DE102010020873B3

DE102010020873B3 - Hose gear box for use in pipe line as vessel prostheses for e.g. heart near large arteries, for directing blood flow in human and veterinary medicine, has balls compressed into trapezoidal shape and returned to spherical shape

Info

Publication number: DE102010020873B3
Application number: DE201010020873
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2030-05-19

Abstract

The box has a hollow cylinder (3) filled with resilient cageless stored balls (4). The resilient cageless stored balls are compressed into trapezoidal shape by increasing pressure of a pressure generator (D) and again returned to original spherical shape as a rest position by decreasing the pressure of the generator, so that stored air chamber effect of the resilient cageless stored balls accelerates pulsed flow of liquid in connection with a resilient pipe line (2), and initial turbulent flow of the liquid is transferred into continuous laminar flow.

Description

Die Erfindung hat die Bezeichnung Schlauchgetriebe und betrifft das Gebiet der Getriebetechnik.The invention has the name tubular transmission and relates to the field of transmission technology.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass Werkstoffe unterschiedlicher Elastizität mit flüssigen oder gasförmigen Medien als Druckmittel konstruktiv in der Art miteinander verbunden zur Anwendung kommen, dass ein hydrodynamisches Druckmittelgetriebe als Ausgangsbasis für ein Schlauchgetriebe entsteht.The object of the invention is that materials of different elasticity with liquid or gaseous media as pressure fluid constructively connected in the manner of each other are used, that a hydrodynamic pressure fluid transmission is created as the basis for a tubular gear.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, dass eine durch Länge und Durchmesser definierte elastische Rohrleitung aus Kunststoff in einer starren Rohrleitung mit größerem Durchmesser als Gehäuse in der Art gelagert ist, dass der zylindrische Hohlraum zwischen den beiden Rohrleitungen – zirkulär und longitudinal einschichtig mit gleichgroßen elastischen Kugeln aus Kunststoff ausgefüllt ist, die sich käfiglos gelagert untereinander in vier und beide Rohrleitungen jeweils in einem Punkt tangential berühren. Der hydrodynamische Druck der von einem Druckstromerzeugers sinusförmig gepulsten Flüssigkeit wird von der elastischen Rohrleitung im Verbund mit den elastischen Kugeln nach dem physikalischen Prinzip der Windkesselfunktion gespeichert, sodass nach Schluss des Rückschlagventils des Druckstromerzeugers die Flüssigkeit unter Rückbildung der Turbulenz und zunehmend laminarer Strömung gerichtet in der abführenden elastischen Rohrleitung gefördert wird.The solution of this object is achieved in that a defined by length and diameter elastic plastic pipe is mounted in a rigid pipe with a larger diameter than housing in the way that the cylindrical cavity between the two pipes - circular and longitudinal single-layer with equal-sized elastic balls made of plastic, which are cage-mounted with each other in four and tangentially tangent both pipes at a point. The hydrodynamic pressure of the sinusoidally pulsed liquid from a pressure generator is stored by the elastic tubing in conjunction with the elastic balls according to the physical principle of the atmospheric pressure, so that after the conclusion of the check valve of the pressure generator, the liquid directed to the turbulence and increasingly laminar flow in the laxative elastic pipeline is promoted.

In der Human- und Veterinärmedizin kann das Schlauchgetriebe in Rohrleitungen mit pulsierend strömenden Flüssigkeiten gewerblich genutzt werden als Gefäßprothesen für herznahe große Arterien oder Venen zum gerichteten Weiterströmen des Blutes unter der Wirkung der Windkesselfunktion.In human and veterinary medicine, the tubing can be used commercially in pipelines with pulsating flowing fluids as vascular prostheses for near-the heart large arteries or veins for directed onward flow of the blood under the effect of Windkesselfunktion.

Beim derzeitigen Stand der Getriebetechnik ist dem Anmelder die in der Erfindung beschriebene Anwendung des Windkesselprinzips in Kombination mit flüssigen und/oder gasförmigen Medien sowie von Werkstoffen unterschiedlicher Elastizität, definiert durch die Anordnung, Funktion und das Zusammenspiel verschiedener Getriebeglieder eines als Schlauchgetriebe ausgebildeten Druckmittelgetriebes, aus der in Betracht gezogenen Literatur nicht bekannt. In der medizinischen Literatur, besonders der Physiologie und der funktionalen Anatomie, wird der primär physikalisch-technische Begriff Windkesselfunktion im analogen Sinne verwendet, jedoch wird damit nur auf eine vergleichbare Windkesselwirkung elastischer Gewebeanteile in den Wänden großer herznaher Blutgefäße hingewiesen. Zur Abgrenzung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik wird mit dieser Erfindung für die Herstellung von Blutgefäßprothesen erstmalig die Wirkung hydrodynamischer Getriebe nach dem Verdränger- und Windkesselprinzip in Kombination mit der Druckmittelwirkung geeigneter Werkstoffe genutzt.In the current state of transmission technology is the Applicant described in the invention, the application of the Windkesselprinzips in combination with liquid and / or gaseous media and materials of different elasticity, defined by the arrangement, function and interaction of various gear members designed as a tubular transmission pressure transmission from the literature considered unknown. In the medical literature, especially the physiology and the functional anatomy, the primarily physico-technical term Windkessel function is used in the analogous sense, but it is referred only to a comparable wind boiler effect of elastic tissue components in the walls of large cardiac blood vessels. In order to distinguish it from the prior art, this invention for the production of blood vessel prostheses makes use of the effect of hydrodynamic transmissions according to the displacer and air chamber principle in combination with the pressure medium effect of suitable materials for the first time.

Die wie folgt als Stand der Technik genannten Systeme – wie ein Blutstrombegrenzer zur wahlweisen externen Verengung und Erweiterung des Blutdurchflussquerschnittes eines Blutgefäßes, (1) DE 195 08 129 A1 oder ein Regelorgan für einen gasdurchströmten Strömungskanal, (2) DE 39 00 128A1 oder ein Flachschlauch-Ventil, (3) DE 32 36 249 A1 – unterscheiden sich in der Aufgabenstellung, in der Bauart und in der Funktion wesentlich von dem Schlauchgetriebe. Auch ein Ventilgetriebe mit Anwendung des Windkesselprinzips in Kombination mit elastischen Werkstoffen, (4) DE 10 2006 013 113 B4 unterscheidet sich in der Aufgabenstellung, in der Bauart und in der Funktion von dem Schlauchgetriebe. Im einzelnen sind die Unterscheidungsmerkmale beschrieben.The prior art systems as follows, such as a blood flow restrictor for selectively external constriction and dilation of the blood flow area of a blood vessel, (1) DE 195 08 129 A1 or a control element for a gas flow-through flow channel, (2) DE 39 00 128A1 or a flat hose valve, (3) DE 32 36 249 A1 - Differ significantly in the task, in the design and in the function of the tubular gear. Also a valve gearbox with application of the Windkessel principle in combination with elastic materials, (4) DE 10 2006 013 113 B4 differs in the task, in the design and in the function of the tubular transmission. In particular, the distinguishing features are described.

Zum relevanten Stand der Technik künstlicher Gefäßprothesen kann auf einfache Kunststoffprothesen mit elastischen Wänden hingewiesen werden, jedoch ohne Verwendung weiterer Bauteile wie hier mit gasförmigen oder flüssigen Medien gefüllte elastische Kugeln, die eine den natürlichen Gefäßen vergleichbare Windkesselwirkung ermöglichen. (s. Literatur).For the relevant state of the art artificial vascular prostheses can be pointed to simple plastic prostheses with elastic walls, but without the use of other components such as filled here with gaseous or liquid media elastic balls that allow the natural vessels comparable Windkesselwirkung. (see literature).

Zum besseren Verständnis der Ausführungsform und des besten Ausführungsweges der vorgelegten Erfindung wird in der Beschreibung, in den schematischen Zeichnungen, als Längs- und Querschnitt, und in den Ansprüchen auf die Funktion einer hydrodynamischen kinematischen Kette von vier ineinander greifenden Überleitungsgliedern eines Druckmittelgetriebes mit bestimmten Funktionen eingegangen.For a better understanding of the embodiment and the best Ausführungsweges of the present invention is in the description, in the schematic drawings, as longitudinal and cross-section, and in the claims on the function of a hydrodynamic kinematic chain of four interlocking transfer members of a pressure transmission with certain functions ,

1 Längsschnitt einer starren Rohrleitung 1 als Gehäuse mit einem ortsfest in der Rohrleitung 1 liegenden elastischen Rohrleitung 2 aus Kunststoff. Der Hohlzylinder 3, begrenzt durch die Innenwand der starren Rohrleitung 1 und durch die Außenwand der elastischen Rohrleitung 2, ist gefüllt mit einschichtig longitudinal und zirkulär käfiglos gelagerten elastischen Kugeln 4, die sich jeweils in vier Punkten miteinander und die Innenwand der starren Rohrleitung 1 und die Außenwand de elastischen Rohrleitung 2 jeweils in einem Punkt tangential berühren, sodass der Durchmesser der Kugeln 4 gleichgroß ist mit der Größe (R1–R2) des Hohlzylinders 3. 1 Longitudinal section of a rigid pipeline 1 as a housing with a fixed in the pipeline 1 lying elastic pipe 2 made of plastic. The hollow cylinder 3 , bounded by the inner wall of the rigid pipe 1 and through the outer wall of the elastic tubing 2 , is filled with single-layered longitudinally and circularly cage-free elastic balls 4 , each in four points with each other and the inner wall of the rigid pipe 1 and the outer wall de elastic pipe 2 each touch tangentially at one point, so the diameter of the balls 4 is equal to the size (R1-R2) of the hollow cylinder 3 ,

2 Querschnitt der starren Rohrleitung 1 und der elastischen Rohrleitung 2 und des Hohlzylinders 3 einschichtig gefüllt mit zirkulär käfiglos gelagerten elastischen Kugeln 4 die in Abhängigkeit von der Größe des hydrodynamischen Druckes eines Druckstromerzeugers (D) in der elastischen Rohrleitung 2 fast trapezförmig komprimierbar, sodass bei größtmöglichem Druck das von der Kugel 4 beanspruchte primär kubische Raumvolumen sich zu dem auf das Kugelvolumen reduzierten Raum verhält wie ca. 2 zu 1. 2 Cross section of the rigid pipeline 1 and the elastic pipe 2 and the hollow cylinder 3 single layer filled with circular cageless elastic balls 4 as a function of the magnitude of the hydrodynamic pressure of a pressure generator (D) in the elastic pipeline 2 almost trapezoidal compressible, so that at the highest possible pressure of the ball 4 claimed primary cubic volume volume behaves to the space reduced to the sphere volume such as about 2 to 1.

3 Längsschnitt der 1 mit fast trapezförmig komprimierten Kugeln 4. 3 Longitudinal section of the 1 with almost trapezoidal compressed balls 4 ,

4 Querschnitt der 2 mit fast trapezförmig komprimierten Kugeln 4. 4 Cross section of 2 with almost trapezoidal compressed balls 4 ,

Lösungsgemäß wird die von dem Druckstromerzeuger (D) sinusförmig gepulst strömende Flüssigkeit 4, als hydrodynamisches Überleitungsglied, den Querschnitt der Rohrleitung 2 durch Dehnung des elastischen Werkstoffs, bedingt und verstärkt durch die Kompression der elastischen Kugeln 4, vergrößern.According to the solution, the liquid pulsed sinusoidally by the pressure generator (D) 4 , as hydrodynamic transfer member, the cross-section of the pipeline 2 by stretching the elastic material, conditioned and reinforced by the compression of the elastic balls 4 , enlarge.

Nach Ventilschluss des Druckstromerzeugers (D) und Nachlassen des primär hohen Druckes der gepulst strömenden Flüssigkeit wird der gespeicherte Windkesseldruck der komprimierten elastischen Kugeln 4 im Verbund mit der elastischen Rohrleitung den Querschnitt des Schlauches 2 verkleinern und die Flüssigkeit mit reduzierter Turbulenz und zunehmend laminarer Strömung in Richtung der starren weiterführenden Rohrleitung 5 beschleunigen.After valve closure of the pressure generator (D) and the release of the primary high pressure of the pulsed liquid, the stored pressure of the atmospheric pressure of the compressed elastic balls becomes 4 in connection with the elastic pipe the cross-section of the hose 2 reduce the fluid and with reduced turbulence and increasingly laminar flow towards the rigid secondary pipeline 5 accelerate.

Für jede längenmäßig definierte elastische Rohrleitung 2 ist durch Änderung des Durchmessers der Kugeln 4 und der elastischen Rohrleitung je nach Erfordernis eine variable Anpassung an das Druckvolumen und die Beschleunigung einer gepulst strömenden Flüssigkeit möglich.For any length-defined elastic pipe 2 is by changing the diameter of the balls 4 and the elastic tubing as required a variable adaptation to the pressure volume and the acceleration of a pulsed flowing liquid possible.

Schlauchgetriebetube gear

In Betracht gezogene Literatur:Contemplated literature:

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The same: Gear technology, basics (here detailed literature).

Claims

A tubular transmission in which different members of a pressure transmission, consisting of elastic and rigid materials and gaseous and liquid media, are constructed in such a way that a rigid pipe ( 1 ) as a housing with an inner second elastic pipe ( 2 ) a hollow cylinder ( 3 ), which is connected in a stationary and functional manner to a pressure generator (D), the hollow cylinder ( 3 ) longitudinally and circularly monolayered with elastic caged balls ( 4 ), the elastic pipeline ( 2 ) with the pressure increase and Pressure drop of a liquid pulsed sinusoidally by the pressure generator (D) with the simultaneous participation of the cage-free balls filled with gaseous or liquid media ( 4 ) as elastic transition members expand and contract, the elastic balls ( 4 ) are compressed by the increase in pressure almost trapezoidal and return to the original spherical shape when resting pressure in the rest position, so that the stored wind boiler effect of the elastic balls ( 4 ) in conjunction with the elastic pipeline ( 2 ) further accelerates the pulsed flow of the liquid and converts the initially turbulent flow of the liquid into an increasingly continuous, laminar flow.