用于流体泵的可膨胀的转动元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于流体泵(1)的转动元件(2、15)，尤其应用于医疗领域，所述转动元件是可收起的，用以被送到需使用的地方，随后再展开。通过设置腔体(27、28、29)、另外特别是所述转动元件至少部分由泡沫体制造，由此辅助收起能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于机械工程领域，尤其是精密工程领域，并且涉及用于流体泵的转动元件。
技术介绍
旋转泵是公知常识，但这些泵正在不断地改进，特别是用于特殊应用。因此，已经公知具有转动元件的轴流泵，该转动元件在壳体内沿轴向输送流体，所述转动元件和壳体是可形变的，有利地，是可收起的，以便在操作之前将它们送到难以到达的所需使用地方，并在那里展开并操作。这种泵例如可以微构造形式用于医疗中，以便例如经由血流引入病人体内，并在血管或心室内操作。这种泵可被收起，从而它们可以被推进通过血管，然后能够在较大的体腔内展开，以便使转动元件打开并且实现高输送功率。例如，在US 6 860 713中已知一种可收起的转动元件。在US 7 393 181 B2中已知另一种转动元件。已知的方案或者基于转动元件材料的弹性和可形变性，或者基于机械构造，例如设置弯曲处或接头以折叠和打开各个元件。这些构造的缺陷是往往具有有限的收起能力，例如，由于转动元件的轮毂保持不变，所以必须提供在操作过程中被稳定住的复杂接头，并且部分使用超弹性材料，例如，受环境温度的作用而改变其形状的记忆合金。这些构造往往必须使用复合材料，因此，在支撑构造的制造过程中，很容易阻碍待输送流体的流动，并完全消除对流体的损害是非常困难的。这在输送的血液中含有高功能性和机械敏感性成分时尤为重要。
技术实现思路
针对本领域的
技术介绍
，本专利技术的目的是以最简单的方式制造一种转动元件，其具有在构造上简单的结构、而且可逆地高度收起，且操作可靠。所述目的通过本专利技术的权利要求I的特征实现。根据本专利技术的用于流体泵的转动元件具有至少一个叶片以及填充有或者能够填充有流体的至少一个可形变的腔体。结果，产生转动元件的体积收起能力，这本身已经导致在收起过程中减小了转动元件体积并且能够减小转动元件直径。此外，转动元件的各个组件，例如叶片，仍可以在转动元件轴的方向上弯曲和收起，以便进一步减小直径。 因此，由材料混合物或能够通过收起从第一较低密度或第一较低比重转换成第二较高密度或较高比重的材料使得所述转动元件的特点突出。所述多个腔体因此可是封闭的，并且填充有气体，例如空气或者氮气，或者能够受压力易被压缩的惰性气体或其他生物惰性气体。这些封闭的腔体在没有外部压力的情况下由于气体弹性再次展开，以使得所述转动元件一进入所需使用的地方后，就能够再次自动打开。而所述打开运动至少由所述气体弹性辅助。此外，还可以为所述转动元件设置多条气体管线，所述气体管线终止于一个或多个腔体中，并且主动允许所述腔体膨胀。用于收起的气体还能够经由相同的管线被吸出。类似地，该操作可以利用引入到腔体中的液体实现。如果液体位于所述腔体内，则腔体通常不太会被压缩得很小，但是通过适当选择与旋转元件的其它构造部分相配合的粘度，从而能够具有高运动能力以及压缩能力，但是由于转动元件展开后的不可压缩性，能够在操作过程中支持转动元件具有一定的稳定性。所述腔体还可以具有开放式设计，因此同样提供了高收起能力。于是界定腔体的材料必须具有相应的弹性构造。例如可以设置开孔泡沫体。本专利技术还可以通过由部分渗透膜至少部分界定所述一个或多个腔体而有利地实现。为此，由开孔泡沫体构成的主体在其外部可被半渗透膜至少部分密封，或者，闭孔泡沫体可以由部分渗透材料构成。通过这些膜，可以分别具体实现材料运输，所述材料运输使得所述一个或多个腔体填充或变空，因此实现或辅助主体的展开/收起。腔体可以填充有液体，与所使用的膜以及其中能够插入泵的液体(特别是人类血液)的功能相结合，所填充述液体由于渗透作用允许向所述一个或多个腔体中的扩散，这导致压力增加并使转动元件膨胀。同样地，还可以使用这样的材料用作界定腔体的材料或者作为腔体的填充物这种材料与待输送液体接触后，由于吸收液体导致溶胀过程，因此借助体积的增加而辅助转动元件的展开。作为用于界定所述腔体的部分可渗透膜，根据腔体所用的填充材料以及允许通过或阻挡用的材料，可以使用微滤膜(0. 5 0. I y m颗粒尺寸)、超滤膜(0. I 0. 01 y m颗粒尺寸)和纳滤膜(I-IOnm)。与颗粒尺寸无关地，基本上可以使用生物膜或合成膜材料，例如，诸如铜仿(Cuprophan)、血仿(Hemophan)或三醋酯纤维的生物材料,诸如聚四氟乙烯(Teflon)或戈尔特克斯(Goretex)合成膜。合成材料通常具有较高的透水性，并且其本身通常是疏水的。聚砜(polysylphone)、聚酰胺、聚丙烯腈及其共聚物以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和其衍生物可以用作合成材料。有利地，使用高通量的膜，其允许通过分子量达50，000道尔顿的分子并确保快速材料运输。有利地，选择能够防治病菌/细菌/微生物污染或感染的材料。在渗透作用的情况下，所述腔体能够填充有盐或者盐溶液，其盐浓度高于待输送液体的浓度。有利地，还可以设置成所述腔体的至少主要部分被转动元件的固体材料包围，并且经由开口彼此连接。在这种情况下，在收起过程中，流体运输可以经过所述腔体发生，并且还可以从转动元件流走，从而相应腔体可以很容易地完全收起。所述转动元件例如可以部分由多孔材料，例如泡沫体，特别是聚氨酯制成。这种泡、沫体可以是开孔或闭孔的。在开孔泡沫体的情况下，弹性基于包围多个孔且在收起后自动移回其原始形态的支撑材料，和/或如果开孔泡沫体的主体被不渗透或部分渗透的外层完全包围，则泡沫体的弹性基于填充气体的弹性。由于所述腔体/孔彼此相连处的流动截面受限，因此可以在具体限制范围内选择收起/展开的时间常数。这就确保在泵操作过程中防止由于不规范的机械加载导致转动元件的突然形变。有利地，本专利技术还可以提供，所述转动元件具有至少一个腔体，其在第一方向上具有比在与其基本垂直的其他方向上更大的延展性。设置这种具有恰当定位的各向异性的腔体，还能够使转动元件具有各向异性的机械性能。结果，能够将转动元件设计成以简单的方式并利用很小的力在径向上收起，而不会出现在操作过程中由于待输送流体的动态阻力导致的轻微形变。在操作过程中，所述转动元件相对于轴向作用的力以及在圆周方向上被稳定，同时对径向收起施加相对小的阻力。相应腔体的横截面可以配置成例如圆形、六边形、三角形或方形，并例如具有绳股状，从而它们的截面延其长度方向总体基本相同。结果，所产生的对称性起到稳定转动元件的作用。所述腔体例如特别有利地可以设置在至少一个叶片中，因为所述腔体一方面担负转动元件的最大比例的直径减小，另一方面在操作过程中承受最大的动力。然而，该叶片可以具有这样的稳固构造该叶片是自支撑的，甚至可以无需轮毂。这样的叶片例如可以由扁平体构成，其围绕轴以螺旋方式弯曲，特别是由泡沫体制成。例如，为了制造该叶片，可以将聚氨酯泡沫板根据需要切割成平板形状，然后绕轴旋转，接着硬化或变硬。由此既能使叶片的形状稳固，又能提供弹性收起能力。但是，还可以通过将泡沫体注入到预制模具中来制造这种叶片或者整个转动元件。本专利技术还可以使用设有轮毂的转动元件，并且在这种情况下，轮毂本体可以特别地具有根据本专利技术所述腔体或者至少部分由泡沫体制成。如果在转动元件中设置各向异性的腔体，则有利的是使所述腔体在操作过程中其稳定度最大的方向沿所述转动元件内产生的力/应力的延长线取向。例如，诸如蜂窝体的绳股状腔体的纵向轴可以垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.09.22 EP 09075438.3;2009.09.22 US 61/244,6141.用于流体泵(I)的可收起的转动元件(2、15)，具有至少一个叶片(20、26)，并具有至少一个可形变的腔体(27、28、29)，该腔体中填充有或者能够填充有流体。2.根据权利要求I所述的转动元件，其特征在于，所述一个或多个腔体(27、28、29)是封闭的。3.根据权利要求2所述的转动元件，其特征在于，所述一个或多个腔体至少部分由部分渗透膜界定。4.根据权利要求3所述的转动元件，其特征在于，所述至少一个腔体(28)填充有液体，该液体在所述膜以及能够供泵插入的液体(特别是血液)的共同作用下，造成向所述腔体(28)中渗透扩散，从而使压力相应的增大。5.根据权利要求I所述的转动元件，其特征在于，至少一部分所述腔体(27、28、29)被转动元件的固体材料(32)包围，并且经由开口与外部连接，和/或所述腔体彼此连接。6.根据上述任一权利要求所述的转动元件，其特征在于，所述转动元件(2、15)的至少一部分由多孔材料(32)、具体由泡沫体构成。7.根据上述任一权利要求所述的转动元件，其特征在于，所述至少一个腔体(27)在第一方向(33)上具有比在与其基本垂直的其他方向上更大的延...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·舒马赫，马里奥·谢科尔，亨宁·施利希特，
申请(专利权)人：ECP发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：