УСТРОЙСТВО ШЛАНГА ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ
HOSE DEVICE FOR FLUID

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству шланга для текучей среды, в частности для дыхательных аппаратов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Дыхательный аппарат или респиратор является электрической машиной, в настоящее время управляемой микропроцессорами или пневматической машиной для обеспечения искусственного дыхания для лиц, собственное дыхание которых недостаточное или прекратилось. Дыхательная смесь обычно насыщена кислородом. В зависимости от области применения, различаются респираторы для чрезвычайных ситуаций, интенсивной терапии и домашние. Специализированными дыхательными аппаратами также являются машины для анестезии.
В дыхательных аппаратах дыхательные смеси подаются пациенту и возвращаются от него по линиям для текучей среды. Линии для текучей среды этого типа в идеале легкие и гибкие, чтобы обеспечить наибольший возможный комфорт для пациентов.
Известны тонкостенные линии для текучей среды, которые включают спиральную усиливающую арматуру, предназначенную для того, чтобы сделать линию более стойкой к смятию или закупорке при сохранении ее легкости и гибкости.
В документе DE 60302303 T2 раскрыта линия этого типа, включающая по меньшей мере одну тонкую ленту из пластикового материала, имеющую передний край и задний край, причем лента расположена по спирали, ее поверхность, по существу, параллельна оси спирали, и передний край каждого витка ленты перекрывается, помимо перекрывания на своих концах, с задним краем предыдущего витка, и задний край каждого витка ленты заходит под передний край последующего витка; и включающая усиливающую гранулу из пластикового материала, которая расположена рядом с передним краем и между перекрывающимися передним и задним концами в каждом случае. Эта линия отличается тем, что перекрывающийся край контактирует или, по существу, контактирует с краем ленты, нижним в месте перекрывания, на одном крае такой гранулы.
В документе DE 202012007386 U1 раскрыта гофрированная труба для приема линий подачи от медицинской установки, включающая волнообразную внутреннюю трубу, выполненную из первого материала, и трубчатый наружный кожух, выполненный из второго материала, причем наружный кожух формирует соединение трения или блокирующее соединение с внутренней трубой, по меньшей мере на гребнях вершин волн внутренней трубы.
Линии для текучей среды, описанные выше, требуют многих этапов в способе их изготовления и поэтому являются очень дорогими. Кроме того, эти линии для текучей среды имеют некоторую тенденцию к резкому перегибу, поскольку они имеют меньшую размерную стабильность и перегибаются, если минимальный радиус изгиба не достигнут. Помимо этого, вышеописанные линии для текучей среды иногда негибкие, т.е. жесткие, что нежелательно.
Все это создает ситуацию, которая должна быть улучшена.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В данном контексте, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство шланга для текучей среды, которое простое в изготовлении и имеет пониженную тенденцию к перегибу, при этом являясь гибким.
Согласно изобретению эта цель достигнута устройством шланга для текучей среды, имеющим признаки, указанные в пункте 1 формулы изобретения.
Согласно этому предлагается следующее.
Устройство шланга для текучей среды, включающее шланг для текучей среды, по которому может транспортироваться текучая среда, имеющий некоторое число препятствующих перегибу выступов, которые отстоят друг от друга на некоторый интервал и выполнены в продольном направлении шланга для текучей среды, причем выступы проходят кольцеобразно вокруг наружной поверхности шланга для текучей среды, и причем в каждом случае между двумя соседними препятствующими перегибу выступами выполнена группа из некоторого числа соединительных сетчатых перемычек, которые соединяют между собой соседние препятствующие перегибу выступы, и причем эти группы расположены по форме чередующегося шевронного переплетения в продольном направлении шланга для текучей среды.
Настоящее изобретение основано на идее увеличения размерной стабильности устройства шланга для текучей среды посредством препятствующих перегибу выступов, которые проходят кольцеобразно вокруг наружной поверхности шланга для текучей среды. Повышение размерной стабильности достигнуто, согласно изобретению, посредством соединительных сетчатых перемычек, которые соединяют между собой препятствующие перегибу выступы. Желательная и законно требуемая гибкость и размерная стабильность шланга для текучей среды дополнительно достигнута за счет того, что отдельные группы соединительных сетчатых перемычек выполнены чередующимися в продольном направлении шланга для текучей среды. Схему, по которой соединительные сетчатые перемычки выполнены в продольном направлении шланга для текучей среды, можно регулировать и изменять в зависимости от области применения и ограничениям. Помимо этого, упомянутое устройство шланга для текучей среды очень простое в изготовлении, поскольку оно требует минимального числа элементов и может быть преимущественно изготовлено простым способом литьевого формования.
Предпочтительные варианты осуществления описаны в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании изобретения со ссылками на фигуры чертежей.
Согласно одному варианту осуществления упомянутые группы включают две соединительные сетчатые перемычки, которые расположены со смещением относительно одна другой на 180°. Согласно одному варианту осуществления упомянутые группы в каждом случае расположены с угловым смещением относительно друг друга на 90°. Из-за такой конфигурации изгибные характеристики устройства шланга для текучей среды не зависят от угла.
Согласно еще одному варианту осуществления упомянутые группы включают число n соединительных сетчатых перемычек, которые расположены с угловым смещением относительно друг друга на 360°/n, где n является натуральным числом больше или равным 3. Специалист в данной области техники может изменить число n согласно ограничениям и области применения, чтобы увеличить или уменьшить гибкость и размерную стабильность устройства шланга для текучей среды.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления упомянутые группы в каждом случае расположены относительно друг друга с угловым смещением на 360°/2n, где n является натуральным числом больше или равным 3.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления препятствующие перегибу выступы и/или соединительные сетчатые перемычки выполнены как одно целое со шлангом для текучей среды. Таким образом можно снизить стоимость изготовления устройства шланга для текучей среды, поскольку устройство шланга для текучей среды может быть изготовлено способом литьевого формования.
Согласно еще одному варианту осуществления изобретения препятствующие перегибу выступы расположены на равном расстоянии друг от друга и параллельно. Например, препятствующие перегибу выступы расположены с интервалом от 0,2 до 5 мм друг от друга. Интервал между соседними препятствующими перегибу выступами, а также осевую длину соединительных сетчатых перемычек, например, от 0,1 до 3 мм, также можно регулировать согласно области применения и желательной размерной стабильности.
Согласно еще одному варианту осуществления препятствующие перегибу выступы и соединительные сетчатые перемычки проходят на одной высоте, начинаясь на наружной поверхности шланга для текучей среды. Например, препятствующие перегибу выступы и соединительные сетчатые перемычки проходят от наружной поверхности шланга для текучей среды на 0,2 мм-2 мм, высота препятствующих перегибу выступов и соединительных сетчатых перемычек также влияет на размерную стабильность и изгибные характеристики устройства шланга для текучей среды.
Согласно еще одному варианту осуществления шланг для текучей среды или устройство шланга для текучей среды является выполненной литьевым формованием деталью из термопласта, например из термоэластопласта. Однако устройство шланга для текучей среды также может быть изготовлено из другого пластика, например из эластомера или армированного волокном пластика.
Согласно еще одному варианту осуществления внутренняя поверхность шланга для текучей среды выполнена так, чтобы быть, по существу, плоской. Таким образом, текучая среда может особенно хорошо транспортироваться в шланге для текучей среды.
Согласно еще одному варианту осуществления соединительные сетчатые перемычки включают волокна с высоким пределом прочности на разрыв. Посредством этой конфигурации можно дополнительно влиять на изгибные характеристики устройства шланга для текучей среды.
Согласно еще одному варианту осуществления шланг для текучей среды выполнен из первого пластика, и препятствующие перегибу выступы и соединительные сетчатые перемычки выполнены из второго пластика, который отличается от первого пластика.
Согласно еще одному варианту осуществления препятствующие перегибу выступы и соединительные сетчатые перемычки выполнены в такой форме, что устройство шланга для текучей среды имеет изгибные характеристики, не зависящие от угла.
Согласно еще одному варианту осуществления устройство шланга для текучей среды согласно изобретению используется в дыхательном аппарате, в частности в аппарате СИПАП для искусственной вентиляции легких.
Вышеописанные варианты осуществления могут быть в подходящих случаях соединены один с другим любым желательным образом. Другие возможные варианты осуществления и реализации изобретения также включают сочетания, которые явно не упомянуты, признаков изобретения, которые описаны выше или ниже со ссылками на варианты осуществления. В частности, в процессе специалист в данной области техники также будет добавлять отдельные аспекты как усовершенствования или дополнения к соответствующей базовой форме настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение будет описано более подробно ниже со ссылками на варианты осуществления, схематически показанными на фигурах чертежей, на которых:
Фиг. 1- схематический вид в плане одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды.
Фиг. 2 - схематический вид в плане еще одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды.
Фиг. 3a, 3d - два схематических вида в разрезе одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды.
Фиг. 4a, 4b - два схематических вида в разрезе еще одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды.
Фиг. 5 - схематический вид в разрезе одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды.
Фиг. 6 - схематический вид в разрезе одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды.
Фиг. 7 - схематический вид в разрезе еще одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды.
Фиг. 8 - схематический вид аппарата СИПАП для искусственной вентиляции легких, включающего вариант осуществления устройства шланга для текучей среды.
Прилагаемые чертежи предназначены для более лучшего понимания вариантов осуществления изобретения. На них показаны варианты осуществления для объяснения вместе с описанием принципов и идей изобретения. Другие варианты осуществления и многие из заявленных преимуществ могут возникнуть при обращении к чертежам. Элементы на чертежах необязательно показаны по масштабу относительно друг друга.
На чертежах идентичные элементы, признаки и компоненты, равно как и те, которые выполняют одинаковую функцию с одинаковым эффектом, обозначены одинаковыми ссылочными номерами, если не указано иное.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На Фиг. 1 представлен схематический вид в плане одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды 1. Устройство шланга для текучей среды 1 включает шланг для текучей среды 2, по которому может транспортироваться текучая среда. Текучей средой может быть, например, дыхательная смесь, которую используют для искусственной вентиляции легких пациента. Шланг для текучей среды может быть выполнен, например, из термопласта и/или эластомера.
На шланге для текучей среды 2 выполнено некоторое число препятствующих перегибу выступов 3, 11, которые расположены в продольном направлении L шланга для текучей среды 2. Препятствующие перегибу выступы расположены параллельно друг другу и отстоят один от другого на регулярный интервал. Препятствующие перегибу выступы проходят кольцеобразно вокруг наружной поверхности 7 шланга для текучей среды 2. При изгибе шланга для текучей среды 2 соседние выступы входят в контакт друг с другом и этим препятствуют дальнейшему изгибу шланга для текучей среды 2.
Группа 9 из некоторого числа соединительных сетчатых перемычек 4, 10 выполнена между двумя соседними препятствующими перегибу выступами 3, 11 и соединяет между собой эти препятствующие перегибу выступы 3, 11. Согласно изобретению, упомянутые группы 9 расположены по форме чередующегося шевронного переплетения в продольном направлении L шланга для текучей среды 1. Этим можно повысить размерную стабильность и уменьшить склонность к перегибу.
Согласно этому варианту осуществления, упомянутые группы в каждом случае включают две соединительные сетчатые перемычки 4, 10, которые расположены с угловым смещением относительно друг друга на 90° или 180°. Соседние группы 9 соединительных сетчатых перемычек могут, однако, также быть расположены со смещением 15°, 30°, 45°, 60°, 105° и/или 120° относительно друг друга.
Говоря в общем, упомянутые группы 9 могут включать число n соединительных сетчатых перемычек 4, 10, которые расположены с угловым смещением относительно друг друга на 360°/n, где n является натуральным числом больше или равным 3.
Упомянутые группы 9 также могут быть в каждом случае расположены с угловым смещением на 360°/2n, где n является натуральным числом больше или равным 3.
На Фиг. 2 представлен схематический вид в плане еще одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды 1. Согласно этому варианту осуществления препятствующие перегибу выступы 3, 11 и/или соединительные сетчатые перемычки 4, 10 выполнены как одно целое со шлангом для текучей среды 2. Устройство шланга для текучей среды 1 поэтому может иметь очень экономичную конструкцию, поскольку устройство шланга для текучей среды может быть изготовлено способом литьевого формования.
Отдельные препятствующие перегибу выступы 3, 11 расположены согласно этому варианту осуществления на равном расстоянии друг от друга и параллельно. Однако также можно расположить препятствующие перегибу выступы 3 на нерегулярном интервале друг от друга, чтобы за счет этого иметь возможность изменять гибкость устройства шланга для текучей среды 1 и регулировать его под специфические ограничения.
На Фиг. 3a и 3b представлены два схематических вида в разрезе одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды 1. Растягивание сечений A-A и B-B показано на Фиг. 2. Как можно видеть на Фиг. 3a и 3b, соседние группы 9 соединительных сетчатых перемычек 10 расположены с угловым смещением относительно друг друга на некоторую угловую величину. В показанном варианте осуществления эта величина составляет 90°. Показанный вариант осуществления включает две соединительные сетчатые перемычки 4 для одной группы 9, причем перемычки, которые соединяют между собой препятствующие перегибу выступы 3, расположены рядом друг с другом. Соединительные сетчатые перемычки расположены взаимно противоположно на шланге для текучей среды 2.
На Фиг. 4a и 4b представлены два схематических вида в разрезе, каждый для одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды 1. На Фиг. 4a показано устройство шланга для текучей среды 1, в котором одна группа 9 включает в каждом случае три соединительные сетчатые перемычки, которые расположены в каждом случае с угловым смещением относительно друг друга на 120°. Две группы, расположенные рядом друг с другом в продольном направлении шланга для текучей среды 2, тогда расположены с угловым смещением относительно друг друга, например, на 60°. Последующая группа соединительных сетчатых перемычек показана пунктирными линиями на Фиг. 4a. На Фиг. 4b показано устройство шланга для текучей среды 1, в котором одна группа 9 включает в каждом случае четыре соединительные сетчатые перемычки, которые расположены с угловым смещением относительно друг друга в каждом случае на 90°. Две группы, расположенные рядом друг с другом в продольном направлении шланга для текучей среды 2, тогда расположены с угловым смещением относительно друг друга, например, на 45°. Последующая группа соединительных сетчатых перемычек 4 показана пунктирными линиями на Фиг. 4b.
На Фиг. 5 представлен схематический вид в разрезе одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды 1. Растягивание сечения C-C показано на Фиг. 3a. Препятствующие перегибу выступы 3 образуют форму гребенки в продольном направлении L шланга для текучей среды. Также на этой фигуре можно видеть, что отдельные препятствующие перегибу выступы 3 в каждом случае расположены с одинаковым интервалом d1 друг от друга.
На Фиг. 6 представлен схематический вид в разрезе одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды 1. Растягивание сечения D-D показано на Фиг. 3b, но этот вариант осуществления может отличаться от варианта осуществления, показанного на Фиг. 3b. На Фиг. 3b соединительные сетчатые перемычки включают волокна с высоким пределом прочности на разрыв 6, которые увеличивают прочность на разрыв соединительных сетчатых перемычек 4. Волокна с высоким пределом прочности на разрыв 6 могут быть выполнены, например, из пластика. Однако также можно использовать стекловолокно, арамидное волокно, керамическое волокно или углеродное волокно.
Также возможно, как можно видеть в этом варианте осуществления, чтобы упомянутые группы 9 соединительных сетчатых перемычек были выполнены между двумя препятствующими перегибу выступами 3 в каждом втором интервале. Также возможно, чтобы соединительные сетчатые перемычки 4 были расположены только в каждом третьем или каждом четвертом интервале.
Устройство шланга для текучей среды 1 может иметь такую форму, что шланг для текучей среды 2 выполнен из первого пластика, и препятствующие перегибу выступы 3 и соединительные сетчатые перемычки 4 выполнены из второго пластика, который отличается от первого пластика. Например, препятствующие перегибу выступы и соединительные сетчатые перемычки могут быть выполнены из пластика, который имеет более высокую прочность на разрыв чем первый пластик.
Более того, как можно видеть, например, на Фиг. 6, внутренняя поверхность 5 шланга для текучей среды 2 является, по существу, плоской. Однако внутренняя поверхность 5 шланга для текучей среды 2 также может быть снабжена узором.
На Фиг. 7 представлен схематический вид в разрезе еще одного варианта осуществления устройства шланга для текучей среды 1. В противоположность вариантам осуществления, показанным на Фиг. 1-6, где препятствующие перегибу выступы 3, 11 и соединительные сетчатые перемычки 4, 10 выступают на одинаковую высоту от наружной поверхности 7 шланга для текучей среды 2, препятствующие перегибу выступы 3, 11 и соединительные сетчатые перемычки 4, 10 выступают не на одинаковую высоту от наружной поверхности 7 шланга для текучей среды 2. За счет этого можно регулировать гибкость и размерную стабильность под соответствующие ограничения. Чем выше соединительные сетчатые перемычки, тем больше размерная стабильность устройства шланга для текучей среды 1.
В показанном варианте осуществления соединительные сетчатые перемычки выступают на высоту H2, которая меньше чем высота H1 препятствующих перегибу выступов.
Кроме того, в этом варианте осуществления препятствующие перегибу выступы 3 и/или соединительные сетчатые перемычки 4 имеют скругленные наружные стороны. Срок службы устройства шланга для текучей среды поэтому может быть больше, поскольку скругленные наружные стороны менее подвержены образованию трещин. Скругленные наружные стороны могут иметь радиус от 0,1 до 2 мм, например, предпочтительно 0,3 мм.
Препятствующие перегибу выступы 3 и соединительные сетчатые перемычки 4 имеют такую форму, что устройство шланга для текучей среды 1 имеет характеристики, не зависящие от угла изгиба. Это достигнуто за счет того, что соединительные сетчатые перемычки выполнены по регулярной схеме в продольном направлении L устройства шланга для текучей среды 1.
На Фиг. 8 представлен схематический вид аппарата СИПАП для искусственной вентиляции легких 20. Аппарат СИПАП (обеспечивающий постоянное положительное давление) 20 является одной формой дыхательного аппарата и включает линии для разных текучих сред 30, которые могут быть выполнены подобно устройству шланга для текучей среды 1 согласно изобретению. Кроме того, аппарат СИПАП 20 включает увлажнитель 40, который увлажняет дыхательную смесь. Более того, аппарат СИПАП для искусственной вентиляции легких 20 включает устройство шланга для текучей среды 1 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Устройство шланга для текучей среды может быть соединено, например, с дыхательной маской и может подавать дыхательную смесь пациенту или возвращать дыхательную смесь от пациента через дыхательную маску.
Хотя настоящее изобретение было полностью описано выше со ссылками на предпочтительные варианты осуществления, оно ими не ограничено, но, наоборот, может быть модифицировано разными способами.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ НОМЕРОВ
1 - Устройство шланга для текучей среды
2 - Шланг для текучей среды
3 - Препятствующие перегибу выступы
4 - Соединительные сетчатые перемычки
5 - Внутренняя поверхность шланга для текучей среды
6 - Волокна с высоким пределом прочности на разрыв
7 - Наружная поверхность шланга для текучей среды
8 - Скругленные углы
9 - Группа
10 - Соединительные сетчатые перемычки
11 - Препятствующие перегибу выступы
12 - Интервалы
20 - Аппарат для искусственной вентиляции легких
30 - Шланги для текучей среды
40 - Увлажнитель