CN113982890B - 一种气泵管件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种气泵管件，包括：中空的本体（1）、第一螺旋线（2）、第二螺旋线（3）、卡箍（5）；第一螺旋线（2）设置于本体（1）表面，第二螺旋线（3）的内表面部分接触本体（1），部分接触第一螺旋线（2）；第一螺旋线（2）沿本体（1）长度方向的第一方向倾斜，第二螺旋线（3）沿本体（1）长度方向的第二方向倾斜；第一方向和第二方向之间的夹角为180°；第一螺旋线（2）相邻一匝形成第一间距，第二螺旋线（3）相邻一匝形成第二间距；第一间距和第二间距相等；第一螺旋线（2）在第一间距内与第二螺旋线（3）形成至少一个交点。第二螺旋线（3）加强管件强度的同时还能够固定第一螺旋线（2）且管件不易脱落。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种气泵管件及其制造方法。
背景技术
气泵管件常用于医学领域，例如在体外血液循环中输送血液。有必要例如在血液透析的体外血液循环时以适当的流速运送血液。这种导管必须具备充分的柔韧结构使得流速稳定从而保持平稳的血液透析过程。
又例如，目前国际国内关于治疗产后出血的指南中均提出用宫腔球囊填塞，尤其是在阴道分娩后发生的产后大出血。球囊压迫止血的原理，是产生一种由宫腔内向宫腔外的静水压，该压力大于子宫动脉压，注水后的球囊直接作用于子宫中下端，机械性压迫刺激子宫肌层， 反射性引起子宫收缩而达到暂时止血，等待机体发挥自身的凝血功能而形成血栓，从而达到最终止血的效果。由泵向球囊输送生理盐水时，也需要弹性和刚性达到特定平衡的管件。
又例如，目前妇科通液术领域对进入宫腔的双腔管封堵球囊的膨胀，是采取一个10毫升医用注射器通过手工推注向双腔管球囊进气口注气，达到膨胀的体积完全有操作者凭经验掌握，但因人体差异，很容易过冲给患者带来痛苦，或膨胀不足导致后面的通液术失败。此种管件通常用以传输气体或者液体，质量轻并同时具有柔性。
用作泵导管以及各个导管片段与其他导管单元或段相连的情形下。各个泵导管片段之间通常依靠接头进行连接。这些接头优选由聚丙烯(PP)制成。为将导管与接头安全连接，优选在常规生产过程中采用激光焊接方法。通常在该方法中只有热力学相容的聚合物才能被焊接，其结果是对泵导管材料的选择更加严格受限，由此带来了额外的成本负担。
然而以上几种应用场景中，传统的管件具有较薄的壁，在弯折一定角度后容易造成局部的堵塞，从而造成较大的流速损耗。管件太软则容易弯折堵塞，管件太硬则容易从泵体接口上脱落。如何兼顾管件的柔性和抗弯性能使其能够适应不同的应用场景是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述缺陷，本申请实施例提供的技术方案如下：
一种气泵管件，包括：
中空的本体、第一螺旋线、第二螺旋线；第一螺旋线设置于本体表面，第二螺旋线的内表面部分接触本体，部分接触第一螺旋线；第一螺旋线沿本体长度方向的第一方向倾斜，第二螺旋线沿本体长度方向的第二方向倾斜；第一方向和第二方向之间的夹角为180°；第一螺旋线相邻一匝形成第一间距，第二螺旋线相邻一匝形成第二间距；第一间距和第二间距相等；第一螺旋线在第一间距内与第二螺旋线形成至少一个交点；
卡箍，包括螺钉、上基座、下基座、第一连接部、第二连接部、箍线；其中，上基座、下基座将螺钉固定在内部；箍线的两个端部分别扣合在开设在第一连接部、第二连接部上的通孔中；箍线的螺纹夹持第二螺旋线的至少一部分。
根据本发明的一个方面，螺钉的两侧分别包括第一延伸盘和第二延伸盘；上基座和下基座扣合后，螺钉的第一延伸盘和第二延伸盘位于基座的外侧表面，并且能够旋转而不使得螺钉脱落；螺钉的主体设置有螺纹，螺纹与第一连接部上的通孔相互配合；螺钉的一个端面设置有开槽；开槽为一字形或者十字形。
根据本发明的一个方面，下基座垂直于第二延伸部方向还设置有第三延伸部；第二连接部的一个端部设置有连接槽。
根据本发明的一个方面，在第二螺旋线的外层还设置有外护套。
根据本发明的一个方面，在所述外护套的端部设置有至少一个环形锯齿。
根据本发明的一个方面，第二螺旋线由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯其中任一制成。
根据本发明的一个方面，第一间距和第二间距为1-50mm。
根据本发明的一个方面，第二间距大于第一间距。
一种管件制造方法，包括以下步骤：
S1、将预定长度的气泵管件的本体套设在轴上；
S2、旋转机构驱动轴以第一方式旋转；
S3、链条带动旋转机构在滑轨上沿第二方向运动，从线轴引出的第一螺旋线设置于本体表面；
S4、旋转机构驱动轴以第二方式旋转；
S5、链条带动旋转机构在滑轨上沿第二方向运动，通过挤出机将第二螺旋线设置于本体表面。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过在中空的本体设置第一螺旋线、第二螺旋线使得管件在弯折一定角度后也不易堵塞，并且能够减小泵体带来的振动噪声。第一螺旋线在第一间距内与第二螺旋线形成至少一个交点，从而使得第二螺旋线加强管件强度的同时还能够固定第一螺旋线。卡箍的箍线的螺纹夹持第二螺旋线的至少一部分，因此能够把管件固定在泵的接口上而不松脱。进一步地，设置了外护套后，本发明的管件的外壁将具有光滑的表面，因而在既不阻碍管内空气/液体流动的同时，外壁也不易沾染和留存污物，且容易清洗和消毒。而且，本发明的气泵管件在具有外护套隔离的情况下，可以方便更换外护套减少对管件的本体和第一、二螺旋线的磨损，从而延长管件本体的寿命。
附图说明
图1为本发明的实施例一的结构示意图；
图2为本发明的实施例二的结构示意图；
图3为本发明实施例一、二的管件的横截面图；
图4为本发明的卡箍的结构示意图；
图5为本发明的卡箍的爆炸图；
图6为本发明的管件的安装示意图；
图7为本发明的实施例三的结构示意图；
图8为本发明实施例三的管件的横截面图；
图9为本发明的实施例三的安装示意图；
图10为本发明的管件的制造方法示意图；
图11为本发明的管件所适配的其中一种泵体示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案做详细描述。本领域技术人员应当理解，尽管本发明已经在以上结合特定实施例和示例进行了描述，在提及特定材料的程度上，其只是出于说明性的目的，而不旨在限制本发明。本领域技术人员可开发等效装置或成分，而无需付出创造性劳动且不背离本发明的范围。
如图1、3所示为本发明实施例一的结构示意图，管件包括中空的本体1、第一螺旋线2、第二螺旋线3。第一螺旋线2设置于本体1表面，第二螺旋线3的内表面部分接触本体1，部分接触第一螺旋线2。第一螺旋线2沿本体1长度方向的第一方向倾斜，第二螺旋线3沿本体1长度方向的第二方向倾斜。第一方向和第二方向之间的夹角为180°。第一螺旋线2相邻一匝形成第一间距，第二螺旋线3相邻一匝形成第二间距。第一间距和第二间距相等。第一螺旋线2在第一间距内与第二螺旋线3形成至少一个交点。
本体1由柔性的薄壁形成，其横截面可以为圆形、方形、三角形之一，或者为其它常规几何形状。本体1的厚度为0.1-3mm。
第一螺旋线2优选为弹性金属、热塑性高分子材料制成。弹性金属优选为铍青铜、不锈钢、铁丝其中之一。第一螺旋线2的线径为0.5-3mm。
第二螺旋线3优选由热塑性高分子材料、硅胶其中之一制成。为保持强度和柔性的平衡，第二螺旋线3的线径为1.5-5mm。
所述高分子材料例如为高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）其中任一。或者为热塑聚合物。所述热塑聚合物是由芳香基团和聚烯烃基团构成，其优选选自群组包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物(SEB)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)和它们的混合物(掺和物)。这些热塑塑料具有橡胶弹性而化学上为非交联聚合物。
根据本发明的一个实施例，第一螺旋线2为不锈钢，第二螺旋线3为PVC。
根据本发明的另一个实施例，第一螺旋线2为PVC，第二螺旋线3也为PVC。
第一间距和第二间距需适当选择。间距太短导致重量增加，管件柔性减弱，且成本较高。间距太大导致抗折性能减弱，间距过大甚至导致抗折性能失效。经优化，本发明第一间距和第二间距为1-50mm。
合适的间距使得第一螺旋线2在第一间距内与第二螺旋线3形成至少一个交点。第一螺旋线2可以增加管件的柔性，防止在管件在弯角区域过度弯折或者管内压力下降导致的管件形变。第一螺旋线2可被第二螺旋线3固定在管件外壁上。无需额外的粘接剂、或者对管件加热，因此可以避免上述两种工艺对管壁的损伤。第二螺旋线3固定第一螺旋线2的同时能进一步提高管件的抗弯性能。第一螺旋线2和第二螺旋线3以上述的形式布置在整个管道的外壁，由此形成的径向弹性结构能够耗散由于泵体造成的管道振动，由此相对于单层的现有技术管道，本发明的技术方案还能够减少工作时的噪声。
本发明的气泵管件在配置第一螺旋线2和第二螺旋线3后提高了管件抗弯性能并降低了工作时的噪声，但同时还会带来另一个问题，即管件端部与泵体接口连接处会由于柔韧性下降而容易脱落，这在适配压力较高的气泵时甚至会导致不可用。由此如图6所示，本发明在管件的端部配置了螺旋形的卡箍5。卡箍5夹持第二螺旋线3的至少一部分，使得本发明的气泵管件能够牢牢固定在气泵接口上。
如图4-6所示，卡箍5包括螺钉51、上基座52、下基座53、第一连接部54、第二连接部55、箍线56。其中，上基座52、下基座53将螺钉51固定在内部。箍线56的两个端部分别扣合在开设在第一连接部54、第二连接部55上的通孔中。转动螺钉51,使得第一连接部54、第二连接部55相向运动，从而带动箍线56扎紧管件。箍线56的螺纹夹持第二螺旋线3的至少一部分，因此能够把管件固定在泵的接口上而不松脱。
螺钉51的两侧分别包括第一延伸盘511和第二延伸盘513，用于限制螺钉51的旋转位置。上基座52和下基座53扣合后，螺钉51的第一延伸盘511和第二延伸盘513位于基座的外侧表面，并且能够旋转而不使得螺钉51脱落。螺钉51的主体设置有螺纹512，螺纹512与第一连接部54上的通孔541相互配合。螺钉51的一个端面设置有开槽。开槽为一字形或者十字形，方便操作者采用对应的螺丝刀旋转螺钉51。正向或者反向旋转螺钉51能够使得第一连接部54和第二连接部55相向运动或者反向运动。在螺钉51旋紧到预定位置后通过摩擦力保持固定。
上基座52两侧向外延伸具有弯折的第一延伸部521，下基座53设置有向下基座53内部方向延伸的第二延伸部532。弯折的第一延伸部521与第二延伸部532相互配合卡接在一起。优选地，上基座52为弹性材料制成。在安装时，挤压上基座52使得第一延伸部521卡入下基座53内并由第二延伸部532固定。
下基座53垂直于第二延伸部532方向还设置有第三延伸部531。第二连接部55的一个端部设置有连接槽551。连接槽551由第二连接部55通过冲压形成的凸起552和槽孔构成。第三延伸部531插入连接槽551中将下基座53和第二连接部55固定在一起。
如图2、3所示为本发明实施例二的结构示意图，管件包括中空的本体1、第一螺旋线2、第二螺旋线3。第一螺旋线2沿本体1长度方向的第一方向倾斜，第二螺旋线3沿本体1长度方向的第二方向倾斜。第一方向和第二方向之间的夹角为180°。第一螺旋线2相邻一匝形成第一间距，第二螺旋线3相邻一匝形成第二间距。第二间距大于第一间距。第一螺旋线2在第一间距内与第二螺旋线3形成至少两个交点。
优选地，第二间距为第一间距的两倍。如此使得第二螺旋线3与第一螺旋线2的交点增加，更好地固定第一螺旋线2，并且使得卡箍5夹持第二螺旋线3的至少一部分，使得本发明的气泵管件能够牢牢固定在所适配的气泵接口上。
图3为本发明实施例一、二的管件的横截面图。
如图7所示为本发明实施例三的结构示意图，管件包括中空的本体1、第一螺旋线2、第二螺旋线3、外护套4。第一螺旋线2沿本体1长度方向的第一方向倾斜，第二螺旋线3沿本体1长度方向的第二方向倾斜。第一方向和第二方向之间的夹角为180°。第一螺旋线2相邻一匝形成第一间距，第二螺旋线3相邻一匝形成第二间距。第一间距和第二间距相等。第一螺旋线2在第一间距内与第二螺旋线3形成至少一个交点。
实施例三与实施例一、二的区别主要在于在第二螺旋线3的外层还设置有外护套4。所述的外护套4为0.5-2mm厚度的管件。如图8所示为本发明实施例三的管件的横截面图。外护套4的内直径优选为大于本体1的外直径加上第一螺旋线2的厚度以及第二螺旋线3的厚度之和。外护套4的材质可以与本体1的材质相同，也可以为其它热塑性聚合物形成。优选地，选择力学性能稳定的聚烯烃，给予管件所需稳定性。“聚烯烃”是指由碳氢原子组成的含单键和重键的聚合物。聚烯烃通常不含芳香结构。聚烯烃选自乙烯、丙烯、丁二烯、异戊二烯的聚合物以及它们的共聚物和三聚物，还有聚合物的掺和物。在该领域中有许多常用的聚合物，它们生产低廉、产品充足且处理方便。
更进一步地，在外护套4的端部设置有至少一个环形锯齿41。如图9所示，管件的本体1套设在泵体接口6上。当卡箍5夹持外护套4时，由于其位于管件端部附近，因此环形锯齿41被压缩产生形变，从而起到防滑的作用。外护套4适用于多种类型的泵体接口6。例如泵体接口6为圆柱形、圆锥形或者还带有防滑齿。
如图11所示为本发明的实施例三的管件所适配的其中一种接口带有防滑齿的泵体10。泵体10包括接口6，接口6上设置有防滑齿61。将本体1套设在接口6上后，外护套4的环形锯齿41与防滑齿61抵接，再旋紧卡箍5的螺钉51使得卡箍5夹持第二螺旋线3的至少一部分，从而将管件固定在接口6上。
设置了外护套4后，本发明的管件的外壁将具有光滑的表面，因而在既不阻碍管内空气/液体流动的同时，外壁也不易沾染和留存污物，且容易清洗和消毒。而且，本发明的气泵管件在具有外护套4隔离的情况下，可以方便更换外护套4减少对管件的本体和第一、二螺旋线的磨损，从而延长管件本体1的寿命。
如图10所示为本发明的管件的制造方法示意图。本发明的管件的制造方法涉及的设备包括旋转机构20、轴21、挤出机30、线轴40、滑轨50、链条60。旋转机构20能够通过齿轮、皮带、蜗杆等方式驱动轴21以预定速度和预定方式转动。旋转机构20的转动方式包括第一方式，例如逆时针转动，第二方式，例如顺时针转动。挤出机30能够将聚合物颗粒熔融，通过其出口以预定角度成模，形成第二螺旋线3。链条60带动旋转机构20在滑轨50上沿水平方向左右运动。本发明的管件制造方法具体包括以下步骤：
S1、将预定长度的气泵管件的本体1套设在轴21上；
S2、旋转机构20驱动轴21以第一方式旋转；
S3、链条60带动旋转机构20在滑轨50上沿第二方向运动，从线轴40引出的第一螺旋线2设置于本体1表面；
S4、旋转机构20驱动轴21以第二方式旋转；
S5、链条60带动旋转机构20在滑轨50上沿第二方向运动，通过挤出机30将第二螺旋线3设置于本体1表面。
第二螺旋线3经挤出机30加热后为熔融的流体，在室温下自然固化。第二螺旋线3的内表面部分接触本体1，部分接触第一螺旋线2。合适的间距使得第一螺旋线2在第一间距内与第二螺旋线3形成至少一个交点。在第二螺旋线3固化后，第一螺旋线2与第二螺旋线3形成的交点将第一螺旋线2固定。
当第一螺旋线2为金属时，本发明的管件制造方法具体包括以下步骤：
S1、将预定长度的气泵管件的本体1套设在轴21上；
S2、旋转机构20驱动轴21以第一方式旋转；
S3、链条60带动旋转机构20在滑轨50上沿第二方向运动，将预制好的第一螺旋线2套设于本体1表面；
S4、旋转机构20驱动轴21以第二方式旋转；
S5、链条60带动旋转机构20在滑轨50上沿第二方向运动，通过挤出机30将第二螺旋线3设置于本体1表面。
本发明的此种管件通常用以传输气体或者液体，质量轻并同时具有柔性。因此可以应用于多种通过泵体输送气体或者液体的应用场合。优选在体外血液循环、肠道喂养、输液或输血中被用作泵导管。
以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种气泵管件，其特征在于，包括：
由内向外依次设置的中空的本体（1）、第一螺旋线（2）、第二螺旋线（3）；第一螺旋线（2）沿本体（1）长度方向的第一方向倾斜，第二螺旋线（3）沿本体（1）长度方向的第二方向倾斜；第一方向和第二方向之间的夹角为180°；第一螺旋线（2）相邻一匝形成第一间距，第二螺旋线（3）相邻一匝形成第二间距；第一间距和第二间距相等；第一螺旋线（2）在第一间距内与第二螺旋线（3）形成至少一个交点；
卡箍（5），包括螺钉（51）、上基座（52）、下基座（53）、第一连接部（54）、第二连接部（55）、箍线（56）；其中，上基座（52）、下基座（53）将螺钉（51）固定在内部；箍线（56）的两个端部分别扣合在开设在第一连接部（54）、第二连接部（55）上的通孔中；箍线（56）的螺纹沿本体（1）长度方向夹持第二螺旋线（3）的至少一部分；上基座（52）两侧向外延伸具有弯折的第一延伸部（521），下基座（53）设置有向下基座（53）内部方向延伸的第二延伸部（532）；弯折的第一延伸部（521）与第二延伸部（532）相互配合卡接在一起；
螺钉（51）的两侧分别包括第一延伸盘（511）和第二延伸盘（513）；上基座（52）和下基座（53）扣合后，螺钉（51）的第一延伸盘（511）和第二延伸盘（513）位于基座的外侧表面，并且能够旋转而不使得螺钉（51）脱落；螺钉（51）的主体设置有螺纹（512），螺纹（512）与第一连接部（54）上的通孔（541）相互配合；下基座（53）垂直于第二延伸部（532）方向还设置有第三延伸部（531）；第二连接部（55）的一个端部设置有连接槽（551）；
在第二螺旋线（3）的外层还设置有外护套（4），在所述外护套（4）的端部设置有至少一个环形锯齿（41）；管件的本体（1）套设在泵体的接口（6）上，接口（6）上设置有防滑齿（61），当卡箍（5）夹持外护套（4）时，环形锯齿（41）被压缩产生形变。
2.根据权利要求1所述的气泵管件，其特征在于：所述螺钉（51）的一个端面设置有开槽；开槽为一字形或者十字形。
3.根据权利要求1所述的气泵管件，其特征在于：连接槽（551）由第二连接部（55）通过冲压形成的凸起（552）和槽孔构成；第三延伸部（531）插入连接槽（551）中将下基座（53）和第二连接部（55）固定在一起。
4.根据权利要求1所述的气泵管件，其特征在于：第二螺旋线（3）由高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）其中任一制成。
5.根据权利要求1所述的气泵管件，其特征在于：第一间距和第二间距为1-50mm。
6.根据权利要求1所述的气泵管件，其特征在于：第二间距大于第一间距。
7.根据权利要求1所述的气泵管件，其特征在于：所述第一螺旋线（2）为弹性金属，线径为0.5-3mm。
8.一种如权利要求1所述的气泵管件的制造方法，包括以下步骤：
S1、将预定长度的管件的本体（1）套设在轴（21）上；
S2、旋转机构（20）驱动轴（21）以第一方式旋转；
S3、链条（60）带动旋转机构（20）在滑轨（50）上沿第二方向运动，从线轴（40）引出的第一螺旋线（2）设置于本体（1）表面；
S4、旋转机构（20）驱动轴（21）以第二方式旋转；
S5、链条（60）带动旋转机构（20）在滑轨（50）上沿第二方向运动，通过挤出机（30）将第二螺旋线（3）设置于本体（1）表面；
其中，所述第一螺旋线（2）为弹性金属，线径为0.5-3mm，第二螺旋线（3）由高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）其中任一制成；所述第二螺旋线（3）的线径为1.5-5mm；第一螺旋线（2）相邻一匝形成第一间距，第二螺旋线（3）相邻一匝形成第二间距；第一间距和第二间距为1-50mm，第二间距大于第一间距。
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