[发明专利]用于流体泵的转子及其制造方法和模具

说明书

技术领域

本发明申请属于机械领域，具体地，涉及用于流体泵的转子。其尤其能够有利地用于关于导管泵的医学工程领域。

背景技术

在流体泵领域，轴向泵或径向泵形式的转子泵在各种实施例中已经众所周知。在这两种情况下，通过转子和固定到所述转子上的叶轮元件的旋转，在轴向或者径向上加速待输送流体。

这种类型的泵也可能已经按照现有技术进行了压缩，以将其通过节省空间的方式进行布置或运送。这特别适用于用于医疗应用的导管泵，其经常会被径向压缩和展开，使得能够通过导管或者患者体内的腔将其运送到施用部位然后在其运转之前在施用部位处对其进行展开。这样的泵被用于例如帮助患者的心脏输送血液，为此，所述泵通过血管被运送直到心室或心室内。

在这种情况下，会给转子的压缩性和其小尺寸带来特别的挑战。在展开状态下，尽管转子具有压缩性，其必须可重现地呈现变化尽可能小的工作形式(即使在以最大旋转输送速度工作的情况下)，以防止效率下降和对待输送血液成分的损害。

为了上述目的，已经考虑和检测了范围广泛的材料以及材料组合的使用。例如，已经从WO2010/063494A1中了解到了范围广泛的弹性体(以及与纤维加固的结合)的使用。

WO 2012/007141 A1公开了一种通过纤维对泵转子的加固，所述纤维能够在转子中以定向形式布置(例如沿径向)。

最后，WO 2012/007140 A1公开了一种具有加固元件的泵转子，能够大体上将所述加固元件设置在叶轮元件的外部，例如设置在叶轮元件的表面。

发明内容

因此，根据现有的技术背景，本发明的目的在于发明一种上述类型的塑料转子，其在压缩状态和展开状态之间的变形之后具有最低限度的松弛，且其几何形状的重现性尽可能的精确(至少在操作状态下)。

所述目的由转子，用于制造转子的方法，以及转子的相应模具实现。

这尤其得到用于可压缩流体泵的转子，尤其是能够通过血管被引入患者身体的血液泵，所述转子具有一个或多个叶轮元件且能够在压缩状态和第二径向展开状态之间进行径向压缩和展开，且至少部分地由塑料组成，所述塑料由线状加固元件，尤其是纤维加固，且所述转子旨在围绕着转轴旋转，所述转子在第一压缩状态下被拉紧，在第二展开状态下不受外力作用，且其中存在第三状态，其中在所述第三状态下假定转子处于带负载的操作状态，其特征在于，在第三状态下，在所述转子中的纤维至少部分地以拉伸的方式延伸。

这种类型的液体泵通常在压缩状态下通过端口被引入血管(例如动脉)中，并前进直到心脏的附近或者部分地处于病人的心脏内，使其可以在此处展开。然而，本发明不限于这种类型的血液泵，而是还包括其他类型的具有可压缩、可展开转子的血液泵，或者其他的可以被引入用于医疗或非医疗目的系统的空腔中的液体泵。在压缩状态下，这样的泵的转子通常处于压缩应力下，例如通过外套管的收缩。例如，收缩外套管可以是导管，泵从其中划出以进行扩张。然而，所述泵的转子还可以在压缩状态下通过其他类型的外套管收缩。

如果消除压缩力，则泵松弛，或至少泵的转子松弛，并转变到第二展开松弛状态，其中所述转子的径向范围与第一压缩状态相比显著增加。

之后，如果泵通过驱动转子转动开始操作，则输送液体，转子转变到操作状态，其对应于在带有输送液体负载的负载状态。特别地，此操作状态应该通过转子的确定几何设计来实现，其应该最大程度地独立于负载的大小。此外，当转子在第二和第三状态之间转换时，转子应经过最小的形式变化。然而，在带有输送液体负载的第三状态下，转子可以以与第二膨胀状态相比转子的直径扩大的方式变形。

加固转子的塑料材料的加固元件/纤维应该被布置在塑料材料的基体内，使得在第三状态下，它们至少部分地以拉伸状态延伸，且因此使转子的形式相对于负载稳定。此处，纤维旨在在纵向方向上经受拉力负载。由于纤维在纵向方面实际上是不可拉伸的，所以在纤维的纵向上的相应负载几乎不会导致基体形状的显著变化。因此，转子或者转子的单个元件(例如叶轮元件)从压缩状态改变到操作状态，可以没有困难地在形式上改变，直到纤维至少部分地拉伸。在这一点上，因为纤维锚定在转子的塑料材料中，使得纤维的纵向方向上的运动实际上不可能。即使在带负载的情况下，至少在所述纤维被拉伸的区域内的运动是不可能的。

示例解决方案的特定的实施例提供了转子的加固元件/纤维在第三状态(操作状态)下至少部分地以拉伸方式在转子的区域内延伸，在所述区域内所述转子经历伸长应力，并基本上在伸长应力方向上延伸。