ｔ字形として設計され、後側を向いている振動体の側から振動体の後部の側方ジャケット面および振動体の前部の側方ジャケット面まで延びるただ１つのガス透過チャネルを備える。
【００４１】
結果として、特に圧縮ガスモータの簡単および容易に実施される設計が達成される。
【００４２】
本発明の改良は、好適には、内部空間の側壁の内部空間の前領域における液体入口開口を提供でき、内部空間の前側における液体出口開口を提供でき、液体開口の少なくとも１つ、特に好ましくは液体開口の両方に、バルブ、好ましくはリップバルブを配置することが好ましい。
【００４３】
これに関して、本発明は、液体供給および／または液体源に接続される液体入口開口を提供できる。液体は医療用リンス液であることが好ましい。
【００４４】
前記実施形態は、好適には、液体入口開口に配置され、低圧力が、前側から離れるプランジャの動きに起因して内部空間の前領域において生じると、開口するバルブ、および高圧力が、前側に対するプランジャの動きに起因して内部空間の前領域において生じると、開く液体出口開口に配置されるバルブを提供できる。
【００４５】
前記手段の結果として、圧縮ガスモータが、ポンプおよび医療用リンス系として、特に洗浄システムとして直接および容易に使用され得る。
【００４６】
本発明の改良によれば、圧縮ガスモータの作動中に、液体入口開口が、少なくとも一定の時間、プランジャによって覆われず、液体入口開口が、覆われていない状態において、内部空間のプランジャと前側との間に配置されることが提案される。
【００４７】
これにより、良好なポンプ効果が確実にされる。
【００４８】
さらに、本発明は、液体入口開口に接続され、内部空間のプランジャと前側との間の内部空間の前領域において陰圧が存在する場合、逆止め弁は開き、それにより、内部空間の前領域内への液体の供給が可能となる逆止め弁を有する管またはホースを提供できる。
【００４９】
これは、液体が圧縮ガスモータから液体リザーバ内に押されることができないことによって達成される。これは、特に、圧縮ガスモータが滅菌医療用液体を噴霧するために使用される場合、重要である。
【００５０】
さらに、本発明は、好ましくは、内部空間のプランジャと前側との間の内部空間の前領域に配置される、弾性圧縮バネである、復元要素を提供できる。
【００５１】
この設計は特に実装するのに容易および安価である。
【００５２】
好ましい実施形態は、前記内部空間、少なくともその領域は、円筒形である、あるいは振動体および／もしくはプランジャの作用空間の領域または前記プランジャおよび振動体の全行程容積において円筒形であることが特徴付けられ得る。
【００５３】
前記設計の結果として、圧縮ガスモータは、特に構築するのが容易かつ安価である。縁および角を回避することにより、圧縮ガスモータがロックされるのを防ぐことができる。さらに、円筒形が製造するのが特に容易かつ安価である。
【００５４】
本発明は、プランジャより高い密度を有する振動体を提案する。
【００５５】
本発明に係る圧縮ガスモータは、振動体が、少なくとも４ｇ／ｃｍ３の密度、好ましくは少なくとも７ｇ／ｃｍ３の密度を有することが本質的であり得る。
【００５６】
特に本発明に従って本質的である前記改良により、振動体が、必要な運動量および／または運動エネルギーで内部空間の前側の方向においてプランジャに衝突し、および／またはプランジャを加速させるのに十分に高い運動エネルギーおよび／または十分に高い運動量を達成することが確実にされる。エネルギーおよび／または運動量は、大部分が圧縮されおよび／または変形される程度まで圧縮バネのバネ力および／または復元要素の弾性力を克服するのに十分でなければならない。
【００５７】
この目的のために、振動体は、好ましくは、金属または高密度プラスチック材料、好ましくは真鍮、鋼または任意の他の容易に処理される金属または重晶石もしくはタングステンが充填されたプラスチック材料から作製されるように設計される。本発明によれば、復元要素を除いて、残りの圧縮ガスモータはポリエチレンなどのプラスチック材料から製造され得、例えば、射出成形法により製造され得る。
【００５８】
さらに、本発明は、プランジャを内部空間の前側の方向において加速させるために、振動体の前部の前側が、内部空間の前側の方向における振動体の最大偏向にて、内部空間の後側を向いているプランジャの側に対して衝突する位置にプランジャが復元要素により移動する、復元要素を提供できる。
【００５９】
本発明によれば、これに関して、振動体が、プランジャを内部空間の前側の方向において最大３ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍ移動させることが好適であり得る。
【００６０】
圧縮ガスモータの作動中にプランジャおよび振動体によって仮定され得る位置は、したがって、振動体の動作の方向において好ましくは最大３ｍｍ、特に好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍわずかに重なる。これにより、振動体がその運動量をプランジャに伝達し得ることが確実にされる。
【００６１】
本発明の改良は、振動体の前部が内部空間の前領域に配置される場合、振動体の前部が内部空間の後領域から内部空間の前領域を分離することを提案する。
【００６２】
これにより、内部空間の前側を向いている後内部空間の部分に対して振動体のガスサスペンションが発生し、それによって、後側で内部空間の前側を向いている振動体の後部の基部面のための境界を形成する。前記ガスサスペンションは、内部空間の後側の方向において振動体を駆動し、それにより振動体をその開始位置に戻らせる。
【００６３】
これに関して、本発明は、振動体の前部が振動体の任意の位置において内部空間の前領域に配置されるように、好ましくは、内部空間においてベアリングのように適切に成形され、適切に支持される振動体を提供できる。結果として、プランジャと振動体との間の内部空間の前領域は、ガスサスペンションから常に分離している、すなわち、内部空間の前側を向いている後内部空間の部分から分離し、内部空間の前側を向いている振動体の後部の基部面によって後側に境界がある。
【００６４】
別の実施形態によれば、本発明は、好適には、全周によって内部空間の前領域の内壁に対して接触するように、好ましくは、気密様式および圧密様式でその全周によって内部空間の前領域の内壁に対して接触するようにプランジャを提供でき、および／またはその全周によって内部空間の後領域の内壁に対して接触するように、好ましくは、気密様式および圧密様式でその全周によって内部空間の後領域の内壁に対して接触するように振動体を提供できる。
【００６５】
結果として、可能であればその全ての圧縮ガスが、振動体を駆動し、それにより作用を実施するために利用され得るので、高い程度の効率を有する圧縮ガスモータが達成され得る。
【００６６】
本発明によれば、これに関して任意のゴム弾性封止リングを使用しないことが好ましい。ゴム弾性封止を回避することは、圧縮ガスモータにおいて摩擦がほとんど生じず、それにより圧縮ガスモータが顕著に速くおよび／または多い振動数で作動する点で有益である。
【００６７】
本発明は、気密および圧密様式で、その全周によって内部空間の前領域の内壁に対して接触する、好ましくは、その全周によって内部空間の前領域の内壁に対して接触する振動体を好適には提供し得る。結果として、内部空間の後部は内部空間の前部から分離し得る。
【００６８】
本発明は、内部空間を封止するためにプランジャの外周に円周ワイパーリップを提供し得る。好ましくは、前記ワイパーリップは内部空間の前側に面するプランジャの側部に配置される。
【００６９】
特に安定に作動する圧縮ガスモータは、振動体が、振動体の直線運動方向に垂直な２つの異なってサイズ合わせされた断面を備えること、内部空間の前領域および内部空間の後領域の断面に適合すること、ならびに後側を向いている振動体の側部における断面が、振動体の反対の前側の断面より少なくとも１００％大きい、好ましくは後側を向いている振動体の側における断面が振動体の反対の前側の断面のサイズの少なくとも４倍であることにより特徴付けられ得る。
【００７０】
本発明はまた、遷移部によって内部空間の後領域に接続される内部空間の前領域を提案する。これに関して、本発明は、好ましくは、振動体の動きの方向に垂直であるように方向付けられる内部空間の壁である遷移部を提供できる。
【００７１】
圧縮ガスモータは、特に圧縮ガスモータのガス入口開口を介して圧縮ガスモータ内の圧縮ガスの流れを調節するためのバルブ要素を備えてもよい。前記バルブ要素は手動により操作可能であることが好ましい。
【００７２】
したがって、本発明は、振動体および復元要素を除いて、熱可塑性プラスチック材料から製造される、圧縮ガスモータをさらに提供でき、熱可塑性プラスチック材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド−６、およびポリアミド−１２であることが特に好ましい。さらに、この技術において全ての一般的なプラスチック材料が十分に適している。
【００７３】
本発明に係る圧縮ガスモータは、好ましくは５００〜２，０００サイクル／分の振動数、特に好ましくは１，０００〜１，５００サイクル／分の振動数で作動する。
【００７４】
圧縮ガスモータのプランジャの動きを機械的に有用にするために、プランジャ、特に振動体から離れている側は、可動式でプランジャに接続されるプランジャロッドまたは固定式でプランジャに接続されるロッドを有してもよい。好ましくは、ロッドまたはプランジャロッドは、内部空間のプランジャと前側との間の圧縮バネにより内部空間の前側の開口内に延びることができる。
【００７５】
洗浄システムに関する本発明の目的は、本発明に係る少なくとも１つの圧縮ガスモータを備える洗浄システムによって満たされ、圧縮ガスモータ（複数も含む）は液体の周期的噴霧パフを生成するために使用され得る。
【００７６】
本発明の目的はまた、洗浄システムのためのモータ、ラッピングモータ、振動モータとして、投与装置のためのドライブとして、振とうモータとしてまたはポンプとして、特に潤滑ポンプとしての本発明に係る圧縮ガスモータの使用によって満たされる。
【００７７】
本発明の基本となる目的はまた、特に本発明に係る圧縮ガスモータの使用を含む、圧縮ガスにより周期運動を生成する方法であって、圧縮ガスモータの振動体が圧縮ガスモータによって圧縮ガスを誘導することによって振動され、振動体が、振動の間、プランジャに対して繰り返して衝突し、復元要素に対してプランジャを動かし、振動体が、振動の間、プランジャに衝突する位置にプランジャは復元要素により繰り返して移動され、プランジャの動きは、圧縮ガスモータを駆動するため、特に液体の噴霧パフを生成するために利用される、方法によって満たされる。
【００７８】
本発明の基本となる目的はまた、特に本発明に係る圧縮ガスモータを使用することによって、圧縮ガスによる周期運動を生成するための方法であって、
Ａ）内部空間における振動体の第１の位置において、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域は、振動体における第１のチャネルによってガス入口開口に接続され、圧縮ガスは、ガス入口開口および第１のチャネルを通して、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域に供給され、
Ｂ）内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域における高圧力および振動体の反対側に付与される低圧力が、内部空間の前側の方向において振動体を加速し、
Ｃ）内部空間の前側の方向における振動体の動きが、ガス入口開口に対する、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域の接続を分離し、
Ｄ）内部空間の前側の方向における動きにより、振動体が、振動体の前部によって、内部空間の前領域においてプランジャに対して衝突し、内部空間の前側の方向においてプランジャを加速させ、復元要素が、プランジャの偏向に起因してエネルギーを吸収し、保存し、
Ｅ）内部空間の前側の方向における振動体の動きが、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域を、振動体における第１のチャネルまたは第２のチャネルによって、ガス出口開口（２０）に接続し、
Ｆ）ガスが、第１のチャネルまたは第２のチャネルを通して、およびガス出口開口を通して内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域から流れ、好ましくは、ガスが周囲に分配され、
Ｇ）プランジャは、復元要素のエネルギーを放出することによって内部空間の後側の方向において加速し、
Ｈ）振動体は、プランジャの衝突によって、ならびに／またはガスバネおよび／もしくは第２の復元要素によって内部空間の後側の方向において加速し、
Ｉ）内部空間の後側の方向における振動体の逆の動きが、ガス出口開口に対する、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域の接続を分離し、
Ｊ）内部空間の後側の方向における振動体の逆の動きが、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域を第１のチャネルによってガス出口開口に接続し、振動体が第１の位置に移動する、
方法によって満たされる。
【００７９】
工程は、好ましくは、論理的および／または経時的順序で処理され、本発明に係る工程が処理される時間は、部分的および時間的に重なってもよい。
【００８０】
本発明に係る方法は、内部空間の振動体と後側との間の内部空間の後領域に位置する圧縮ガスの新たな供給を繰り返すサイクルを提供できる。
【００８１】
本発明は、内部空間の前側を向き、閉鎖される、内部空間の後領域の部分は、後側を向いている内部空間の部分の側における振動体の後部によって、内部空間の後側の方向において振動体を加速させるためのガスバネとして使用されることをさらに提供できる。
【００８２】
さらに、本発明に係る方法は、外部バルブの作用を必要とせずに圧縮ガスの作用によって、独立して引き起こされる圧縮ガスモータにおいて振動体の周期的直線運動を提供できる。
【００８３】
本発明に係る方法は、好ましくは、５００〜２，０００サイクル／分の振動数で繰り返され、特に好ましくは、１，０００〜１，５００サイクル／分の振動数で繰り返される。
【００８４】
本発明の基本的な目的はまた、本発明に係る上述の工程を含む、噴霧パフを生成する方法であって、内部空間の後側から離れてプランジャが動くと、リンス液または液体−ガス混合物が、内部空間の前側における液体出口開口を通して内部空間のプランジャと前側との間の内部空間の前領域から押し出され、内部空間の後側の方向へプランジャ（１２）が動くと、液体または液体−ガス混合物が、液体入口開口を通して、内部空間のプランジャと前側との間の内部空間の前領域に押し出されるかまたは吸い込まれる、方法によって満たされる。
【００８５】
この方法において、本発明は、内部空間の前側の方向へプランジャが動くと、内部空間のプランジャと前側との間の内部空間の前領域における圧力が、液体出口開口におけるバルブを開きおよび／または開き続け、液体入口開口に接続された逆止め弁を閉めおよび／または閉め続け、内部空間の後側の方向へプランジャが動くと、内部空間の作用プランジャと前側との間の内部空間の前領域における低圧力が、液体出口開口におけるバルブを閉じおよび／または閉じ続け、液体入口開口に接続された逆止め弁を開きおよび／または開き続ける、方法を提供できる。
【００８６】
本発明は、本発明に係る設計が、プランジャに対して周期的に衝突する振動体を有し、それにより多い振動数でプランジャの安定に作動する周期的な動きを可能にすることが実現可能であるという驚くべき発見に基づく。これに関連する設計は、実施することが非常に容易かつ安価であり、失敗しにくい。これに関して、圧縮ガスにより駆動される振動は、好ましくは、ガスクッションおよび／または第２の復元要素に対する振動体の圧縮ガスにより誘導される振動に基づく。
【００８７】
従来の圧縮ガスモータと比較して本発明に係る圧縮ガスモータの１つの重要な利点は、プランジャの振動が作用を実施し、特に、プランジャの振動数が、圧縮ガスが作用を実施する振動体の振動と独立していることを意図することである。結果として、プランジャは、プランジャと異なる振動数、特にプランジャより多い振動数で作動できる。結果として、顕著に高いポンプ振動数（２倍、３倍、４倍またはそれ以上の倍）が、ポンプ出力が振動体によって直接駆動される場合と比較して洗浄システムにおいて達成され得る。これは明らかに、他の周期的ドライブ、すなわちポンプ以外の圧縮ガスモータの用途に同様に十分に適用される。この種類の使用において、プランジャの作用振動数を変化させるためのギアリングは必要とされない。代わりに、各々の個々の振動の力を受け、同様に作用振動数の正確性は圧縮ガスモータを構築する際の留意点に応じる。しかしながら、この選択肢は、これがそんなに重要でない用途に利用され得る。
【００８８】
本発明は、軸方向に自由に振動する圧縮ガスにより駆動される振動体が、軸方向に移動もでき、軸方向に変形され得るバネ要素などの復元要素に接続されるプランジャに作用するという原理に基づく。プランジャおよび復元要素または場合によって、バネは、振動できる第２のシステムを一緒に形成できる。前記システムは振動体と接触すると振動する。振動体はプランジャに対して衝突して運動量を伝達し、それによりプランジャは復元要素に対して動く。これに関して、弾性バネ要素は弾性的に変形し、および／または復元要素はエネルギーを吸収する。驚くべきことに、バネ要素は拡張し、プランジャを押し、開始位置に戻る。プランジャおよびバネ要素は軸方向に振動するシステムを一緒に形成する。
【００８９】
圧縮ガスモータは、圧縮ガスモータおよび／または振動体を駆動するために、多くの領域、特に手術室のいずれかに存在する圧縮ガス源を利用できる。そして圧縮ガスモータを駆動するためにさらなるエネルギー源は必要とされない。同時に、圧縮ガスはこの状況において実質的に制限されない量で利用可能である。あるいは、圧縮ガスモータは、例えばＣＯ２カートリッジなどの圧縮ガスカートリッジにより操作されることが好適であり得る。
【００９０】
本発明に係る洗浄システムまたはリンスシステムを使用して、１，０００〜２，５００パルス／分のパルス速度でパルス液ジェットを生成することが実現可能である。
【００９１】
本発明に係る医療用リンスシステム（洗浄システム）は、例えば、
ａ）ガス入口開口を有する第１の中空円筒（内部空間の後領域）、
ｂ）ガス出口開口、液体入口開口、および液体出口開口を有する第２の中空円筒（内部空間の前領域）であって、第１の中空円筒より小さい内径を有する、第２の中空円筒、
ｃ）第１の中空円筒を第２の中空円筒に接続する遷移部、
ｄ）軸方向に移動するように第１の中空円筒に配置される第１の円筒部（振動体の後部）、および軸方向に移動するように第２の中空円筒に配置される第２の中空円筒部（振動体の前部）からなる４ｇ／ｃｍ３超の密度を有する振動体であって、振動体の第１の部分の外径は第１の中空円筒の内径より小さく、振動体の第２の部分の外径は第２の中空円筒の内径より小さい、振動体、
ｅ）軸方向に移動するように第２の中空円筒に配置されるプランジャ、
ｆ）第２の中空円筒の狭い側と、軸方向に移動するプランジャとの間に配置されるバネ要素、
ｇ）圧縮ガス供給ライン、
ｈ）圧縮ガス流を調節するためのバルブ要素、
ｉ）液体入口開口に接続される液体供給ライン、
ｊ）液体出口開口に接続される液体分配管
から構成され得、バネ要素の最大の拡張時のプランジャと、プランジャの方向における振動体の最大偏向時の振動体との間の距離は、振動体がプランジャと接触し、振動体が停止せずに軸方向においてプランジャが振動するような距離である。
【００９２】
本発明に係る洗浄システムおよび／または液体を排出するための本発明に係る圧縮ガスモータは、プランジャの前側が振動体から対向し、第２の中空円筒がポンプを一緒に形成するように提供され得る。この目的のために、液体入口開口および液体出口開口が第２の中空円筒に配置される。液体入口開口は、方向性効果を有するバルブ、例えばリップバルブに接続される。これは、液体が中空円筒の方向に流れる場合にのみバルブが開口することを意味する。方向性効果を有するバルブはまた、液体出口開口で使用されるが、液体の流れが第２の中空円筒から出ていく場合、反対に開口する。第２の中空円筒およびプランジャの前側によって形成される空間は中空円筒の前側（内部空間の前側）に対して支持されるバネ要素を含む。プランジャの軸振動と一致して、中空円筒およびプランジャの前面によって形成される中空空間の容積は周期的に増加および減少する。結果として、陽圧および負圧が周期的に生成される。陰圧の存在下で、液体は陽圧の存在下で液体入口開口を通して吸引され、液体は液体出口開口を通して中空空間から押し出される。
【００９３】
滅菌フィルタが、使用される場合、手術領域の微生物汚染を防ぐために、非滅菌圧縮ガスを濾過するために圧縮ガスモータのガス入口開口の上流に配置されてもよい。少なくとも部分的に拡張した圧縮ガスを濾過滅菌するためにガス出口開口から下流に滅菌フィルタを配置することが好適に実現可能である。
【００９４】
本発明は、振動体が、その軸振動の間、振動体を停止させずにプランジャに運動量を伝達できるように適切に配置されるプランジャを有することが重要である。プランジャが、振動体を停止させずに最大３ｍｍ偏向され得ることは明らかである。したがって、本発明は、プランジャを内部空間の前側の方向および／またはバネの方向に最大３ｍｍ移動させる振動体を提供できる。
【００９５】
また、内部空間の前領域の内部とプランジャの外径との間の空間を封止するためのゴム弾性封止リングは適していないことが本発明の範囲において明らかである。なぜなら、それらは、内部空間の前領域の内側でのそれらの摩擦に起因して少しのパルス速度のみしか許容しないからである。したがって、内部空間の前領域の内側とプランジャの外径との間の空間を封止するためにワイパーリップを配置することが好ましい。前記ワイパーリップは一般的な封止リングより低い摩擦抵抗を与える。結果として、１，０００パルス／分を超えるパルス速度が実現可能である。
【００９６】
また、振動体は、好ましくは、４ｇ／ｃｍ３超、特に好ましくは７ｇ／ｃｍ３超の密度を有することが本発明に重要である。高密度の振動体が、大きな運動量をプランジャに伝達できるようにするために必要とされる。振動体は、高密度プラスチック材料、例えば重い円材またはタングステンが充填されたプラスチック材料または好適には、鋼もしくは真鍮もしくは他の金属合金から製造され得る。
【００９７】
振動体は、好ましくは、プランジャの方向においてプランジャと対向する長手方向側から延びる少なくとも１つのガス透過チャネルを有し、少なくとも１つのガス透過チャネルは長手方向チャネルおよび振動体のジャケット面に接続され、前記チャネルは振動体の長手方向軸に沿ってオフセットで配置される。
【００９８】
本発明のさらなる例示的な実施形態が６個の概略的な図に基づいて以下に示されるが、それらは本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】ガス入口開口が開口し、内部空間の後側に接続される振動体を有する本発明に係る圧縮ガスモータの概略断面図を示す。
【図２】振動体が圧縮ガスまたは圧力差によってプランジャに対して衝突するように作製され、ガス出口開口が内部空間の後側に接続される、図１に記載の本発明に係る圧縮ガスモータの概略断面図を示す。
【図３】プランジャが前側に動き、振動体が、ガス入口開口およびガス出口開口が閉鎖される位置に存在する、図１に記載の本発明に係る圧縮ガスモータの概略断面図を示す。
【図４】振動体が内部空間の後側に対してほぼ接触し、圧縮ガスが内部空間の後側に流れる、図１に記載の本発明に係る圧縮ガスモータの概略断面図を示す。
【図５】２つのチャネルを有する本発明に係る代替の圧縮ガスモータの概略断面図を示す。
【図６】本発明に係る圧縮ガスモータを有する本発明に係る洗浄システムの概略断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１００】
同一または類似の構成要素は、異なる圧縮ガスモータに関する場合でさえも、同じ参照番号により、図面においてある程度まで同一である。
【０１０１】
図１〜４は、作動サイクルの間、時系列で本発明に係る圧縮ガスモータ１の概略断面図を示す。この断面は圧縮ガスモータ１の構成要素の対称軸、すなわち中心を通る断面切断部を含む。圧縮ガスモータ１は、プラスチック材料から作製され、２つの部分の円筒内部空間７、８を有するハウジング２、３、４、５、６を備える。ハウジング２、３、４、５、６および／または内部空間７、８は、カバープレート５によって前側５、および後プレート６によって後側６で閉鎖される。カバープレート５および後プレート６の両方は円板である。円筒内部空間の前領域８は円筒管から作製される前壁２によるジャケット面で画定される。円筒内部空間の後領域７は、同様に円筒管から作製される後壁３によるジャケット面で画定される。内部空間の後領域７は内部空間の前領域８より約３倍大きい直径を有する。内部空間の前領域８から内部空間の後領域７までの遷移は、前壁２を後壁３に接続し、カバープレート５および後プレート６に平行に配置され、ならびに／または円筒内部空間７、８の前側５および後側６に平行に配置される遷移壁４によって形成される。遷移壁４は中心の円形のくぼみを有する円板であるように設計される。遷移壁４の中心の円形のくぼみおよび／または平面は内部空間の前領域８と内部空間の後領域７との間の境界を形成する。中心の円形のくぼみおよび内部空間の前領域８は同じ直径を有する。
【０１０２】
振動体１０は内部空間７、８の内側に配置される。振動体１０は真鍮から製造され、それらの基部面によって対称軸に沿って互いに対して配置される２つの円筒の形状を取る。振動体１０は内部空間７、８の前側５および後側６の方向においてその円筒対称軸に沿って直線方向において移動可能であるように内部空間７、８に配置される。前側５を向いている振動体１０の前部は内部空間の前側領域８の内周にその外周によって適合する。同様に、後側６を向いている振動体１０の後部は内部空間の後領域７の内周にその外周によって適合する。したがって、振動体１０の前部はまた、内部空間の前領域８に移動できる。
【０１０３】
堅固で機械的に耐性のあるプラスチック材料から作製されるプランジャ１２が、内部空間の前側領域８において前側５と振動体１０との間に配置され、ここで示した圧縮ガスモータ１においてポンププランジャ１２として使用される。プランジャ１２のジャケット面がハウジング２の内壁に対して接触するようにプランジャ１２は円筒形である。プランジャ１２は、振動できるように内部空間の前領域８における適切な弾性の鋼またはプラスチック材料から作製される圧縮バネ１４によってベアリングのように支持される。この目的のために、圧縮バネ１４はプランジャ１２と前側５との間の内部空間の前領域８に配置され、プランジャ１２および前側５に対して接触する。
【０１０４】
液体入口開口１６が内部空間の前領域８の円筒ジャケットのハウジング壁２に設けられる。液体入口開口１６は、プランジャ１２が、圧縮ガスモータ１の操作中にその位置のいずれかにおいて液体入口開口１６と内部空間の前側５との間に配置され得ないように適切に配置される。これにより、液体がプランジャ１２と振動体１０との間の隙間８に進入できないことが確実にされる。可能な限り容易かつ完全にプランジャ１２と前側５との間のポンプ空間８に液体を満たすことができるように、液体入口開口１６が内部空間８の前側５に可能な限り近接して配置される。液体入口開口１６は、好適には前側５に配置されてもよい。
【０１０５】
液体のジェットを放出するための液体出口開口１８が前側５に設けられる。したがって、圧縮ガスモータ１は、液体出口開口１８からリンス液のパルスジェットを生成するのに十分に適合し、そのように設計される。
【０１０６】
内部空間の前領域８の側壁２はそこに設けられるガス出口開口２０を有し、それを通して圧縮ガスは圧縮ガスモータ１に供給され、圧縮ガスモータ１における膨張した圧縮ガスは出て行くことができる。この目的のために、ガス出口開口２０は、その最大の偏向で、後側６の方向および／または振動体１０の方向においてプランジャ１２と遷移壁４の平面との間に配置される。これにより、ガス出口開口２０が、振動体１０によって覆われるか、または振動体１０とプランジャ１２との間に配置され、次いで間に位置する内部空間の前領域８を周囲に接続することが確実にされる。
【０１０７】
圧縮ガスが圧縮ガスモータ１内に供給されるガス入口開口２２が内部空間の後領域７の円筒ジャケット面に設けられる。
【０１０８】
円筒軸に垂直な内部空間の後領域７の直径は内部空間の前領域８の直径より約３倍大きいので、断面表面積は内部空間の前領域８の断面表面積より約９倍大きい。結果として、後内部空間７は前部において前壁４（遷移壁４）および後部（後側）において後壁６を備え、後内部空間の壁３を前内部空間８の壁２に接続する。振動体１０の後部は複数のスペーサ（図示せず）によって後内部空間７の遷移壁４から離れて位置でき、これにより、振動体１０が後内部空間７の遷移壁４に対して接触できないことが確実にされる。振動体１０の後部と遷移壁４との間の隙間７内のガスは、全く出て行くことができず、または非常に迅速に出ていくことができず、したがって遷移壁４に対する振動体１０の移動時に圧縮されるため、前記隙間７はガスサスペンションとして作用する。したがってスペーサは実際には必要とされない。
【０１０９】
リップバルブ２４は、液体出口開口１８の上流に配置され、前側５とプランジャ１２との間の内部空間の前領域８内の圧力が低くなった場合に液体出口開口１８を閉鎖するために使用される。液体が前部内部空間８から排出される場合、すなわちプランジャ１２と前側５との間の内部空間の前領域８内の圧力が十分である場合にリップバルブ２４は開口する。これは、内部空間の前領域８内の圧力が周囲圧力およびリップバルブ２４の弾性力より大きいことを意味する。
【０１１０】
内部空間の前領域８内の圧力が十分に低い場合にのみ、液体が内部空間の前領域８内に吸引され得るように、リップバルブ２６もまた、液体入口開口１６の上流に配置される。これは、プランジャ１２が振動体１０の方向に移動し、それにより液体出口開口１８の上流のリップバルブ２４が閉鎖される場合に達成される。ポンプ機器としての圧縮ガスモータ１の操作中にリップバルブ２６を開口する場合、液体は液体入口開口１６を通して内部空間の前領域８に流れる。
【０１１１】
後側壁６は、後側、すなわち振動体１０と後側６との間の内部空間の後領域７を気密および圧密式に閉鎖する。前記後側空間７は作用空間７と呼ばれ得る。
【０１１２】
Ｔ字形のチャネル２８が振動体１０に設けられる。さらに、１つの円周溝３０、３２の各々が振動体１０の２つの円筒部分の側方円筒ジャケットに設けられる。Ｔ字形は振動体１０の後側の基部面および２つの溝３０、３２に出ていく。チャネル２８は振動体１０の円筒軸に沿って中心のボアホールを備えることができ、複数または多数の半径方向ボアホールは振動体１０の２つの円筒部分の円筒ジャケットにおいて中心ボアホールを溝３０、３２に接続している。より大きな直径を有する円筒ジャケットにおける、すなわち振動体１０の後部における円周溝３０の目的は、チャネル２８をガス入口開口２２に接続することである。より小さな直径を有する円筒ジャケットにおける、すなわち振動体１０の前部における円周溝３２の目的は、チャネル２８をガス出口開口２０に接続することである。円周溝３０、３２により、ガス入口開口２２およびガス出口開口２０が、その対称軸周囲の振動体１０の回転と独立してチャネル２８に接続され得ることが確実にされる。チャネル２８は振動体１０の前側まで延びない。
【０１１３】
突起部３４が振動体１０の前側に配置され、プランジャ１２に対して衝突するようにプランジャ１２に向けて設けられる。これにより、プランジャ１２と振動体１０との間に囲まれる内部空間の前領域８におけるガスが、前側５の方向においてプランジャ１２を時期尚早に押すことが防がれ、それにより振動体１０がプランジャ１２に衝突することを防ぎ、それにより強い運動量の移動が防がれる。突起部３４はプランジャ１２の後側に配置されるのが好適であり得る。
【０１１４】
ガス入口開口２２およびガス出口開口２０および溝３０、３２およびチャネル２８は振動体１０において圧縮ガスモータ１のバルブを一緒に形成し、振動体１０は開口２０、２２に対して動くことができ、前記バルブは振動体１０の動きによって自動的に制御される。圧縮ガスは振動体１０のチャネル２８を通して振動体１０と後側との間の内部空間の後領域７に供給される。この状況は図１に示される。圧縮ガスはこの領域において膨張し、プランジャ１２の方向において振動体１０を駆動し、それにより作動を行う。
【０１１５】
ガス入口開口２２は制御プランジャ１０の動きによってチャネル２８から分離する。さらに、チャネル２６および／または前溝３２および振動体１０と遷移壁４との間の内部空間の後領域７の間の接続は分離し、それにより前記領域７は閉鎖される。振動体１０と後側６との間の内部空間の後領域７における圧縮ガスは膨張し続ける。同時に、振動体１０と遷移壁４との間の内部空間の後領域７におけるガスは圧縮し、エネルギーを吸収する。
【０１１６】
続いて、振動体１０はプランジャ１２に対して衝突し、その運動量を突起部３４を介してプランジャ１２に伝える。この状況は図２に示される。
【０１１７】
振動体１０からプランジャ１２までの運動量の移動は前側５の方向においてプランジャ１２を加速し、圧縮バネ１４はこのプロセスにおいて圧縮される。同時に、プランジャ１２と前側５との間の内部空間の前領域８の内容物は液体出口開口１８およびリップバルブ２４を通して排出される。プランジャ１２と前側５との間の内部空間の前領域８の内容物に対してプランジャ１２により付与される圧力に起因して、リップバルブ２４は閉鎖される。これにより、内容物が液体入口開口１６を通して液体供給内に後方に押されることが防がれる。
【０１１８】
運動量の移動およびガスサスペンション、すなわち振動体１０と遷移壁４との間の内部空間の後領域７のサイズの急激な減少に起因して、振動体１０は内部空間７、８の後側６の方向に加速される。後側６に面している内部空間の後領域７の部分はチャネル２８によってガス出口開口２０に接続されるので、この領域における圧力は減少し、膨張した圧縮ガスがガス出口開口２０を通して周囲に放出された。振動体１０は内部空間７、８の後側６の方向に動く。結果として、ガス出口開口２０へのチャネル２８の接続は再び分離される。
【０１１９】
圧縮される圧縮バネ１４に起因して、プランジャ１２は振動体１０の方向において後方に加速される。最終的に、プランジャ１２は反対の点に到達し、プランジャ１２は振動体１０の方向において後方に動く。この状況は図３に示される。
【０１２０】
ガスサスペンションおよびその慣性に起因して、後溝３０を有する振動体１０は再びガス出口開口２２に移動し、それにより圧縮ガスは再びチャネル２８を通して、振動体１０と後側６との間の内部空間の後領域７に流れる。同時に、ガスはまた、振動体１０と遷移壁４との間の内部空間の後領域７に流れる。これは、後者の領域に形成されるガスサスペンションにおけるガス損失が各サイクルの間に釣り合うので、特にこの領域において十分に封止する設計の必要がないという点で有益である。ガス圧が遷移壁４に面する内部空間の後領域７の部分に付与される振動体１０の表面積は後側６に面する内部空間の後領域７の部分［表面積］より小さいので、圧力差が振動体１０の両側の間で生じ、振動体１０をプランジャ１２の方向に加速する。圧力差はまた、ガス出口開口２０による周囲圧力ではなく、内部空間の前領域８における振動体１０の前側に付与されていない圧縮ガスの陽圧によっても説明される。ガス出口開口２０は振動体１０の前側と後側との間の表面積における相違によって前記圧力差を導く。
【０１２１】
同時に、プランジャ１２は振動体１０の方向に動く。このプロセスの間、プランジャ１２と前側５との間の前領域８の空間は増加する。次いでこのように生じる陰圧が、液体出口開口１８におけるリップバルブ２４を閉鎖し、液体入口開口１６におけるリップバルブ２６を開口する。結果として、前記空間は再び液体（図示せず）または液体−ガス混合物で満たされる。
【０１２２】
振動体１０がプランジャ１２の方向に再び動く場合（図１）、圧縮ガスモータ１の作動サイクルが再び開始する。
【０１２３】
プランジャ１２の振動および振動体１０の振動が同調して起こることは必ずしも必要ではない。プランジャ１２に対して衝突し続ける振動体１０によりプランジャの振動が誘導されれば十分である。したがって、プランジャ１２およびバネ１４の系の振動数は振動している振動体１０の振動数より多くてもよい。圧縮バネ１４は、この目的のために内部空間８の前側５およびプランジャ１２に取り付けられてもよい。次いで圧縮バネ１４はまた、プランジャ１２の振動の間、引っ張りバネとしてプランジャ１２に対して作用する。この手段によって、プランジャ１２は、振動体１０または従来の圧縮ガスモータについて可能なものより顕著に高い振動数を達成できる。
【０１２４】
本発明は、例えば、振動体１０の振動数の整数倍で振動するプランジャ１２を提供できる。プランジャ１２は、例えば、２または３回の振動ごとの間、振動体１０に衝突する。この関係において振動数偏差は重要ではない。なぜなら、密度が高く、重い振動体１０の運動量の移動は、その共鳴振動数をプランジャ１２の振動に強制するからである。したがって、振動の振動数の間の任意の合理的または合理的でない関係が、本発明に係る圧縮ガスモータ１を実装するために使用されてもよい。
【０１２５】
バネ１４がプランジャ１２および前側５に取り付けられていない場合、プランジャ１２は、後側６を向いているその面により、いくつかの時点で振動体１０に対して衝突する。前記時点における振動体１０の動きの方向に応じて、異なる程度で振動体１０に当たって跳ね返り、プランジャ１２の振動を駆動する振動体１０から前側５の方向においていくらかの運動量を獲得する。
【０１２６】
したがって、圧縮ガスモータ１が精密に設計されていないとしても、すなわち、プランジャ１２と振動体１０の共鳴振動数が互いに一致していない場合でも、圧縮ガスモータ１は依然として十分に作動する。結果として、圧縮ガスモータ１はまた、異なる圧力の圧縮ガスによって操作され得る。
【０１２７】
図５は、本発明に係る代替の圧縮ガスモータ１の概略断面図を示す。前記圧縮ガスモータ１の設計は、チャネル２８、溝３０、３２ならびにプランジャ１２および振動体１０の内部空間７、８の対称性（図１〜４を参照のこと）を除いて、図１〜４に記載のものと類似している。Ｔ字形のチャネルの代わりに、２つのチャネル３６、３８が図５に記載の振動体１０の内側に設けられる。第１のチャネル３６の目的は、振動体１０と閉鎖した後側６との間の内部空間の後領域７を、振動体１０と遷移壁４との間の内部空間の後領域７またはガス出口開口２０に接続することである。第２のチャネル３８の目的は、振動体１０と閉鎖した後側６との間の内部空間の後領域７をガス入口開口２２に接続することである。
【０１２８】
振動体１０およびプランジャ１２の内部空間７、８の形状は、回転対称ではないが、この実施形態において互いに適合するように選択される。環状対称ではないが、例えば楕円形基面を有する、丸い基面を有する円筒形が好ましい。これは製造において少しのみの労力を必要とする。しかしながら、振動体１０はこの手段によって内部空間の後領域７において回転することを防がれ得る。正確には、内部空間の後領域７および振動体１０の後部は回転対称でなくても十分に適する。この場合、プランジャ１２および内部空間の前領域８は円筒対称性を有することが好適である。
【０１２９】
この改良における振動体１０は内部空間７、８においてもはや回転できないので、振動体１０のジャケット面における側部ボアホールは、チャネル３６、３８の出口４０、４２がガス入口開口２２およびガス出口開口２０に出会うことを確実にできる。振動の間、いくらか長い時間にわたるガス交換を可能にするために、出口４０、４２は長手方向に広がる。これは圧縮ガスモータ１を作動することに必須ではない。
【０１３０】
図５に記載の圧縮ガスモータ１の機能原理および作動サイクルは、図１〜４に記載の圧縮ガスモータ１のものと同である。
【０１３１】
液体出口開口１８を通して液体を排出する代わりに、図１〜５に記載の圧縮ガスモータは、きつく接続されるロッド（図示せず）を有してもよいか、またはジョイントによって、圧縮ガスモータ１から前方に延びるプランジャ１２の前側に接続されるピストンロッド（図示せず）を有してもよい。例えば、ロッドまたはプランジャロッドは液体出口開口１８と同様の中心開口を通して圧縮ガスモータ１から延びてもよい。ロッドまたはピストンロッドは、例えば、フライホイールのためのドライブとしてまたは振とう機器として使用され得る。
【０１３２】
図６は、片方の手で保持することができ、図１〜４に示される種類の本発明に係る圧縮ガスモータ１を有する本発明に係る洗浄システム５０の概略断面図を示す。前記圧縮ガスモータは図１〜４に係る圧縮ガスモータ１と同様に設計されるので、参照が前記設計に関する前記例示的な実施形態に対してなされる。あるいは、図５に係る圧縮ガスモータ１または本発明に係る任意の他の圧縮ガスモータを組み込むことが好適である。
【０１３３】
洗浄システム５０はプラスチック材料から作製されるハウジング５２を備え、ハウジング５２内に圧縮ガスモータが配置される。ピストルグリップ５４がハウジング５２によって形成され、洗浄システムを片手で保持することができる。液体出口開口１８はリップバルブ２４を通して管５６に出ていき、次いで漏斗５８に出ていく。パルス液体ジェットは漏斗５８を通して分配される。
【０１３４】
圧縮ガスモータのガス入口開口２２は圧縮ガス供給ライン６０に接続され、次いで圧縮ガス供給ライン６０は圧縮ガス源（図示せず）に接続される。液体供給開口１６は液体供給ライン６２に接続され、その液体供給ライン６２によって医療用リンス液が圧縮ガスモータに供給される。手動で操作可能な回転バルブ要素６４が圧縮ガス供給ライン６０に配置され、ピストルグリップ５４によって洗浄システム５０を保持するために使用される同じ手を使用してトリガ６６によって操作可能である。圧縮バネ６８はピストルグリップ５４から離れたトリガ６６を回転させ、それにより回転バルブ要素６４を閉じた位置に回転させるために使用される。
【０１３５】
ガス放出ライン７０はガス出口開口２０に配置され、外側に対して側方に延び、ガス出口開口２０を洗浄システム５０の周囲に接続する。フィルタ７２および／または滅菌フィルタ７２は周囲への出口またはガス放出ライン７０に配置される。これにより、ガス放出ライン７０およびガス出口開口２０を通して圧縮ガスモータ内への干渉粒子のあらゆる侵入が防がれ、好ましくは同様に手術領域の汚染が防がれる。
【０１３６】
圧縮ガスは圧縮ガス供給ライン６０を介してバルブ要素６４に供給される。バルブ要素６４はピストルの手段のトリガ６６によって手動で操作され得る。ガス供給ライン６０は手動で操作可能な制御バルブ６４から下流に続き、圧縮ガスモータのガス出口開口２６に接続される。結果として、圧縮ガスモータおよび／または洗浄システム５０はトリガ６６によって制御され得る。
【０１３７】
リップバルブ２６の代替として、逆止め弁（図示せず）がリンス液供給ライン６２に配置されることが好適であり得る。圧縮ガス供給ライン６０および液体供給ライン６２は下側のピストルグリップ５４に誘導される。
【０１３８】
この種類の洗浄システム５０において、吸引機器（図示せず）を設けることが好ましく、その吸引機器によって、過剰な液体および液体と一緒に除去される部分が吸引され、別の漏斗および別の管（図示せず）を通して放出される。好ましくは、吸引機器に接続される吸引ラインはまた、この目的のためにピストルグリップ５４の下側を通して誘導される。吸引管は管５６を同心状に囲むことができる。
【０１３９】
バルブ要素６４がトリガ６６によって操作される場合、圧縮ガス供給ライン６０がつながり、圧縮ガスが、圧縮ガスモータおよび／または内部空間の後領域７に供給される。振動体１０の前側（図６の左側）と振動体１０の後側（図６の右側）との間に生じる圧力差により、振動体１０は動き、圧縮ガスモータは図１〜４に関して上記したように作用する。同時に、液体供給ライン６２を通して外部液体リザーバ（図示せず）から運ばれるリンス液は、圧縮ガスモータ１のポンププランジャ１２と前壁５との間の隙間８内に周期的に流れる。
【０１４０】
圧縮ガスがガス入口開口２２に適用され、圧縮空気または圧縮ガスが、ガス入口開口２２を通して圧縮ガスモータ１内におよび圧縮ガスモータ１を通って流れる限り、リンス液は、リップバルブ２４および管５６および液体出口開口１８を通して、周期的なパフにより圧縮ガスモータ１から排出される。このプロセスは、制御バルブ６４がもはや操作されず、それによりガス放出ライン６０が遮断および／または閉鎖される場合に終了する。回転バルブ要素６４は弾性バネ６８によって復元される。次いでプランジャ１２は圧縮ガスモータにおけるバネ要素１４によって動かされ、プランジャ１２および振動体１０は、内部空間７の後領域における振動体１０の前側におけるガスサスペンションによって、示された開始位置に動かされ、洗浄システム５０は再び即座に使用できる状態になる。
【０１４１】
ただ１つの圧縮ガスモータ１の代わりに、洗浄システム５０は２つ以上の圧縮ガスモータ１を備えてもよく、その圧縮ガスコネクタは互いに平行に配置される。これは噴霧ジェットの強化をもたらし、それにより、速いパルス速度、例えば２倍の振動数のリンス液のジェットが生じ、または達成される。
【０１４２】
圧縮ガスモータの全ての実施形態は、例えば、振動体と遷移壁４との間の内部空間の後領域７におけるガスサスペンションを支持するため、または代替としての別の圧縮バネなどの追加のバネ要素（図示せず）を提供できる。前記追加のバネ要素によって、振動体１０は内部空間の後側６の方向に押される。さらに、前記第２のバネ要素はまた、振動体１０の作動振動数を設定し、圧縮ガスモータ１を微調整するために利用されてもよい。
【０１４３】
上記の説明および請求項、図面および例示的な実施形態に開示されている本発明の特徴は、単独および任意の組み合わせの両方で本発明の種々の実施形態の実施に本質的であり得る。
【符号の説明】
【０１４４】
１  圧縮ガスモータ
２  ハウジング／内部空間の前領域の側壁
３  ハウジング／内部空間の後領域の側壁
４  ハウジング／内部空間の前領域と後領域との間の遷移壁
５  ハウジング／カバープレートおよび内部空間の前側
６  ハウジング／後プレートおよび内部空間の後側
７  内部空間の後領域
８  内部空間の前領域
１０  振動体
１２  プランジャ
１４  バネ要素／圧縮バネ
１６  液体入口開口
１８  液体出口開口
２０  ガス出口開口
２２  ガス入口開口
２４  リップバルブ
２６  リップバルブ
２８  チャネル
３０  円周溝
３２  円周溝
３４  突起部
３６  チャネル
３８  チャネル
４０  出口
４２  出口
５０  洗浄システム
５２  ハウジング
５４  ピストルグリップ
５６  管
５８  漏斗
６０  圧縮ガス供給ライン
６２  液体供給ライン
６４  バルブ要素／回転バルブ要素
６６  トリガ
６８  バネ
７０  ガス放出ライン
７２  フィルタ
【図１】
2015226761.tif 000003
【図２】
2015226761.tif 000004
【図３】
2015226761.tif 000005
【図４】
2015226761.tif 000006
【図５】
2015226761.tif 000007
【図６】
2015226761.tif 000008
【外国語明細書】
2015226761000001.pdf
2015226761000002.pdf
2015226761000003.pdf
2015226761000004.pdf