BR122013031097B1 - Método para remoção de uma camada interna liberável de dentro de um conduto e aparelho para auxiliar a remoção de uma camada interna liberável de dentro de um conduto - Google Patents

Abstract

resumo patente de invenção: "método para remoção de uma camada interna liberável de dentro de um conduto e aparelho para auxiliar a remoção de uma camada interna liberável de dentro de um conduto". a invenção refere-se a conduto de polímero de fita fina (5) enrolado de forma espiral e método de formação, em que um filete de reforço helicoidal (8) é interposto adjacente às camadas de sobreposição de fita (5). ainda, um método de formação contínua de conduto enrolado de forma espiral em que uma camada sacrificial (17), de preferência, tendo um polímero de base diferente daquele do conduto, é primeiro aplicada ao molde antes do conduto ser formado sobreposto. 19921411v1 1/1 19921411v1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA REMOÇÃO DE UMA CAMADA INTERNA LIBERÁVEL DE DENTRO DE UM CONDUTO E APARELHO PARA AUXILIAR A REMOÇÃO DE UMA CAMADA INTERNA LIBERÁVEL DE DENTRO DE UM CONDUTO".

Pedido Dividido do BR122013023735-6, depositado em 09 de setembro de 2003.

Campo da Invenção A presente invenção refere-se aos componentes para circuitos de respiração e, em particular, a condutos para uso nas bordas de circuitos de respiração. A invenção também se refere a métodos de fabricação desses condutos.

Sumário da Técnica Anterior Na respiração assistida, particularmente em aplicações médicas, gases são fornecidos e retornados através de condutos. Esses condutos são, idealmente, leves e flexíveis para obter o mais alto nível possível de conforto para o paciente. Na técnica anterior, condutos de paredes finas são conhecidos, os quais incluem nervuras de reforço helicoidais ou anulares, que atuam para dar ao conduto melhor resistência ao esmagamento e ao aperto, ao mesmo tempo em que ainda permite que o conduto seja leve e flexível. Uma seção transversal da parede de um exemplo desse conduto é mostrada na figura 1. É vantajoso fabricar esse tipo de conduto como um processo contínuo. Na técnica anterior, isso é obtido pelo enrolamento espiral de uma fita fina de polímero (fita ou película) em um molde de modo que as bordas de camadas adjacentes se sobreponham por uma pequena quantidade. Um filete de polímero fundido é, então, aplicado através do topo da bordas de sobreposição, soldando-as e, simultaneamente, formando as nervuras de reforço helicoidais. Uma desvantagem com essa técnica de formação é a dificuldade de soldar diversas camadas adjacentes. Esse problema é especialmente grave quando paredes de condutos de múltiplas camadas devem ser formadas. Embora a combinação da aplicação de um filete fundido com outro processo de soldagem térmica secundária ou a aplicação do polímero ao molde como um plástico ainda fundido vá, de alguma maneira, aliviar essa dificuldade, essas soluções adicionam complexidade ao molde do tubo e podem ser difíceis de obter com paredes muito finas.

Sumário da Invenção É um objetivo da presente invenção proporcionar um conduto, com aplicação particular às bordas de um circuito de respiração, que pelo menos irá, de alguma maneira, aperfeiçoar o acima ou que pelo menos proporcionará ao público e ao profissional médico uma escolha útil e/ou proporcionar um método de fabricação de conduto que pelo menos irá, de alguma maneira, proporcionar ao público e fabricantes uma escolha útil.

Em um primeiro aspecto, a invenção pode ser plenamente considerada como consistindo em um método de formação contínua de conduto, compreendendo: aplicação contínua de pelo menos uma fita fina, cada uma tendo bordas laterais "dianteiras" e "traseiras", de forma espiral em torno de um molde, girando e avançando no dito conduto, com a borda dianteira de cada volta da fita sobrepondo a borda traseira de uma volta anterior da fita no molde e na borda traseira de cada volta que fica sob a borda dianteira de uma volta seguinte, enquanto, antes da referida sobreposição das referidas voltas, aplicação de um filete de plástico fundido ao longo da borda traseira exposta da volta aplicada mais recentemente no referido molde, de modo que um referido filete é interposto entre as referidas bordas traseiras e as referidas bordas dianteiras de sobreposição, e a referida porção de sobreposição se conforma ao contorno do referido filete, de modo que a referida borda de sobreposição encontre ou substancialmente encontre a referida fita de sobreposição em uma borda do referido filete.

Em um outro aspecto, o método de formação contínua de conduto pode incluir a etapa adicional de aplicação de um ou mais fios de aquecimento à borda traseira exposta da fita, antes da aplicação do filete, de modo que o filete encapsule o um ou mais fios de aquecimento na referida borda traseira.

Em um outro aspecto, a invenção pode ser plenamente considerada como consistindo em um método de formação contínua de conduto em que o molde inclui uma pluralidade de hastes giratórias espaçadas em torno de um eixo e atuando para suportar e avançar o conduto durante a formação, ainda compreendendo: primeira aplicação de uma camada sacrificial de plástico fino, em torno do referido molde, antes o referido conduto é formado no referido molde sobre o topo da referida camada sacrificial; e subsequente à formação do referido conduto, remoção da referida camada sacrificial do interior do referido conduto de parede fina, após o resfriamento.

Em um outro aspecto, a invenção pode ser considerada como consistindo em um conduto formado de acordo com um método, de acordo com qualquer um dos parágrafos precedentes.

Ainda em outro aspecto, a invenção pode ser plenamente considerada como consistindo em um conduto compreendendo: pelo menos uma fita plástica fina tendo uma borda lateral dianteira e uma traseira, a referida fita disposta de forma helicoidal com sua face substancialmente paralela com o eixo da hélice e, à parte de suas extremidades, a borda dianteira de cada volta da fita sobrepondo a borda traseira de uma volta anterior, e a borda traseira de cada fita ficando sob a borda dianteira de uma volta seguinte; um filete de reforço de plástico adjacente à referida borda traseira e interposto entre cada borda dianteira e traseira de sobreposição de tal modo que a referida borda de sobreposição encontre ou substancialmente encontre a referida fita de sobreposição em uma borda do referido filete.

Ainda em um outro aspecto a invenção pode ser plenamente considerada como consistindo em aparelho para a formação contínua de conduto, compreendendo: um molde para receber pelo menos uma fita plástica fina, o referido molde estirando a referida fita em torno e avançando a referida fita ao longo para procurar uma disposição helicoidal da referida fita, o passo da referida disposição helicoidal sendo um pouco menor do que a largura da referida fita; dispositivo para distribuir uma fita para o referido molde em uma primeira posição no referido molde; e dispositivo para distribuir, continuamente, um filete fundido para o referido molde em uma segunda posição menor do que um passo de volta a partir da posição de distribuição da referida fita, a referida segunda posição correspondendo a uma posição esperada da borda traseira de uma fita distribuída pelo referido dispositivo para distribuição de uma fita de tal modo que uma borda de sobreposição da fita encontre ou substancialmente encontre uma borda de sobreposição da fita em uma borda do referido filete.

Ainda em outro aspecto, a invenção pode ser plenamente considerada como consistindo em um aparelho para formar, continuamente, o conduto, compreendendo: um molde para recebimento da fita plástica, o referido molde es-tirando a referida fita em torno e avançando a referida fita ao longo, para procurar uma disposição helicoidal da referida fita, o passo da referida disposição helicoidal sendo um pouco menor do que a largura da referida fita; um primeiro dispositivo para distribuir uma primeira fita para o referido molde, em uma primeira localização; um segundo dispositivo para distribuir uma segunda fita ao referido molde, em uma localização subsequente à referida primeira fita; um dispositivo para distribuir, continuamente, um filete fundido para o referido molde em uma posição menor do que um passo de volta a partir da posição de distribuição da referida segunda fita, a referida posição correspondendo a uma posição esperada da borda traseira da referida segunda fita de tal modo que a referida borda de sobreposição encontre ou substancialmente encontre a referida fita de sobreposição em uma borda do referido filete.

Em um outro aspecto, a invenção pode ser plenamente considerada como consistindo em um método para remover uma camada interna liberável de dentro de um conduto, compreendendo: colocação do referido conduto, incluindo a referida camada interna em torno de um eixo alongado tendo uma fenda longitudinal; formação de uma vedação adequada em direção a uma primeira extremidade do referido eixo, efetiva para o conduto a fim de pelo menos vedar substancialmente a referida fenda, a partir das proximidades, à parte da outra extremidade do referido eixo; aplicação de sucção à referida fenda; iniciação da liberação da referida camada interna do referido conduto; remoção do referido conduto do referido eixo após a referida camada interna ser liberada do referido conduto.

Em um outro aspecto, a invenção pode ser plenamente considerada como consistindo em um aparelho para auxiliar a remoção de uma camada interna liberável de dentro de um conduto, compreendendo: um eixo alongado tendo uma fenda longitudinal; um dispositivo de vedação efetivo para fazer uma vedação adequada entre a referida camada interna e o referido eixo, em direção a uma primeira extremidade do referido eixo; um dispositivo para aspirar gases da referida fenda e liberar a referida camada interna do referido conduto.

Para aqueles versados na técnica à qual a invenção se refere, muitas mudanças na construção e concretizações e aplicações amplamente diferentes da invenção serão sugeridas por si, sem afastamento do escopo da invenção, como definido nas reivindicações anexas. As exposições e as descrições aqui são puramente ilustrativas e não são destinadas a serem limitativas em qualquer sentido.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista em elevação lateral seccional transversal de uma parede de um conduto de acordo com uma concretização da técnica anterior; A figura 2 é uma vista em elevação seccional transversal de uma parede de um conduto de acordo com uma concretização da presente invenção. A figura 3 é uma vista plana de um dispositivo formador de conduto para formar um conduto reforçado de acordo com uma outra concretização da presente invenção, tal como o conduto representado na figura 2. A figura 4 é uma vista em elevação seccional transversal de uma parede de conduto mostrando uma superfície interna áspera, resultante da tira não seguir, completamente, o contorno do filete fundido. A figura 5 é uma vista em elevação lateral de um conduto de a-cordo com uma outra concretização da presente invenção, incluindo roscas externas axiais de reforço. A figura 6 é uma vista plana de um dispositivo formador de conduto para formar um conduto reforçado de acordo com uma concretização da presente invenção, tal como o conduto representado na figura 5. A figura 7 é uma vista lateral seccional transversal de uma parede de conduto de acordo com uma outra concretização da presente invenção, incluindo um par de fios aquecedores dentro da parede do conduto. A figura 8 é uma vista plana de um dispositivo formador de conduto para formar o conduto representado na figura 7. A figura 9a é uma seção transversal de uma tira ou fita ilustrando a montagem de uma tira pré-formada, incluindo um par de fios aquecedores de acordo com uma outra concretização da presente invenção. A figura 9b é uma vista seccional transversal da fita pré-formada da figura 9a, mostrada montada. A figura 10 é uma vista seccional transversal de uma parede de conduto, incluindo um par de fios aquecedores formados da fita pré-formada mostrada na figura 9b. A figura 11 é uma vista em elevação seccional transversal de uma parede de conduto mostrando um defeito causado pelo filete circulando entre camadas adjacentes de sobreposição. A figura 12 é uma vista plana de um aparelho para remoção da camada sacrificial. A figura 13 é uma vista plana do aparelho da figura 12, mostrada com um conduto sobreposto.

Descrição Detalhada A presente invenção refere-se a condutos de respiração em geral e em particular a métodos aperfeiçoados de formação de condutos enrolados espirais de película fina (tira ou fita). Consequentemente, a presente invenção encontra aplicação em condutos de respiração fabricados de uma variedade de materiais, que podem incluir materiais respiráveis e/ ou não respiráveis (materiais respiráveis sendo capazes de transmitir vapor d'água, mas não água no estado líquido).

Na respiração assistida, particularmente em aplicações médicas, gases tendo altos níveis de umidade relativa são fornecidos e retornados através de condutos de um tamanho relativamente restrito. O acúmulo de condensação na parede interna do conduto é um resultado potencial dessa alta umidade. A finalidade de incluir uma região ou regiões respiráveis na parede do conduto é permitir a difusão de vapor d'água da borda expiratória do circuito de respiração ao longo do seu curso. Isso pode reduzir o acúmulo de condensação dentro da borda expiratória através da secagem dos gases umedecidos durante seu fluxo através da borda expiratória. Isso, além disso, reduz a umidade dos gases que chegam no equipamento ancilar, tal como filtros, ventiladores e semelhantes, reduzindo o risco de acumulação de condensação, assim, aperfeiçoando sua operação ou aliviando os efeitos prejudiciais potenciais. O material respirável preferível é um poliéster hidrofílico formado em uma película ou fita lisa homogênea. Foi verificado que esse material é particularmente adequado para produções de películas finas, tendo uma espessura de parede de menos do que, aproximadamente, 50 mícrons e, portanto, encontram adequabilidade particular nos métodos de fabricação da presente invenção. Será apreciado que outros materiais respiráveis também podem ser adequados para a formação de condutos respiráveis. Esses materiais respiráveis podem ser respiráveis devido a sua composição, estrutura física ou uma combinação das mesmas.

As concretizações a seguir serão descritas com referência particular à construção de parede de película fina respirável de materiais, tais como aqueles referidos acima. Será apreciado, porém, que nas concretizações descritas a seguir o material usado para formar as paredes de conduto pode ser respirável ou não respirável e também pode incluir combinações de materiais respiráveis e não respiráveis. Também será apreciado para as concretizações descritas a seguir que a(s) película(s) fornecida(s) para o molde podem ser fornecidas como uma fita lisa pré-formada enrolada em um carretei ou podem ser fornecidas, alternativamente, de modo direto para o molde a partir de um extrusor. Cada uma dessas opções pode ter vantagens e desvantagens associadas, que serão discutidas mais tarde. Também será apreciado por aqueles versados na técnica que os materiais fornecidos para o molde podem requerer um número de tensionadores e/ ou roletes de guias a fim de posicionar os materiais precisamente e proporcionar a tensão necessária.

Como um corolário de custo de material, é preferido que a parede do conduto seja fabricada para ter uma espessura de parede relativamente baixa, tanto que a membrana da parede do conduto pode ser insuficientemente forte para ser auto-sustentada. Elementos de reforço espirais ou helicoidais, portanto, são proporcionados como parte da membrana tubular para proporcionar suporte. Os elementos (filetes) helicoidais ou espirais de sustentação são formados de materiais poliméricos e podem ser do mesmo material usado na parede do conduto ou qualquer outro material plástico compatível.

Fazendo referência à figura 1, a disposição de um conduto de respiração flexível conhecido na técnica é mostrada. Fazendo referência à figura 2, um corte transversal de parede de borda de circuito de respiração é mostrado com uma parede de película fina flexível. A película ou fita fina é disposta em uma espiral ou hélice de modo que as porções de borda de camadas adjacentes se sobrepõem e forma a parede de um tubo. Interposto nas bordas de sobreposição de voltas adjacentes de fita está um filete de material polimérico ligado com as porções de sobreposição da fita, vedando a junção entre voltas e formando um tubo contínuo. A costura é formada entre a borda de uma primeira camada de película e a borda de uma segunda camada adjacente de película, que é colocada sobre o topo do filete polimé-rico enquanto o filete está fundido. A camada de sobreposição de película, porque é tão fina, segue intimamente o contorno do filete e resulta em uma parede de conduto interna lisa. É desejável que a fita seja suficientemente flexível, pelo menos lateralmente, para se conformar ao longo de sua porção de sobreposição ao contorno do filete, de modo que a fita de sobreposição pode encontrar ou encontrar substancialmente a fita que fica por baixo na borda do filete.

As figuras anexas mostram pequenas folgas ou espaços entre o filete de reforço e a porção de sobreposição da fita. Deve ser compreendido que esses espaços está presentes para fins de ilustração apenas, a fim de diferenciar o filete da camada de sobreposição nos diagramas. Na prática, a camada de sobreposição se conforma ao filete e se liga, sem formar grandes folgas ou bolhas.

Um exemplo de aparelho de formação contínua adequado para fabricação do tubo de respiração de acordo com uma primeira concretização da presente invenção descrita na figura 2 é mostrado na figura 3. O aparelho inclui um molde 1, de preferência, de um tipo conhecido incluindo uma pluralidade de hastes giratórias dispostas em torno de uma haste de suporte central. As hastes se estendem de e são giradas por uma caixa de engrenagens dentro de um estoque de máquina 2. Pelo menos na região de formação do tubo, as hastes giratórias seguem um curso helicoidal. O ângulo de inclinação longitudinal das hastes em relação à haste de sustentação controla o ângulo de inclinação longitudinal do tubo que está sendo formado. Um e-xemplo dessa máquina é um mandril de tubulação espiral disponível de OL-MAS SRL, da Itália. O tubo que está sendo formado no molde é girado e avançado na direção da seta 3 pelo movimento das hastes giratórias. A velocidade de avanço do molde é selecionada em relação à velocidade rotacional de modo que o passo da colocação helicoidal da tira ou fita no molde 1 é um pouco menor do que a largura da tira de modo que voltas adjacentes se sobrepõem estreitamente. Um primeiro extrusor 4 fornece uma tira ou fita 5 de materiais poliméricos de película fina com uma largura preferida de, aproximadamente, 10 milímetros. Será prontamente compreendido que a variação dessa largura e tamanho de fita preferidos de sobreposição é possível, a fim de obter filetes de reforço ou condutos tendo passos e/ ou dimensões variáveis. A fita 5 deposita no molde 1 em um modo helicoidal pela ação do molde. O passo da disposição helicoidal da fita 5 é ligeiramente menor do que a largura de fita 5 e resulta na sobreposição preferida de, aproximadamente, 2,5 milímetros. A deposição helicoidal da fita 5 forma a parede 6 do conduto.

Um extrusor 7 extruda um filete 8 de material polimérico fundido ou semifundido. O filete fundido 8 deposita entre as porções de sobreposição da voltas adjacentes da fita 5 e é suficientemente aquecido para soldar as tiras de fita 5. Na concretização preferida da presente invenção, as dimensões do filete fundido 8 têm, aproximadamente, 2,5 milímetros de largura e 1,5 milímetro de altura. O conduto formado de acordo com uma concretização preferida tem um diâmetro interno aproximado de 19 milímetros, embora seja apreciado que os métodos da presente invenção podem ser adequados para a formação de condutos tendo paredes finas, independente do diâmetro do conduto ou das dimensões do filete de reforço.

Para condutos de parede respiráveis, a espessura da película ou fita respirável 5 deve ser grossa o bastante de modo que o conduto não se torne frágil demais em uso, mas também deve ser fino o bastante de modo que a parede do conduto seja suficientemente respirável. Foi verificado que com copolímeros em bloco de poliéster, tais como aqueles descritos acima, uma espessura de parede entre 15 e 35 mícrons satisfará essas exigências. A espessura de parede preferida para condutos respiráveis de acordo com a presente invenção é, aproximadamente, 25 mícrons. Foi verificado que uma espessura de parede de 25 mícrons proporciona um equilíbrio útil entre a capacidade de respiração, flexibilidade e resistência. A espessura de parede para proporcionar um compromisso ótimo de propriedades, finalmente, dependerá do material específico empregado. A esse respeito, os materiais e dimensões preferidos referidos na descrição são ilustrativos e não são destinados a serem limitativos de maneira alguma.

Durante a fabricação contínua de condutos de respiração de a-cordo com o método descrito acima, foi verificado que os problemas de superaquecimento podem ocorrer, quando a película fina (quer respirável ou não) é usada nas paredes do conduto. Ainda, a ação das hastes helicoidais girando e avançando o conduto, pode encolher ou mesmo danificar a fita fina depositada no molde e pode reduzir a qualidade de acabamento do conduto. A temperatura do mandril é elevada pela aplicação contínua do filete fundido, o que também pode resultar no superaquecimento da película fina e aderência ao mandril ou hastes giratórias, fazendo com que a qualidade da parede do conduto sofra e/ ou interrompendo o processo de formação. A fim de vencer esses problemas potenciais, foi verificado que uma camada sacrifici-al, enrolada no mandril em um padrão de hélice de sobreposição antes da aplicação da película reduz esses problemas e aumenta a qualidade do conduto produzido. A fim de realizar essa tarefa, a camada sacrificial da tira é significativamente mais rígida comparado à parede de conduto e não deve aderir permanentemente ao mandril ou ao interior da parede de conduto. Foi verificado que um material tal como polipropileno orientado biaxialmente é adequado, idealmente, para a camada sacrificial. Será apreciado que muitos materiais alternativos tendo um polímero de base diferente daquele da parede do conduto também pode ser adequado. A espessura preferida da camada sacrificial de polipropileno está entre aproximadamente 20 e 60 mícrons.

Fazendo referência à figura 3, uma camada sacrificial 17 é enrolada do carretei 16 no molde antes da tira respirável extrudada 5. O calor do filete fundido aplicado pode soldar as camadas de sobreposição de camada sacrificial uma à outra, mas não resulta em qualquer ligação significativa entre a camada sacrificial e a parede do conduto. Alternativamente, um processo de soldagem térmica secundário pode ser empregado para soldar as camadas de sobreposição da tira sacrificial antes que o conduto seja formado sobreposto. A camada sacrificial pode desempenhar muitas funções van- tajosas adicionais tais como aquelas descritas abaixo: 1. A camada fictícia protege as hastes giratórias dispostas de forma helicoidal no mandril para que não fiquem sujas pelo plástico fundido. 2. A camada sacrificial aumenta a estabilidade do processo e pode ajudar a impedir as camadas de sobreposição que formam a parede do conduto de deslizar e se mover em relação uma à outra. 3. A camada sacrificial proporciona uma barreira protetora entre bordas agudas ou pequenas protuberâncias no mandril ou hastes giratórias e a película ou fita. 4. A camada sacrificial protege a película fina das temperaturas operacionais mais altas do mandril e reduz o superaquecimento da película.

Será prontamente apreciado por aqueles versados na técnica que os benefícios derivados da aplicação de uma camada sacrificial no mandril antes de formar um conduto não estão limitados apenas ao acúmulo de material e à construção em que o filete de reforço helicoidal é interposto nas camadas de sobreposição. A camada de polipropileno pode ser removida facilmente da parede interna do produto de conduto acabado após o resfriamento, visto que ela não se liga significativamente ao conduto. Meios adicionais, tais como resfriamento de água do mandril também podem ser proporcionados para reduzir o superaquecimento.

Um método de remoção de uma camada interna liberável (por exemplo, a camada sacrificial (17) de dentro de um pedaço de conduto 37, subsequente à formação do conduto, será descrito com referência às figuras 12 e 13. Um eixo 39 é proporcionado tendo uma forma cilíndrica substancialmente oca de um comprimento maior do que o comprimento do produto de conduto desejado. O eixo 39 tem uma fenda longitudinal 40 e fica em canti-léver do estoque 42. A fenda do eixo 39 está em conexão de fluido com uma fonte de sucção ou vácuo 38 através do estoque 42. O diâmetro externo do eixo é, de preferência, menor do que o do conduto 37. Uma região afunilada de ressalto 41 é proporcionada na extremidade embutida do eixo 39, a fim de permitir que uma vedação efetiva seja formada entre a camada interior e a porção de ressalto, quando a sucção é aplicada. Alternativamente, a vedação pode ser formada entre o eixo e o lado de fora do conduto. O efeito é vedar (na medida do necessário) pelo menos o interior da camada interna liberável das proximidades.

Em uso, e a fim de remover a camada sacrificial 17 da camada interna do conduto 37, sem danificar a parede do conduto, o conduto (incluindo a camada sacrificial) é colocado sobreposto ao eixo, conforme mostrado na figura 13. Uma extremidade do conduto é deslizada sobre a porção de ressalto 41 do eixo 39 formando uma vedação adequada. A outra extremidade do conduto é puxada de volta em uma direção axial de modo que o conduto é contraído, conforme mostrado na região 42, expondo e separando a porção extrema da camada sacrificial 17 do conduto. A fonte de vácuo 38 aplicada ao espaço interior do eixo, leva a um diferencial de pressão entre o interior e o exterior da camada interna onde se separou do conduto. Isso impele a camada interna no eixo, e na fenda, e a separação se propaga ao longo do comprimento da seção do conduto, aspirando a camada sacrificial da parede interna do conduto 37. A porção da camada sacrificial 17 imediatamente oposta à fenda 40 é aspirada de modo que ela se projeta no interior do eixo. Pode ser necessário iniciar esse processo de liberação na extremidade oposta (extremidade livre do eixo) da camada sacrificial 17 manualmente (trazendo a porção extrema separada da camada interna adjacente à fenda. O filete de reforço helicoidal 43 impede o próprio conduto de ser puxado para a fenda 40). Após a liberação da camada sacrificial da parede interna do conduto 37, o conduto pode ser facilmente removido através do deslizamento do mesmo para fora do eixo. A remoção do vácuo do eixo permite a remoção da camada sacrificial restante mais facilmente. A aplicação do filete fundido entre as camadas de sobreposição da tira, em lugar de através do tubo das camadas de sobreposição, pode aperfeiçoar a qualidade da solda, visto que ambas as camadas que devem ser soldadas estão em contato físico com o filete fundido. Essa forma de colocação também pode reduzir os problemas de superaquecimento através da redução da temperatura necessária para ligar, adequadamente, o filete fundido. Quando o método de formação da técnica anterior mostrado na figura 1 é empregado para fabricar condutos de película ou fita muito fina (por exemplo, tendo uma espessura de parede menor do que, aproximadamente, 50 mícrons), produzindo, consistentemente, uma superfície de alta qualidade dentro do conduto, verificou-se ser problemático. A figura 4 e a figura 11 ilustram alguns problemas potenciais que podem ocorrer durante a produção do conduto resultando em alisamento inferior da parede. A qualidade do acabamento da superfície para a superfície interna de um circuito de respiração é importante, porque as superfícies internas ásperas podem atrapalhar o fluxo de gases e podem fazer com que mais condensação se acumule no conduto. Uma porção projetante ou com flape 33 pode resultar, se a camada de película que fica por baixo não estiver completamente ligada ao filete fundido. Esse problema pode ocorrer se a porção de película que fica por baixo for demasiado larga ou posicionada no molde incorretamente. De modo similar, o extravasamento de filete fundido 35 pode resultar em uma protuberância ou defeito 34, se a porção subjacente 36 da camada subjacente não se estender o suficiente sob o filete. Pequenos vazios 9 ou ondulações podem resultar entre tiras adjacentes de fita, se a película não se conformar rigorosamente ao contorno do filete fundido. Isso pode ocorrer se a fita fina não for suficientemente flexível. Por essa razão, a técnica de construção da presente invenção é especialmente adequada para condutos fabricados da película fina flexível. A película fina é altamente flexível e capaz de se conformar rigorosamente à forma da nervura elevada do filete fundido 8 aplicado durante fabricação. Através da colocação muito próxima do filete e do enrolamento em torno do filete, a película fina mantém uma superfície interna lisa no produto de conduto acabado. Um outro defeito 44 é mostrado onde a porção de sobreposição da camada sobrepõe o filete demais. O filete fundido também circulará para encher vazios ou ondulações entre o assentamento, resultando em uma parede de conduto lisa. Será apreciado que o corte transversal da parede de conduto mostrado na figura 2 e na figura 11 é ilustrativa e não deve ser interpretado estritamente em relação ao espaço mostrado entre o filete e as camadas de parede de conduto. A aplicação de uma camada sacrificial no molde antes que a parede do conduto seja formada é especialmente adequada ao método de formação de conduto em que o filete fundido é aplicado entre as camadas de sobreposição. A presença da camada sacrificial assegura que as hastes giratórias dispostas de forma helicoidal no molde não se tornam sujas pelo polímero fundido.

Por todos os diagramas, o filete de reforço helicoidal é mostrado como tendo uma seção transversal substancialmente semicircular. Contudo, é considerado que a forma seccional transversal real do filete de reforço pode variar. Por exemplo, a presença e a espessura da película que sobrepõe o filete de reforço podem afetar forma do filete de reforço, achatando o filete, resultando em uma seção transversal menor arredondada e mais quadrada ou retangular. Ainda, podem ser empregados roletes para moldar o filete. O filete de reforço semicircular mostrado nos desenhos anexos é puramente ilustrativo e não se destina a ser limitativo, de modo algum.

Foi verificado que os condutos de respiração formados de acordo com a primeira concretização preferida descrita acima são extremamente leves, flexíveis e proporcionam boa resistência ao esmagamento. Contudo, condutos tendo paredes muito finas podem ter uma resistência reduzida à deformação axial e/ ou ao estiramento. Devido à tira fina usada para formar as paredes do conduto, o produto resultante pode ser propenso à expansão e/ ou contração ao longo do eixo do conduto. Em uso, forças axiais que se originam da respiração do paciente são capazes de produzir extensão/ contração axial ao longo do comprimento do conduto. A fim de aperfeiçoar a rigidez axial desses condutos de respiração, uma outra concretização será descrita agora.

Em uma outra concretização mostrada na figura 5, uma pluralidade de roscas de reforço 10, estendendo-se pelo comprimento da parede e espaçadas em torno do perímetro do tubo são alinhadas paralelas umas às outras e substancialmente paralelas ao eixo geométrico maior do conduto. As roscas 10 são suportadas pelo filete helicoidal 11, com as roscas abrangendo os espaços entre voltas do filete helicoidal. Nesta concretização pode ser desejável escolher as roscas de reforço (material, calibre, tipo e número) de modo que as roscas sejam suficientemente rígidas para melhorar a capacidade dos condutos para resistir ao arqueamento sob pressões internas transitoriamente reduzidas, que poderíam ser esperadas durante a respiração do paciente. O arqueamento não restringido ou excessivo das roscas pode resultar em níveis inaceitáveis de contração e/ ou extensão axial do conduto. As roscas axiais 10 podem ser fibras fiadas ou trançadas ou mono-filamentos estirados ou extrudados ou outras formas equivalentes. Reforço contra a tração pode ser proporcionado por fibras trançadas ou fiadas enquanto reforço compressivo e/ ou flexural pode ser proporcionado por mono-filamentos estirados ou extrudados.

Um método de formação do tubo de acordo com a concretização da figura 5 é descrito com referência ao aparelho mostrado na figura 6. Em particular na máquina da figura 6, o tubo 12 é formada por envolvimento he-licoidal de uma fita ou tira pré-formada de polímero 13 em um molde giratório 14. A tira 13 se desenrola do carretei 15. De maneira análoga àquela descrita previamente para a primeira concretização preferida, uma camada sacrifi-cial de polipropileno 17 é enrolada em uma hélice de sobreposição no molde 14 do carretei 16. A camada sacrificial 17, entre o mandril e o conduto que está sendo formado, permite que a película extremamente fina seja protegida do mandril e das altas temperaturas operacionais. O tubo que está sendo formado no molde é girado e avançado na direção da seta 3. A velocidade de avanço do molde é selecionada em relação à velocidade rotacional de modo que o passo da colocação helicoi-dal da tira ou fita no molde 14 é um pouco menor do que a largura da tira de modo que voltas adjacentes se sobrepõem estreitamente. Um extrusor 18 extruda um filete 19 de material polimérico fundido. O filete fundido 19 se deposita entre as porções de sobreposição da voltas adjacentes da fita 13 e é fundido suficientemente para soldar as tiras de fita 13. O filete fundido se torna o reforço helicoidal para o conduto acabado.

Uma cabeça de colocação de roscas girável livremente 20 está localizada sobre o molde, após o extrusor de filetes 18. A cabeça rotativa 20 conduz uma pluralidade de carretéis 21 sustentando roscas de reforço. A cabeça 20 é girável por meio de um motor elétrico e correia de transmissão 22 e 23, respectivamente. A cabeça 20, de preferência, é girada em uma velocidade sincronizada com a velocidade de rotação efetiva do produto 12. O avanço do tubo ao longo do molde 14 puxa a rosca 24 dos carretéis 21 para serem colocadas como as roscas paralelas 10 no lado de fora do filete de reforço 19. Outra rosca 25 é puxada do carretei 26 e enrolada no topo do molde das roscas longitudinais 10, colocadas pela cabeça de colocação de roscas 20. A rosca 25 é colocada no molde em um padrão helicoidal de modo que a rosca fica entre o filete helicoidal de polímero fundido extrudado do extrusor 18. A finalidade da rosca 25 é proporcionar um meio temporário de fixação da pluralidade de roscas longitudinais em posição em preparação para a fixação permanente. Um segundo extrusor 27 extruda um segundo filete de material polimérico fundido 28 e deposita o mesmo sobre a pluralidade de roscas de reforço 10 e diretamente no topo do primeiro filete de reforço 19 e liga. O segundo filete de polímero fundido intercala a pluralidade de roscas longitudinais entre si e a primeira nervura de reforço formada pelo filete de polímero 19. A rosca 25, porém, fica entre esses filetes de reforço de sobreposição e não se torna permanentemente ligado à parede de conduto, permitindo que seja removida. A rosca 25 pode ser descartada ou retirada do molde em uma posição subsequente à aplicação do segundo filete de reforço 28 e enrolada em um carretei para reutilização.

Esta concretização da invenção proporciona borda de circuito de respiração reforçada contra esmagamento pelo filete helicoidal e contra extensão longitudinal pelas roscas axiais 10, bem como proporcionando um conduto de respiração tendo todas as vantagens da primeira concretização preferida. As roscas de ligação 10 também proporcionam uma vantagem adicional através da redução do contato direto entre o usuário/ ambiente e a superfície do tubo, portanto, a redução do risco de perfurações e danos. As roscas, efetivamente, proporcionam uma barreira adicional contra danos potenciais em torno da parede do conduto. Será apreciado que o método precedente de reforço de um conduto não está limitado aos condutos em que o filete de reforço helicoidal é interposto entre as camadas de sobreposição.

Um outro componente de circuito de respiração ao qual a presente invenção pode ser aplicada é suportes de cateteres. Um suporte de cateter faz a ligação entre um componente de interface do paciente, tal como um bocal, uma máscara nasal ou tubo endotraqueal e as duas bordas do circuito de respiração. A conexão com as bordas duplas do circuito de respiração é, em geral, através de um conector em estrela. A extrema flexibilidade dos tubos de paredes muito finas fabricados de acordo com os presentes métodos, torna-os particularmente úteis em um componente de suporte de cateter.

Será apreciado que, com todos os métodos de formação descritos envolvendo o enrolamento de uma fita ou tira estreita para criar um tubo, será possível enrolar duas ou mais fitas ou películas simultaneamente no molde de modo que as voltas criadas por cada fita são interpostas por voltas de outras fitas, sobreposição de bordas e sendo ligadas juntas por uma nervura helicoidal extrudada interposta. Por exemplo, um par de fitas pode ser colocado como uma hélice dupla. Isso requerería uma multiplicação no número de estações de formação associadas com o enrolamento nos componentes do tubo ou conduto. Ainda é considerado que, para métodos onde uma fita pré-formada é fornecida a um molde, a fita pode ser proporcionada como um laminado tendo uma camada de película fina e uma camada de reforço a ela ligada. Onde a camada de película fina é uma camada respirá-vel, a camada de reforço também é permeável e permite a passagem de vapor d'água.

Uma outra concretização da presente invenção é considerada onde os condutos de respiração de parede fina são fabricados de maneira similar como descrito acima, mas, onde a parede de conduto também contém, de preferência, pelo menos um fio condutor fino. Um par de fios pode ser incluído a fim de proporcionar um meio para aquecimento do conduto e ou para conduzir sinais elétricos para os sensores ou transdutores. Os condutos aquecidos podem reduzir o acúmulo da condensação no conduto e também pode oferecer um meio para manutenção da temperatura dos gases umedecidos que circulam através do conduto. Os condutos aquecidos são mais frequentemente usados apenas no braço de inspiração de um circuito de respiração, mas também podem ser usados no braço de expiração. Os condutos de paredes aquecidos também podem ser componentes de circuitos co-axiais (unibordas), ou ser usados em aplicações de bordas simples, tais como para terapia de CPAP. Nesses condutos de respiração onde o braço de inspiração inclui fios aquecedores, os conectores correspondentes em pelo menos uma extremidade do conduto incluirão uma conexão elétrica adequada para conexão com a fonte de gases umedecidos, a fim de fornecer energia elétrica para os fios aquecedores do conduto. Fazendo referência à figura 7, um conduto de respiração é mostrado incluindo um par de fios aquecedores 31, embutidos no filete de reforço helicoidal.

Um método de formação de um conduto de acordo com esta concretização da presente invenção incluindo um par de fios aquecedores será descrito agora com referência à figura 8. O método é similar ao método previamente descrito e ilustrado na figura 3, mas um estágio adicional é requerido para colocar um par de fios paralelos entre as voltas de sobreposição adjacentes de película na área de borda da película que se tornará a costura. Um par de fios 31 é fornecido de dois carretéis 29 e 30. Os fios são colocados no topo da primeira volta de película, em direção à borda, após ela ser colocada no molde, mas antes que o filete fundido seja aplicado. A figura 8 mostra um par de fios aquecedores 31 em detalhes escondidos sob o filete fundido 8. O filete fundido 8 é, então, colocado sobre os fios no topo da primeira camada de película, antes que a volta de sobreposição seguinte de película se enrole em torno do molde e complete o tubo. Será apreciado que cada uma das películas, fio(s) de aquecimento e filete de reforço pode ser aplicado em um plano diferente a fim de obter a colocação espacial desejada. O conduto resultante é mostrado na figura 7 e é similar à concretização anterior mostrada na figura 2, mas inclui um par adicional de fios a-quecedores embutidos no filete de reforço helicoidal da parede de conduto. Nesta concretização, uma camada sacrificial 17 também pode ser enrolada na hélice de sobreposição no molde a partir do carretei 16. A camada sacrifi-cial 17 pode ser uma camada de polipropileno ou algum outro material que não se soldará à parede do conduto. A camada sacrificial 17 entre o mandril e o conduto que está sendo formado permite que a película extremamente fina seja protegida da temperatura operacional mais alta do mandril e alivia o superaquecimento da película.

Um outro método de formação de um conduto de acordo com a presente invenção incluindo um par de fios aquecedores será agora descrito. O método acima de formação de um conduto descreve um processo em linha para enrolamento de um par de fios aquecedores na parede do conduto. É considerado que um par de fios aquecedores pode ser incluído em uma fita pré-formada que, então, será usada para formar as paredes do conduto em um método similar àquele descrito acima e ilustrado na figura 3. As figuras 9a e 9b mostram vistas seccionais dessa fita que está sendo formada pela colocação de um par de fios paralelos uma distância x de uma borda da fita. O comprimento x da fita entre os fios e a borda é, então, dobrado no resto da fita de modo a encerrar o par de fios paralelos, conforme mostrado pela seta 32. Um processo de soldagem térmica secundário pode, então, ser empregado para ligar a porção dobrada de fita de modo a embutir, permanentemente, os fios paralelos. Será apreciado, porém, que um processo de soldagem térmica secundário pode não ser necessário, se a fita extrudada for fundida ou semifundida quando a dobra ocorre. Nesse caso, as duas regiões de camada fundida, quando dobradas e comprimidas juntas se ligarão.

Essa fita dobrada pré-formada, incluindo fios embutidos, pode, então, ser enrolada em carretéis e fornecida a um processo de formação de condutos, tal como aquele descrito previamente e ilustrado na figura 3 para produzir um conduto de respiração com um par de fios de aquecimento integrais. A figura 10 mostra a composição de um conduto de respiração formado por essa concretização da presente invenção. A porção de película fina em se enrola sobre o filete de reforço e a volta adjacente no molde é apenas uma camada espessa e, portanto, é capaz de se conformar ao contorno do filete de reforço. Um tubo formado de acordo com esta concretização da presente invenção, portanto, é capaz de manter todas as vantagens das concretizações preferidas previamente descritas, ao mesmo tempo tendo a vantagem adicional de que um aparelho de formação conforme descrito na figura 3 pode ser empregado para fabricar um conduto incluindo fios aquecedores embutidos sem modificação substancial no aparelho de formação. Nesse caso, o extrusor 4 é substituído por um carretei de fita dobrada pré-formada tal como mostrado na figura 9b e fornecido ao aparelho de formação.

Claims (3)

1. Método para remoção de uma camada interna liberável (17) de dentro de um conduto (37) compreendendo: colocação do referido conduto, incluindo a referida camada interna em torno de um eixo alongado (39) tendo uma fenda longitudinal (40), caracterizado pelo fato de o referido método ainda compreender; formação de uma vedação adequada em direção a uma primeira extremidade (41) do referido eixo (39), efetiva para o conduto a fim de pelo menos vedar substancialmente a referida fenda (40), a partir das proximidades, à parte da outra extremidade do referido eixo (39); aplicação de sucção à referida fenda (40); iniciação da liberação da referida camada interna (17) do referido conduto; remoção do referido conduto do referido eixo (39) após a referida camada interna (17) ser liberada do referido conduto.

2. Método para remover uma camada interna liberável (17) de dentro de um conduto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a referida etapa de iniciação incluir a impulsão da referida camada interna (17) em uma posição rumo à referida outra extremidade do referido eixo (39) na referida fenda (40), a referida impulsão formando uma vedação adequada entre o referido eixo (39) e a referida camada (17).

3. Aparelho para auxiliar a remoção de uma camada interna liberável (17) de dentro de um conduto (37), compreendendo: um eixo alongado (39) tendo uma fenda longitudinal (40), caracterizado pelo fato de o referido aparelho ainda compreender: um dispositivo de vedação efetivo para fazer uma vedação adequada entre a referida camada interna (17) e o referido eixo (39), em direção a uma primeira extremidade do referido eixo (39); e um dispositivo (38) para aspirar gases da referida fenda (40) e liberara referida camada interna (17) do referido conduto.