專利名稱:軟管泵的制作方法
軟管泵本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的軟管泵。軟管泵在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被用于輸送體外流體或以精確量提供體外流體。軟管泵的一種應(yīng)用是在透析裝置中,在透析裝置中,透析液循環(huán)的透析液、透析流體和/或血液需要被泵送。在軟管泵中,軟管沿著圓柱形內(nèi)直徑布設(shè)并在局部通過多個徑向向外施力的施壓滾子被閉塞或堵塞,閉塞的位置通過被驅(qū)動的滾子沿軟管的移動來移位,由此實現(xiàn)流體泵送。軟管泵的優(yōu)點在于比較好的可計量性。因為只有軟管接觸所輸送的流體,所以軟管泵可通過軟管更換被快速且成本合算地清理。因為在這些滾子和軟管之間的接觸連同彎曲和摩擦,所以可能在軟管上出現(xiàn)摩擦帶電。塑料表面尤其傾向于這種帶電。因此,定子的表面和轉(zhuǎn)子即其被驅(qū)動的滾子的表面與軟管的接觸和摩擦產(chǎn)生并交換電荷,并且當(dāng)這些滾子從軟管中被取出時,這些電荷無法足夠快速地被中和,而是作為靜電荷留在相應(yīng)的表面上。這些電荷的出現(xiàn)是因為該軟管最初被這些滾子的壓力壓在作為定子的相應(yīng)接觸面的輥座和這些滾子上。當(dāng)滾子繼續(xù)滾動時, 每個滾子抬離其管段,結(jié)果,可以出現(xiàn)軟管、輥座和這些滾子的上述靜電荷。另外,在軟管離開泵的區(qū)域內(nèi),這些滾子完全抬離軟管。當(dāng)轉(zhuǎn)子隨后進一步轉(zhuǎn)動并且每個滾子再次在軟管進入泵的區(qū)域接觸到軟管時,集中在滾子上的靜電荷可能轉(zhuǎn)移到軟管,由此造成相應(yīng)的干擾脈動。這些電荷導(dǎo)致軟管、尤其是其外表面帶靜電。根據(jù)摩擦帶電來實現(xiàn)電荷隔離是因為不同的材料具有不同的電子親和性,并且當(dāng)這樣的材料被分離開時,電子無法以足以均衡電荷的自由度移動。除了由滾子和軟管之間的接觸產(chǎn)生的電荷外,靜電荷也能出現(xiàn)在軟管和輥座之間。這是因為,當(dāng)轉(zhuǎn)子移動且每個滾子抬離相應(yīng)的管段時,軟管的彈性回復(fù)力造成它回復(fù)至其圓形基本形狀,結(jié)果,軟管不再以面方式接觸其輥座,而只是以線方式接觸。這是軟管部分抬離管床,可由此出現(xiàn)靜電荷。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,采用了具有高阻抗測量輸入的診斷裝置如ECG裝置,這些裝置的測量結(jié)果可能因軟管上的靜電荷被干擾或失真。通過主管德國聯(lián)邦行政機關(guān) BFARM的介紹,該本身已知的問題通過儀器(即泵和診斷裝置)的共用的等電位連接 (Potentialausgleich)來緩解,但無法被消除。尤其當(dāng)滾子被壓下到軟管上時,這些靜電荷如上所述以電干擾脈沖形式出現(xiàn)。干擾的環(huán)境空氣可能使該問題變得嚴(yán)重??轨o電噴涂被認(rèn)為是一種不足以消除這種電荷的做法。由特殊材料如含有金屬的材料構(gòu)成的軟管因生物相容性的緣故而也不適用于減少電荷。雖然許多ECG裝置可通過使用合適的過濾器濾除這些干擾、尤其是干擾脈沖,但這樣的過濾器無法被用于特殊應(yīng)用,例如心臟起博器信號的檢查,因為要檢測的心臟起博器信號非常接近干擾信號。就像在US 3,580,893中那樣,可將接地電線直接連接到軟管上以防止帶電。另外,由WO 2004/109206 Al公開了具有接地用電觸點的軟管連接器?;蛘?, 如WO 2009/044220 Al所述,接地器可連接至相應(yīng)的軟管。該現(xiàn)有技術(shù)的缺點是,它不是應(yīng)對電荷的產(chǎn)生,而是應(yīng)對電荷的傳遞和有害作用。對此,在US 5,127,907中選擇以下做法, 處于相對運動中的零件由相似材料構(gòu)成。在這些已知的解決方案中,需要附加裝備和附加成本被證明是不利的。本發(fā)明的目的是阻止或至少減輕來自軟管泵的靜電荷或電脈沖對電子設(shè)備的干擾影響。該問題通過權(quán)利要求1的特征來解決。在從屬權(quán)利要求中描述了優(yōu)選實施方式。根據(jù)本發(fā)明,提供一種用于醫(yī)學(xué)技術(shù)的軟管泵,其包括定子和轉(zhuǎn)子,其中,定子具有輥座,該輥座形成與所容納的軟管的接觸區(qū),在轉(zhuǎn)子上配備有多個滾動件,它們適合閉塞容納在輥座和滾動件之間的軟管。輥座此時至少部分具有導(dǎo)電表面用于減少和/或阻止軟管帶靜電。這些滾動件此時可以是滾子或球,并且輥座也可具有多個獨立的導(dǎo)電表面區(qū)域。 在滾動件滾過的區(qū)域內(nèi),軟管因其內(nèi)部回復(fù)力而趨向于變形回其初始圓柱形狀,并且軟管區(qū)域在此變形過程中抬離輥座,并且人們已經(jīng)認(rèn)識到,靜電荷可能因為在這些獨立區(qū)域內(nèi)的電荷交換不足而生成在軟管表面上。輥座的金屬表面向電荷交換提供幫助,并且阻止或至少減輕了相應(yīng)的靜電荷生成。通過該實施方式,在軟管泵和/或軟管系統(tǒng)上不需要為防止靜電荷而設(shè)置可被使用者看到的附加裝置。不需要操作人員執(zhí)行任何附加的改裝步驟,并且操作人員具有對軟管泵和可整合有該軟管泵的醫(yī)用器械的不變的外觀感受。還可以在導(dǎo)電表面上設(shè)置尤其呈接地形式的等電位連接。該等電位連接可如此發(fā)生,即,位于軟管泵附件并可能受到損壞的敏感電子器件(例如通過導(dǎo)電體)被設(shè)置在與軟管泵、尤其是其輥座相同的電位上。等電位連接也可通過接地到供電網(wǎng)來產(chǎn)生,接地到供電網(wǎng)允許電荷被自由均衡,由此阻止或至少有效減輕軟管表面帶電。優(yōu)選設(shè)置在等電位連接和導(dǎo)電表面之間的電阻限制了漏電電流,因此阻止干擾信號經(jīng)過接地傳導(dǎo)至連接在那里的其它器件。此外,滾動件也優(yōu)選具有導(dǎo)電表面,該導(dǎo)電表面在圓柱形滾子的情況下是周面,并且存在從這些表面至輥座的導(dǎo)電表面的導(dǎo)電接觸。由此一來,在位于每個滾動件和輥座之間的軟管的兩側(cè)存在相同的電位,由此進一步減輕在軟管上產(chǎn)生靜電荷。在本發(fā)明的另一個實施例中,整個輥座具有連續(xù)的導(dǎo)電表面。原則上,輥座可以具有只是部分的導(dǎo)電表面,尤其僅在某些區(qū)段具有導(dǎo)電表面,但是這樣的連續(xù)導(dǎo)電表面改善了電荷平衡。特別有利的是,由此阻止(或至少減少)靜電荷的生成,該方式比隨后消散或均衡可能已產(chǎn)生的電荷的方式有效得多。這也保證了在輥座上沒有形成突出的和/或不平的區(qū)域,這樣的區(qū)域會阻礙滾動件的滾動過程并由此不利于泵送作用,并且可能對軟管耐用性產(chǎn)生有害影響。在結(jié)構(gòu)方面,軟管泵(khlauchpumpe)可被設(shè)計為輥子軟管泵 (Schlauchrollenpumpe),即,輥座具有朝內(nèi)的圓筒形表面,并且這些滾動件構(gòu)成為輥子。輥子軟管泵可以成本合算地制造,并且就精確計量輸送而言具有良好性能。作為其替代方式, 軟管泵也可具有球形的壓下件或滾動件,如以下將會在進一步的實施例中具體描述的那樣。此外,輥座的圓筒形表面可以在一個或兩個部位具有開口,作為軟管進出軟管泵的入口或出口。這實現(xiàn)了不折彎的軟管引導(dǎo)。在另一個實施例中,定子以注射成型件的形式制造,所述導(dǎo)電表面是嵌件成型的金屬嵌件的表面,或是嵌件成型的金屬箔的表面。金屬件的嵌件成型實現(xiàn)了金屬與塑料的良好機械結(jié)合。因為注射成型件的塑料由非導(dǎo)電塑料構(gòu)成,所以可能在輥座上出現(xiàn)的電荷沒有通過塑料轉(zhuǎn)移至泵的其它區(qū)域和/或相應(yīng)的醫(yī)用器械。在此,定子的塑料材料是不導(dǎo)電的,因此電荷無法經(jīng)定子傳遞。在另一個改進實施方式中,嵌件可呈包括凸緣的圓筒形基本形狀,該凸緣最好是完整環(huán)形的并且徑向朝內(nèi)取向。這種形狀大致相當(dāng)于具有底部的罐子形狀,該底部賦予圓筒形基本形狀以抗變形剛性。此時,有利地在底部開設(shè)同心開口,轉(zhuǎn)子的驅(qū)動軸可穿過該同心開口?;蛘撸咕壙梢猿馊∠?,即,當(dāng)嵌件被嵌件成型時,凸緣指向塑料方向并且保證良好的金屬-塑料結(jié)合。在一個替代實施例中,輥座的所述導(dǎo)電表面也可通過先前制造的注射成型件的導(dǎo)電涂層來實現(xiàn)。該輥座應(yīng)當(dāng)具有精確的圓度,這種圓度也可以良好地用現(xiàn)代注射成型設(shè)備來獲得。如此制造的注射成型件的涂層例如電鍍涂層或粘合層保持了表面精度,尤其是其圓度。也可以將導(dǎo)電金屬件如不銹鋼板插入軟管泵的相應(yīng)模制的容槽中,這是一種簡單且與嵌件成型方法相比成本更劃算的制造方法,通過滾動件的壓力,該金屬件將會良好地緊貼該輥座的注射成型的圓筒形表面。另外,醫(yī)用器械可包括相應(yīng)的軟管泵,在此,該器械具有朝向使用者的操作及功能前面板,該操作及功能前面板以注射成型件形式形成,并且在此,帶有輥座的軟管泵被一體集成在該操作及功能前面板中。由此實現(xiàn)了這種器械的整體式正面,進而實現(xiàn)了有吸引力的整體設(shè)計。借助附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明,附圖所示為
圖1是輥子軟管泵的示意圖,圖2是相應(yīng)的輥子軟管泵的俯視圖,圖3示出嵌件的一種可行方式,以及圖4示出嵌件的另一種可行方式。圖1示出輥子軟管泵(khlauchrollenpumpe)的示意圖。在這里,軟管30設(shè)置在嵌件10的圓筒形容槽中,并且由此在其周向約270°范圍內(nèi)與該嵌件內(nèi)表面接觸。該表面以下將被稱為輥座12。具有兩個驅(qū)動臂的轉(zhuǎn)子20與嵌件10同軸布置,呈圓柱滾子狀的滾動件Ma、24b可轉(zhuǎn)動地安裝在每個驅(qū)動臂上。該轉(zhuǎn)子通過馬達(未示出)在驅(qū)動方向22 上被驅(qū)動。由此,上滾動件24b徑向向外壓在軟管30上,使得軟管在局部被閉塞。當(dāng)驅(qū)動裝置現(xiàn)在驅(qū)動該轉(zhuǎn)子前進時,該閉塞點順時針轉(zhuǎn)動。下滾動件Ma由此接觸到軟管,并以同樣方式閉塞軟管,于是在軟管縱向上輸送在兩個閉塞點之間的流體量。該軟管由此相對嵌件10及其輥座12處于固定位置,并且在滾動件Ma、24b和軟管之間發(fā)生滾動動作。該滾動件的外滾動半徑26的大小由此被確定為大致比嵌件10的內(nèi)半徑小了軟管30壁厚的兩倍,以便充分閉塞該軟管而無需過度擠壓軟管。為實現(xiàn)所期望的、由滾動件Ma、24b施加于軟管30的徑向壓力,每個滾動件還可配備有壓縮彈簧觀,壓縮彈簧支承在轉(zhuǎn)子20上并通過滾子臂四相應(yīng)地向外壓迫滾子Ma、 Mb,如圖2所示。兩個滾子臂四中的每一個以可回轉(zhuǎn)方式安裝在轉(zhuǎn)子20上,并且具有壓縮彈簧觀能壓迫于其上的承壓面,并且具有其中一個滾子Ma、24b的支座。也可使用更多的滾動件。嵌件10此時構(gòu)成為罐狀,并且由金屬材料如不銹鋼板制成。這意味著,它具有圓筒形基本形狀并在軸向一端以凸緣14為界,該凸緣徑向朝內(nèi)延伸并使同軸的開口 16敞開, 該開口 16用于轉(zhuǎn)子20的驅(qū)動軸。在圖1和圖3中,凸緣14的圓筒形端面是與凸緣端15 的內(nèi)直徑一同示出的。根據(jù)圖1,軟管經(jīng)由開口 18被引入嵌件10的內(nèi)部,該開口與凸緣有一段距離地開設(shè)在嵌件10的圓筒形基本形狀中。因為該開口沿周向延伸了大約90°,所以輥座的滾動長度大約為270°。為了滿足軟管泵的輸送功能,應(yīng)當(dāng)始終有至少一個滾動件閉塞該軟管,因此在兩個滾動件的情況下,180°的滾動長度可能就夠用了。作為圖3的實施例的替代方式,凸緣14也可以徑向向外,或者除了圖3所示的凸緣14外,另一個朝外的凸緣可以設(shè)置在該嵌件的另一端上。前文已經(jīng)介紹了以下技術(shù)效果在傳統(tǒng)軟管泵中,在滾子沿著軟管移動、軟管抬離其輥座且主要是當(dāng)每個滾子在軟管進入軟管泵的區(qū)域內(nèi)被下壓到軟管上時,會產(chǎn)生摩擦電荷和干擾脈沖。尤其在這些塑料面彼此接觸時,產(chǎn)生這樣的電荷和干擾脈沖。在本發(fā)明中,嵌件10由金屬材料構(gòu)成,因此輥座(即,嵌件的圓筒形內(nèi)表面)具有導(dǎo)電表面。由此,阻止或顯著減輕了電荷隔離效果和相應(yīng)的帶電,因為通過在導(dǎo)電表面上的自由電荷交換阻止了局部電荷過多或電荷不足的形成。另外,滾動件也可具有導(dǎo)電表面,由此在軟管和滾動件之間的接觸點上也減輕和/或阻止了相應(yīng)的帶靜電。也可以在包括滾子2 和24b的轉(zhuǎn)子20和輥座之間產(chǎn)生導(dǎo)電連接,例如通過在轉(zhuǎn)子20驅(qū)動軸上的滑動觸點,該滑動觸點與嵌件10以導(dǎo)電方式(未示出)相連,因此進一步加強阻止帶電的作用。在上述的實施例中,整個輥座被設(shè)計成是導(dǎo)電的。不過,只通過使輥座僅在軟管30 進出區(qū)域具有導(dǎo)電接地部分就能獲得干擾脈沖的顯著減輕。位于軟管外表面上的電荷或者相應(yīng)的干擾脈沖可通過該接地被“帶走”。可以成本合算地由金屬板材以精確的圓度和光滑表面來深沖制造嵌件10。該嵌件安置在注射成型模具中。在注射成型模具中,嵌件被嵌件成型,并且形成與嵌件成型的軟管泵主體之間的形狀配合方式的固定連接。該軟管泵也可被集成在相應(yīng)的醫(yī)用器械的前面板 (Frontplatte)中,以便使用者容易接近。在此情況下,該嵌件被嵌件成型到相應(yīng)的前面板中?;蛘?,該嵌件也可以由金屬箔構(gòu)成,金屬箔可呈環(huán)形被安置在注射成型模具中并且被嵌件成型?;蛘?,輥座的金屬表面也可以事后被施加到塑料注射成型件上。MID技術(shù)(模制互連設(shè)備)可被用于這種導(dǎo)電涂層。雖然該技術(shù)主要被用于產(chǎn)生電路的立體導(dǎo)電路徑,但也可以按照該方式產(chǎn)生連續(xù)的導(dǎo)電面。為做到這一點,采用何適的可涂覆塑料,它可電鍍適合的金屬層。如果該可涂覆塑料在雙組分注射成型工藝中僅用在輥座區(qū)域內(nèi),則其它材料可被用于該器械的正面。不銹鋼箔或不銹鋼板也可以被夾入和/或粘入圓筒形容座中。嵌件10(見圖3)具有開口 18,根據(jù)圖1,該開口用作軟管的入口和出口,因此滾動長度(即軟管在輥座上的承壓面)為270°。作為替代方式,可以使用根據(jù)圖4的嵌件,該嵌件在彼此相對的位置處具有兩個較小的開口。該嵌件可以被用在這樣的軟管泵中,在這里,軟管在第一側(cè)被引入圓筒形區(qū)域內(nèi),在那里繞過一圈半并在相反的第二側(cè)離開泵。該軟管也可以在泵內(nèi)被引導(dǎo)經(jīng)過更多圈。圖4示意示出電阻R,該電阻電連接在嵌件10和等電位連接(Potentialausgleich)或尤其是接地之間。該等電位連接也可與轉(zhuǎn)子20相連。電阻R具有限制干擾信號的漏電電流的作用。通過這種方式,當(dāng)靈敏的設(shè)備與等電位連接或接地相連時,阻止干擾信號經(jīng)等電位連接傳導(dǎo)至該設(shè)備。 目前在實施例中已經(jīng)描述了輥子軟管泵,它采用滾子作為滾動件或壓下件。本發(fā)明同樣可用于包括球形滾動件的軟管泵。這樣的軟管泵像是徑向球軸承,此時外圈是定子, 軟管位于該外圈的周向凹道中并且最好在局部被兩個向外壓迫的球連續(xù)地閉塞。對泵的驅(qū)動被直接傳給這些球,這些球按照與徑向球軸承相似的方式在球籠中導(dǎo)向移動。
權(quán)利要求
1.一種用在醫(yī)學(xué)技術(shù)中的軟管泵(1),其包括定子GO)和轉(zhuǎn)子00),其中,該定子00)具有輥座(12),該輥座形成與所容納的軟管(30)接觸的接觸區(qū),并且在該轉(zhuǎn)子OO)上設(shè)有多個滾動件(M),這些滾動件適于閉塞容納在該輥座(1 和該滾動件04)之間的軟管,其特征在于,該輥座(1 至少部分具有導(dǎo)電表面,用以減少和/或避免該軟管(30)帶靜電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟管泵,其特征在于,該導(dǎo)電表面(1 具有等電位連接,所述等電位連接尤其呈接地形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟管泵,其特征在于,在該等電位連接和該導(dǎo)電表面(12)之間設(shè)有電阻(R)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的軟管泵,其特征在于,這些滾動件04)具有導(dǎo)電表面,并且存在從所述滾動件的導(dǎo)電表面到所述輥座(1 的導(dǎo)電表面的導(dǎo)電接觸。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的軟管泵,其特征在于,整個所述輥座(1 具有連續(xù)的導(dǎo)電表面。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的軟管泵,其特征在于,所述輥座(1 具有面向內(nèi)部的圓筒形表面,并且這些滾動件04)構(gòu)成為輥子。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的軟管泵(1),其特征在于,所述輥座的輪廓在一個或兩個部位上具有開口(18),以便充當(dāng)軟管進出該軟管泵的入口或出口。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的軟管泵,其特征在于,該定子GO)按照注射成型工藝由非導(dǎo)電塑料制造,并且該導(dǎo)電表面是嵌件成型的金屬嵌件(10)的表面或者是嵌件成型的金屬箔的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軟管泵,其特征在于,該嵌件(10)呈圓柱形基本形狀,該圓柱形基本形狀包括凸緣(14),所述凸緣(14)最好是完整環(huán)形的并且是徑向向內(nèi)地取向的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的軟管泵,其特征在于,所述導(dǎo)電表面由注射成型件的局部傳導(dǎo)性涂層制成。
11.一種用于體外血液處理的醫(yī)用器械,尤其用于透析和/或輸液或輸血的設(shè)備,所述醫(yī)用器械包括根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的軟管泵(1)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的醫(yī)用器械,其中,該器械具有包括面向使用者的多個操作及功能前面板,所述操作及功能前面板是作為注射成型件來成型的,其中,具有輥座的該軟管泵以一體件形式集成在所述操作及功能前面板中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于醫(yī)學(xué)技術(shù)的軟管泵,包括定子(40)和轉(zhuǎn)子(20),其中定子(40)具有輥座(12),該輥座形成與容納在其中的軟管(30)的接觸區(qū),轉(zhuǎn)子(20)配設(shè)有適于咬合容納在輥座(12)和滾動件(24)之間的軟管的多個滾動件。輥座(12)由此至少部分具有導(dǎo)電表面用于減少和/或避免軟管(30)帶靜電。
文檔編號F04B43/12GK102596281SQ201080049896
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者F·普雷內(nèi)爾, M·布蘭德, M·普林茨 申請人:弗雷森紐斯醫(yī)療護理德國有限責(zé)任公司