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用于無菌連接軟管的方法和設(shè)備的制作方法

文檔序號:909183閱讀:374來源:國知局
專利名稱:用于無菌連接軟管的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及ー種根據(jù)權(quán)利要求1的用于連接軟管的方法以及ー種根據(jù)權(quán)利要求7的用于連接軟管的設(shè)備。
背景技術(shù)
特別是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域存在這樣的需求,可以將軟管(其例如用于轉(zhuǎn)移血液或輸液液體)無菌地彼此連接。在由EP I 555 IllAl已知的用于無菌連接軟管的方法中,例如兩個由熱塑性的材料構(gòu)成的軟管首先借助于被加熱的刀片被截斷并且被截斷的軟管的各兩個主部段由此彼此連接,使得它們沿著一個被加熱的刀片相向移動并且在移除刀片之后被相向壓靠。刀片必須在使用之后作為特殊垃圾清除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供ー種方法,其使得盡可能快速地連接軟管成為可能并且產(chǎn)生盡可能少的垃圾。本發(fā)明此外以這樣的技術(shù)問題為基礎(chǔ),即提供一種相應(yīng)的用于連接軟管的設(shè)備。上述的問題通過具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的方法解決以及通過具有權(quán)利要求7特征的設(shè)備解決。本發(fā)明的進(jìn)ー步構(gòu)造在從屬權(quán)利要求中給出。據(jù)此提供一種用于無菌連接軟管的方法,具有下面的步驟:a)提供第一和第二軟管;b)在使用加熱裝置的情況下分別加熱第一和第二軟管的分離區(qū)域;c)通過在軟管上施 加拉カ和/或剪切力將兩個軟管機(jī)械分離,使得兩個軟管分別在被加熱的分離區(qū)域中分離成第一和第二軟管部段;并且d)在軟管分離之后,建立第一軟管的第一軟管部段的通過分離第一軟管構(gòu)成的端部與第二軟管的第一軟管部段的通過分離第二軟管構(gòu)成的端部的機(jī)械接觸,其中,e)機(jī)械接觸的建立如此實現(xiàn),即,軟管部段的端部由于根據(jù)步驟b)的加熱在這些端部彼此進(jìn)行機(jī)械接觸時仍然具有這樣的溫度,使得它們在軟管分離之后沒有附加加熱的情況下形成材料鎖合的連接。根據(jù)本發(fā)明的方法因此不需要切割工具以分離兩個軟管,而是分離如此實現(xiàn),gp,相應(yīng)的軟管的ー個區(qū)域(分離區(qū)域)被加熱并且拉カ和/或剪切力被導(dǎo)入到通過加熱軟化的分離區(qū)域中。為了施加拉力,軟管特別是分別在ー個端部上被保持并且ー個カ沿著縱向軸線產(chǎn)生,軟管至少在分離區(qū)域內(nèi)沿著該縱向軸線延伸。同時或替代地,可以在軟管上分別施加ー個(特別是在相應(yīng)的分離區(qū)域中作用的)剪切力,其中例如產(chǎn)生ー個力,其垂直于或傾斜于軟管的縱向軸線在分離區(qū)域中產(chǎn)生。例如用于分離軟管的拉カ和/或剪切力通過相應(yīng)的軟管的一部分的旋轉(zhuǎn)和/或平移產(chǎn)生。接下來詳細(xì)闡述用于形成拉カ和/或剪切力的可能性,其用于在被加熱的分離區(qū)域內(nèi)分離軟管。根據(jù)本發(fā)明的方法,優(yōu)選除了根據(jù)步驟b的加熱之外,沒有単獨加熱第一軟管部段的端部的步驟,在這些端部彼此接觸之前。例如軟管部段的端部緊接在軟管分離之后具有ー個最高溫度并且冷卻到一個較低的溫度,直至它們彼此接觸。該較低的溫度然而仍然如此之高,使得這兩個端部在無其它的熱作用的情況下材料鎖合地彼此連接。特別是在第一軟管部段的各端部之間的機(jī)械接觸的建立如此快速地實現(xiàn),使得當(dāng)它們彼此機(jī)械接觸還分別具有ー個溫度,其大于相應(yīng)的軟管部段的材料的熔點。例如軟管的分離區(qū)域被加熱(例如被加熱到高于200で),直至(熱塑性的)軟管材料達(dá)到熱塑性的狀態(tài)。第一軟管部段的端部的溫度在軟管分離之后直至其連接例如高于100°C。通過軟管分離形成的第一軟管部段的端部可以基于其持續(xù)不斷地高溫而密封,從而特別是形成第一軟管部段的無菌封閉。由于第一軟管部段的端部直至它們的端部彼此連接而具有ー個高于軟管材料的熔點的溫度,此外確保了該密封存在直至第一軟管部段的連接。這兩個軟管如上所述特別是由熱塑性的材料(例如由PVC或其它的塑料)構(gòu)成,其中第一軟管部段的兩個端部當(dāng)它們彼此接觸時例如分別仍然處在其熱塑性的狀態(tài)。然而不是強(qiáng)制需要的是,兩個軟管由相同的材料構(gòu)成,而是利用本發(fā)明的方法當(dāng)然可以將由不同的材料例如由不同的熱塑性的塑料構(gòu)成的軟管彼此連接。根據(jù)本發(fā)明的ー個構(gòu)造,在第一和第二軟管的分離和在各第一軟管部段的端部之間存在機(jī)械接觸的時間點之間的時間間隔最聞為0.1s、特別是最聞0.05s?!按嬖跈C(jī)械接觸的時間點”特別是這樣的時間點,在該時間點第一軟管的第一軟管部段的端部與第二軟管的第一軟管部段的端部初次接觸。特別是彼此待連接的端部分別具有一個端側(cè),其被相向壓靠以建立機(jī)械接觸,從而兩個端側(cè)的初次接觸的時間點可以被看成“存在機(jī)械接觸的時間點”。應(yīng)當(dāng)指出,本發(fā)明當(dāng)然不限于在軟管分離和第一軟管部段的連接之間的規(guī)定的時間間隔。也可以考慮與上述時間間隔相比顯著較長的時間間隔,只要機(jī)械接觸的建立足夠快速地實現(xiàn),以便在沒有進(jìn)ー步的加熱步驟的情況下可以實現(xiàn)第一軟管部段的端部的材料鎖合的連接。例如所考慮的時間間隔顯著大于0.ls,例如直至Is。

在兩個第一軟管部段的端部之間的機(jī)械接觸的建立特別是包含將相應(yīng)的第一軟管部段(例如呈主軟管部段的形式,其比第二軟管部段相比具有顯著較大的長度)遠(yuǎn)離相應(yīng)的第二軟管部段(例如呈初始的軟管的ー個末端的形式)運(yùn)動、將兩個第一軟管部段相向運(yùn)動、將它們的端部沿著ー個共同的軸線定向和將兩個端部(特別是其端側(cè))相互壓靠。例如兩個第一軟管部段的相向運(yùn)動包含第一軟管的第一軟管部段的至少一部分的旋轉(zhuǎn)和/或第二軟管的第一軟管部段的ー個部分的旋轉(zhuǎn)。在此(第一軟管和第二軟管的)兩個第一軟管部段例如分別如此支承在一個容納裝置上,使得它們在第一或第二軟管分離之后通過旋轉(zhuǎn)可以相向運(yùn)動。這種類型的可旋轉(zhuǎn)的容納裝置此外在下面詳細(xì)闡述。特別是第一軟管的第一軟管部段和/或第二軟管的第一軟管部段圍繞ー個旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn),該旋轉(zhuǎn)軸線至少近似垂直于ー個平面延伸,第一軟管部段至少部分地沿著該平面延伸。例如第一軟管的第一軟管部段如此支承,使得其端部(該端部要與第二軟管的第一軟管區(qū)域的端部連接)至少近似直線地(即沿著縱向軸線)延伸,其中旋轉(zhuǎn)軸線而后垂直于其該直線延伸的端部定向。因此措辭“軟管部段“沿著ー個平面”延伸”不一定意味著,軟管部段彎曲地延伸或具有彼此折彎的部段。也可以的是,軟管部段至少部分地基本上直線延伸。例如使用一種設(shè)備用于實施上述的方法,其包含如下特征:用于容納第一軟管的第一容納裝置;用于容納第二軟管的第二容納裝置;用于加熱第一和第二軟管的分離區(qū)域的加熱裝置;用于在軟管上產(chǎn)生拉力和/或剪切力的裝置,以便將兩個軟管分別在加熱的分離區(qū)域內(nèi)分離成第一和第二軟管部段;接觸產(chǎn)生裝置,用于建立第一軟管的第一軟管部段的通過分離第一軟管形成的端部與第二軟管的第一軟管部段的通過分離第二軟管構(gòu)成的端部的機(jī)械接觸,其中接觸產(chǎn)生裝置設(shè)計用于在軟管分離之后將軟管部段的端部如此(快速地)彼此機(jī)械接觸,使得它們由于在應(yīng)用加熱裝置的情況下的加熱在它們彼此機(jī)械接觸時具有這樣的溫度,使得它們在沒有重新加熱的情況下彼此形成材料鎖合的連接。本發(fā)明此外也涉及ー種用于無菌連接軟管的設(shè)備,特別是用于實施上述的方法,包含:用于容納第一軟管的第一容納裝置;用于容納第二軟 管的第二容納裝置;加熱裝置,其用于加熱在第一容納裝置上設(shè)置的第一軟管的分離區(qū)域和在第二容納裝置上設(shè)置的第二軟管的分離區(qū)域;和分離裝置,其用于將第一軟管和第二軟管在被加熱的分離區(qū)域中分別分離成第一和第二軟管部段;第一和第二容納裝置分別設(shè)計成如此保持相應(yīng)的第一軟管部段,使得第一軟管部段至少部分地沿著ー個平面延伸,并且兩個容納裝置的至少其中一個容納裝置圍繞ー個旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地支承,該旋轉(zhuǎn)軸線至少近似垂直于該平面延伸,并且設(shè)備如此設(shè)計,使得在第一和第二軟管分離之后第一軟管的第一軟管部段的ー個端部能夠通過第一和/或第二容納裝置圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)而與第二軟管的第一軟管部段的一個端部形成機(jī)械接觸。特別是在第一軟管部段的端部之間的接觸的建立(并且特別是第一和/或第二容納裝置的旋轉(zhuǎn))如此快速,使得端部由于在使用加熱裝置的情況下的加熱也可以在軟管分離之后(例如也在加熱裝置的切斷之后)當(dāng)它們彼此處于機(jī)械接觸時還具有這樣的溫度,使得它們在沒有重新加熱的情況下彼此形成形鎖合的連接,如接下面借助于根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行描述。這樣的設(shè)備為了分離軟管和第一軟管部段的連接僅僅具有ー個唯一的熱源(加熱裝置),因為在第一軟管部段的連接之前不再單獨地再次加熱第一軟管部段。這使得盡可能緊湊和盡可能便宜地可制造的設(shè)備成為可能。這種可能的緊湊的構(gòu)造方式可以實現(xiàn)第一軟管部段的小的移動位移,在制造第一軟管部段的端部的機(jī)械接觸時第一軟管部段必須經(jīng)歷該移動位移。這例如可以減小或克服定位問題并且特別是實現(xiàn)短的“對接時間”,即軟管的分離和第一軟管部段的連接以相對短的時間實現(xiàn)(例如小于10s,例如大約6s)。此外,短的軟管(其例如具有最大3cm的長度)也可以彼此連接。通過僅僅需要設(shè)置ー個熱源,此外例如可能的是設(shè)置特別可簡單安裝和盡可能有效的覆蓋件,其保護(hù)本發(fā)明的設(shè)備防止?jié)駳鉂B入。此外基本上經(jīng)由容納裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實現(xiàn)第一軟管部段的移動,以便它們的端部彼此接觸。這樣的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以通過相對簡單和結(jié)實的機(jī)構(gòu)實現(xiàn),從而例如可以實現(xiàn)ー種盡可能過程安全的且長時間穩(wěn)定的設(shè)備。為了驅(qū)動容納裝置,特別是使用電機(jī)。例如分別使用直流電機(jī),其特別是具有一個編碼器,以便可以確定電機(jī)的位置和因此相應(yīng)的容納裝置的位置。例如第一軟管與ー個第一容器(例如血袋)連接并且第二軟管與第二容器連接,其例如具有ー種血液添加物。根據(jù)本發(fā)明的方法在此可以被應(yīng)用以便將兩個容器彼此連接,方式為由兩個軟管分離出ー個自由的軟管末端(第二軟管部段)并且保留的主軟管部段(第一軟管部段)彼此連接(“對接”)。另外ー個應(yīng)用例如在于導(dǎo)血的軟管與白細(xì)胞過濾器的連接。在此應(yīng)當(dāng)指出,業(yè)已在上面參考本發(fā)明的方法描述的各元件當(dāng)然也可以在該設(shè)備中實現(xiàn)。例如時間間隔可以小于0.1秒,該時間間隔時從分離直至第一軟管部段的端部接觸經(jīng)歷的時間。此外如上所述,應(yīng)當(dāng)指出,措辭“第一軟管部段沿著ー個平面延伸”當(dāng)然也包含這種情況,即第一軟管部段如此保持在容納裝置上,使得它們(至少部分地)基本上直線地(即沿著一個縱向軸線)延伸。例如每個容納裝置配備至少一個夾緊裝置用于夾緊設(shè)置在容納裝置上的軟管,特別是以便在準(zhǔn)備分離時將軟管壓縮和/或保持(例如在ー個支架上,在該支架上固定夾緊裝置)。特別是該夾緊裝置如此設(shè)置,使得它在容納裝置旋轉(zhuǎn)時不一起運(yùn)動。也可以考慮的是,容納裝置和相應(yīng)的夾緊裝置設(shè)置在ー個共同的支架上,其中然而僅僅容納裝置(或至少其中一個容納裝置)可相對于支架旋轉(zhuǎn),然而夾緊裝置不可以。夾緊裝置可以分別具有兩個夾爪,第一或第二軟管在夾爪之間穿過,并且夾爪可以彼此相向運(yùn)動,以便在 夾爪之間夾緊軟管。例如兩個夾爪(或僅僅其中ー個夾爪)借助于電機(jī)旋轉(zhuǎn),其例如也可以分別具有編碼器,以便可以確定夾爪的位置。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的ー個構(gòu)造,加熱裝置具有高頻電壓產(chǎn)生裝置,其分別與兩個夾緊裝置中的至少其中一個電連接并且設(shè)計成將高頻電壓導(dǎo)入相應(yīng)的夾緊裝置中,以便在夾緊裝置的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電的高頻場。高頻場加熱(特別是經(jīng)由在軟管材料的偶極子上的耦合)借助于夾緊裝置夾緊的軟管的ー個區(qū)域(分離區(qū)域)。例如夾緊裝置在此也分別具有兩個夾爪,在它們之間軟管可以被夾緊,其中高頻電壓被饋入到其中至少ー個夾爪中。特別是高頻電壓被饋入的夾爪由金屬(例如黃銅)構(gòu)成。換句話說,至少其中一個夾爪構(gòu)成高頻電極,其例如與通常的高頻電極不同地構(gòu)成,具有ー個平面?zhèn)炔⑶乙栽撈矫鎮(zhèn)仍趭A緊位置上貼靠在軟管上。軟管在分離區(qū)域中的溫度和被加熱的軟管區(qū)域的尺寸例如可以經(jīng)由產(chǎn)生的高頻場的持續(xù)時間和/或強(qiáng)度進(jìn)行控制例如調(diào)節(jié)。例如被加熱的軟管的塑化度(硬度)被看成在軟管材料中存在的溫度的尺度,其中軟管的塑化度例如借助于測量借助于夾緊裝置用于夾緊軟管所需要的力量進(jìn)行確定(例如當(dāng)夾緊裝置經(jīng)由電機(jī)進(jìn)行操作時,借助于由電機(jī)測量的電流,其被需要以便將夾緊裝置、特別是其夾爪置入相應(yīng)的夾緊位置)。特別是可能的是,預(yù)定電機(jī)電流(或電機(jī)電壓)并且借助于電機(jī)的編碼器監(jiān)測被驅(qū)動的夾爪的位置,其中借助于測量的電機(jī)電流可以確定何時夾爪貼靠在軟管上。在夾爪貼靠在軟管上之后,高頻電壓被接入。根據(jù)軟管的溫度(即軟化度),夾爪進(jìn)一步運(yùn)動,其中例如在可預(yù)定的位移值(夾爪在高頻電壓接入之后經(jīng)歷該位移)之后,即在軟管的規(guī)定的軟化度吋,開始軟管的分離撕裂(即例如激活下面描述的運(yùn)動產(chǎn)生裝置)。此外軟管的溫度影響高頻電壓產(chǎn)生裝置的高頻電路的用于饋入高頻所需要的適配,這同樣可以用于溫度調(diào)節(jié)。在此指出,本發(fā)明不限于經(jīng)由高頻場的加熱。然而也可以使用其它的加熱裝置,特別是可以實現(xiàn)無接觸加熱軟管的加熱裝置(例如熱空氣產(chǎn)生器或激光)。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個改進(jìn),每個容納裝置配備至少ー個另外的夾緊裝置用于夾緊ー個設(shè)置在容納裝置上的軟管,該軟管分別如此設(shè)置在容納裝置上,使得它在容納裝置旋轉(zhuǎn)時一起旋轉(zhuǎn)。第二夾 緊裝置特別是用于將軟管保持在相應(yīng)的容納裝置上和/或在分離之前和之后壓縮軟管。例如所述另外的夾緊裝置同樣具有兩個夾爪,其與容納裝置連接。所述另外的夾緊裝置的兩個夾爪的其中至少ー個可以由塑料構(gòu)成,以便盡可能避免高頻場的影響,如果加熱裝置基于經(jīng)由高頻場的加熱的話。例如所述另外的夾緊裝置的兩個夾爪的其中ー個與容納裝置固定連接,而另外一個夾爪相對于容納裝置可運(yùn)動地(例如經(jīng)由電機(jī))與其連接,從而通過可運(yùn)動的夾爪朝向固定的夾爪的運(yùn)動(例如旋轉(zhuǎn)),軟管可以被夾緊在兩個夾爪之間。特別是本發(fā)明的設(shè)備不僅具有與配備的容納裝置旋轉(zhuǎn)的(第一)夾緊裝置而且具有隨同旋轉(zhuǎn)的(第二)夾緊裝置(每個容納裝置)。例如第一和第二夾緊裝置如此設(shè)置,使得軟管分別通過夾緊裝置相互運(yùn)動施加拉カ和/或剪切力至相應(yīng)的軟管上,其導(dǎo)致軟管在被加熱的分離區(qū)域中的分離。例如可能的是,加熱裝置將軟管在兩個夾緊裝置的區(qū)域內(nèi)和/或在位于兩個夾緊裝置之間的區(qū)域內(nèi)加熱,從而軟管分別在第一和第二夾緊裝置之間基于它們的彼此相對運(yùn)動而分離。例如通過第二夾緊裝置,第一軟管部段的端部的內(nèi)側(cè)分別相對壓靠,由此基于軟管端部的高溫度特別是形成內(nèi)側(cè)的形鎖合的連接,從而第一軟管部段的端部是分別封閉的并且第一軟管部段的內(nèi)部因此在第一軟管部段的機(jī)械接觸建立期間保持無菌的。第一夾緊裝置類似地封閉第二軟管部段。第一和第二軟管部段的分離如上所述例如如此實現(xiàn),即在軟管上施加拉カ或剪切力,即分離裝置包含用于施加拉カ和/或剪切力的裝置,其導(dǎo)致軟管在被加熱的分離區(qū)域中的分離。例如分離裝置包含運(yùn)動產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生第一和/或第二容納裝置的運(yùn)動,其中通過在應(yīng)用運(yùn)動產(chǎn)生裝置情況下產(chǎn)生的第一和/或第二容納裝置的運(yùn)動,將拉力和/或剪切力導(dǎo)入到第一和/或第二軟管中,其將第一和/或第二軟管分離成第一和第二軟管部段。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備然而不限于產(chǎn)生拉カ或剪切力的分離裝置。軟管的分離可以然而以其它的方式實現(xiàn),例如使用激光器或切割棱邊。也可以考慮,將各種不同的分離裝置相組合,例如其中一個軟管可以通過施加拉カ分離并且另外ー個軟管可以通過施加剪切力被分離。此外拉力和/或剪切力也可以在軟管上產(chǎn)生,第一容納裝置和/或第二容納裝置圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn),其垂直于在容納裝置的區(qū)域內(nèi)延伸的軟管部段的平面延伸。換句話說,分離裝置僅僅控制容納裝置的旋轉(zhuǎn),以便在軟管的分離區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生分離カ(特別是剪切力)。根據(jù)本發(fā)明的ー個構(gòu)造,運(yùn)動產(chǎn)生裝置具有ー個與第一容納裝置連接的第一臂和ー個與第二容納裝置連接的第二臂,其中兩個臂如此彼此連接,使得它們以剪刀的形式圍繞ー個共同的旋轉(zhuǎn)軸線彼此可相對旋轉(zhuǎn)。例如第一臂的一個端部區(qū)域與第一容納裝置耦合并且第二臂的ー個端部區(qū)域與第二容納裝置耦合。第一臂的與端部區(qū)域隔開距離的區(qū)域與第二臂的ー個與第二臂的端部區(qū)域隔開距離的區(qū)域重疊,其中在該重疊區(qū)域中例如設(shè)置耦合裝置(例如以銷子的形式),其將兩個臂彼此可相對旋轉(zhuǎn)地耦合。通過兩個臂的分叉,容納裝置可以被移動并且相應(yīng)于臂的圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的運(yùn)動,臂圍繞該軸線旋轉(zhuǎn),即特別是圍繞ー個位于容納裝置外部的旋轉(zhuǎn)軸線。運(yùn)動產(chǎn)生裝置因此可以實現(xiàn)容納裝置的附加的運(yùn)動(附加于圍繞容納裝置的旋轉(zhuǎn)軸線的可能的旋轉(zhuǎn),其垂直于ー個平面定向,第一軟管部段沿著該平面延伸)。在臂(即圓形軌道的半徑,容納裝置在該圓形軌道上運(yùn)動)的相應(yīng)的長度時,可以產(chǎn)生容納裝置的近乎直線的運(yùn)動。也可以考慮的是,分離裝置具有平移產(chǎn)生裝置以形成第一和/或第二容納裝置的平移(即純直線的或至少基本上直線的運(yùn)動),其中通過ー個通過平移產(chǎn)生裝置引起的平移同樣在第一和/或第二軟管上產(chǎn)生拉力和/或剪切カ并且因此促成軟管的分離。當(dāng)然也可能的是,分離裝置不僅具有旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生裝置而且具有平移產(chǎn)生裝置,即至少其中一個容納裝置可以不僅實施旋轉(zhuǎn)而且實施平移運(yùn)動(特別是同時)。此外設(shè)備可以具有(如上所述的)第一夾緊裝置,其配備給其中一個容納裝置,在該夾緊裝置中可以固定夾緊軟管并且該夾緊裝置在容納裝置旋轉(zhuǎn)和/或平移運(yùn)動時不一起運(yùn)動。此外設(shè)備(同樣如上所述)例如具有ー個第二夾緊裝置,其在容納裝置旋轉(zhuǎn)和/或平移時一起運(yùn)動,從而拉カ和/或剪切力可以通過容納裝置相對于(位置固定的)第一夾緊裝置的平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生。在軟管分離之后,第一夾緊裝置可以夾緊第二軟管部段的所形成的自由的端部 并且第二夾緊裝置夾緊第一軟管部段的自由的端部。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個實施方式,第一和/或第二容納裝置分別設(shè)計成板狀的、特別是盤狀的(即以在俯視圖中至少近乎圓形成型的板的形式)。例如盤圍繞ー個旋轉(zhuǎn)軸線可偏轉(zhuǎn),該旋轉(zhuǎn)軸線延伸通過盤的中心點。根據(jù)本發(fā)明的另外ー個構(gòu)造,第一和/或第二容納裝置分別具有一個容納體,其在平行于旋轉(zhuǎn)軸線(其配備給相應(yīng)的容納裝置)定向的ー側(cè)上具有(例如槽形式)的凹部用于第一或第二軟管的插入。例如容納裝置以板的形式構(gòu)成,其中容納體設(shè)計成在板的其中一個基面上的棱柱形的主體。所述凹部例如位于棱柱形的主體的垂直于板的基面延伸的側(cè)面中。上述的設(shè)備特別是用于實施一種用于無菌連接軟管的方法,其具有下面的各步驟:提供第一和第二軟管;在分離區(qū)域中加熱第一和第二軟管;將第一和第二軟管在被加熱的分離區(qū)域中分離成第一和第二軟管部段;并且建立第一軟管的第一軟管部段的一個端部與第二軟管的第一軟管部段的ー個端部的機(jī)械接觸;
其中機(jī)械接觸的建立通過第一和/或第二軟管部段圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)實現(xiàn),該旋轉(zhuǎn)軸線至少近似垂直于一個平面延伸,第一軟管部段分別至少部分地沿著該平面延伸。


本發(fā)明接下來借助于實施例參考附圖進(jìn)行描述。附圖示出:
圖1A-1D示意示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的各方法步驟;
圖2A-2H示出根據(jù)本發(fā)明的一個第一實施例的設(shè)備的工作原理;
圖3A-3F示出運(yùn)動產(chǎn)生裝置的工作原理;
圖4A-4G示出附圖2A-2H的設(shè)備的變型方案的工作原理;
圖5A-5E示出在設(shè)置在本發(fā)明的設(shè)備的容納裝置上的不同直徑的軟管的定心時的步驟;
圖6A-6F示出第一軟管部段的定位;
圖7A-7F示出本發(fā)明的設(shè)備的夾緊裝置的第一構(gòu)造;
圖8A-8F示出本發(fā)明的設(shè)備的夾緊裝置的第二構(gòu)造;
圖9A-9F示出本發(fā)明的設(shè)備的夾緊裝置的第三構(gòu)造,其具有插入的具有第一直徑的軟管;和
圖10A-10F示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的夾緊裝置的第三構(gòu)造,其具有插入的具有第二直徑的軟管。
具體實施方式
圖1A至ID示意示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于無菌連接軟管的方法。據(jù)此分別提供由熱塑性材料構(gòu)成的第一和第二軟管la、lb,其需要彼此連接。軟管la、Ib分別具有一個封閉的端部并且以其相應(yīng)另外的(未示出)端部例如與液體存儲器連接(圖W。
在軟管la、Ib連接之前,分別將軟管分離成一個第一軟管部段100a、IOOb和一個第二軟管部段IOlaUOlb (其具有相應(yīng)的軟管的自由端部)。為了對軟管的分離做準(zhǔn)備,其分別借助于一個第一夾緊裝置30a、30b和一個第二夾緊裝置40a、40b夾緊。在使用(未示出的)高頻電壓產(chǎn)生裝置形式的加熱裝置的情況下,將高頻的電壓引導(dǎo)至第一夾緊裝置30a、30b上,從而在第一夾緊裝置30a、30b的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生高頻的電場,其將軟管la、lb分別在一個設(shè)置的分離區(qū)域內(nèi)加熱,即特別是在第一夾緊裝置30a、30b的區(qū)域內(nèi)以及在一個位于第一夾緊裝置30a、30b和第二夾緊裝置40a、40b之間的區(qū)域內(nèi)加熱(例如加熱到至少200°C)。特別是軟管在位于第一夾緊裝置30a、30b和第二夾緊裝置40a、40b之間的區(qū)域內(nèi)彼此撕開,這接下來參考附圖2A至2H還要詳細(xì)闡述。因此本發(fā)明的方法和相應(yīng)地本發(fā)明的設(shè)備實現(xiàn)軟管的無接觸的分離。
在軟管la、lb的分離區(qū)域分別被加熱到位于軟管材料熔點之上的溫度之后,即軟管材料在分離區(qū)域內(nèi)處于熱塑性的狀態(tài),分別將一個拉力沿著軟管縱向軸線施加在軟管la、Ib上,從而它們在軟化的分離區(qū)域內(nèi)被撕開(圖1C)。拉力在圖1A至ID的示例中如此產(chǎn)生,即,夾緊裝置30a、30b 分別位置固定地支承并且在夾緊裝置40a、40b上施加一個遠(yuǎn)離夾緊裝置30a或30b的力(在圖1C中通過箭頭A、B表示)。
例如加熱裝置在軟管la、lb分離之后(或之前不久)被切斷,即結(jié)束將高頻電壓導(dǎo)入到夾緊裝置30a、30b中。然而也可以考慮的是,加熱裝置在軟管分離之后保持接通,例如以便將剩余軟管部段1Ola、1Olb (在其中可能存在液體)可靠封閉。在軟管la、lb分離之后,在第一軟管部段1OOa的通過分離第一軟管Ia構(gòu)成的端部IOOla和第二軟管Ib的第一軟管部段1OOb的通過分離第二軟管1b構(gòu)成的端部IOOlb之間建立機(jī)械接觸。為此特別是將現(xiàn)在分離的第一軟管部段100a、1OOb首先從第二軟管部段101a、Olb移開并且沿著一個共同的軸線定向。最后第一軟管部段1OOa、1OOb相向運(yùn)動(箭頭C、D),直至它們的兩個端部1001a、1OOlb彼此機(jī)械接觸(附圖1D)。
應(yīng)當(dāng)指出,加熱裝置也可以如此長地保持接通,直至軟管端部1001a、1001b彼此連接。然而第一軟管部段1OOa、1OOb的端部1001a、1OOlb在軟管分離之后與加熱裝置(特別是與高頻夾緊裝置30a、30b)隔開地定位,從而通過加熱裝置不加熱端部1001a、1001b。
在軟管la、1b分離之后如此快速地實現(xiàn)在端部1OOla、1OOb之間的機(jī)械接觸的建立,使得兩個端部1001a、1OOlb彼此接觸時還分別具有一個在軟管材料的熔點之上的溫度,從而它們進(jìn)入材料鎖合的連接(即彼此焊接),無需重新加熱端部1001a、1001b。
附圖2A至2H分別示出在使用根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的設(shè)備的情況下制造在兩個軟管之間的無菌連接時的各個不同的步驟。根據(jù)附圖2A,設(shè)備10具有一個形式為第一盤20a的第一容納裝置以及一個形式為第二盤20b的第二容納裝置。盤20a、20b分別圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地支承,該旋轉(zhuǎn)軸線垂直于盤的相應(yīng)的基面和延伸通過盤中心。
在第一盤20a上容納一個第一軟管la,在第二盤20b上容納一個第二軟管lb。軟管la、lb分別沿著一個在相應(yīng)的盤20a、20b上設(shè)置的容納體21a、21b引導(dǎo),其中容納體21a、21b為了引導(dǎo)軟管分別具有一個槽211a、211b (見設(shè)備10的在圖2A的主視圖左下方以橫截面示出的局部),其至少在棱錐形的容納體21a、21b的面向軟管Ia或Ib的一側(cè)的一部分上延伸。
設(shè)備10此外具有一個共同配設(shè)于兩個盤20a、20b的(然而與之單獨設(shè)置的)引導(dǎo)體22,其具有一個面向第一軟管Ia的第一槽221和一個面向第二軟管Ib的第二槽221b,它們用于引導(dǎo)相應(yīng)的軟管,見在附圖2A中設(shè)備10的局部的橫截面視圖。
此外設(shè)備10具有兩個第一夾緊裝置30a、30b,其分別配設(shè)于第一盤20a或第二盤20b。第一夾緊裝置30a、30b分別具有一個第一夾爪301a、301b,其圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地支承,該旋轉(zhuǎn)軸線垂直于盤20a、20b的基面延伸(即也垂直于一個平面或縱向軸線,軟管1&、113至少在容納體21&、216的區(qū)域內(nèi)沿著該平面或縱向軸線延伸)。在夾爪301a、302a或301b、302b之間,軟管la、Ib通過第一夾爪301a、301b的旋轉(zhuǎn)被夾入(見下面詳細(xì)闡述的附圖2c)。
設(shè)備10此外具有兩個第二夾緊裝置40a、40b,其同樣分別配備其中一個盤20a、20b。第二夾緊裝置40a、40b分別具有一個設(shè)置在盤20a、20b上的然而相對于相應(yīng)的盤20a、20b可旋轉(zhuǎn)的第一夾爪401a、401b以及一個固定地(然而不可旋轉(zhuǎn)地)設(shè)置在盤20a、20b上的第二夾爪402a、402b。通過相應(yīng)的第一夾爪401a、401b朝向第二夾爪402a、402b的旋轉(zhuǎn),軟管可以在第一夾緊裝置上方(即在第一夾緊裝置30a、30b的背對軟管la、lb的自由端部的一側(cè)上)被夾緊。例如夾爪401a、401b在相應(yīng)的容納體21a、21b中在一個相應(yīng)設(shè)計的凹部中引導(dǎo)。
在將軟管la、lb插入到容納體21a、21b和引導(dǎo)體22的相應(yīng)的槽211a、221a或211b,221b中之后,盤20a、20b稍微朝向引導(dǎo)體22旋轉(zhuǎn),即第一盤20a逆時針旋轉(zhuǎn),第二盤20b順時針旋轉(zhuǎn),由此容納體40a、40b朝向引導(dǎo)體22運(yùn)動,由此軟管la、Ib稍微被夾緊在容納體40a、40b和引導(dǎo)體22的配設(shè)于相應(yīng)的軟管la、lb的槽221a、221b之間。
通過至少其中一個凹槽211a、211b或221a、221b至少近似V或U形的構(gòu)造,軟管被定心,即由其在插入后的位置稍微遠(yuǎn)離盤20a、20b (豎直)移動,從而軟管la、lb的在容納體40a、40b和引導(dǎo)體22之間夾緊的部段與軟管的直徑無關(guān)地相對于盤la、lb的上側(cè)具有一個規(guī)定的間距,即相對于凹槽211a、211b或221a、221b定心。軟管的定心特別是可以實現(xiàn)不同直徑的軟管部段的連接,這接下來還要詳細(xì)闡述。定心過程特別是在附圖2B的主視圖旁邊左邊的橫截面視圖示出,其中應(yīng)當(dāng)指出,容納體211a和引導(dǎo)體22沿著軟管Ia依次設(shè)置。
在根據(jù)圖2B的盤20a、20b初始旋轉(zhuǎn)之后,分別實現(xiàn)第一夾緊裝置30a、30b的夾爪301a、301b旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的軟管la、lb上,直至軟管la、lb被夾緊在兩個夾爪301a、302a或301b、302b之間,見附圖2C。緊接著第二夾緊裝置40a、40b的第一夾爪401a、401b被激活,從而它們同時朝向軟管偏轉(zhuǎn)并且將軟管la、lb壓向相應(yīng)的第二夾爪402a、402b并且因此夾緊,見附圖2D。第一夾爪301a、301b和401a、401b的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動特別是經(jīng)由電機(jī)產(chǎn)生,其中特別是每個夾爪配備一個電機(jī)。例如電機(jī)設(shè)置在夾爪的背面上,即背對軟管la、lb的一側(cè)上。夾爪特別是經(jīng)由臂303a、303b、403a、403b與相應(yīng)的電機(jī)的軸可偏轉(zhuǎn)地連接。
在第一夾爪401a、401b的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動的同時或之前,實現(xiàn)盤20a、20b至少近乎旋轉(zhuǎn)返回到其在附圖2A中示出的初始位置。第一夾緊裝置30a、30b在第二夾緊裝置40a、40b之前被激活,特別是以便抑制在剩余軟管部段IOlaUOlb中的壓力積聚,其可能導(dǎo)致剩余軟管部段的撕裂或爆裂。當(dāng)然也可以考慮,第二夾緊裝置40a、40b在第一夾緊裝置之前被激活。
設(shè)備10此外具有加熱裝置用于加熱軟管la、lb的分離區(qū)域,在該分離區(qū)域中各一個主軟管部段100a、IOOb形式的第一軟管部段和端部軟管部段101a、IOlb形式的第二軟管部段彼此鄰接。加熱裝置以高頻電壓產(chǎn)生裝置(特別是具有高頻電壓源,其在附圖2A-2H中示出)的形式構(gòu)成,其與第一夾緊裝置30a、30b的金屬的第二夾爪302a、302b (熱電極)電連接并且在激活之后將高頻電壓導(dǎo)入到夾爪302a、302b中(在圖2E中通過閃電形狀的箭頭示出)。
可運(yùn)動的第一夾爪301a、301b特別是位于地電位上。高頻夾爪302a、302b設(shè)置在引導(dǎo)體22中的一個與槽221a、221b相鄰的凹部中,引導(dǎo)體可以例如至少部分由電絕緣的材料構(gòu)成。高頻夾爪302a、302b此外如此定位,使得它們分別以一個基本上平面的夾緊側(cè)3021a、3021b(在夾緊裝置30a、30b的夾緊位置高頻夾爪以該夾緊側(cè)貼靠在軟管上并且將高頻電壓導(dǎo)入到軟管中)與槽221a、221b鄰接,即夾緊側(cè)3021a、3021b構(gòu)成相應(yīng)的槽的底部。
高頻電壓 產(chǎn)生裝置經(jīng)由夾爪301a、302a、301b、302b在軟管la、lb的分離區(qū)域中(即在夾爪301a、301的附近的區(qū)域內(nèi))產(chǎn)生一個高頻電場,其分別在分離區(qū)域中加熱軟管。在分離區(qū)域加熱之后或者在加熱期間,開始盤20a、20b遠(yuǎn)離第一夾緊裝置30a、30b的運(yùn)動(見附圖2F)。為了產(chǎn)生該運(yùn)動,設(shè)備10具有運(yùn)動產(chǎn)生裝置,其例如借助于附圖3A-3F進(jìn)行闡述。
通過盤20a、20b遠(yuǎn)離第一夾緊裝置30a、30b的運(yùn)動,在軟管la、Ib上施加拉力和剪切力,從而它們在分離區(qū)域中被拉動分離并且最后彼此撕開,即主軟管部段IOOaUOOb與端部軟管部段101a、IOlb分離。在此應(yīng)當(dāng)指出,在附圖2F中示出的盤20a、20b的運(yùn)動對于促成軟管的分離而言不是強(qiáng)制需要的。然而也可以考慮的是,如此產(chǎn)生分離力,使得盤20a、20b分別僅僅被置于圍繞其通過其中心點延伸的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn),無需將盤20a、20b遠(yuǎn)離引導(dǎo)體22移動。
在軟管部段100a、101a或100b、101b之間特別是存在一個在第一和第二夾爪301a、302a、301b、302b (即熱的高頻電極)上方的光滑的撕裂棱邊,這特別是歸因于,經(jīng)由由金屬構(gòu)成的第一夾爪301a、301b實現(xiàn)更好地從軟管la、lb的熱傳輸,與在位于夾爪301a、301b上方的區(qū)域內(nèi)(即在位于夾爪301a、301b和第二夾緊裝置40a、40b的第一夾爪401a、401b之間的區(qū)域內(nèi)),由此在軟管中在第一夾爪401a、401b的上側(cè)(即面對第二夾緊裝置40a、40b的一側(cè))上出現(xiàn)一個溫度梯度,其中在拉力或剪切力的作用下優(yōu)選在該溫度梯度的范圍內(nèi)實現(xiàn)軟管的撕裂。特別是該溫度梯度存在于軟管的表面上,其中可能的是,軟管在夾緊裝置30a、30b和40a、40b之間的表面與軟管在第一夾緊裝置30a、30b的區(qū)域內(nèi)的表面(即在夾爪301a、302a或301b、302b之間)相比具有較高的溫度。
特別是用作高頻電極的夾爪具有一個扁平面,夾爪以該面在夾緊位置上貼靠在軟管上,以便一方面在軟管中產(chǎn)生盡可能均勻的場并且另外一方面實現(xiàn)從軟管盡可能好的熱導(dǎo)出。
在軟管la、Ib分離成主軟管部段100a、IOOb和端部軟管部段101a、IOlb之后,實現(xiàn)盤20a、20b的旋轉(zhuǎn),使得通過軟管la、lb分離產(chǎn)生的和由第二夾緊裝置40a、40b保持的主軟管部段IOOaUOOb的端部相向移動,見附圖2G。為此,第一盤20a圍繞垂直于其基面且因此垂直于一個平面(主軟管部段IOOa的一個在容納體40a的區(qū)域內(nèi)延伸的部分沿著該平面延伸)定向的旋轉(zhuǎn)軸線逆時針旋轉(zhuǎn)。第二盤20b實施一個類似的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,然而在順時針方向上。
盤20a、20b分別旋轉(zhuǎn)近乎90度,從而主軟管部段100a、IOOb的兩個端部在盤20a、20b旋轉(zhuǎn)之后沿 著一個共同的縱向軸線對置。緊接著,兩個盤20a、20b彼此相向運(yùn)動,從而主軟管部段IOOaUOOb的端部的沿著共同的縱向軸線彼此對置的端側(cè)相互接觸(附圖2H)。特別是盤20a、20b圍繞其相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)和各盤的相向運(yùn)動如此快速,使得主軟管部段IOOaUOOb的端部由于根據(jù)附圖2E的加熱在加熱裝置斷開之后仍然具有這樣的溫度,使得它們當(dāng)根據(jù)附圖2H彼此處于機(jī)械接觸時,彼此形成形鎖合連接,即彼此焊接,為此無需重新加熱。
在冷卻階段之后(例如至少四秒)也可以將第二夾緊裝置40a、40b的第二夾爪401a、401b松開并且將通過主軟管部段IOOaUOOb的連接制造的軟管從設(shè)備10中取出。本發(fā)明當(dāng)然不限于一個規(guī)定的冷卻時間;例如可以根據(jù)軟管特性也需要較短或較長的冷卻時間。特別是軟管必須在冷卻時間之后具有足夠大的強(qiáng)度,由此可以可靠由設(shè)備中取出和使用。
通過主軟管部段IOOaUOOb的端部的高的溫度,特別是構(gòu)成一個材料皮,其封閉主軟管部段100a、IOOb (類似地也形成端部軟管部段IOlaUOlb的封閉)。這通過軟管借助于第一和第二夾緊裝置實現(xiàn)的夾緊得到支持,由此特別是在被夾緊的(和被加熱的)軟管部段的內(nèi)側(cè)之間出現(xiàn)連接。由此主軟管部段在機(jī)械接觸建立期間特別是被無菌地封閉。在主軟管部段IOOaUOOb連接之后,這種封閉可以繼續(xù)存在,其然而通過從外部施加在連接位置上的輕微的特別是手動的壓力可以被打開。在第一軟管部段連接之后,通過這種封閉的繼續(xù)存在使得可以首先檢查,是否實際上正確的軟管(即正確的與這些軟管連接的容器)被連接。這例如可以在掃描所連接的容器的標(biāo)簽的情況下進(jìn)行檢查。只有當(dāng)該檢查確認(rèn)了正確的容器被連接,才通過在連接位置上的壓力打開在軟管部段之間的封閉。
附圖3A至3A示出一種設(shè)備10的實施例,其具有用于產(chǎn)生盤20a、20b的運(yùn)動的運(yùn)動產(chǎn)生裝置,以便將其如在圖2F中所示從第一夾緊裝·置30a、30b移開并且將其在主軟管部段的端部定向之后相向移動,如在附圖2H中示出。
據(jù)此設(shè)備具有運(yùn)動產(chǎn)生裝置50,其產(chǎn)生盤20a、20b圍繞在盤外部延伸的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)。運(yùn)動產(chǎn)生裝置50具有一個第一臂51,其經(jīng)由連接裝置511 (例如以螺釘?shù)男问?至少近似與第一盤20a的中間點連接,以及具有一個第二臂52,其經(jīng)由類似的連接裝置521與第二盤20b的中心點連接。
兩個臂51、52按照剪刀的形式彼此耦合,使得它們可以圍繞一個共同的旋轉(zhuǎn)軸線53彼此相對旋轉(zhuǎn)。為此一個銷延伸穿過臂51、52的彼此對齊的開口。因此通過臂51、52的背對盤20a、20b的端部512、513的分叉運(yùn)動,產(chǎn)生與盤20a、20b連接的臂51、52的端部514,515的運(yùn)動并且因此產(chǎn)生盤20a、20b的運(yùn)動。
通過圍繞旋轉(zhuǎn)點53的可旋轉(zhuǎn)支承,產(chǎn)生盤20a、20b在一個圍繞旋轉(zhuǎn)軸線53的圓形軌道上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(彼此遠(yuǎn)離或相向運(yùn)動)。臂51、52的背對盤20a、20b的端部512、513的分叉經(jīng)由可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形盤55實現(xiàn),該環(huán)形盤經(jīng)由(例如近乎設(shè)計成桿狀的)連接元件56、57與臂51、52的端部512、513連接。在此第一連接元件57的一個端部與其中一個臂52的端部513可旋轉(zhuǎn)地連接,而連接元件57的另外一個端部可旋轉(zhuǎn)地且偏心地固定在環(huán)形盤55上。類似地第二連接元件56與臂51和環(huán)形盤55耦合,其中連接元件與環(huán)形盤的連接位置(其例如通過環(huán)形盤55和連接元件56、57的銷狀的連接實現(xiàn))沿著環(huán)形盤55的半徑彼此對置。
環(huán)形盤例如經(jīng)由電機(jī)被驅(qū)動,其軸特別是在環(huán)形盤的一個中心孔中與環(huán)形盤連接。電機(jī)例如位于環(huán)形盤的一側(cè)上,其背對盤20a、20b。因此特別是在制造軟管連接時運(yùn)動的所有元件(裝置50、盤20a、20b以及夾緊裝置30a、30b、40a、40b的可移動的夾爪)經(jīng)由電機(jī)被驅(qū)動。例如所有的電機(jī)配都備一個編碼器,使得可以分別確定被移動的元件的位置。例如盤20a、20b和夾緊裝置30a、30b、40a、40b至少部分在(例如金屬或塑料板形式的)支架的一側(cè)設(shè)置,而例如電機(jī)在支架的背對一側(cè)上設(shè)置,其中分別有一個電機(jī)軸穿過支架。
圖3A對應(yīng)于設(shè)備10的初始位置(相應(yīng)于附圖2A)。附圖3B示出軟管借助于第一夾緊裝置30a、30b的夾緊,類似于附圖2C。運(yùn)動產(chǎn)生裝置50在此仍然位于其初始位置。只有在激活第二夾緊裝置40a、40b (類似于附圖2E)和加熱軟管la、Ib之后,環(huán)形盤55才被旋轉(zhuǎn),以便產(chǎn)生臂51、52的上端部512、513的分叉和因此臂51、52的與盤20a、20b連接的端部514,515的分叉(附圖3D)。
通過下端部514、515分叉,各盤在一個圍繞旋轉(zhuǎn)點53的圓形軌道上彼此遠(yuǎn)離運(yùn)動,由此導(dǎo)致軟管在被加熱的分離區(qū)域內(nèi)撕裂(見附圖2F)。在各盤20a、20b圍繞旋轉(zhuǎn)點53的運(yùn)動的同時或者之后,盤20a、20b在圍繞其通過其相應(yīng)的中心點延伸的旋轉(zhuǎn)軸線中旋轉(zhuǎn),從而通過撕裂軟管la、lb形成的主軟管部段IOOaUOOb的端部接近;見附圖3E。
在盤20a、20b圍繞其相應(yīng)的中心點轉(zhuǎn)動(大約90度)之后,盤20a、20b和因此待連接的主軟管部段IOOaUOOb的端部由于通過裝置50產(chǎn)生的圍繞旋轉(zhuǎn)點53的旋轉(zhuǎn)仍然彼此隔開距離。只有通過環(huán)形盤55的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn),臂51、52的下端部514、515重新彼此接近,從而圓形盤20a、20b相向運(yùn)動并且主軟管部段IOOaUOOb的端部彼此接觸,見附圖3F。
附圖4A至4G涉及一種根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例的設(shè)備。該實施例的設(shè)備10在原理上對應(yīng)于根據(jù)附圖2A至2D的設(shè)備的構(gòu)造。然而容納體40a、40b稍微設(shè)計成不同的并且特別是如此設(shè)置,使得它們在盤20a、20b的初始位置(附圖4A)如此定向,使得其側(cè)面(在該側(cè)面中分別設(shè)置用于容納軟管la、lb的槽)彼此背離延伸。
特別是容納體40a、40b的容納側(cè)如此傾斜于豎直線(例如設(shè)備的對稱平面)定向,使得插入其槽中的軟管la、Ib相向行進(jìn),這意味著在設(shè)備10的初始位置中在第一夾緊裝置30a、30b附近的軟管部段與離開第一夾緊裝置較大間距的軟管部段相比相互之間具有較小的間距。容納體21a、21b的定向特別是可以實現(xiàn)將軟管容易地插入到設(shè)備10中。
此外,第一夾緊裝置30a、30b的夾爪301a、302a或301b、302b與附圖2A至2H的實施例相比鏡像設(shè)置,即第一夾緊裝置30a的第一夾爪301逆時針旋轉(zhuǎn),以便將其置入夾緊位置,夾緊裝置30b的第一夾爪301b順時針旋轉(zhuǎn)。容納體21a、21b和第一夾緊裝置30a、30b出于清楚的原因在附圖4E至4G中未示出。
附圖4G示出在第一軟管部段連接之后在附圖2A至2H中未示出的軟管的釋放,其中第二夾緊裝置的夾爪401a、401b特別是在一個冷卻時間之后從軟管上移開,使得軟管可以從設(shè)備中取出。
附圖5A至5E詳細(xì)示出通過容納體40a、40b和引導(dǎo)體22中的槽211a、211b的形狀引起的軟管la、lb的定心,其中軟管Ia與軟管Ib相比具有較小的直徑。
通過兩個軟管的定心確保了,在軟管la、Ib分離和主軟管部段IOOaUOOb的端部定向之后(例如 見上面討論過的附圖2G),軟管橫截面的中心點至少近乎處在主軟管部段IOOaUOOb的沿著該縱向軸線延伸的區(qū)域的共同的縱向軸線上。由此也可以將不同直徑的軟管以盡可能好的連接質(zhì)量彼此連接。在附圖7A至7F中示出容納體40a、40b或引導(dǎo)體22的槽的另外的設(shè)計。
附圖6A至6D示出在主軟管部段IOOaUOOb的端部之間制造了機(jī)械接觸之后的情形(類似于附圖2H),其中考慮了彼此連接的軟管部段IOOaUOOb的不同的直徑。根據(jù)附圖6A,兩個主軟管部段IOOaUOOb具有相同的直徑,從而其端側(cè)在制造機(jī)械接觸之后近乎完全彼此貼靠。附圖6D示出類似的情形,其中兩個主軟管部段100a、IOOb然而具有較大的壁厚。
根據(jù)附圖6B軟管部段IOOa具有與另外的主軟管部段IOOb相比較大的直徑,在附圖6C中相反。在這兩種情況下然而通過借助于附圖5A至5E示出的定心機(jī)構(gòu)在兩個主軟管部段端部之間不存在錯位,從而不同直徑的軟管也可以可靠地彼此連接。
附圖6E和6F涉及一種可能性,將不同厚度的軟管部段盡可能可復(fù)制地通過盤20a、20b的旋轉(zhuǎn)帶入一個位置,在該位置其端部沿著一個共同的縱向軸線對置。據(jù)此,設(shè)備10類似于附圖3A至3F具有剪刀形式的運(yùn)動產(chǎn)生裝置50,附圖6E和6F僅僅示出該運(yùn)動產(chǎn)生裝置的一個下部區(qū)域,即特別是臂51、52的一個下面的部段。
運(yùn)動產(chǎn)生裝置50的臂51、52分別構(gòu)成一個凸起5001、5002形式的止擋,其與臂403a、403b共同作用,夾爪401a、401b可經(jīng)由這些臂旋轉(zhuǎn)并且這些臂與臂51、52設(shè)置在盤20a、20b的相同側(cè)上。
臂403a、403b經(jīng)由在相應(yīng)的盤20a、20b中的凹部與夾爪401a、401b連接。
臂403a、403b分別構(gòu)成一個止擋面4031a、4031b,其中為了將軟管部段100a、100b沿著一個共同的縱向軸線定向,盤20a、20b如此旋轉(zhuǎn),直至止擋面403la、403Ib貼靠在凸起5001、5002上。借助于凸起5001、5002因此可實現(xiàn)盤20a、20b的規(guī)定的旋轉(zhuǎn),使得軟管部段與其直徑無關(guān)地分別被置入一個位置,在該位置其端部的軸線對齊,特別是見附圖6F的在主視圖下方示出的局部放大圖,據(jù)此兩個具有不同直徑的軟管部段如此定位,使得其中軸線對齊。附圖6E涉及這樣的情況,兩個軟管部段具有相同的直徑。
附圖7A至7F也涉及夾緊裝置的構(gòu)造,利用這些夾緊裝置可以將軟管在分離之前定心。定心的原理業(yè)已借助于附圖5A至5F闡述過。這樣的夾緊裝置可以例如在附圖2A至2H中實現(xiàn)。
附圖7A和7B示出夾緊裝置的基礎(chǔ)性設(shè)計,而附圖7C至7F示出在借助于夾緊裝置夾緊軟管時的步驟。
根據(jù)附圖7A,類似于附圖2A設(shè)置一個第一夾緊裝置,其具有一個可旋轉(zhuǎn)的第一夾爪301a和一個第二夾爪302a (其同時是“熱的”高頻電極,如上所述),第二夾爪設(shè)置在一個(特別是絕緣的)引導(dǎo)體22中。此外設(shè)置一個容納體21a (其具有用于引導(dǎo)軟管的槽211a)以及一個第二夾緊裝置固定在一個容納裝置(盤20a)上,其中第二夾緊裝置具有一個可旋轉(zhuǎn)的第一夾爪401a以及一個與容納體21a共同設(shè)置在盤20上的第二夾爪402a。
附圖7A示出在初始位置的夾緊裝置,附圖7B示出在夾爪30Ia和40Ia旋轉(zhuǎn)之后。在附圖7A至7F中示出的夾緊裝置特別是對應(yīng)于附圖2A的設(shè)備10的左側(cè),即其分別配備給盤20a。在附圖2A右側(cè)的夾緊裝置(即設(shè)備10的第二盤20b)然而可以具有類似的夾緊>j-U ρ α裝直。
為了將軟管Ia夾緊,其在夾緊裝置的初始位置(附圖7C,類似于附圖2Α)特別是定位在容納體21a的槽21 Ia和夾爪402a之間。緊接著實現(xiàn)盤20a的旋轉(zhuǎn),從而軟管Ia被壓向槽211a和夾爪302a的夾緊側(cè) 3021,見附圖7D (對應(yīng)于附圖2B)。通過槽211a的V形構(gòu)造和夾爪402a的同樣U形或V形構(gòu)成的夾緊側(cè)4021a將軟管Ia定心。
現(xiàn)在實現(xiàn)夾爪301a的旋轉(zhuǎn),從而軟管Ia被在夾爪301a和302a之間壓縮,如在附圖7E中所示(見附圖2C)。緊接著實現(xiàn)盤20a朝向其初始位置往回旋轉(zhuǎn)并且實現(xiàn)夾爪401a的偏轉(zhuǎn),使得軟管Ia不僅在夾爪301a和302a之間而且在夾爪401a、402a之間被夾住(附圖7F,對應(yīng)于附圖2D)。
附圖8A至8F示出在附圖7A至7F中示出的夾緊裝置的一個變型,其特別是在根據(jù)附圖4A至4G的實施例的設(shè)備中可以實現(xiàn)。
類似于附圖7A和7B,附圖8A和8B示出夾緊裝置的基礎(chǔ)構(gòu)造,而附圖8C至8F示出在借助于夾緊裝置夾緊軟管時的步驟。如附圖7A至7F,附圖8A至8F涉及夾緊裝置,其配備給設(shè)備的一個盤20a。另外的盤20b的夾緊裝置然而可以類似地構(gòu)成。
與附圖7A至7F不同,夾爪301a和302a是“交換的”,即它們位于待夾緊的軟管的另外一側(cè)上,因此引導(dǎo)體22設(shè)計成不同的并且例如包圍嵌接軟管的一側(cè);見附圖8A。此外在容納體21a中的槽211a稍微不同地構(gòu)成,即具有至少近乎部分圓形的橫截面。同時夾爪402a的夾緊面4021a扁平地延伸,例如至少在槽211a的高度上是平面的。在附圖8C至8F中示出的夾爪和盤20a的定位對應(yīng)于在附圖7C至7F中的夾爪的定位。
附圖9A至9F和附圖1OA至IOF示出夾緊裝置的一個第三實施方式。附圖9A至9F示出用于具有相對較大的第一直徑的軟管的夾緊過程,附圖1OA至IOF示出用于具有相對于第一直徑較小的第二直徑的軟管的夾緊過程。
在該實施方式中夾爪如此設(shè)計,使得具有相對大的直徑的軟管也被全方位地可靠抓住。這由此獲得,即第一夾爪402a和第二夾爪302a在內(nèi)側(cè)上被較深地切槽,以便更好地容納軟管。具有大直徑的軟管由此被可靠保持在各夾爪之間,由此可以最小化或甚至避免軟管在夾緊在夾爪之間時在邊緣區(qū)域內(nèi)被壓出的危險。
根據(jù)另外一個實施方式,用于無菌連接軟管的設(shè)備這樣設(shè)置,使得其為了確定用于軟管焊接的焊接參數(shù)實施一個預(yù)焊接并且根據(jù)確定的參數(shù)實施進(jìn)一步的焊接。這使得可以將具有不同特征的、特別是具有不同直徑或壁厚度的軟管彼此焊接或考慮到在兩個夾緊裝置30a、30b、40a、40b上的各種不同的條件或狀態(tài)。
首先,將插入的軟管la、lb (見附圖4A)利用一個規(guī)定的力夾緊。厚的軟管與較薄的軟管相比在此利用較高的力夾緊。在此有利的是,在兩個軟管的端部以后連接時軟管在其軟管端部的區(qū)域內(nèi)具有相同或至少類似的外部尺寸,軟管端部可以被足夠適配地彼此壓靠。此外,利用較高的力夾緊較大的軟管阻止了這樣的缺點,即,產(chǎn)生高頻的振蕩回路不再被充分地補(bǔ)償,相應(yīng)的后果是較厚的軟管不再能被良好地加熱。
緊接著接通用于兩個軟管la、lb的高頻。在軟管通過高頻而在夾緊部段中液化之后,切斷用于相應(yīng)的軟管的高頻。在接通高頻直至軟管液化之間的時間分別對于軟管la、Ib進(jìn)行測量。軟管的液化度的測量在此分別經(jīng)由一個與電機(jī)連接的編碼器實現(xiàn),利用該編碼器可以測量第一夾緊裝置30a、30b的通過電機(jī)驅(qū)動的夾爪301a、301b的移位。通過這種液化,與在未液化的初始狀態(tài)相比,夾爪301a、301b可以進(jìn)一步相向運(yùn)動。如果夾爪業(yè)已以一個規(guī)定的位移相向運(yùn)動(例如以規(guī)定的百分比,例如在20%至30%之間的范圍內(nèi)),那么可以建立特定的液化度。經(jīng)由電機(jī)電流的測量可以附加地考慮到夾爪夾緊相應(yīng)的軟管la、lb所用的力。
緊接著,第二夾緊裝置的夾爪401a、402a和401b、402b至少部分打開,第二夾緊裝置類似于在附圖4D中然而沒有分離相應(yīng)的軟管,稍微遠(yuǎn)離第一夾緊裝置302a、301a和301b,302b運(yùn)動,其中相應(yīng)的軟管然而通過第一夾緊裝置30a、30b被保持并且也不被分離。緊接著第二夾緊裝置40a、40b重新抓住相應(yīng)的軟管,第一夾緊裝置30a、30b至少部分打開,并且第二夾緊裝置40a、40b朝向第一夾緊裝置30a、30b運(yùn)動,從而相應(yīng)的軟管朝向第一夾緊裝置30a、30b被推移穿過第一夾緊裝置30a、30b —個短的位移,通常幾個毫米,直至通過第一焊接過程產(chǎn)生的焊接位置從第一夾緊裝置30a、30b的區(qū)域中被推出并且重新達(dá)到類似于如附圖4C中的狀態(tài)。緊接著利用學(xué)習(xí)到的參數(shù)實現(xiàn)焊接過程。在這種情況下首先開始較長的焊接過程,使得兩個焊接過程近乎同時或優(yōu)選同時結(jié)束。對于兩個軟管部段IOOa和IOOb以后的連接必要的軟管端部液化度因此對于不同的軟管la、lb而言足夠精確地在同一時間點達(dá)到。
替代地同樣可能的是, 調(diào)節(jié)用于相應(yīng)的軟管la、lb的焊接過程,使得同時或幾乎同時實現(xiàn)足夠的液化。該調(diào)節(jié)可以如此實現(xiàn),即高頻的強(qiáng)度根據(jù)夾爪的位移進(jìn)行后續(xù)調(diào)節(jié)。利用這樣的調(diào)節(jié),也可以放棄如上所述的“預(yù)焊接”步驟。
驅(qū)動第二夾緊裝置40a、40b的夾爪401a、401b的電機(jī)也可以配備編碼器。這使得例如在考慮電機(jī)電流的情況下識別出軟管la、lb是否通過相應(yīng)的第二夾緊裝置被正確抓住。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)為,上述附圖的元件當(dāng)然在原理上可以以任意的相互組合使用。例如附圖3A至3F的運(yùn)動產(chǎn)生裝置與根據(jù)附圖4A至4G的設(shè)備的實施例一起使用。例如也可以考慮使用各種不同構(gòu)成的夾爪,例如第一盤20a配備根據(jù)附圖7A至7F的夾爪并且第二盤配備根據(jù)附圖8A至8F的夾爪。
附圖標(biāo)記清單
la、Ib 軟管
20a、20b可旋轉(zhuǎn)的盤
21a、21b 容納體
22弓丨導(dǎo)體
30a、30b第一夾緊裝置
40a,40b第二夾緊裝置
50運(yùn)動產(chǎn)生裝置
51 第一臂
52 第二臂
53旋轉(zhuǎn)點
55環(huán)形盤
56、57連接元件
IOOaUOOb第一軟管部段
IOlaUOlb第二軟管部段
211a、211b 槽
221a、221b 槽
301a,301b第一夾緊裝置的第一夾爪
302a,302b第一夾緊裝置的第二夾爪
303a、303b、4 03a、403b 臂
305a第一夾爪的夾緊面
306a第二夾爪的夾緊面
401a,401b第二夾緊裝置的第一夾爪
402a,402b第二夾緊裝置的第二夾爪
403a、403b 臂
511,521 連接裝置
512,513 上端部
514、515 下端部
1001a、IOOlb第一軟管部段的端部
302la、302Ib 夾緊側(cè)
4021a 夾緊側(cè)
4031a,4031b 貼靠面
5001,5002 凸起`
權(quán)利要求
1.一種用于無菌連接軟管的方法,具有下面的步驟: a)提供第一和第二軟管(la、lb); b)在使用加熱裝置的情況下分別加熱第一和第二軟管(la、lb)的分離區(qū)域; c)通過在軟管上施加拉カ和/或剪切カ將兩個軟管(la、Ib)機(jī)械分離,使得兩個軟管(la、lb)分別在被加熱的分離區(qū)域中分離成第一和第二軟管部段(100a、100b、101a、101b);并且 d)在軟管(la、lb)分離之后,建立第一軟管(la)的第一軟管部段(IOOa)的通過分離第一軟管構(gòu)成的端部(IOOla)與第二軟管(Ib)的第一軟管部段(IOOb)的通過分離第二軟管(Ib)構(gòu)成的端部(IOOlb)的機(jī)械接觸,其中, e)機(jī)械接觸的建立如此實現(xiàn),即,軟管部段(100a、100b)的端部(1001a、1001b)由于根據(jù)步驟b)的加熱在這些端部彼此進(jìn)行機(jī)械接觸時仍然具有這樣的溫度,使得它們在軟管分離之后在沒有附加加熱的情況下形成材料鎖合的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,用于分離軟管(la、Ib)的拉カ和/或剪切力通過相應(yīng)的軟管(la、Ib)的一部分的旋轉(zhuǎn)和/或平移產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,機(jī)械接觸的建立如此實現(xiàn),S卩,端部(1001a、1001b)在它們彼此進(jìn)行機(jī)械接觸時分別具有大于相應(yīng)的軟管部段(100a、100b)的材料熔點的溫度。
4.如上述權(quán)利要求 之一項所述的方法,其特征在于,在存在機(jī)械接觸的時間點和第一和第_■軟管(la、Ib)的分尚之間的時間間隔最聞為0.1s、特別是最聞0.05 s。
5.如上述權(quán)利要求之一項所述的方法,其特征在于,在第一軟管部段(100a、100b)的端部(1001a、1001b)之間的機(jī)械接觸的建立包括第一軟管(Ia)的第一軟管部段(100a)的至少一部分的旋轉(zhuǎn)和/或第二軟管(Ib)的第一軟管部段(IOOb)的至少一部分的旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,第一軟管(Ia)的第一軟管部段(100a)和/或第二軟管(Ib)的第一軟管部段(IOOb)的旋轉(zhuǎn)圍繞ー個旋轉(zhuǎn)軸線實現(xiàn),所述旋轉(zhuǎn)軸線至少近似地垂直于ー個平面延伸,第一軟管部段(100a、100b)至少部分沿著該平面延伸。
7.一種用于無菌連接軟管的設(shè)備,其特別是用于實施如上述權(quán)利要求之一項所述的方法,包含: 用于容納第一軟管(Ia)的第一容納裝置(20a); 用于容納第二軟管(Ib)的第二容納裝置(20b); 加熱裝置,其用于加熱在第一容納裝置(20a)上設(shè)置的第一軟管(Ia)的分離區(qū)域和在第二容納裝置(20b)上設(shè)置的第二軟管(Ib)的分離區(qū)域;和 分離裝置,其用于將第一軟管和第二軟管(la、lb)在被加熱的分離區(qū)域中分別分離成第一和第二軟管部段(100a、100b、101a、101b); 第一和第二容納裝置(20a、20b)分別設(shè)計成如此保持相應(yīng)的第一軟管部段(100a、100b),使得第一軟管部段至少部分地沿著ー個平面延伸,并且兩個容納裝置(20a、20b)的至少其中一個容納裝置圍繞ー個旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地支承,該旋轉(zhuǎn)軸線至少近似垂直于該平面延伸,并且 設(shè)備(10)如此設(shè)計,使得在第一和第二軟管(la、lb)分離之后第一軟管(Ia)的第一軟管部段(100a)的一個端部(1001a)能夠通過第一和/或第二容納裝置(20a、20b)圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)而與第二軟管(Ib)的第一軟管部段(IOOb)的一個端部(IOOlb)形成機(jī)械接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備,其特征在于,每個容納裝置(20a、20b)配備至少一個夾緊裝置(30a、30b)以用于夾緊在容納裝置上設(shè)置的軟管(la、lb)。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備,其特征在于,加熱裝置具有高頻電壓產(chǎn)生裝置,其分別與至少其中一個夾緊裝置(30a、30b)電連接并且設(shè)計成將高頻電壓導(dǎo)入相應(yīng)的夾緊裝置(30a、30b)中,以便在夾緊裝置(30a、30b)的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生電的高頻場,該高頻場加熱借助于夾緊裝置(30&、3013)夾緊的軟管(1&、113)的分離區(qū)域。
10.如權(quán)利要求8或9所述的設(shè)備,其特征在于,每個容納裝置(20a、20b)配備至少一個另外的夾緊裝置(40a、40b )以用于夾緊在容納裝置(20a、20b )上設(shè)置的軟管(la、Ib ),所述另外的夾緊裝置在相應(yīng)的容納裝置(20a、20b)上設(shè)置成在該容納裝置旋轉(zhuǎn)時一起旋轉(zhuǎn)。
11.如上述權(quán)利要求7至10之一項所述的設(shè)備,其特征在于,分離裝置具有運(yùn)動產(chǎn)生裝置(50)以用于產(chǎn)生第一和/或第二容納裝置(20a、20b)的運(yùn)動,通過第一和/或第二容納裝置(20a、20b)的運(yùn)動在第一和/或第二軟管上施加拉カ和/或剪切力,使得軟管在被加熱的分離區(qū)域中被分離成第一和第二軟管部段。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備,其特征在干,運(yùn)動產(chǎn)生裝置(50)具有與第一容納裝置(20a)連接的第一臂(51)和與第二容納裝置(20b)連接的第二臂(52),這兩個臂(51、52)如此彼此耦合,使得它們按照剪刀的形式能夠圍繞ー個共同的旋轉(zhuǎn)軸線(53)彼此相對旋轉(zhuǎn),從而在臂(51、52)旋轉(zhuǎn)時同樣產(chǎn)生容納裝置(20a、20b)圍繞該旋轉(zhuǎn)軸線(53)的旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備,其特征在干,運(yùn)動產(chǎn)生裝置(50)設(shè)計成用于產(chǎn)生第一和/或第二容納裝置(20a、20b)的平移。
14.如上述權(quán)利要求7至13之一項所述的設(shè)備,其特征在于,第一和/或第二容納裝置(20a、20b)分別設(shè)計成板狀的、特別是盤狀的。
15.如上述權(quán)利要求7至14之一項所述的設(shè)備,其特征在于,第一和/或第二容納裝置(20a、20b)分別具有容納體(21a、21b),該容納體在平行于旋轉(zhuǎn)軸線定向的ー側(cè)上具有凹部(211a,211b)以用于第一或第二軟管(la、lb)的插入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于無菌連接軟管的方法,具有下面的步驟a)提供第一和第二軟管(1a、1b);b)在使用加熱裝置的情況下分別加熱第一和第二軟管(1a、1b)的分離區(qū)域;c)通過在軟管上施加拉力和/或剪切力將兩個軟管(1a、1b)機(jī)械分離,使得兩個軟管(1a、1b)分別在被加熱的分離區(qū)域中分離成第一和第二軟管部段(100a、100b、101a、101b);并且d)在軟管(1a、1b)分離之后,建立第一軟管(1a)的第一軟管部段(100a)的通過分離第一軟管構(gòu)成的端部(1001a)與第二軟管(1b)的第一軟管部段(100b)的通過分離第二軟管(1b)構(gòu)成的端部(1001b)的機(jī)械接觸,其中,e)機(jī)械接觸的建立如此實現(xiàn),即,軟管部段(100a、100b)的端部(1001a、1001b)由于根據(jù)步驟b)的加熱在這些端部彼此進(jìn)行機(jī)械接觸時仍然具有這樣的溫度,使得它們在軟管分離之后在沒有附加加熱的情況下形成材料鎖合的連接。本發(fā)明還涉及一種用于無菌連接軟管的設(shè)備。
文檔編號A61M39/14GK103140259SQ201180045989
公開日2013年6月5日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月18日
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