本發明專利技術涉及一種用于泵的徑向可壓縮可擴展的轉子(13，13a，13b)，具有至少一個葉輪葉片(20，22，36，36a，36b，36c，36d，36e，36f，36g，37，37a，37b，37c，37d，37e，37f，74，88，89，90)，其中所述葉輪葉片具有一個材料可彈性變形的葉輪葉片本體以及至少一個至少部分地嵌入葉輪葉片本體材料的加勁支柱(25，26，27，30，31，32，52，53，57，58，62，63，67，95)。支柱被設計為適當的尺寸、形狀和布置，并被集成于葉輪葉片本體適當的空腔內，用來穩定葉輪葉片。還可提供額外的具有抗拉強度的元件。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于泵的具有葉輪葉片的徑向可壓縮和擴展的轉子
本專利技術屬于機械工程和力學領域并涉及用于泵的轉子。
技術介紹
美國臨時申請序號61/364,559(代理人案號ECP27(1)US)，美國臨時申請序號61/364,595(代理人案號ECP27(2)US)，美國臨時申請序號61/364,578(代理人案號ECP28US)通過引用并入本申請。轉子泵的使用方式廣泛，因具有相應的轉子設計和轉子速度而功能強大。轉子通常可以被設計為軸向輸送或離心輸送轉子，并具有相應的葉輪葉片。這種泵令人特別感興趣的地方在于，相對于它們的輸送功率，它們的體積非常小，可以在運輸時被壓縮，在操作時被擴展。這種泵在醫療領域的特定應用涉及侵入式泵，它能以徑向壓縮狀態被輸送到病人體內，并可在體內擴展，以達到所期望的輸送功率。這種泵可用作，例如，心臟輔助血液輸送泵，并可通過血管被輸送入體腔從而在那里徑向展開。典型地，為了這一目的，轉子以及容納轉子的相應的泵外殼都是可以徑向壓縮和展開的。例如，在美國專利7,393,181B2中已知這種泵。該泵具有一個轉子，多個葉片被制成一體，且具有一輪轂，為了使轉子可徑向壓縮，由于其材料具有彈性，從而在運輸狀態下，多個葉片可以折疊到所述輪轂上。在操作時，葉片自行豎起從而輸送功率相應增加。轉子的材料必須根據彈性性能和變形性能精心挑選，從而，一方面，能夠容易地壓到輪轂上，另一方面，能在操作時對被輸送的液體施加足夠的力。從美國專利申請2008/0114339A1中已知一個非常類似的泵，其相應的轉子另外與一個同樣可壓縮可擴展的外殼相配合。在轉子運行時，外殼通過豎立的轉子葉片產生的力的作用被展開。
技術實現思路
針對在先
技術介紹
，本專利技術的潛在目的是提供一個用于泵的轉子，該轉子可在盡可能小的力的作用下徑向壓縮，另一方面，在操作時可以易于展開，并且在展開狀態下具有所需要的穩定的推力作用。為了這個目的，本專利技術提供了一種用于泵的徑向可壓縮可擴展的轉子，具有至少一個葉輪葉片，其中，所述葉輪葉片具有葉輪葉片本體以及至少一個加勁支柱，所述葉輪葉片本體的材料彈性可變形，所述加勁支柱至少部分嵌入葉輪葉片本體的材料中。根據本專利技術，所述轉子優選地呈現一種支撐結構(即支柱)，該支撐結構沒有任何封閉的邊緣結構或邊緣曲線。這意味著，本專利技術中，各支柱或葉片優選地可在很大程度上相互獨立地變形，從而一方面能使轉子很好的壓縮，另一方面，還可在泵操作時提供充分的穩定性/剛度。在泵操作時，由加勁支柱局部加勁的葉輪葉片本體在形變方面具有幾何維持性能。在這方面，支柱不穿透葉輪葉片本體的表面，這樣不會引起對流體的干擾。在葉輪葉片厚度方向測量，該葉輪葉片厚度(即葉輪葉片的總厚度，包括任何空腔)，即在壓力側和吸力側之間，優選至少為80％，特別是100％的相鄰或連接的支柱的最大厚度，有利地超過相鄰或連接的支柱的最大厚度。在設置支柱的區域，包括沿橫貫支柱軸向方向的區域，特別是在基本垂直于支柱軸向方向觀察，葉片壁厚度有利的大體上恒定或完全恒定。支柱厚度可以設計為變化的，例如沿其軸向，在相對于轉子軸徑向向外的方向上減少。在這種情況下，葉輪葉片的厚度也可以在這個方向減小。此外，在由支柱加強的區域之外，例如在葉輪葉片的側端部，葉輪葉片的厚度還可以增加或減少。通過幾乎不變的葉輪葉片的厚度，實現了在沒有任何較大渦流和具有最小的葉輪葉片表面的情況下的沿著葉輪葉片的流的優化。從而，各支柱在各個面均由葉輪葉片的塑料材料覆蓋，(不同于，例如，在覆膜金屬結構中)形成有利于流的均勻葉片表面。更加形狀穩定的轉子也根據覆膜金屬結構制成，這些轉子在流場壓力下偏轉小且更加均勻地偏轉，而對加工公差也較不敏感；還有類似的轉子，支柱之間膜的厚度很少達到10％的支柱厚度，在極端的情況下，最大50％的支柱厚度。對轉子或葉輪葉片的不同力學要求，可以通過這種構造，分配給不同的材料或構件。可以建立和定位支柱，使它們不妨礙葉輪葉片從第一狀態壓縮到第二狀態，但它們在另一方面，在第三狀態，擴展狀態，充分穩定轉子。支柱因而吸收張力，鑒于葉輪葉片本體的材料具有所需的拉伸性。在這方面，轉子或葉輪葉片的總質量和總體積也可以通過使用復合材料減至最小。這樣，在第二狀態，壓縮狀態下，能夠具有小的直徑。典型的，支柱通常由比葉輪葉片本體更硬的材料構成，例如硬塑料或金屬合金或金屬。該構造如此進行設計，以使轉子在沒有外力作用時，采用能被移動的第一狀態，為了運輸的目的，通過徑向壓縮形成一個第二狀態，壓縮狀態，而它可以在操作中同樣地從第一狀態，通過豎立葉輪葉片，進入第三狀態，擴展狀態。由于轉子的第一次狀態相對于操作狀態，已部分壓縮，最終壓縮所需的徑向力應盡可能小。此外，葉輪葉片在第一狀態優選位于提供使葉輪葉片在流體反壓的作用下豎立起來，以及，它們的位置在第二狀態，壓縮狀態為最優的位置。有利地，轉子可以被設計為無輪轂的，支柱可以在徑向相對于轉動軸從第一軸向間距延伸至第二軸向間距。這意味著，支柱不必徑向向內延伸至轉動軸，只需在葉輪葉片中從那里開始徑向向外延伸一個有限的距離。它們可以徑向向外延伸至葉輪葉片端部，或者止于葉輪葉片端部之前的一個第二軸向間距。葉輪葉片自身可以是分離的，留出轉動軸附近的空間，或者一個單個的貫通葉片可延伸過中部區域，例如，一個單螺旋葉片。在另一方面，可提供一輪轂與葉輪葉片連接，且該葉輪葉片以輪轂為中心轉動。在這種情況，可以以一種簡單的方式，通過輪轂將驅動力傳到葉輪葉片上，而對于沒有輪轂的轉子，驅動力需要在端面傳給葉輪葉片。至少有一個支柱，特別的，可以是多個支柱或所有支柱，可以有利地徑向延伸入輪轂。該支柱可以，例如，作為一個個體或一個連接結構插入輪轂本體，或可被拉入輪轂本體的一個槽內以形成葉輪葉片的支撐結構。這樣一個輪轂本體的槽狀凹部通常沿外套表面螺旋延伸。在橫截面上，該槽可以，例如，形成一個燕尾狀，從而可靠地固定支柱。然而，也可以有利的提供，至少有一個支柱，特別是多個支柱或所有支柱，從輪轂外的第一軸向間距徑向延伸至第二軸向間距。在這種情況下，例如，葉輪葉片可以容易地折疊到輪轂上。然而，折疊的一個相應的優化設計，也可能通過支柱延伸入輪轂本體，或穿過輪轂一體成型實現。支柱可以所有都相互連接或按組相互連接，有利的是，在轉子處于展開狀態觀察時，支柱可以在靠近轉動軸的支柱徑向長度一半的范圍內，相互連接。特別地，它們也可以在其靠近轉動軸的端相互連接，只在那里連接也是有利的。支柱也可在它們遠離轉動軸的端部成對相互連接，從而形成環，各環在靠近轉動軸的區域相互連接。從而，葉輪葉片在垂直于軸向載荷的方向得到了良好的加強，并且支柱使葉輪葉片平面形成良好的形變，以使在操作狀態下，支柱也實現了良好的穩定性，但為了壓縮，在葉輪葉片的軸向遠端區域，支柱能相應地具有彼此之間的可移動性。支柱可為繩狀體，例如絲線，也可以是金屬狀薄板體的扁平部分。在一個有利的實施例中，它們可以，例如，從完整的金屬板沖壓得到或通過相應的切割技術切割得到，例如，激光切割，蝕刻或侵蝕。有利的，支柱與葉輪葉片本體材料嵌入模塑，或是澆鑄，或是被液態本體材料浸潤，隨后相應地硬化。可更有利地提供，支柱設置在葉輪葉片本體的凹部，該凹部在各自支柱的縱向和/或橫向方向大于支柱的外部尺寸。由于葉輪葉片本體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.15 EP 10075302.9;2010.07.15 US 61/364,5591.一種用于泵的徑向可壓縮可擴展的轉子(13，13a，13b)，具有至少一個葉輪葉片(19，20，22，36，36a，36b，36c，36d，36e，36f，36g，37，37a，37b，37c，37d，37e，37f，74，88，89，90)，其中，所述葉輪葉片具有一個材料可彈性變形的葉輪葉片本體，以及至少一個至少部分地嵌入葉輪葉片本體材料的加勁支柱(25，26，27，30，31，32，52，53，57，58，62，63，67，95)，并且其中所述葉輪葉片在壓力側和吸力側間的厚度，達到至少為80％的所述支柱在相同方向的厚度；所述葉輪葉片沿著其外邊緣不具有連續的支柱。2.根據權利要求1所述的轉子，其特征在于，在設置所述支柱的區域，葉輪葉片的厚度基本上或完全恒定，設置所述支柱的區域包括支柱間橫貫支柱軸向方向的區域，從基本垂直于一個或多個支柱的軸向方向觀察。3.根據權利要求1所述的轉子，其特征在于，所述轉子采用沒有外力作用的第一狀態，從所述第一狀態，所述轉子可以通過徑向壓縮進入第二狀態，且從所述第一狀態，所述至少一個葉輪葉片在操作中可以通過在旋轉中產生的流體反向壓力和/或離心力被豎立起來變為第三擴展狀態。4.根據權利要求1至3任一項所述的轉子，其特征在于，所述轉子是無輪轂的，并且所述支柱沿徑向方向相對于轉動軸從一個第一軸向間距延伸至一個第二軸向間距；或者，所述至少一個葉輪葉片連接到一個輪轂(24，35，35a，35b，35c，35d，35e，35f，35g，81，91)并可相對于所述輪轂樞轉。5.根據權利要求4所述的轉子，其特征在于，所述至少一個支柱(52，53)延伸到并進入所述輪轂(35d)；和/或至少一個支柱(57)從輪轂(35e)徑向外側的第一軸向間距(59)徑向延伸至第二軸向間距(60)。6.根據權利要求1-3任一項所述的轉子，其特征在于，多個支柱(25，25，27，30，31，32，33)彼此相互連接。7.根據權利要求6所述的轉子，其特征在于，所述支柱(25，26，27，30，31，32，33)，在靠近轉動軸，支柱徑向長度一半的范圍內彼此相互連接。8.根據權利要求7所述的轉子，其特征在于，所述支柱(25，26，27，30...
【專利技術屬性】
技術研發人員：托馬斯·特爾納，馬里奧·謝科爾，
申請(專利權)人：ECP發展有限責任公司，
類型：
國別省市：
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