CN101389235A - 管夹 - Google Patents

Abstract

一种可选择地连接在挠性管周围的管夹，其具有上部件和下部件。所述上部件和下部件具有相互连接的枢轴点，以便枢转连接在一起。所述下部件具有一对相对的侧壁，该对侧壁具有整体地形成在其上的摇臂，以便在管被压到锁定和关闭位置时接收锁定突起并使锁定突起运动，所述锁定突起在上部件的外表面上延伸。所述摇臂是挠性的，以使得锁定突起能够移进摇臂周围形成的间隙中和从所述间隙移出，从而关闭和打开管夹。所述上部件具有一对侧壁和在该对侧壁之间的下部延伸突起。该延伸突起在管夹运动到关闭位置时关闭挠性管中的通道。

Description

管夹

技术领域

本发明涉及一种用于在弹性管中选择地打开和关闭通道的管夹。

背景技术

由塑料或橡胶制成的挠性管被广泛地应用于医疗、制药、生物制药、食品和饮料以及其它实验室环境。在许多种情况下，在通过挠性管输送流体的过程中，希望能够关闭和阻断流体流动通过管。现有技术的管夹包含不合要求的特征。现有技术的管夹的外部主体具有锋利边缘，这些锋利边缘有擦破、刮擦、刺破的潜在可能。这可以导致塑料生物袋(bio-bag)的损坏。在运输中，尖角能割破或损坏所述袋。许多现有技术的管夹都要求：管夹仅在端部安装到管上，这就要求管夹从管的端部穿到它的期望位置。这一过程只能在管装配到溶液容器之前进行，而不能在管已经完全装配到位后进行。进一步地，当现有技术的管夹在使用过程中不能正常工作或损坏时，管系必须从设备上移开以便更换管夹。其它不合要求的特征还包括难以将管夹锁定在关闭位置，并且难以重新打开管夹。现有技术的管夹还包括棘齿型的封闭件，该封闭件具有不合时宜地或不合意地释放的倾向。因此，期望提供一种可以随时安装到挠性管上、仅用按钮指压力轻松打开和关闭并且不会不合意地打开的管夹。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的问题。本发明是一种用于选择地限制或关闭挠性管中的流体通道的管夹。该管夹是：具有上部件和下部件的两件式构造，所述上部件和下部件在枢轴点处枢转地连接在一起，以使上部件在打开位置和关闭位置之间运动。所述上部件和下部件可在枢轴点处分离，以便装配在管上或者从管上拆卸。所述下部件形成贯通槽用于在其中接收管的一部分。所述上部件具有中心突起，用于在上部件枢转运动到关闭位置时关闭管的流体通道。

本发明的另一方面中，上部件和下部件具有将上部件锁定在关闭位置的装置。

本发明的又一方面中，用于将上部件锁定在打开或关闭位置的装置包括整体形成于下部件的侧壁中的摇臂。所述摇臂由间隙和突起环绕，其中间隙沿着摇臂的大部份外缘，突起位于上部件的外表面上，以便在上部件被锁定在打开或关闭位置时，被放置在间隙的一部分中。摇臂还设置有用于将上部件从关闭和锁定位置释放的装置，因为可以手动地压下摇臂的一端，以便使该摇臂的相对端挠曲，从而将突起从间隙中释放。

附图说明

下面是参考附图的说明，其中几个视图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是本发明的管夹处于关闭位置时的透视图，管夹的上部件和下部件被连接在一起；

图2a是管夹处于打开位置时的侧视图，示出枢转离开管的上部件的一部分；

图2b是管夹处于关闭位置时的侧视图，示出上部件被压下并完全阻断了管的通道；

图3是示出上部件的侧壁和顶部部分的透视图；

图4是示出上部件的底部部分的透视图；

图5是下部件的透视图；

图6是用来图示下部件某些内部特征的另一透视图；

图7是用来图示下部件某些外部特征的侧视图；

图8a-8c是示出当管夹从关闭位置打开时，管夹几部分的不同运动的示意图；

图9a和9b是带有管的管夹处于打开位置时的透视图；

图10是管夹处于关闭位置时的侧视图。

具体实施方式

参见图1-10，提供了一种管夹10，用于夹紧和/或关闭挠性管的流体通道，从而阻止流体从生物袋或病人流过多管路系统中的管100或者阻止流体通过多管路系统中的管100流向生物袋或病人。尽管本发明的管夹10可以用于多种不同的环境，其在医疗或制药领域最有利以选择地控制流体从病人流出或流向病人。本发明的管夹10由非金属材料制成，优选由食物药品管理局(FDA)批准的PVDF、聚丙烯、聚砜、硅、TPE、TPR等制成。管夹10包括一个完整的没有尖锐边缘的外部主体，从而排除了擦破、刮擦或刺破的潜在可能。将独特锁定机构完全封装起来以防止不合时宜地或不合意地释放。所述管夹具有下压锁定系统和侧面释放机构，以使得能够安全和单手地操作与安装。这种高技术的设计允许实现流体阻断，并且允许以常规的方式将管夹安装在管上或者在管已经排列好后装配管夹。

图1、2a、2b、9a和9b示出装配好后的管夹。本发明的管夹10具有可分离的上部件12和下部件14，可以选择地在管100装配到其工作环境中之前或之后，将上部件和下部件围绕管100放置然后再将二者连接起来。上部件12和下部件14在一端彼此枢转地连接，以提供管夹10在打开和关闭时的颚式(jaw-like)运动。

上部件12具有基本为U形的构造，该构造具有上表面16和两个侧壁20。上部件12外露的上表面16具有浅的凹陷18，该凹陷限定在关闭管夹10时手指或拇指放置的空间。上部件12具有枢轴端22，该枢枢轴端具有圆柱形结构22。该枢轴端22是上部件12和下部件14各自的连接点。圆柱形枢轴端22通过用来加强上部件12的整体的波状部分25整体地连接到上表面12上。当较重的管100被夹住并关闭时，波状部分25允许上部件12向前运动。该波状部分25允许上部件12自调节，从而甚至在管100的壁是厚壁时仍可以完全地关闭流体通道。

圆柱形枢轴端22的每个横向端24均与侧壁20相邻。圆柱形枢轴端22的每一端上都形成有圆锥形或圆柱形的凸起24。该凸起24横向延伸超出侧壁20，以便连接到随后将讨论的下部件12上。

凸起24具有切口27，以限定允许上部件12相对于下部件14枢轴转动的范围。随后将讨论的下部件14具有相应的孔63，该孔的尺寸制成用于在其中锁定地接收凸起24。优选地，孔63具有伸进孔63中的小突出部65。该突出部65在凸起24中的切口27的范围内运动，以限制上部件12相对于下部件14的枢轴转动。为了示出上部件和管100之间的关系，图2a、2b中用虚线示出下部件14，其中管夹10在图2a中处于打开位置，在图2b中处于关闭位置。

参见图3，侧壁20和上表面16相邻并连续形成。每个侧壁20是另一个侧壁的镜像，因此将只讨论侧壁20中的一个。上部件12的侧壁20具有由其上形成的一对窗口26a、26b限定的开口构造，所述窗口彼此隔开。第一窗口26a提供用于在制造过程中去除模具的钢部分的入口。第二窗口26b提供一个切口，用于压下部件14上的摇臂70。当管夹10处于关闭位置时，定位在侧壁20中的第二窗口26b与摇臂70相邻。邻近每个侧壁20的外侧的下边缘的是横向伸出的突起30。突起30和枢轴点22隔开。如将在后面所讨论的，每个侧壁20上的突起30定位并形成为滑动抵靠在形成于下部件14中的摇臂70上，并且锁定在开口72b中的适当位置上，所述开口72b在摇臂70下方形成。

参见图4，肋42在两个侧壁20之间横向延伸。肋42加强了侧壁20，使得手动压下上部件12关闭管夹10时，侧壁20不会向外或向内挠曲。如图9a所示，侧壁20之间的肋42具有为管100提供缺口(clearance)的拱形结构。

中心突起44从枢轴端22开始在侧壁20后面整体地延伸。优选地，突起44的宽度和枢轴端22的宽度相同。为了在管夹10处于关闭和锁定位置时能完全地关闭管100中的通道，突起44部分地延伸至少像每个侧壁20的下表面46一样远(参见图2b)。为了防止尖锐的边缘割破管100，突起44在其自由端终止并且形成横向延伸的圆柱形部分48。当管夹10处于关闭位置时，突起44的的圆柱形部分48夹紧管100使其关闭和锁定。突起44及其圆柱形边缘48不与侧壁20相连，因此当管夹被关闭时，突起44及其相应的圆柱形部分48可以相对于两个侧壁20发生微小的垂直挠曲。

一段弯曲的材料限定的C型弹簧50一端连接在邻近侧壁20的后边缘的后壁52上。当较大的载荷施加在上部件12的上表面16上以关闭和锁定管夹10时，所述C形弹簧允许挠曲。具有厚壁的管需要在上表面16上施加较大的载荷以关闭管夹10。当上部件12必须进行调节以关闭管100，尤其是厚壁的管的通道时，C形弹簧50允许波状部分25伸展或伸长。如图2b所示，当位于突起44上的上部延伸附件51接触C形弹簧50时，该C形弹簧还可以将回复力提供给突起44。如可以看到的，当上部件12朝关闭管夹10的方向枢转时，附件51和C形弹簧相互接触。

图5和6示出管夹10的下部件14。下部件14具有贯通槽或U形构造，该U形构造的一对侧壁60和底表面62相接。下部件14的底表面62包括至少一个位于侧壁60之间横向延伸的隆起64，该隆起向上突出从而与中心突起44的圆柱形部分48配合来关闭管100中的流体流动。也可以像指状抓取器(finger grip)一样设置多个隆起64。在一个优选实施例中，这些隆起中的一个可以形成横过下部件14的内部底表面62的高起的条64a。该高起的条64a定位成在管夹10处于关闭位置时略微偏离上部件12的圆柱形部分48，以便为管材料提供空间。

每个侧壁60都是另一个侧壁60的镜像，因此将只讨论一个侧壁60。接近侧壁60的前端66在其中形成有摇臂70。该摇臂70是直接在每个侧壁60上切割形成的，除了连接摇臂70的中间部分和侧壁60的材料的连接凸缘74外，留下摇臂70周围的间隙/开口72。摇臂70绕连接凸缘74枢转。在摇臂70任意一端的手动压力都将引起相对端相对于侧壁60向外挠曲。所述间隙/开口72在上端72a和下端72b的尺寸制成为接收上部件12上的突起30。

所述摇臂70限定了在向下的压力施加在上部件12上以关闭管夹时或在管夹正在被打开时，突起30相对于下部件14的路径。首先参见图7，摇臂70的形状具有向下弯曲的弧线路径，该弧线路径与突起30随上部件12相对于下部件14的枢转运动而运动的弧线路径重合。

如图8c所示，当管夹10处于打开位置时，突起30被保持在上部间隙72a中或该上部间隙上方。当向下的压力施加在上部件12上时，突起30沿着摇臂70的内表面75滑动。如图6和9a所示，摇臂70的内表面可以包括位于摇臂70的底部边缘处并向内延伸的唇缘76。所述唇缘76将管夹保持在未锁定位置上，直到上部件12上被施加额外的手动压力。进一步地，上部件12上的压力使突起30运动过唇缘76，从而突起30咬合到下部间隙72b中，以将管夹10锁定在关闭位置。

为了将管夹10从关闭位置打开，操作者手动压下摇臂70的上部分70a。当管夹10处于关闭或锁定位置时，摇臂70的上部分70a邻近窗口26b定位，以允许完全压下上部摇臂70。如从附图中可以看到的，下部件14的外表面具有围绕摇臂70的上部分70a的凹陷78，以方便手动压下摇臂70的上部分70a。

图8a-8b示出当管夹10从关闭和锁定位置运动到打开位置时，上部件12的侧壁20相对于下部件14的侧壁60的运动。在图8a中，管夹10处于关闭和锁定位置，其中示出突起30被锁定在开口72b中。如图8b所示，唇缘76确保突起30位于开口72b中，直到手动枢转摇臂70。当枢转摇臂70时，摇壁的上部分枢转到窗口26的一部分中(图8b)。然后，突起30从开口72b中被释放，并且可以滑过唇缘76，以使上部件16向上运动从而打开管夹10(如图8c所示)。

在将管夹10穿到管100上之前，可以将上部件12连接到下部件14，或者在将上部件12连接到下部件14之前，可以将管100放置到下部件14的侧壁60之间的槽中。无论哪种情况，都是通过将上部件12的凸起24咬合到下部件的孔63中以形成枢轴端，从而将上部件12连接到下部件14上。通过打开管夹10和使下部件14的侧壁60挠曲而将凸起24从孔63中移开，可以使上部件12与下部件14分离。

管夹10提供了完全的流体阻断，并且可以用轻松操作的单手安装来将管夹安装到管上或完成装配。具有侧面释放机构的独特的顶部锁定机构防止了不合意的打开。管夹10还提供了计量流体流动的内部棘齿机构并且具有高杠杆度以适应不同硬度的管。管夹10没有锋利的边缘或尖角，从而避免了刺破和割裂管10。

本发明的管夹10完全是可高压灭菌消毒的，并且符合USP ClassVI标准。本发明的管夹10已经经过了物理测试以满足最苛刻的应用要求。所述管夹的典型应用包括在生物制药生产、制药工艺、蠕动泵装置、药品运输和开发、医疗系统、实验操作以及其它设备和管装置。

尽管已经接合目前被认为是最实用和最优选的实施例对本发明进行了描述，但是应当理解的是，本发明并不仅仅限定于所公开的实施例，而是与此相反，本发明意欲覆盖包括在所附权利要求书的范围和精神内的各种改进和等同布置，其中权利要求书的范围在法律允许下作最宽泛的解释，以囊括所有上述改进和等同布置。

Claims (20)

1、一种用于选择地限制或关闭中空管内的流体通道的管夹，该管夹包括:具有上部件和下部件的两件式构造，所述上部件和下部件在枢轴点处枢转地连接在一起，以使上部件在打开位置和关闭位置之间运动，所述上部件和下部件可在枢轴点处分离，以便装配在管上或者从管上拆卸，所述下部件形成贯通槽用于在其中接收管的一部分，所述上部件具有中心突起，用于在上部件枢转运动到关闭位置时限制或关闭管的流体通道。

2、根据权利要求1所述的管夹，其中所述枢轴点具有用于限制上部件相对于下部件的枢转运动的装置。

3、根据权利要求1所述的管夹，其中上部件具有与上表面一起连续地形成的一对侧壁，所述一对侧壁构造用于在上部件处于关闭位置时布置在下部件的槽内，其中所述一对侧壁各自在预定位置处都具有从该对侧壁的外表面延伸的突起。

4、根据权利要求3所述的管夹，其中下部件的槽由一对侧壁形成，在上部件处于关闭位置时，上部件的侧壁和下部件的侧壁相邻，其中所述下部件的一对侧壁具有在上部件处于关闭位置时接收所述突起的一部分的装置。

5、根据权利要求4所述的管夹，其中下部件中的所述一对侧壁中的每个均具有整体地形成于其中的摇臂，在上部件在打开和关闭位置之间运动时所述摇臂限定所述突起的路径。

6、根据权利要求5所述的管夹，其中摇臂通过连接位于摇臂中间部分的凸缘被整体地连接到下部件中的每个侧壁上，并且具有围绕摇臂其余部分的间隙，以允许摇臂相对于下部件的侧壁挠曲。

7、根据权利要求6所述的管夹，其中所述间隙具有上间隙部分和下间隙部分，所述间隙部分定位用于在其中接收所述突起。

8、根据权利要求5所述的管夹，其中所述摇臂具有内表面和底部边缘，并且摇臂具有形成于内表面的底部边缘处的唇缘，以将上部件保持在关闭和锁定位置。

9、根据权利要求8所述的管夹，其中上部件的侧壁在其中具有窗口，所述窗口定位成在上部件处于关闭位置时邻接摇臂，以便在上部件处于关闭位置和锁定位置时，使得摇臂能够完全偏转。

10、根据权利要求3所述的管夹，进一步包括:上部件上的弹簧件，该弹簧件定位在枢轴点和上部件的侧壁之间，以便在给上表面施加载荷的过程中挠曲。

11、根据权利要求4所述的管夹，其中用于接收上部件中突起的一部分的装置包括上部件的每个侧壁中的窗口。

12、根据权利要求4所述的管夹，其中下部件的槽具有整体形成在下部件的一对侧壁之间的内部底表面，所述内部底表面具有横过该内部底表面的高起的条，该条定位成与中心突起相应。

13、根据权利要求12所述的管夹，其中高起的条略微偏离中心突起，以便在管夹处于关闭位置时为管材料提供空间。

14、根据权利要求3所述的管夹，其中枢轴点和所述上部件的一对侧壁由波状部分隔开，以使得上部件在关闭管的流体通道时能够自调节。

15、根据权利要求14所述的管夹，进一步包括整体地形成于上部件上的C形弹簧，以使得波状部分能够在上部件自调节时伸长。

16、根据权利要求1所述的管夹，进一步包括在关闭管的通道时用于调节上部件的运动的装置。

17、根据权利要求16所述的管夹，其中所述调节装置包括定位在枢轴点和上部件的相对端之间的波状部分。

18、根据权利要求17所述的管夹，其中所述调节装置进一步包括整体地形成于上部件上的C形弹簧。

19、根据权利要求1所述的管夹，该管夹具有顶部锁定机构和侧面释放机构。

20、根据权利要求19所述的管夹，其中所述锁定机构被封装在管夹内。

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