DE102007023714A1

DE102007023714A1 - Pneumatik- und/oder Fluidikmodul, Pneumatik und/oder Fluidiksystem und Verfahren zur Herstellung eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls

Info

Publication number: DE102007023714A1
Application number: DE102007023714A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kühnel; Erwin Müller; Torsten Briem
Original assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2027-05-23
Also published as: DE102007023714B4; US20090028796A1

Abstract

Die Erfindung schafft ein Pneumatik- und/oder Fluidikmodul, ein Verfahren zum Herstellen eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls und die Verwendung eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls, wobei das Pneumatik- und/oder Fluidikmodul mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung umfasst, die vorgesehen ist, um mindestens einen Teil eines pneumatischen und/oder fluidischen Kreislaufs zu bilden, wobei die genannte mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung ein erstes Teil entlang der genannten Leitung und ein zweites Teil entlang genannter Leitung umfasst, wobei die genannte Leitung entlang der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils im Wesentlichen lecksicher vorgesehen ist, indem das erste Teil ein erstes Material an der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils umfasst und indem das zweite Teil ein zweites Material an der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils umfasst, und wobei das erste Material kompressibler ist als das zweite Material.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pneumatik- und/oder Fluidikmodul, ein System und ein Verfahren zur Herstellung eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Pneumatik- und/oder Fluidikmodul und ein Verfahren zur Herstellung des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls. Es wurden verschiedene Verfahren und Geräte entwickelt, die zum Durchführen von Verfahren zur Fluidverarbeitung wegwerfbare, aus Kunststoff, wie zum Beispiel Vinyl, hergestellte Einweg- oder Mehrweg-Verarbeitungssysteme verwenden. Im medizinischen Bereich wurden zum Beispiel Verarbeitungssysteme entwickelt, um medizinische Untersuchungen, wie die Untersuchung des Lungenvolumens, mit Hilfe von Spirometern durchzuführen oder um Verfahren zur Blutfraktionierung durchzuführen, wobei das gesamte Blut entweder durch ein Filterelement oder mit Hilfe von Zentrifugierverfahren in eine oder mehrere Fraktionen aufgeteilt wird. Beispiele derartiger Verfahren und Geräte werden zum Beispiel in der US-6,554,789 B1 beschrieben.
Diese Systeme haben im Allgemeinen den Nachteil, dass die bekannten Module aufgrund der Notwendigkeit, die Bauteile, aus denen die Module hergestellt werden, sorgfältig zusammenzubauen, vergleichsweise teuer sind. Üblicherweise erfordern die bekannten Module entweder die Verwendung spezieller Dichtungsmittels wie O-Ring-Dichtungen oder die Anwendung eines anderen Dichtungsverfahrens, wie zum Beispiel das Schweißen, Ultraschallschweißen oder ähnliches. Dadurch wird die Möglichkeit des kostengünstigen Zusammenbauens von Pneumatik- und/oder Fluidikmodulen, insbesondere durch nicht geschultes Personal, erheblich eingeschränkt, was sowohl in Bezug auf das Material als auch auf die Herstellungskosten zu Kostenerhöhungen führt. Darüber hinaus können die speziellen Dichtungsmittel, die zwischen den Bauteilen des Moduls eingefügt werden müssen, während des Herstellungsprozesses weggelassen werden, was zu einer reduzierten Dichtigkeit oder Lecksicherheit der Module führt.
Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein Pneumatik- und/oder Fluidikmodul zu schaffen, das auf sehr sichere Weise leicht zusammengebaut werden kann, wodurch die Kosten der Herstellung des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls reduziert werden.
Die oben genannte Aufgabe wird durch ein Pneumatik- und/oder Fluidikmodul gelöst, das mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung umfasst, die vorgesehen ist, um mindestens einen Teil eines pneumatischen und/oder fluidischen Kreislaufs zu bilden, wobei die genannte mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung ein erstes Teil entlang der genannten Leitung und ein zweites Teil entlang der genannten Leitung umfasst, wobei die genannte Leitung entlang der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils im Wesentlichen lecksicher vorgesehen ist, indem das erste Teil ein erstes Material an der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils umfasst und indem das zweite Teil ein zweites Material an der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils umfasst, und wobei das erste Material kompressibler ist als das zweite Material.
Dies hat den Vorteil, dass ein Modul geschaffen werden kann, bei dem die Hauptbauteile des Moduls einfach zusammengesteckt werden. Aufgrund der Eigenschaften des ersten Materials und des zweiten Materials, die zumindest im Grenzflächenbereich der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung in Kontakt kommen, sind keine zusätzlichen Dichtungsteile erforderlich. Weiterhin ist es vorteilhafterweise möglich, dass bei den zusammengesteckten Modulbauteilen keine zusätzliche Verklebungs- oder Dichtungsmaßnahme angewandt werden muss. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es möglich ist, eine erhöhte Wiederholbarkeit der Durchfluss- und Druckeigenschaften zu erzielen, da keine dazwischen liegenden Dichtungsteile erforderlich sind. Des Weiteren sind reduzierte Herstellungskosten möglich, da das erfindungsgemäße Modul sehr leicht zusammengebaut werden kann. Das erste Teil ist zum Beispiel als ein Hauptteil des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls vorgesehen. Daher wird das erste Teil auch als das Chassisteil des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls bezeichnet. Das zweite Teil ist dann zum Beispiel in Form einer Abdeckung oder einer Kappe des Pneumatik- und/oder Flulidikmoduls vorgesehen.
Erfindungsgemäß wird bevorzugt, dass die Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Teil mit Hilfe einer abdichtenden Kraft, die auf die Grenzfläche ausgeübt wird, lecksicher ausgestattet wird. Auf diese Weise kann die Dichtungskapazität des ersten Materials und des zweiten Materials sogar noch verstärkt werden. Es wird bevorzugt, dass die abdichtende Kraft die Grenzfläche zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil entlang der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung abdichtet. Auf diese Weise ist es möglich, den pneumatischen und/oder fluidischen Kreislauf noch lecksicherer oder dichter zu schaffen, als er es ohne eine abdichtende Kraft wäre.
Des Weiteren wird es gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die abdichtende Kraft mit Hilfe eines Verriegelungsmittels ausgeübt wird. Dabei ist es vorteilhafterweise möglich, dass das erfindungsgemäße Modul durch einfaches Verriegeln des Verriegelungsmittels zusammengebaut werden kann, um sicherzustellen, dass der pneumatische und/oder fluidische Kreislauf im Inneren des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls ausreichend dicht ist.
Besonders bevorzugt gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Verriegelungsmittel mit dem zweiten Teil verbunden oder das Verriegelungsmittel bildet mit dem zweiten Teil des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls eine Einheit. Dabei ist es vorteilhafterweise möglich, das erste Teil und das zweite Teil des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls nicht nur zusammenzustecken, sondern die Baugruppe des ersten und des zweiten Teils des Moduls auch zu verriegeln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es außerdem bevorzugt, dass das Verriegelungsmittel als eine Verschlussklemme geschaffen ist. Dadurch ist es möglich, eine leicht anzuwendende und kostengünstige Lösung für sowohl das Zusammenstecken als auch das Verriegeln des ersten Teils mit dem zweiten Teil des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls zu schaffen.
Erfindungsgemäß sehr bevorzugt wird die Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Teil mit Hilfe einer formschlüssigen Formgebung des ersten und zweiten Teils an der Grenzfläche lecksicher geschaffen. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, die Funktion der abdichtenden Kraft an der Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Teil durch entsprechendes Formen der Teile zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es sehr bevorzugt, dass die formschlüssige Form als eine Rippe an der Grenzfläche und/oder als trapezförmiger Querschnitt der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils geschaffen wird. Dadurch kann die formschlüssige Form sehr leicht erzielt werden. Darüber hinaus kann das Zusammenbauen des ersten Teils und des zweiten Teils des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls noch leichter und fehlerfreier gemacht werden, da das korrekte Zusammenstecken des ersten und des zweiten Teils zum Beispiel mit Hilfe eines Geräuschs oder eines Schnappens erkennbar gemacht werden kann.
Darüber hinaus wird es gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das erste Teil ein Buchsenteil für ein pneumatisches Bauteil umfasst und/oder dass das erste Teil ein Buchsenteil für eine elektronische Leiterplatte umfasst. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, das Pneumatik- und/oder Fluidikmodul erfindungsgemäß mit pneumatischen und/oder fluidischen Bauteilen und/oder einer elektronischen Leiterplatte derart zu schaffen, dass das Modul eine Funktionseinheit darstellt, die in der Lage ist, zum Beispiel einen Test oder eine Behandlung durchzuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird es besonders bevorzugt, dass der pneumatische und/oder fluidische Kreislauf als ein mehrschichtiger pneumatischer und/oder fluidischer Kreislauf ausgelegt ist. Es ist dadurch möglich, einen komplexeren pneumatischen und/oder fluidischen Kreislauf zu realisieren, und zwar durch das erste Teil, das zweite Teil und ein drittes Teil, das vorzugsweise auf diejenige Seite des ersten Teils gesteckt wird, auf der das zweite Teil nicht gesteckt ist. Natürlich können weitere Schichten vorgesehen werden, zum Beispiel durch ein viertes Teil, das durch das dritte Teil oder das zweite Teil vom ersten Teil getrennt ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines Pneumatik- und/der Fluidikmoduls, wobei das Pneumatik- und/oder Fluidikmodul mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung umfasst, die vorgesehen ist, um mindestens einen Teil eines pneumatischen und/oder fluidischen Kreislaufs zu bilden, wobei die genannte mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung ein erstes Teil entlang der genannten Leitung und ein zweites Teil entlang der genannten Leitung umfasst, wobei das erste Teil ein erstes Material an der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils umfasst und das zweite Teil ein zweites Material an der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils umfasst, und wobei das erste Material kompressibler ist als das zweite Material, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst:

– Formen des ersten Teils und des zweiten Teils derart, dass die Leitung entlang der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils nur durch Zusammenfügen des ersten Materials und des zweiten Materials an der Grenzfläche des ersten und des zweiten Teils im Wesentlichen lecksicher ist;
– Zusammenbauen des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls durch Zusammenstecken des ersten Teils und des zweiten Teils. Das Verfahren der Erfindung hat den Vorteil, dass es sehr leicht und schnell und dadurch sehr kosteneffizient durchgeführt werden kann.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf das Verwenden eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls zum Durchführen eines medizinischen Tests oder einer medizinischen Behandlung. Dabei handelt es sich um eine bevorzugte Anwendung der vorliegenden Erfindung, da der Bedarf an einem wegwerfbaren Pneumatik- und/oder Fluidikmodul auf dem medizinischen Sektor beträchtlich ist.
Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die anhand von Beispielen die Prinzipien der Erfindung darstellen. Die Beschreibung dient nur als Beispiel, ohne den Rahmen der Erfindung einzuschränken. Die nachfolgend aufgeführten Bezugszeichen beziehen sich auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
1 schematisch einen Querschnitt einer Leitung in einem erfindungsgemäßen Pneumatik- und/oder Fluidikmodul;
2 schematisch eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls;
die 3 und 4 schematisch alternative Ausführungsformen eines Querschnitts einer Leitung in dem erfindungsgemäßen Pneumatik- und/oder Fluidikmodul;
die 5, 6 und 7 schematisch dreidimensionale Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls.
Die vorliegende Erfindung wird in Bezug auf spezielle Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf bestimmte Zeichnungen beschrieben, jedoch wird die Erfindung dadurch nicht beschränkt, sondern nur durch die Ansprüche. Die beschriebenen Zeichnungen sind nur schematisch und nicht einschränkend. In den Zeichnungen kann die Größe einiger Elemente zur Veranschaulichung stark vergrößert und nicht maßstabsgetreu gezeichnet sein.
Wird bei Bezugnahme auf ein einzelnes Substantiv ein unbestimmter oder bestimmter Artikel, z. B. "ein", "eine", "der, die, das", verwendet, beinhaltet dies einen Plural dieses Substantivs, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird.
Weiterhin werden die Ausdrücke "erste, zweite, dritte" und ähnliche in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, um zwischen gleichartigen Elementen zu unterscheiden und nicht notwendigerweise zum Beschreiben eines sequentiellen oder chronologischen Ablaufs. Es versteht sich von selbst, dass die so verwendeten Ausdrücke unter gegebenen Umständen austauschbar sind und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in anderen Abläufen als den hierin beschriebenen oder dargestellten, betrieben werden können.
Außerdem werden die Ausdrücke oben, unten, über, unter und ähnliche in der Beschreibung und in den Ansprüchen zur Erläuterung und nicht notwendigerweise zum Beschreiben relativer Positionen verwendet. Es versteht sich von selbst, dass die so verwendeten Ausdrücke unter gegebenen Umständen austauschbar sind und dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in anderen Ausrichtungen als den hierin beschriebenen oder dargestellten, betrieben werden können.
Es ist zu beachten, dass der in der vorliegenden Erfindung und den Ansprüchen verwendete Ausdruck "umfassend" nicht als auf die danach aufgeführten Mittel beschränkt ausgelegt werden sollte; er schließt andere Elemente oder Schritte nicht aus. Daher sollte der Umfang des Ausdrucks "eine Vorrichtung, die das die Mittel A und B umfasst" nicht auf Geräte beschränkt sein, die nur aus den Komponenten A und B bestehen. Er bedeutet, dass in Bezug auf die vorliegende Erfindung nur A und B die einzigen relevanten Bauteile der Vorrichtungen sind.
In 1 ist ein Querschnitt durch ein Pneumatik- und/oder Fluidikmodul 50 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Es ist klar, dass normalerweise ein Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Pneumatik- und/oder Fluidikmodul 50 eine Vielzahl von pneumatischen und/oder fluidischen Leitungen 25 aufweisen würde, aber der Einfachheit halber wird in der schematischen Darstellung in 1 nur eine pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 gezeigt. Das Pneumatik- und/oder Fluidikmodul 50 umfasst mindestens ein erstes Teil 10 und ein zweites Teil 20. Zusammen bilden diese Teile 10, 20 die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25. Dies bedeutet, dass die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 über eine erste Seite, die an das erste Teil 10 angrenzt, und eine zweite Seite, die an das zweite Teil 20 angrenzt, verfügt. An der Grenzfläche 15 des ersten Teils 10 und des zweiten Teils 20 entlang der Leitung 25 müssen die beiden Teile 10, 20 ausreichend dicht sein, um die Flüssigkeit oder das Gas, die sich im Inneren der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung befinden und dort transportiert werden, korrekt aufzunehmen. Die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 wird in 1 mit einem mehr oder weniger sphärischen Querschnitt dargestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dies natürlich nicht zwingend vorgeschrieben. Die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 kann auch mit einem Querschritt geschaffen sein, der weder sphärisch noch rund ist. Die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 kann zum Beispiel mit einem rechteckigen, einem trapezförmigen, einem dreieckigen, einem runden, einem ellipsenförmigen oder einem anderen Querschnitt geschaffen sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 (in Vertiefungen des ersten Teils 10 und des zweiten Teils 20), so dass eine Grenzfläche 15 für die Flüssigkeit oder das Gas oder eine andere Substanz, die sich in der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 befindet, ausreichend lecksicher ist. Dies kann erzielt werden, indem eine abdichtende Kraft 14 derart auf die Grenzfläche 15 zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 ausgeübt wird, dass die Eigenschaft, im Wesentlichen lecksicher zu sein, entlang der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 ausreichend erhalten bleibt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die Baugruppe aus dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 mit Hilfe eines Verriegelungsmittels 22, welches zum Beispiel durch eine Verschlussklemme 22 dargestellt werden kann, verriegelt wird. Das Verriegelungsmittel 22 kann entweder mit dem ersten Teil 10 oder dem zweiten Teil 20 verbunden vorgesehen werden. Alternativ kann das Verriegelungsmittel 22 auch als integrale Einheit mit dem ersten Teil 10 oder dem zweiten Teil 20 geschaffen werden. Vorzugsweise wird das Verriegelungsmittel durch eine Verschlussklemme 22 geschaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Grenzfläche 15 zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 des erfindungsgemäßen Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls 50 entlang der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 ausreichend lecksicher. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die Oberflächen des ersten Teils 10 und des zweiten Teils 20, die entlang der Grenzfläche 15 der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 in Kontakt gebracht werden, aus einem speziellen Material geschaffen werden, um einen lecksicheren Kontakt zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 herzustellen. Daher umfasst das erste Teil 10 ein erstes Material 11 und das zweite Teil umfasst ein zweites Material 21. Es ist möglich, dass das erste Teil 10 vollständig oder beinahe vollständig aus dem ersten Material 11 geschaffen ist. Es ist auch möglich, dass das erste Teil 10 nur an der Oberfläche, die mit dem zweiten Teil 20 in Kontakt kommt, aus dem ersten Material 11 geschaffen wird. Gleichfalls ist es möglich, dass das zweite Teil 20 vollständig oder beinahe vollständig aus dem zweiten Material 21 geschaffen ist. Es ist außerdem auch möglich, dass das zweite Teil 20 nur an seiner Oberfläche, die mit dem ersten Teil 10 in Kontakt kommt, aus dem zweiten Material 21 geschaffen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es unerlässlich, dass keine weiteren Teile, insbesondere Abdichtungsmaterial oder Abdichtungsmassen, zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 vorhanden sind, um ein im Wesentlichen lecksicheres Verhalten des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls 50 entlang der Grenzfläche 15 der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 zu schaffen. Dieses hat den großen Vorteil, dass zwischen dem ersten Teil 10 oder dem zweiten Teil 20 kein weiteres Teil oder Material angebracht werden muss. Dadurch bleibt die Herstellung des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls 50 extrem einfach und effizient.
In 2 ist eine Draufsicht des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls 50 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Aus 2 ist ersichtlich, dass im Inneren des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls 50 ein pneumatischer- und/oder fluidischer Kreislauf 30 vorgesehen ist. Der pneumatische und/oder fluidische Kreislauf 30 besteht aus einer Vielzahl von pneumatischen und/oder fluidischen Leitungen 25, die normalerweise miteinander verbunden und/oder verzweigt sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es sehr gut möglich, dass der pneumatische und/oder fluidische Kreislauf 30 Teile umfasst, die nicht an den ersten Teil 10 oder an den zweiten Teil 20 angrenzen. Dies bedeutet, dass sich derartige Teile des pneumatischen und/oder fluidischen Kreislaufs 30 vollständig im Inneren des ersten Teils 10 und/oder vollständig im Inneren des zweiten Teils 20 befinden. Dies kann durch entsprechende Formgebung des ersten Teils 10 und/oder des zweiten Teils 20 erreicht werden, z. B. mit Hilfe eines Druckformverfahrens oder eines anderen Formgebungsverfahrens. Derartige Teile des pneumatischen und/oder fluidischen Kreislaufs 30, die vollständig entweder im Inneren des ersten Teils 10 oder im Inneren des zweiten Teils 20 mitlaufen, sind normalerweise ausreichend lecksicher, da sowohl das Material des ersten oder des zweiten Teils 10, 20 ausreichend lecksicher oder dicht ist und das erste und/oder zweite Teil 10, 20 aus einem neuen einteiligen Material hergestellt wird, so dass kein Auslauf- oder Dichtigkeitsproblem im Inneren des Teils auftreten kann.
In den 3 und 4 sind alternative Ausführungsformen eines Querschnitts einer pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 im Inneren eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls schematisch dargestellt. Neben der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 sind auch das erste Teil 10 und das zweite Teil 20 sowie die Grenzfläche 15 zwischen dem ersten und dem zweiten Teil 10, 20 dargestellt. In 3 wird an der Grenzfläche 15 eine Rippe 16 gezeigt und in 4 ein trapezförmiger Querschnitt 17, die der Grenzfläche 15 zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 eine formschlüssige Form verleihen. Dadurch ist es möglich, dass eine ausreichende Dichtigkeit oder Lecksicherheit der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 erreicht werden kann, ohne eine abdichtende Kraft 14 (vergleiche 1) zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 auszuüben. Natürlich ist es gemäß den in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen der Grenzfläche 15 auch möglich, zusätzlich zu der formschlüssigen Form des Grenzflächenbereichs 15 eine abdichtende Kraft 14 auf die Grenzfläche 15 auszuüben.
In den 5, 6 und 7 sind dreidimensionale Ansichten eines Ausführungsbeispiels des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls 50 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die 5 und 6 zeigen in diesem Beispiel das erste Teil 10 und 7 zeigt das zweite Teil 20. Der erste Teil 10 umfasst Teile der pneumatischen und/oder fluidischen Leitungen 25 auf einer Seite des ersten Teils 10 (vergleiche 5). Zumindest diese Seite des ersten Teils 10 ist aus dem ersten Material 11 geschaffen. Auf dieser Seite des ersten Teils 10 wird das zweite Teil 20 aufgesteckt oder montiert oder mit dem Teil 10 zusammengefügt. Das zweite Teil 20 umfasst ebenfalls einen Teil der pneumatischen und/oder fluidischen Leitungen 25. Zusammen bilden das erste Teil 10 und das zweite Teil 20 die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 oder Leitungen 25. Die Seite des zweiten Teils 20, die teilweise die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 umfasst, ist zumindest teilweise aus dem zweiten Material 21 geschaffen. Weiterhin sind am zweiten Teil 20 Verriegelungsmittel 22 vorgesehen, um das erste Teil 10 und das zweite Teil 20 zusammen zu verriegeln. In 6 ist eine Rückseite des ersten Teils 10 dargestellt. Die Rückseite des ersten Teils 10 umfasst Buchsenteile 12 für pneumatische und/oder fluidische Bauteile (nicht gezeigt). Diese pneumatischen und/oder fluidischen Bauteile (oder alternativ elektronische Leiterplatten) können an die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 auf der anderen Seite des ersten Teils 10 durch Vertiefungen oder Öffnungen im ersten Teil 10 verbunden werden. Dadurch können die pneumatischen und/oder fluidischen Bauteile mit dem pneumatischen und/oder fluidischen Kreislauf 30 verbunden werden.
Gemäß einem wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Material 11 kompressibler als das zweite Material 21. Dies bedeutet, dass die pneumatische und/oder fluidische Leitung 25 entlang der Grenzfläche 15 des ersten und des zweiten Teils 10, 20 nur durch Ausüben einer vergleichsweise geringen abdichtenden Kraft 14 zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 im Wesentlichen lecksicher geschaffen werden kann. Dennoch wird das vergleichsweise harte zweite Material 21 in das vergleichsweise weiche erste Material 11 gedrückt oder eingedrückt, so dass die Dichtigkeit oder Lecksicherheit der pneumatischen und/oder fluidischen Leitung 25 erreicht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es besonders vorteilhaft, dass das Pneumatik- und/oder Fluidikmodul 50 nur durch Zusammenbauen des ersten Teils 10 und des zweiten Teils 20 hergestellt werden kann. Dies bedeutet, dass das erste Teil 10 und das zweite Teil 20 nur zusammengesteckt werden, ohne irgendein Abdichtungsmaterial zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 einzufügen oder anzusetzen. Gleichfalls muss kein weiteres Verfahren wie Schweißen, Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder ein anderes Verbindungs- oder Abdichtungsverfahren angewandt werden, um eine ausreichende Dichtigkeit zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20 zu schaffen.
Es wird ganz besonders bevorzugt, dass das Pneumatik- und/oder Fluidikmodul 50 für medizinische Anwendungen eingesetzt wird, zum Beispiel zum Durchführen von medizinischen Untersuchungen wie spirometrische Tests, die die Kapazität der Lunge eines Patienten feststellen, oder anderen medizinischen Tests oder Behandlungen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6554789 B1 [0002]

Claims

Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50), das mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung (25) umfasst, die vorgesehen ist, um mindestens einen Teil eines pneumatischen und/oder fluidischen Kreislaufs (30) zu bilden, wobei die genannte mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung (25) ein erstes Teil (10) entlang der genannten Leitung (25) und ein zweites Teil (20) entlang genannter Leitung (25) umfasst, wobei die genannte Leitung (25) entlang der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) im Wesentlichen lecksicher vorgesehen ist, indem das erste Teil (10) ein erstes Material (11) an der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) umfasst und indem das zweite Teil (20) ein zweites Material (21) an der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) umfasst, und wobei das erste Material (11) kompressibler ist als das zweite Material (21).
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 1, wobei die Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) durch Ausüben einer abdichtenden Kraft (14) auf die Grenzfläche (15) lecksicher geschaffen wird.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 2, wobei die abdichtende Kraft (14) mit Hilfe eines Verriegelungsmittels (21) ausgeübt wird.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 3, wobei das Verriegelungsmittel (21) mit dem zweiten Teil (20) verbunden ist oder wobei das Verriegelungsmittel (21) eine integrale Einheit mit dem zweiten Teil (20) bildet.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 3, wobei das Verriegelungsmittel (21) als Verschlussklemme ((21) geschaffen ist.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 1, wobei die Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) durch formschlüssige Formgebung des ersten und zweiten Teils (10, 20) an der Grenzfläche (15) lecksicher geschaffen wird.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 6, wobei die formschlüssige Form (16, 17) an der Grenzfläche (15) als eine Rippe (16) und/oder als ein trapezförmiger Querschnitt (17) der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) geschaffen wird.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 1, wobei das erste Teil (10) ein Buchsenteil (12) für ein pneumatisches Bauteil umfasst.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 8, wobei das erste Teil (10) ein Buchsenteil (12) für eine elektronische Leiterplatte umfasst.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 1, wobei der pneumatische und/oder fluidische Kreislauf (30) als ein mehrschichtiger pneumatischer und/oder fluidischer Kreislauf ausgelegt ist.
Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) nach Anspruch 1, wobei das erste Material (11) weicher ist als das zweite Material (21).
Verfahren zum Herstellen eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls (50), wobei das Pneumatik- und/oder Fluidikmodul (50) mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung (25) umfasst, die vorgesehen ist, um mindestens einen Teil eines pneumatischen und/oder fluidischen Kreislaufs (30) zu bilden, wobei die genannte mindestens eine pneumatische und/oder fluidische Leitung (25) ein erstes Teil (10) entlang der genannten Leitung (25) und ein zweites zweiten Teil (20) entlang der genannten Leitung (25) umfasst, wobei das erste Teil (10) ein erstes Material (11) an der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) umfasst und das zweite Teil (20) ein zweites Material (21) an der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) umfasst, und wobei das erste Material (11) kompressibler ist als das zweite Material (21), wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritt umfasst: – Formen des ersten Teils (10) und des zweiten Teils (20) derart, dass die Leitung (25) entlang der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) nur durch Zusammenfügen des ersten Materials (11) und des zweiten Materials (21) an der Grenzfläche (15) des ersten und des zweiten Teils (10, 20) im Wesentlichen lecksicher ist; – Zusammenbauen des Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls (50) durch Zusammenstecken des ersten Teils (10) und des zweiten Teils (20).
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Verfahren weiterhin den Schritt des Verriegelns des ersten Teils (10) mit dem zweiten Teil (20) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das erste Teil (10) und das zweite Teil (20) mit Hilfe der Klemme (21) verriegelt werden.
Verwendung eines Pneumatik- und/oder Fluidikmoduls (50) zur Durchführung eines medizinischen Tests oder einer medizinischen Behandlung.