CN107923384B - 具有弹性边脚的用于蠕动泵的软管盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是对用于蠕动泵的软管盒的改进方案。该软管盒呈U形且由弹性材料制成，以便液体输送的软管区段更好地包围滚轮，从而提高抽运功率。令人惊异的是，与现有技术中的盒子相比，采用这种设计方案的盒子易于制造且制造成本低廉。

Description

具有弹性边脚的用于蠕动泵的软管盒

技术领域

本发明涉及的是对用于蠕动泵的软管盒的改进方案。该软管盒呈U形且由弹性材料制成，以便液体输送的软管区段更好地包围滚轮，从而提高抽运功率。令人惊异的是，与现有技术中的盒子相比，采用这种设计方案的盒子易于制造且制造成本低廉。

背景技术

在医疗技术中，通常将蠕动式软管泵用作特别是微创手术中的抽吸泵和冲洗泵。这类泵通常应用于关节镜检查、腹腔镜检查、泌尿学和子宫镜检查。在这类应用中，确保生物相容性和无菌性当然具有重要意义。此外，日常工作中的适用性同样重要：特别是准备时间、即医护人员需要用来在使用前准备液体泵的时间，尤为重要。

为简化这类蠕动泵的操作，常见方式是使用准备好的软管盒。例如在文献EP1108891 A2、US 9,289,110 B2或EP 1820967 A1中描述过这类软管盒。EP 1820967 A1例如描述一种软管盒，其具有带两个端侧固定元件的盒壳体，其中在这两个固定元件之间设有一个泵软管区段，其通过将盒子嵌入泵而包围滚轮。该盒子已包含所有软管连接。可以将盒子简单地推入软管泵的开口，从而达到即用性。

在某些医疗用途中，需要进一步提高这种泵的抽运功率。这类软管盒作为一次性物品使用，因而也需要降低其制造成本。

令人惊异的是，通过下文所描述的改进型软管盒就能提高抽运功率，且这种软管盒的制造成本较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的主题是一种具有U形布置方案的软管盒，

具有基本面和两个边脚，

其中所述边脚由较粘的弹性材料制成，优选由热塑性塑料制成，

其中在所述边脚的基本面末端上分别位置固定地固定有一个固定元件，

其中在软管盒并非插在所述泵中的情况下，所述固定元件之间的至少一个泵软管区段沿形成至少一个120角度的圆弧区段延伸，

其中分别有一个固定元件还具有至少一个作为输入管的软管，所述第二固定元件还具有至少一个作为输出管的软管，其中所述边脚仅在所述基面上相连且可通过弯曲而可逆变形，从而在将所述软管盒插入滚轮泵的过程中可逆地改变所述固定元件的间距。

优选实施方式参阅从属权利要求。

附图说明

具体实施方式

与现有技术中的盒子相比，本发明的盒子的特别之处在于，这两个边脚仅在基面上相连(图1)。这样一来，这两个边脚就能通过展开而彼此分开。这种展开方案首先有利于将盒架插入泵，确切而言：将滚轮套设住。就现有技术中的软管盒而言，边脚末端(例如EP1820967 A1中的软管盒的固定元件)必须具有某种净间距，其大于滚轮的直径(参阅1820967 A1的图4)。而在本发明的软管盒中，这些边脚能够在送入期间展开，以便在盒子的工作位置中返回初始间距(图2)。这样一来，这两个固定元件在工作位置中在边脚末端上的间距就会小于滚轮的直径。在此情况下，这两个固定元件的间距通常会增大超过40％，优选增大超过80％。

实验表明，工作位置中的这种布置方案(固定元件的间距小于滚轮的直径)有利于抽运功率：在本发明的滚轮泵中，在所示工作位置中，所述软管在三个点上(即在三个滚轮上)闭合，这样就在反向于滚轮的运动方向上不可能出现液体流(图3下部)。采用现有技术中的布置方案时，软管的最多一个点被完全闭合(图3上部)。这样一来，本发明的软管盒能够增大抽运功率，特别是增强抗反压能力(例如在出现液体阻塞时)。同时还能将反压相关液体回流造成交叉污染的危险降至最低。

本发明的软管盒实际上仅由一个U形软管盒架构成，与传统盒子(如EP 1820967所描述的盒子)相比，本发明的软管盒所需材料较少。本发明的软管盒架仅由基面和这两个边脚构成。所述盒子由较粘的弹性材料制成，优选由热塑性塑料，如PVC、SBC、PA、PLA、ABS、MABS、PP、PS、PTFE、PET、PE或者上述的混合物，制成。重要之处在于，所述边脚可变形(如可展开)，通过选择材料和具体形状来实现这一点。

设置在U形盒子的末端上的固定元件通常构建为空心体，其借助相应的连接件而实现软管的连接。在每个固定元件上分别例如设有一个输入软管或输出软管。所述泵软管区段定位在这些固定元件之间。输入软管和输出软管通常由不同于泵软管区段的材料构成。泵软管区段例如可以由高度柔韧的聚硅氧烷构成，而输入软管和输出软管则可以由相对廉价的PVC构成。

此外，下文将予描述的传感器或膜片可以是所述固定元件的组成部分。这类固定元件例如已在EP 1820967中描述过，故其内容可参照该案。

在最简单的情形下，这些固定元件仅固定一个软管，因而在边脚末端之间用这些固定元件构建所述泵软管区段。这些固定元件通过这种方式在盒子的工作位置中提供该泵软管元件的张力以及液体流的流动方向的必要反转。

为在滚轮直径为8cm的滚轮泵上工作，所述固定元件的内间距例如可以是5-8cm。通过边脚的展开，可以将这些边脚环绕滚轮。作为实施展开的替代方案，也可以通过从滚轮平面实施弯曲来使得这些边脚发生变形，参阅图6。在此情形下，这些边脚必须具有一定可变形性。

位于固定元件之间的泵软管区段沿一个圆弧区段延伸且形成至少一个120度，优选至少150度，特别优选约180度的角度。在特殊情形下，例如在固定元件在工作位置中被泵的相应导引元件压缩的情况下，该角度也可以大于180度。

令人惊异的是，盒子的这种简单形状同样也能实现非常简单的制造：

采用单独一个工序就能作为扁平式注塑件来制造整个盒子。该注塑件包含至少两个地点，该材料在这两个地点上构建为薄膜铰链，以便以不会发生断裂的方式折叠该材料以形成U形(“折叠盒”，参阅图4)。该注塑件还包含用来在工作状态下将盒子的折叠部分彼此扣合在一起的卡扣装置。视情况可以在折叠地点的区域内安装附加的粘接部或焊接部，以提高稳定性。所制成的注塑件优选已包含了对应于软管的孔洞和凹槽以及导引条。视需要可以通过相应的成型元件(如肋片)来增强刚度。

可以在制造过程中借助注塑或3D打印来成型所述固定元件。作为替代方案，可以在单独一个工序中制造这些固定元件并将其插接至边脚末端。作为替代方案，当然也可以通过3D打印来制造折叠盒。

作为另一替代方案，当然也可以通过传统方式一体式(参阅图8)或多组件式地注塑或打印所述盒子。

经由所述盒子的基本部分中的一或多个孔洞就能送入输入软管并与固定元件连接在一起。就输出软管而言也是这样。

在所述盒子的一种特殊实施方式中，所述固定元件的至少一个端侧包含柔性膜片(例如由聚硅氧烷、TPE或PVC构成)。该膜片可以在将盒子推入的情况下与对应的力传感器/位移传感器进行相互作用，从而实现压力测量。

在所述软管盒的特殊实施方式中，所述软管边脚可以具有标定断裂点，因而无法多重使用。

在所述软管盒的特别实施方式中，所述盒子包含能够被所述泵读出的信息。这些信息例如涉及的是关于用途、功效或失效日期的信息。这些数据例如可以作为条形码存储在数据载体上，但也可以例如通过RFID(射频识别)芯片或其他已知方式而被存储。视具体存储方式通过无线电波或光来读出该信息。

在本发明的特别实施方式中，所述盒子具有用来防止多重利用的编码。这个编码可以采用电子存储，但也可以通过配色设计或形状设计而实现。

本发明的盒子的进一步改良方案实现了并行设置多个软管区段，以便同时对多个软管进行抽运。这样就能例如借助一个泵和一个本发明的盒子同时实现流入与从体腔的流出。

所述软管盒，特别是所述固定元件，也可以包含其他传感器。例如可以通过相应的温度传感器来对抽运液体进行温度测量。通过测量电阻或传导性就能测量该液体的类型和溶解物(如盐或者山梨醇/甘露醇)的含量。此外还能测量气泡，以便发出相应警示。此外还能通过安装相应传感器来测量氧(O₂)含量或二氧化碳(CO₂)含量以及/或者其他参数。优选地，这些传感器大体上是该泵的一部分：这样例如就能通过该泵中的红外传感器进行温度测量，前提是该软管盒具有可透红外的视窗。为测量电阻或传导性，所述盒子可以包含两个带相应输出管的电极。这样就能通过该泵上的相应触点来测量电气参数。

本发明的软管盒可以用来抽吸液体(水、脂肪、血液等等)，也可以用来冲洗体腔(例如在内窥镜中)。抽运功率和抗反压能力较传统滚轮泵有所提高，这样就能在手术过程中改进体腔的扩展。也可以在创伤治疗中应用本发明的软管盒来清洁伤口。所述盒子也可以应用于血液循环(例如应用于透析、血液加热或充氧)。

操作软管盒所需的滚轮泵大体上可以采用EP 1820967 A1所描述的实施方案。所述泵例如在其壳体中包含与所述盒子互补的盒架。作为辅助手段，可以采用导引元件，如导轨，其在将盒子推入的情况下首先引起边脚的必要展开，再引起重新合拢。卡扣元件有利于将盒子保持在工作位置中。当然，这些传感器元件(如压力传感器)必须定位在所述固定元件处于工作位置时的地点。所述壳体的用于盒子的入口可以采用形状编码，以免在将盒子送入时出错。

也可以通过替代实施方式来实现本发明的基本理念。

图7a例如示出一种替代实施方式，其中无需将盒边脚展开就能以最佳方式包围滚轮。在图7a所示实施方式中，所述边脚包含若干关节状区段，使得这些边脚末端能够朝内变形。通过拉动泵软管区段，边脚末端与固定元件朝内变形并引起滚轮的必要的被包围。

图7b示出一种类似实施方案，其具有边脚末端的铰链状标定变形点。

如图7c所示，视情况也可以只有一个边脚设计为可变形，此举例如发生在滚轮在盒子内的偏心方位中(工作位置中)。

在这些实施方式中，这两个固定元件的间距通常会减小超过30％，优选减小超过60％，在特殊情形下减小超过80％。

实例：

图5示例性示出本发明的盒子的一个实施例。外部尺寸为146×86×30mm的经折叠的盒子由壁厚为1.5mm的热塑性塑料SBC(Styrolux 656x，弹性模量＝1800MPa，断裂伸长率为20％)构成。在非受力状态下，泵区段的末端间的平均距离A1＝50mm。该泵区段是肖氏硬度50A，长度＝160mm，外径＝11mm且内径＝8mm的聚硅氧烷软管。这些盒末端的净尺寸为A3＝32mm。

如果将盒子嵌入该泵，则必须克服直径为60mm且厚度为24mm的滚轮。这种材料的弹性和该盒子的特殊几何形状使得盒尺寸A3以超过87％的幅度展开。在滚轮后面，该弹性变形的盒子重新返回其初始形状(A3＝32mm，A1＝50mm)。

为产生较高的抽运功率且确保滚轮与泵区段间的自密封效果，必须将泵区段充分张紧，且该泵区段的这些末端必须具有小于滚轮直径的间距。为此，沿路径A2相对于滚轮进一步移动盒子，直至该直径为60mm的滚轮的轴线位于点P1。在该被张紧的最终方位中，盒子与滚轮轴线的间距A2＝47.5mm。因此，该泵区段就其长度而言伸长了约25％。该盒子的末端仍受到支撑，以便保持住A3＝32mm。因此，泵区段的末端间的平均距离A1＝50mm永久性地小于60mm的滚轮直径(此处的幅度约为17％)。

Claims (12)

1.一种具有U形布置方案的应用于滚轮泵的软管盒，

具有基本面和两个边脚，

其中所述边脚由较粘的弹性材料制成，

其中在所述边脚的基本面末端上分别位置固定地固定有第一固定元件和第二固定元件，

其中至少一个输入软管朝所述第一固定元件延伸，

其中至少一个输出软管从所述第二固定元件朝外延伸，

其中在软管盒并非插在所述泵中的情况下，所述固定元件之间的至少一个泵软管区段沿形成至少一个120角度的圆弧区段延伸，

其特征在于，

所述边脚仅在所述基本面上相连且可通过弯曲而可逆变形，从而在将所述软管盒插入滚轮泵的过程中可逆地改变所述固定元件的间距。

2.根据权利要求1所述的软管盒，其特征在于，所述软管盒由热塑性塑料制成，其中所述热塑性塑料为PVC、SBC、PA、PC、PLA、ABS、MABS、PP、PS、PTFE、PET、PE或者上述的混合物。

3.根据权利要求1所述的软管盒，其特征在于，所述边脚通过弯曲而可以被要么

a)可逆展开，

b)可逆压缩要么

c)可逆地从所述滚轮的平面出发发生变形。

4.根据权利要求1所述的软管盒，其特征在于所述软管盒进一步包括一或多个用于测量抽运液体的参数的传感器。

5.根据权利要求4所述的软管盒，其特征在于所述软管盒进一步包括一或多个用于测量压力、温度、液体流、电阻、传导性、O₂含量、CO₂含量、盐含量和/或气泡的传感器。

6.根据权利要求1所述的软管盒，其特征在于，至少一个固定元件具有用于进行压力测量的柔性膜片。

7.根据权利要求1所述的软管盒，其特征在于，在所述软管盒中或其上存储有数据载体上的信息。

8.根据权利要求1所述的软管盒，其特征在于，所述边脚由热塑性塑料制成。

9.一种制造具有U形布置方案的软管盒的方法，所述软管盒具有基本面和两个边脚，其中所述边脚由较粘的弹性材料制成，

其中在所述边脚的基本面末端上分别位置固定地固定有第一固定元件和第二固定元件，

其中至少一个输入软管朝所述第一固定元件延伸，

其中至少一个输出软管从所述第二固定元件朝外延伸，

其中在软管盒并非插在所述泵中的情况下，所述固定元件之间的至少一个泵软管区段沿形成至少一个120角度的圆弧区段延伸，

其中所述边脚仅在所述基本面上相连且可通过展开而可逆变形，从而在将所述软管盒插入滚轮泵的过程中可逆地增大所述固定元件的间距，

所述方法包括以下处理步骤：

a)制造大体呈扁平式的注塑件，其由较粘的弹性材料构成，且具有至少两个薄膜铰链和多个卡扣元件，

b)在所述薄膜铰链上折叠所述注塑件，

c)将所述边脚卡在所述基本面的一部分的卡扣元件上，

d)可选地安装两个固定元件，

e)将所述软管安放在所述固定元件上。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述边脚由热塑性塑料制成。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述热塑性塑料为PVC、SBC、PA、PC、PLA、ABS、MABS、PP、PS、PTFE、PET、PE或者上述的混合物。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述大体呈扁平式的注塑件由热塑性塑料构成。