CN112424518A - 夹管装置 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于调控弹性软管管线中过流的夹管装置(14)。该夹管装置(14)包括两个轮(5、8)，其中，第一轮构造为偏心轮(5)并偏心地紧固至驱动轴(7)，而第二轮(8)固定布置在相对于偏心轮(5)的预定位置，其中，第二轮(8)的位置能调节。偏心轮(5)能通过驱动轴(7)围绕偏心轮(5)的偏心轴线向第二轮(8)的方向转动，以夹压定位于两个轮(5、8)之间的软管管线。

Description

夹管装置
技术领域
本发明涉及一种用于调控弹性软管管线中过流的夹管装置。
背景技术
已知用于调控弹性软管管线中过流的夹管装置，又称为夹管阀。就此而言，将弹性软管附接至夹管装置，并经由夹管装置所施加的压缩压力来控制软管中的过流。这种类型的夹管阀通常采取手动操作，并用于实验室，尤其是生物化学实验室。手动操作的夹管阀正常由两个板组成，这两个板借助虎钳系统而彼此压靠。软管管线介于两者之间，并相应地受到夹压。
其他夹管阀具有电磁线圈作为驱动器，其使用螺栓夹住软管管线。这种磁场产生的机械力可能有限，因此这类夹管阀只能用于直径较小的软管。特定而言，其缺陷在于驱动力不足以夹压加压软管管线。这类夹管阀例如参阅US 7896310、US 7104275、US 8622365和EP 2668424。
还已知借助电机和传动机构驱动的夹管阀。这类夹管阀可以产生更大的作用力。正如手动夹管阀，将两个直螺栓彼此压靠，以夹压软管。
这类已知系统的缺陷在于，软管的边缘承受极大的作用力，而中心受到的压力较小。这可能导致不完全封闭，或因过早磨损而导致软管的工作时间缩短。
多数已知的软管夹管阀是软管和阀体的组合。阀体正常通过法兰连接而内置到软管管线中。这样的缺陷在于，夹管阀内置在预定部位而无法移位。
发明内容
本发明的目的是提供一种夹管装置，该夹管装置可延长软管管线的工作时间，能够调控加压软管管线中的过流，并能在任意部位附接至软管管线或再自此移除。
本发明用以达成上述目的的解决方案为一种用于调控弹性软管管线中过流的夹管装置，该夹管装置包括两个轮，其中，第一轮构造为偏心轮并偏心地紧固至驱动轴，而第二轮固定布置在相对于偏心轮的预定位置，其中，第二轮的位置能调节。偏心轮能通过驱动轴围绕偏心轮的偏心轴线向第二轮的方向转动，以夹压定位于两个轮之间的软管管线。
本发明的优点是，通过两个轮就能在最小的阻力下将弹性软管管线压合。这样的优势在于，软管材料所受的应力较小，从而能够获得更长的工作时间，特别是存在较大的交变应力时，这会在成本和安全性方面起核心作用。另一优势在于，可以将夹管装置附接至软管管线上要夹压软管的任意位置，而不会中断软管管线。因此，该夹管装置可以独立于软管管线出售，适合无菌应用。
弹性软管管线应理解为由弹性材料制成并能夹压的软管。这种材料的示例是弹性塑料，例如硅树脂、天然橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)或含氟聚合物橡胶(FPM)。加压软管管线可以与圆形编织的织物层压在一起，以吸收更大的力。
优选地，偏心轮的边缘呈凸形构造，而第二轮的边缘呈凹形构造。在某一实施方式中，偏心轮的凸形与第二轮的凹形相匹配。即，两个轮缘彼此互补，优选具有圆弧形轮廓。在一种优选实施方式中，第二轮的凹形呈圆弧形，而偏心轮的凸形指向轮轴的中心并具有倒圆的末端。两个轮的凹凸形状使得软管材料上的压力均匀，由此使软管材料受力较小。
在一种优选实施方式中，偏心轮包括由诸如聚四氟乙烯(PTFE)或聚乙烯的滑移性材料制成的环。该环又称为滑环。该环优选形成偏心轮的凸形。在某一实施方式中，该环经由两个盘片轴向上相对于轮轴保持就位。这些盘片可以例如经由螺柱紧固至偏心轮。
偏心轮应理解为一种附接至轴(即驱动轴)的轮盘，其中，该轴的中心处于轮的中心点之外。
偏心轮能通过驱动轴围绕偏心轮的偏心轴线向第二轮的方向转动。可以采用各种不同的方式进行驱动，例如手动、电动、气动或液压。优选地，采用电动方式进行驱动。
所述夹管装置优选包括用于偏心轮的电驱动器。在一种优选实施方式中，所述夹管装置包括用于控制电驱动器的电子调控器。该电子调控器优选经由电机和减速齿轮连接至偏心轮的驱动轴。这样就能通过来自电子调控器的控制信号使偏心轮向第二轮和软管的方向转动。这种实施方式的优势在于，与已知的夹管装置相比，可以通过驱动器经由电机和减速齿轮将更大的压力施加于软管。这样也能调控加压软管管线中的过流。加压软管管线应理解为对其给予压力并通过压力发生过流的软管。
在另一实施方式中，所述夹管装置包括基板，第二轮紧固至该基板。优选地，第二轮经由插口和双头螺柱紧固至基板。在又一实施方式中，第二轮包括至少两个间隔插口，通过该间隔插口可以调节第二轮在基板上的位置。可以根据软管的厚度设定期望的位置。
在某一实施方式中，电机或电机的减速齿轮紧固至基板，优选螺接至基板。偏心齿轮优选经由驱动轴紧固至减速齿轮。
在另一实施形式中，所述夹管装置包括至少一个导管，该导轨具有用于软管的凹口。这样就能将软管带入相对于两个轮的期望位置和期望方向。所述夹管装置优选包括两个导轨，其中，两个轮布置在两个导轨之间。
此外，本发明包括一种用于调控根据本发明的夹管装置的方法，其中，使用电机的电流消耗作为电子调控器的控制变量。挤压软管的幅度越大，电机的电流消耗就越大。如果软管被完全压合，则达到电流消耗的极限值。这样就将控制信号传递到电子调控器，并中断对电机的馈电。夹管装2置和软管保持关闭。为了再次打开夹管装置和软管，并增加软管中的过流，再次接通馈电。电子调控器反向控制电机。就此，偏心轮沿反向(即逆时针)转动，并且软管的横截面增大，直至达到整个横截面。
根据本发明的夹管装置特别适合应用于制药工业或医疗技术，尤其是生物化学实验室。
附图说明
本发明的更多优势参阅下述内容，其中结合示意性附图所示的实施例对本发明予以详细说明。
图中：
图1示出夹管装置的正视图，
图2示出夹管装置按照图1中II方向的俯视图；
图3示出夹管装置的正面透视图。
在附图中，相同的元素均使用相同的附图标记，并且初次解释涉及全部附图，除非另作明确说明。
具体实施方式
图1中示出夹管装置14具有偏心轮5和第二轮8。偏心轮5经由驱动轴7连接至减速齿轮11(如图2所示)，并且通过驱动轴7使该偏心轮能围绕偏心轴线沿箭头A的方向朝第二轮8的方向转动，以夹压软管管线4。这里，第二轮相对于偏心轮5固定布置在其位置上。为了打开软管管线4，使偏心轮5能沿箭头A的反向转动。围绕偏心轮5存在滑环6，该滑环经由两个盘片15(图中仅见其中之一)轴向上相对于轮轴保持就位。如果偏心轮5顺时针转动，则滑环6压到软管管线4上并压靠第二轮8，由此将软管4夹压到两个轮之间。第二轮8经由插口9和双头螺柱(未示出)紧固至基板1。插口9呈偏心布置。第二轮8能围绕插口9的偏心轴线来调节其相对于第一轮的位置。在本实施例中，第二轮8包括四个间隔插口10，第二轮8的位置能通过这些间隔插口来调节，并能根据软管管线的直径来调适且固定在期望的位置。此外，所示的基板1具有两个彼此平行布置并紧固至基板1的导轨2。具有凹口3的导轨2用于将软管4导引就位。
图2示出如图1所示的夹管装置14，其具有减速齿轮11、电机12和电子调控器13。为了切断软管管线4中的过流，可以将控制信号发送到电子调控器13，该电子调控器接通电机12。该电机通过减速齿轮11和驱动轴7驱动偏心轮5，并经由凸形环6压到软管管线4的中轴线上。这就就能使软管管线的中轴线朝向第二轮8变形。偏心轮5的轮缘的凸形具有指向轮轴中心的轮廓并具有倒圆的末端。软管4压到第二轮8的凹形上，直至软管的横截面闭合为止。第二轮8的轮缘的凹形具有圆弧形轮廓。在该过程中起到核心作用的是滑环6，该滑环由滑移性材料制成，并经由两个盘片15保持就位，使其不会从偏心轮5上滑脱。这样就能大幅减小夹压过程中产生的轴向摩擦阻力。如果滑环6与待夹压的软管管线4相接触，则滑环6相对于软管4保持静止，从而软管4与滑环6之间基本上不发生摩擦。如果偏心轮5继续转动，则偏心轮5相对于滑环6移动，同时滑环保持静止。当软管4被完全压合时，电机12的电流消耗剧增，以至于可以将其用作电子调控器的控制变量，以便中断对电机12的馈电。如果电机12的电流消耗达到极限值，则中断馈电。软管4就保持关闭。
为了开放过流，再中断到电子调控器的控制信号。这样电子调控器就反向控制电机和驱动轴。就此，偏心轮逆时针转动，软管的横截面扩大，直至再次达到整个横截面。通过时间或结束位置信息关断电机。
图3示出如图1所示的具有偏心轮5和第二轮8的夹管装置14。图3中未示出软管。通过使驱动轴7沿顺时针方向转动，偏心轮5的滑环6的凸形可以通过插口9和另外的插口10向第二轮8的凹形方向移动并夹压软管。图中还示出平行布置在基板1上的两个导轨2，它们的凹口3用于导引软管。
附图标记列表
1 基板
2 导轨
3 凹口
4 软管，软管管线
5 第一轮，偏心轮
6 环，滑环
7 驱动轴
8 第二轮
9 插口
10 间隔插口
11 减速齿轮
12 电机
13 电子调控器
14 夹管装置
15 盘片
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于调控弹性软管管线中过流的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置包括两个轮(5、8)和基板(1)，其中，第一轮构造为偏心轮(5)并偏心地紧固至驱动轴(7)，而第二轮(8)固定布置在相对于所述偏心轮(5)的预定位置并附接至所述基板(1)，其中，所述第二轮(8)的位置能调节，且其中，通过所述驱动轴(7)使所述偏心轮(5)能围绕所述偏心轮(5)的偏心轴线向所述第二轮(8)的方向转动，以夹压定位于两个轮(5、8)之间的软管，
其特征在于，
所述夹管装置(14)包括至少一个导轨(2)，所述导轨(2)具有用于软管(4)的一侧开口的凹口(3)，所述凹口用于将所述夹管装置(14)附接至软管管线上的任意部位。
2.根据权利要求1所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述偏心轮(5)的边缘呈凸形，而所述第二轮(8)的边缘呈凹形。
3.根据权利要求2所述的挤压装置(14)，其特征在于，所述偏心轮(5)包括由滑移性材料制成的环(6)，所述环形成凸形。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述装置包括用于通过所述驱动轴(7)驱动所述偏心轮(5)的电驱动器。
5.根据权利要求4所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置(14)包括用于控制所述电驱动器的电子调控器(13)，所述电子调控器经由电机(12)和减速齿轮(11)连接至所述驱动轴(7)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述第二轮(8)包括至少两个间隔插口(10)，通过所述间隔插口能调节所述第二轮(8)在所述基板(1)上的位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置(14)包括两个导轨(2)，其中，所述两个轮(5、8)布置在所述两个导轨(2)之间。
8.一种用于调控根据权利要求1至7中任一项所述的装置的方法，其特征在于，使用所述电机的电流消耗作为所述电子调控器的控制变量。

Claims (10)

1.一种用于调控弹性软管管线中过流的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置包括两个轮(5、8)，其中，第一轮构造为偏心轮(5)并偏心地紧固至驱动轴(7)，而第二轮(8)固定布置在相对于所述偏心轮(5)的预定位置，其中，所述第二轮(8)的位置能调节，且其中，通过所述驱动轴(7)使所述偏心轮(5)能围绕所述偏心轮(5)的偏心轴线向所述第二轮(8)的方向转动，以夹压定位于两个轮(5、8)之间的软管。
2.根据权利要求1所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述偏心轮(5)的边缘呈凸形，而所述第二轮(8)的边缘呈凹形。
3.根据权利要求2所述的挤压装置(14)，其特征在于，所述偏心轮(5)包括由滑移性材料制成的环(6)，所述环形成凸形。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述装置包括用于通过所述驱动轴(7)驱动所述偏心轮(5)的电驱动器。
5.根据权利要求4所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置(14)包括用于控制所述电驱动器的电子调控器(13)，所述电子调控器经由电机(12)和减速齿轮(11)连接至所述驱动轴(7)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置(14)包括基板(1)，所述第二轮(8)紧固至所述基板(1)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述第二轮(8)包括至少两个间隔插口(10)，通过所述间隔插口能调节所述第二轮(8)在所述基板(1)上的位置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置(14)包括至少一个导轨(2)，所述导轨具有用于软管(4)的凹口(3)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的夹管装置(14)，其特征在于，所述夹管装置(14)包括两个导轨(2)，其中，所述两个轮(5、8)布置在所述两个导轨(2)之间。
10.一种用于调控根据权利要求1至9中任一项所述的装置的方法，其特征在于，使用所述电机的电流消耗作为所述电子调控器的控制变量。
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