CN110087724A - 耦联部件和流体耦联机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于流体耦联机构(1)的耦联部件，所述流体耦联机构用于将引导流体的部件，尤其医疗器械中的引导流体的部件可松开地连接，其中所述耦联部件具有耦联壳体(14)，所述耦联壳体局部地由流体通道(17)贯穿并且所述耦联壳体设有耦联凹部(7)，所述耦联凹部以凹进的方式引入所述耦联壳体(14)的表面(15)中，其中所述流体通道(17)的通道开口(18)在所述耦联凹部(7)的端面(19)处通出。根据本发明提出，所述通道开口(18)通过由弹性材料构成的膜密封件(4)覆盖，所述膜密封件由流体缝隙(8)贯穿，所述流体缝隙构成为，使得所述膜密封件(4)在静止位置中密封所述通道开口(18)，而在功能位置中释放所述通道开口(18)，其中在所述耦联凹部(7)中与所述通道开口(18)相邻地构成有至少一个偏转凹进部(29)，所述偏转凹进部构成为用于，在所述膜密封件(4)从所述静止位置过渡到所述功能位置时所述膜密封件(4)的区域(36，37)的偏转运动。

Description

耦联部件和流体耦联机构

技术领域

本发明涉及一种用于流体耦联机构的耦联部件，所述流体耦联机构用于将引导流体的部件，尤其在医疗器械中的引导流体的部件可松开地连接，其中耦联部件具有耦联壳体(14)，所述耦联壳体局部地由流体通道贯穿并且所述耦联壳体设有耦联凹部，所述耦联凹部以凹进的方式引入耦联壳体的表面中，其中流体通道的通道开口在耦联凹部的端面处通出。此外，本发明涉及一种具有这种耦联部件的流体耦联机构。

背景技术

从现有技术中已知多种不同的流体耦联机构，所述流体耦联机构能够实现将引导流体的部件可松开地连接。在医学技术领域中这种用于将引导流体的部件可松开地连接的流体耦联机构的实例是鲁尔接头系统，其在医学领域中广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种耦联部件和一种流体耦联机构，其能够以有利地方式被清洁并且在所述耦联部件和所述流体耦联机构中防止污物不期望地进入耦联部件的流体通道中。

所述目的通过一种具有独立权利要求的特征的开头提到类型的耦联部件实现。从属权利要求涉及本发明的有利的实施方式。

在根据本发明的耦联部件中提出，通道开口通过由弹性材料构成的膜密封件覆盖，所述膜密封件由流体缝隙贯穿，所述流体缝隙构成为，使得膜密封件在静止位置中密封通道开口，而在功能位置中释放通道开口，其中在耦联凹部中与通道开口相邻地构成有至少一个偏转凹进部，所述偏转凹进部构成用于在膜密封件从静止位置过渡到功能位置时膜密封件的区域的偏转运动。

在此，膜密封件获得双重功能，因为所述膜密封件在静止位置中密封通道开口并且此外同样在静止位置中在耦联凹部之内提供平滑的进而可容易清洁的表面。此外，膜密封件和耦联凹部彼此相匹配，使得膜密封件的在从静止位置过渡到功能位置时由于膜密封件在此出现的弹性变形而进行偏转运动的那个区域，可以在尽可能没有明显的机械阻力的情况下达到功能位置中。这尤其在耦联部件与耦联装置共同用于形成流体耦联机构时是令人感兴趣的。在此，耦联装置优选构成用于使膜密封件从静止位置主动地运动到功能位置中。由此，在这种流体耦联机构中，在功能位置中确保在流体通道中流动的流体的最小流阻，因为流体不必用于膜密封件的弹性变形。相反，所述目的由耦联装置实现，所述耦联装置使膜密封件至少在偏转凹进部的区域中变形进而造成在静止位置中封闭的流体缝隙的几何形状的改变。优选地，膜密封件和耦联凹部还彼此相匹配，使得在移除耦联装置时由于膜密封件的弹性特性而发生膜密封件的恢复原状。由此，在没有外力作用的情况下确保回到静止位置中进而封闭通道开口以及提供平滑的且可容易清洁的表面。在此，在耦联壳体的表面中引入的耦联凹部可以构成为，使得膜密封件以与耦联壳体的表面表面齐平的方式终止。优选地提出，膜密封件的下沉的设置方式，因为由此可以确保相对于机械作用和由此产生的膜密封件的损坏的改进的保护。

耦合部件的一个优选的实施方式提出，流体缝隙棱柱形地在膜密封件的背离通道开口的上侧和膜密封件的朝向通道开口的下侧之间延伸。在流体缝隙的棱柱形的设计方案中，所述流体缝隙在彼此平行的横截面平面中始终具有恒定的横截面，所述横截面平面横向于在上侧和下侧之间的间距定向。优选地，流体缝隙借助于切割法在没有去除材料的情况下引入优选一件式地构成的膜密封件中。这种切割法例如可以借助于刀或冲裁凸模进行，其中在制造流体缝隙的过程中通过相应的切割刀具的适合的几何形状和运动进行仅最小程度的材料去除，优选不进行材料去除。通过所述措施，膜密封件在静止位置中有利地具有密封特性。所述密封特性必要时可以通过如下方式支持：将膜密封件沿横向于在上侧和下侧之间的间距的空间方向径向向内压缩，以至于流体缝隙的彼此相对置的壁部段加载有彼此相反的压力。

在一个优选的实施方式中，流体缝隙具有边缘侧的卸载几何形状，尤其H形的轮廓部。为了避免在流体缝隙处的边缘侧的裂缝形成，在流体缝隙的彼此相反的边缘区域处设有卸载几何形状，借助于所述卸载几何形状能够以有利的方式分布进而减少在膜密封件中的内应力。示例性地可提出，为流体缝隙在边缘侧上设有孔，所述孔的直径是非常小的，以便不损害膜密封件的密封效果。特别优选地提出，流体缝隙具有H形的轮廓部。借助于流体缝隙的这种设计方案，流体缝隙的H形的轮廓部的两个侧面的腿部确保膜密封件的预设区域的相对可运动性。在膜密封件的这些预设的区域在静止位置和功能位置之间相对运动时，对于流体缝隙的区域缝隙横截面从零起扩展至最大横截面，由此连接两个腿部的流体缝隙区域在功能位置中张开进而能够实现穿过膜密封件的流体流。

有利的是，偏转凹进部关于通道开口的中轴线镜像对称地或旋转对称地构成。这结合将流体缝隙尽可能居中地在通道开口上定位和结合适合于将膜密封件从静止位置转变到功能位置中的耦联装置能够实现流体缝隙的至少基本上对称的开口进而能够实现穿过流体缝隙的低摩擦的流体流。优选地提出，偏转凹进部至少在H形轮廓部的腿部的端部区域下方延伸。

一个特别优选的实施方式提出，膜密封件具有位于径向内部的膜区域和邻接于其的、位于径向外部的且在边缘侧上环绕的、尤其环形的加强部段，所述加强部段构成用于将膜密封件固定在耦联凹部中。优选地，位于内部的膜区域薄膜式地或板式以优选恒定的材料厚度构成，尤其构成为平行平面的区域。在此，与在流体通道中出现的压力比和/或尤其由橡胶弹性的材料制造的膜密封件的材料特性和/或在清洁耦联凹部时产生的清洁力相关地选择膜区域的材料厚度。示例性地提出，膜区域的材料厚度为H形轮廓部的两个腿部之间的间距的百分之五至百分之二十五的区间内。由此可以得到在以流体穿流流体通道时由膜密封件引起的流体阻力和膜密封件的变形特性之间的有利的折衷方案。在位于内部的膜区域处，在径向外部连接有环绕的加强区域，所述加强区域一方面可以用于稳定膜区域并且另一方面可以用于将膜密封件固定在耦联凹部中。优选地，加强区域棱柱形地构成并且沿与在膜区域的上侧和下侧之间的间距相同的方向伸展，其中加强区域沿所述方向可以突出于膜区域的上侧和/或下侧。

在本发明的一个有利的改进方案中提出，在耦联凹部中与偏转凹进部相邻地构成有用于至少局部地容纳加强部段的环绕的装配通道，并且膜密封件的加强部段构成用于密封地容纳在装配通道中。借助于装配通道可以确保膜密封件在耦联凹部中的紧凑的设置。

适宜的是，偏转凹进部和装配通道分别与通道开口同轴地构成为耦联凹部的环形区域。由此，确保将膜密封件简单地装配在耦联凹部中，因为不必注意膜密封件相对于耦联凹部的旋转地定向。

本发明的目的也通过一种流体耦联机构实现，所述流体耦联机构包括前述权利要求中任一项所述的耦联部件以及耦联装置，其中耦联装置构成用于安装在耦联壳体的表面上并且具有耦联凸起，所述耦联凸起构成用于接合到耦联凹部中，其中耦联凸起由流体通道贯穿并且构成用于使膜密封件的区域偏移到偏转凹进部中。借助于耦联凸起，在将耦联装置安装在耦联部件上时引起对于在相应的流体通道之间尽可能无干扰的流体流所需的、膜密封件从静止位置到功能位置中的转变。这由于耦联凸起的机械作用发生，所述耦联凸起在耦联装置安装在耦联部件上时接合到耦联凹部中并且在此膜密封件局部地变形。这造成膜密封件的区域的枢转运动，其中这些区域可以偏转到偏转凹进部中。优选地，从耦联装置传递到膜密封件上的力位于可预设的区间之内，所述区间在按照功能要求的用于流体耦联机构的密封作用下尤其确保由用户舒适的手动操作。在此，在耦联装置和耦联部件之间的连接运动可以作为线性的插接运动或作为呈线性的插接运动与旋转运动的叠加形式的螺旋运动进行，其中所述旋运动尤其围绕通道开口的中轴线发生。耦联装置与耦联凸起的设计优选选择为，使得在将耦联装置安装在耦联部件上期间与在流体通道中存在的流体压力无关地确保在两个流体通道之间的持续的流体连通的连接。在将耦联装置从耦联部件取出时，由于膜密封件的弹性特性发生通道开口的自动的密封，以至于对此不需要其他措施或技术装置。

在流体耦联的一个改进方案中提出，耦联凸起环绕地构成并且构成用于在功能位置中密封地贴靠在膜密封件上，以便确保在耦联部件中和在耦联装置中流体通道之间的连通的连接。在流体耦联机构的所述改进方案中有利的是，膜密封件由此获得三重功能，以至于其除了在静止位置中密封通道开口和在静止位置中确保可容易清洁的平滑的表面外，也还承担在耦联装置和耦联部件的两个流体通道之间的密封。所述密封功能借助于耦联凸起到膜密封件上的机械作用得到，通过所述耦联凸起将膜密封件从静止位置转变到优选位置中。在此，出现膜密封件的可预设的轴向压缩，所述轴向压缩与膜区域的以及偏转凹部和耦联凸起的几何形状相关并且通过所述轴向压缩密封在耦联凸起和耦联部件之间存在的缝隙。

附图说明

本发明的一个有利的实施方式在附图中示出。在此示出：

图1示出流体耦联机构的示意立体图，所述流体耦联机构具有耦联部件、耦联装置和设计用于装配到耦联部件中的膜密封件；

图2示出根据图1的膜密封件的俯视图；

图3示出根据图1的膜密封件的底视图；

图4示出根据图1的流体耦联机构的剖面图，其中膜密封件装配在耦联部件中并且处于静止位置中，因为耦联装置与耦联部件间隔开地设置；以及

图5示出根据图1的流体耦联机构的剖面图，其中膜密封件装配在耦联部件中并且位于功能位置中，因为耦联装置安装在耦联部件上。

具体实施方式

纯示例地在图1中示出的流体耦联机构1包括耦联部件2和耦联装置3。耦联部件2和耦联装置3例如属于未详细示出的设备，所述设备应借助于流体耦联机构彼此流体耦联。例如，耦联部件2可以构成为流体输送装置的，尤其流体泵的组成部分，所述流体输送装置构成用于从未示出的储备容器中提供流体。在此情况下，耦联装置3可以示例地构成为流体消耗器，流体可以由耦联部件2输送给流体消耗器。在图1的示图中示出属于耦联部件2的在拆卸位置中的膜密封件4。由此可见，膜密封件4示例地具有圆形的表面5以及圆环形的环周面6。如从下面详细描述的图4和5中可得知，膜密封件4装配在耦联部件2的耦联凹部7中，以便可以履行期望的、下面详细描述的功能。

在根据图2的俯视图中以及在根据图3的底视图中可见H形轮廓的、棱柱形的流体缝隙8，所述流体缝隙示例地借助于未示出的冲裁凸模切入到膜密封件4中，而在此不发生在膜密封件4上的明显的材料去除。由此确保，流体缝隙8在静止位置中，如其在图2和3中所示，不具有自由横截面，所述自由横截面能够实现流体沿着流体缝隙穿过。这种流体穿过可选地通过如下方式实现，即膜密封件4局部地变形或在膜密封件4上存在流体的压力梯度，所述压力梯度引起膜密封件4的材料的弹性变形进而引起流体缝隙8的打开。示例地，H形轮廓的、棱柱形的流体缝隙8包括两个分别弧形弯曲地构成的腿部9、10，所述腿部通过连接线11彼此连接，其中连接线11示例地形成用于两个腿部9和10的中垂线。优选地，流体缝隙8沿着垂直于图2的图平面定向的、在图3和4中示出的间距轴线12具有恒定的轮廓。

如从图4和5中的示图中可得知，在耦联部件2的耦联壳体14中从表面15起引入耦联凹部7，所述耦联凹部纯示例性地关于间距轴线12旋转对称地构成。此外，示例性地提出，间距轴线12用作为流体通道17的中轴线，所述流体通道在耦联部件2中构成并且所述流体通道借助于通道开口18在耦联凹部7的端面19上通出。端面19圆环形地构成并且示例地平行于表面15定向。膜密封件4在耦联凹部7中设置成，使得所述膜密封件在如图4中所示的静止位置中以下侧20平面地贴靠在端面19上并且将流体通道17平面地密封。膜密封件4可以划分为纯示例地圆形构成的膜区域21和从径向外部一件式地模制到膜区域21上的加强部段22。在此，膜区域21具有恒定的材料厚度，与在膜密封件4处的弹性特性和要期望的压力比相关地选择所述材料厚度，以便例如在没有耦联装置3作用的情况下总是确保流体通道17的可靠的密封。环形环绕地构成的加强部段22用于将膜密封件4固定在耦联凹部7中。为此，在耦联凹部7中纯示例地关于间距轴线12同轴地构成环形环绕的装配通道23，加强区域22的端部区域24可以装配到所述装配通道中。为了确保在膜密封件4和装配通道23之间的密封，端部区域24纯示例地设有径向向内指向的、环绕的且一件式模制的密封突起部25。

膜密封件4和耦联凹部7对空间体积限界，使得至少局部地用于在转变到在图5中示出的功能状态中时膜密封件4的偏转运动。基本上，所述空间体积由膜密封件4的圆形的下侧20、加强部段22的圆环形的内表面26和相对于端面19轴向缩进的环形面27限界。纯示例地，环形面27设有环形的凸起28，所述凸起从环形面27朝表面15的方向突出并且所述凸起构成用于支持在膜密封件4和耦联装置3之间的密封作用。

所述空间体积也称作为偏转凹进部29，因为所述空间体积能够实现在将耦联装置3装配到耦联部件2上时膜密封件4的区域的偏转运动。

在图4和5中仅纯示例地示出的耦联装置3包括基体30，所述基体具有在几何结构上与表面15相对应的耦联面31，所述耦联面构成用于平面地贴靠在表面15上。环形的耦联凸起32突出于耦联面31，所述耦联凸起的直径纯示例地相当于在耦联凹部7中凸起28的直径。此外，基体30由流体通道33贯穿，所述流体通道在耦联凸起32的内部区域34中通出。耦联凸起32沿着间距轴线12的轴向延伸35选择为，使得耦联凸起32在耦联面31平面地贴靠在表面15上时使膜密封件4局部地变形并且使其可以局部地挤压到偏移凹进部29中。在所述挤压运动期间，设置在流体缝隙8的腿部9、10之间的膜区域36、37弧形地变形，如这在图5中所示出，其中所述挤压运动也可视为膜密封件4从静止状态到功能状态的转变。由此，流体缝隙8在连接线11的区域中张开并且释放流体横截面，穿过所述流体横截面能够实现在流体通道17和流体通道33之间的流体连通的连接。

在耦联凸起32的轴向延伸35的适当的设计方案中，在将耦联装置3装配到耦联部件2上时，除了膜区域36、37的弧形的变形外还引起环形的端面38完全环绕地贴靠在膜密封件4上以及膜密封件4完全环绕地贴靠在凸起28上，以至于确保用于由两个流体通道17和33形成的流体通道系统的完全的流体密封。这除了在静止状态中密封通道开口18和提供在膜密封件4的静止状态中耦联凹部7的可容易清洁的表面以外，还是在耦联部件2与耦联装置3相互作用时膜密封件4所具有的附加功能。

Claims (12)

1.一种用于流体耦联机构(1)的耦联部件，所述流体耦联机构用于将引导流体的部件，尤其在医疗器械中的引导流体的部件可松开地连接，其中所述耦联部件具有耦联壳体(14)，所述耦联壳体局部地由流体通道(17)贯穿并且所述耦联壳体设有耦联凹部(7)，所述耦联凹部以凹进的方式引入所述耦联壳体(14)的表面(15)中，其中所述流体通道(17)的通道开口(18)在所述耦联凹部(7)的端面(19)处通出，其特征在于，所述通道开口(18)通过由弹性材料构成的膜密封件(4)覆盖，所述膜密封件由流体缝隙(8)贯穿，所述流体缝隙构成为，使得所述膜密封件(4)在静止位置中密封所述通道开口(18)，而在功能位置中释放所述通道开口(18)，其中在所述耦联凹部(7)中与所述通道开口(18)相邻地构成有至少一个偏转凹进部(29)，所述偏转凹进部构成用于在所述膜密封件(4)从所述静止位置过渡到所述功能位置中时所述膜密封件(4)的区域(36，37)的偏转运动。

2.根据权利要求1所述的耦联部件，其特征在于，所述流体缝隙(8)棱柱形地在所述膜密封件(4)的背离所述通道开口(18)的上侧和所述膜密封件(4)的朝向所述通道开口(18)的下侧(20)之间延伸。

3.根据权利要求中1所述的耦联部件，其特征在于，所述流体缝隙(8)具有边缘侧的卸载几何形状，尤其H形的轮廓部。

4.根据权利要求1、2或3所述的耦联部件，其特征在于，所述偏转凹进部(29)关于所述通道开口(18)的中轴线(12)镜像对称地或旋转对称地构成。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的耦联部件，其特征在于，所述膜密封件(4)具有位于径向内部的膜区域(21)和邻接于所述膜区域的、位于径向外部的并且在边缘侧上环绕的、尤其环形的加强部段(22)，所述加强部段构成用于将所述膜密封件(4)固定在所述耦联凹部(7)中。

6.根据权利要求5所述的耦联部件，其特征在于，在所述耦联凹部(7)中与所述偏转凹进部(29)相邻地构成有环绕的装配通道(23)，用于至少局部地容纳所述加强部段(22)，并且所述膜密封件(4)的所述加强部段(22)构成用于密封地容纳在所述装配通道(23)中。

7.根据权利要求6所述的耦联部件，其特征在于，所述偏转凹进部(29)和所述装配通道(23)分别与所述通道开口(18)同轴地构成为所述耦联凹部(7)的环形区域。

8.一种用于将引导流体的部件，尤其在医疗器械中引导流体的部件可松开地连接的流体耦联机构，所述流体耦联机构具有根据上述权利要求中任一项所述的耦联部件(2)以及具有耦联装置(3)，所述耦联装置构成用于安装在所述耦联壳体(14)的表面(15)上并且所述耦联装置具有耦联凸起(32)，所述耦联凸起构成用于接合到所述耦联凹部(7)中，其中所述耦联凸起(32)由流体通道(33)贯穿并且构成用于将所述膜密封件(4)的区域(36，37)偏移到所述偏转凹进部(29)中。

9.根据权利要求8所述的流体耦联机构，其特征在于，所述耦联凸起(32)环绕地构成并且构成用于在功能位置中密封地贴靠在所述膜密封件(4)上，以便确保在所述耦联部件(2)中和在所述耦联装置(3)中在所述流体通道(17，33)之间的连通的连接。

10.根据权利要求9所述的流体耦联机构，其特征在于，所述耦联凸起(32)、所述膜密封件(4)和所述偏转凹进部(29)构成为，使得在功能位置中所述耦联凸起(32)相对于所述膜密封件(4)密封并且所述膜密封件(4)相对于在所述偏转凹进部(29)中的贴靠面(27)密封。

11.根据权利要求10所述的流体耦联机构，其特征在于，在所述偏转凹进部(29)中的所述贴靠面是环形面(27)。

12.根据权利要求9、10或11所述的流体耦联机构，其特征在于，所述耦联凸起(32)具有环形的端面(38)。