CN1185976A - 无毛边导管斜角加工方法 - Google Patents

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Abstract

无毛边导管斜角加工方法及装置,其中斜角导管压模有一个内腔,该内腔决定了导管的外斜角轮廓,并且在内腔中央还有一个圆孔。在斜角加工压模中,一个最远端内斜角的一端终止于斜角加工压模的表面,该最远端斜角和该表面在圆孔的边沿处形成一个夹角。将一个圆柱形支撑针插入一个中空模压成的未被斜切的导管管体。加热斜角加工压模并且相对于模压的导管管体、包围该管体放置,该管体带有放置于压模的圆孔中的圆柱形支撑针。

Description

无毛边导管斜角加工方法
概括地说本发明涉及一种无毛边导管斜角加工方法，尤其是涉及一种用以形成导管斜角的导管斜角加工方法，这些斜角在几何上相等并且无任何毛边产生。
本发明涉及一种用于静脉输液(IV)导管无毛边斜角加工的方法，尤其是涉及一种用于在一个薄壁导管上形成一个斜尖的方法，该导管由例如聚氨基甲酸酯或特氟隆(Teflon)的塑料材料制成。
静脉输液导管特别用于医学应用领域。用来将血液、血浆或其他液体输入病人的循环系统。虽然IV导管有几种不同类型，但是只制造一种一般类型的导管，以便在其上安装一个相对长、中空的插管(针)，该插管带有一个限小摩擦的配合(slight frictional fit)。在该导管的一端装有一个基座(hub)，并把它设计得可与IV输液管相连接且又可从IV输液管上拆下。为了把该导管插入病人的机体中，将该导管和插管一起穿过病人的皮肤插入静脉，之后可以撤出插管，将导管留在那里。
正如已生产出的导管那样，它们具有那些能穿过病人皮肤的远端部分。由于钝尖往往会给插入皮肤的动作造成障碍，从而增加了插入的难度以及插入所造成的损伤，所以不希望用带有钝远端或前端的导管。此外，钝尖的插入增加了对周围组织的刺激，而且更重要的是，在插入过程中显著地增加了病人的疼痛和不适。
因此，在已有技术中，将IV导管的尖端部分斜削或是加工成斜角以消除上述问题。能提供这样一种斜尖的方法几乎没有并常常是未被公开的。此外，聚氨基甲酸酯导管很难成形，从而几乎没有能够在聚氨基甲酸酯导管上形成斜尖的方法。
所以，希望有一种对IV导管进行斜角加工的方法，它能提供一个均匀的斜尖，快速且简单到足以能对大量的导管进行斜角加工。
在已有技术中，通过在一个导管斜角加工压模中模压导管来生产带斜角的导管，该压模决定了导管斜削的形状并且其中设有一根直通针(through pin)。然后，通过加热一根聚合物导管以使其变形、在整个压模中自由流动并且确定导管的基本斜角几何形状，在导管斜角加工压模中模压出导管的基本斜角形状。
但是，在已有技术中，该27°斜角的顶端并不结束或终止于斜角加工压模的上表面。而是，该27°斜角的顶端终止于斜角加工压模的上表面以下接近0.020英寸处，在压模的这个顶部0.020英寸部分限定了一个中空圆柱区域的形状。在商业生产过程中，过程控制在有些情况下为：熔化的聚合物不能完全填满27°斜角空间(短程)；而在另一些情况下，熔化的聚合物挤压到27°斜角空间之外，进入0.020英寸中空圆柱区域内。于是可认为在模压条件下完成了模压件，而图像检验系统会筛除带多余毛边的部件或未充分填满的部件。
因此，本发明的主要目的是提供一种导管斜角加工方法，它能形成导管斜角，这些斜角在几何上相等并且无任何毛边产生。
本发明还有另一个目的就是提供一种导管斜角加工方法，它能使聚合物导管在受到加热时自由流动，以确定基本斜角几何形状。这使得斜角加工变得比已有技术的斜角加工方法更容易，这是因为就工艺参数的容限来说，它使得该方法更可靠，而且还能够减少总的斜角加工时间。更重要的是，它能准确、彻底地去除过程中产生的毛边。
按照本发明的导管斜角加工方法，在斜角加工压模中，最远端斜角(27°斜角)的顶端终止于斜角加工压模的上表面，该最远端斜角与斜角加工压模形成一个锐角和一个比较明显的圆边。因此，当将一个锥形针放低到与斜角加工压模接触时，该锥形针的斜角下端与由压模的上表面和最远端斜角所形成的比较明显的圆边相接触，非常有效地夹断毛边并且彻底地去除毛边。
由此可知，本发明提供一种无毛边导管斜角加工方法，其中斜角加工导管压模有一个内腔，该内腔决定了导管的外斜角轮廓，并且在内腔中央还有一个圆孔。在斜角加工压模中，一个最远端内斜角的一端终止于斜角加工压模的表面，该最远端斜角和该表面在圆孔的边沿处形成一个夹角。将一个圆柱形支撑针插入一个中空模压的导管管体。加热斜角加工压模并且相对于模压的导管管体、包围该管体放置，该管体带有放置于压模的圆孔中的圆柱形支撑针。本装置熔化了模压成的导管管体以使它能流入斜角加工压模的内腔并呈现由该内腔所决定的形状，然后经一个圆柱形支撑针和圆孔之间所决定的窄环状缝隙，该熔化的导管材料起了毛边。随后，从斜角加工压模的圆孔中抽出圆柱形支撑针，而将一个锥形针的一端放在与圆孔接触处。该锥形针与由压模的表面和最远端斜角所形成的圆边相接触，夹断了通过窄环状缝隙挤压出的挤压毛边。然后，从已模压成的导管上去除导管压模，并从已完成和模压成的导管中抽出圆柱形支撑针。
更详细地，最远端斜角和斜角加工压模的表面形成一个锐角和一个比较明显的圆边。另外，最初将圆柱形支撑针插入中空导管管体，在中空模压导管管体的末端之外伸出一段长度，之后抽出它，直到将它放在恰好低于斜角加工压模的表面处时为止。
把该斜角加工压模放入一个温度可控的加热器块内并与其接触，加热该斜角加工压模，然后将锥形针穿过该温度可控的加热器块内的一个孔。该温度可控的加热器块包括一个内圆锥截面(frustoconical)腔，它与该斜角加工压模的外圆锥截面(frustoconical)表面具有相同的轮廓，以使在它们之间流动的热量最大。
相对于压模的纵轴和模压成的导管，最远端斜角是一个约为27°的斜角。该斜角加工导管压模还决定了一个第二内斜角，相对于压模的纵轴和模压成的导管，该第二内斜角是一个约为3°的斜角。
在模压该斜角导管之后，用流过压模的气流冷却斜角加工导管压模，而且冷空气吹走了被夹断的挤出物。在一个实施例中，圆柱形支撑针是中空的，并且在模压斜角导管之后，被压缩的冷空气的气流流过该中空的圆柱形支撑针。
在无毛边导管斜角加工过程中，用一个伺服控制系统以一个快的初速度来向下移动斜角加工压模，使其到达模压成的导管管体之上，直到压模的表面锥形部分开始与模压成的中空导管管体相接触为止。随后，该伺服控制系统以一个更慢的、可控的接近速度来降低被加热的压模，使其向下达到模压成的导管管体之上，熔化模压成的导管管体的外表面以使它适于流入斜角加工压模的内腔并呈现由该内腔所决定的形状。当熔化的导管材料通过窄环状缝隙起毛边时，通过伺服控制系统来停止被加热的导管压模的向下移动。
根据以下几个优选实施例的详细描述，结合附图(其中在所有的附图中，相同的参考号代表相同的元件)，本领域的技术人员可以很容易地理解用于一种无毛边导管斜角加工方法的本发明的上述目的和优点，其中：
图1表示本发明的无毛边导管斜角加工方法的第一步，其中将决定导管的外部轮廓的斜角加工压模放入一个温度可控的加热器块中，它与该加热器块接触并且用该加热器加热它，把一个带有圆锥截面的锥形底尖的圆柱形锥形针穿过伸入温度可控的加热器块中的一人顶孔，然后把一个模压成的中空导管管体放在斜角加工压模的中间的下面；
图2表示了无毛边导管斜角加工方法的第二步，其中把一个圆柱形锥形针插入中空的模压成的导管管体；
图3表示了无毛边导管斜角加工方法的第三步，其中以一个快的速度向下移动斜角加工压模，将它放在位于圆柱形支撑针上的模压成的导管管体之上。
图4表示了无毛边导管斜角加工方法的第四步，其中被加热的斜角加工压模包围着模压成的导管管体，然后以一个更低的、可控的接近速度向下移动该压模，熔化该模压成的管体以使它适于流入斜角加工压模的内腔并呈现出由该内腔所决定的形状；
图5表示了无毛边导管斜角加工方法的第五步，其中斜角加工压模含有导管管体的被熔化的材料，这种材料填入该被加热的斜角加工压模中并由该压模决定了形状，通过在圆柱形支撑针和斜角加工压模顶端的一个圆孔之间形成的窄环状缝隙，该熔化的导管材料中的一部分起了毛边；
图6表示了无毛边导管斜角加工方法的第六步，其中向下抽出圆柱形支撑针并将它放在恰好在斜角加工压模的上表面的下方，然后把一个上锥形针放低，放入与斜角加工压模的顶部的圆孔相接触的位置，用该锥形针的斜表面来夹断从窄环状缝隙中挤出的毛边；
图7表示了无毛边导管斜角加工方法的第七步，其中将导管压模升回到与温度可控加热器块相接触处，用以为下一次循环操作进行再加热，并从已完成的模压成的导管中向下抽出圆柱形支撑针；
参照附图详细地说，图1表示了一个模压装置10，它包括一个被加热的斜角加工压模12，它的内轮廓14决定了模压成的导管16(如图7所示)的整个外部斜角轮廓。如图2所示，支撑通针18支撑有一个模压成的聚合物管体，它将被模压成一个斜角导管。把该支撑针18从斜角加工压模12的底部插入其中，并穿过该压模，从该压模12顶部的圆孔20中伸出。斜角加工压模12决定了一个第一内斜台肩22，它相对于压模12的纵轴和模压成的导管16伸出一个约27°的斜角，该压模12还决定了一个第二内斜台肩24，它相对于压模12的纵轴和模压成的导管16伸出一个约3°的斜角。
把模压成的聚合物管体26填入支撑在通针18上的压模中，然后用被加热的外斜角加工压模12熔化它，以使它与斜角加工压模的内轮廓相一致。该塑料熔化物的一部分在支撑针18和孔20之间流动，从而在那里形成一个挤压出的毛边。然后从压模中的圆孔中抽出该支撑针18，从上向下放下一个带有斜角或锥形底尖30的锥形针28，用以夹断该挤出的毛边。
图1表示了无毛边导管斜角加工方法的第一步，其中把决定了期望导管的外部斜角轮廓的斜角加工压模12放入一个温度可控加热器块32中，使它与该加热器块32接触并用该加热器块32加热它。该温度可控加热器块32包括一个内圆锥截面(frustoconical)腔34，它与该斜角加工压模12的外圆锥截面(frustoconical)表面36具有相同的轮廓，以使在它们之间流动的热量最大。一个带有圆锥截面(frustoconical)锥形底尖30的圆柱锥形针28也穿过该温度可控加热器块的中心孔。把一个模压成的中空圆柱形导管管体26对中放在斜角加工压模12中间之下。
图2表示了无毛边导管斜角加工方法的第二步，其中把一个圆柱形锥形针18(它可以是中空的)插入中空的模压成的导管管体26中并在其上伸出一段长度。
图3表示了无毛边导管斜角加工方法的第三步，其中最好用一个伺服控制系统以一个快的速度向下移动斜角加工压模12，将它放在模压成的导管管体18之上，直到压模的表面斜的部分24开始与模压成的中空导管管体26相接触为止。
图4表示了无毛边导管斜角加工方法的第四步，其中被加热的压模12包围着模压成的导管管体16，然后伺服控制系统以一个更低的、可控的接近速度向下移动压模12，使它降到模压成的导管管体上，熔化该模压成的导管的外表面以使它适于流入斜角加工压模的内腔并呈现出由该内腔所决定的形状。
图5表示了无毛边导管斜角加工方法的第五步，其中向下移动斜角加工压模12，直到把压模针18放入圆孔20中为止，用被加热的导管压模对已熔化的导管管体16的材料定形。当熔化的导管材料通过窄环状缝隙(它形成于圆柱形支撑针18和斜角加工压模顶部的圆孔20之间)起毛边时，用伺服控制系统来停止被加热的导管压模12的向下移动。
图6表示了无毛边导管斜角加工方法的第六步，其中向下抽出圆柱形支撑针直到把它放在恰好低于在斜角加工压模的上表面处为止。然后把锥形针28放低，放入下斜表面30中的一个位置，它与斜角加工压模的顶部的圆孔20的边沿相接触，用该锥形针的斜表面来夹断从窄环状缝隙中挤出的毛边。该锥形针稍微伸入压模的圆孔中，并且推撞27°压模斜角的内圆边。同时，用一股压缩冷空气的控制气流38冷却斜角加工压模12，即控制该冷空气流过压模的圆锥截面(frustroconical)外表面36。该冷空气还吹走了夹断的挤出物。在圆柱形支撑针18是中空的那些实施例中，，如图6所示，也可以控制压缩空气的一股冷气流40向上流过中空圆柱形直通针。
图7表示了无毛边导管斜角加工方法的第七步，其中向下抽出锥形针，将导管压模12升回到与温度可控加热器块32相接触处，用以为下一次循环操作进行再加热。将圆柱形支撑针18从已完成的模压成的导管16中向下抽出，然后从压模位置移开已完成的模压成的导管。随后压模位置又为下一次在此所述的循环操作做准备。图7还表示出已完成的模压成的导管的形状，它具有一个精确的斜表面42，该表面相对于它的纵轴的斜角为27°；它还具有一个精确的斜表面44，该表面相对于它的纵轴的斜角为3°。
在其它不同的实施例中，锥形针的斜表面30可以加工成圆的、弯曲的或是具有各种斜度的斜形的。在此所述的不同的移动为相对的移动，那么可以相对于斜角加工压模移动模压成的导管管体和支撑针，同样可以进行锥形针和斜角加工压模相对于温度可控加热器块的移动。另外，可以使用斜角加工压模的其它加热形式。同样，可以用伺服控制系统之外的移动系统来执行相对的移动动作。也可以不把锥形针放在直接与加热器块接触的位置，以防止其中的过度加热。
虽然这里仅对用于无毛边导管斜角加工方法的本发明的几个实施例和变换作了详细的描述，但是，那些把许多其它的设计呈现在本领域的技术人员眼前的本发明所公开和教导的内容，应当是显而易见的。

Claims (13)

1、一种无毛边导管斜角加工方法，包括：
a.加热一个斜角加工导管压模，它具有一个决定导管的外部斜角轮廓的内腔，并且在它的对中位置有一个圆孔，其中在斜角加工压模中，一个最远端内斜角的一端终止于该斜角加工压模的一个表面，该最远端斜角与该斜角加工压模的表面在孔的圆边处形成一个夹角；
b.把一个圆柱形支撑针插入一个中空的模压成的导管管体中；
c.把被加热过的斜角加工压模相对于模压成的导管管体、包围该管体放置，该管体带有放置于导管压模的圆孔中的圆柱形支撑针，由此熔化模压成的导管管体以使它适于流入斜角加工压模的内腔并呈现由该内腔所决定的形状，然后经一个圆柱形支撑针和斜角加工压模中的圆孔之间所决定的窄环状缝隙，该熔化的导管材料起了毛边；
d.从斜角加工压模的圆孔中抽出该圆柱形支撑针；
e.将一个锥形针的一端放在与斜角加工压模中的圆孔接触处，该锥形针与由压模的表面和最远端斜角所形成的圆边相接触，夹断了通过窄环状缝隙挤压出的挤压毛边；
f.分离模压成的导管和斜角加工导管压模，并从已完成和模压成的导管中抽出圆柱形支撑针。
2、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于最远端斜角和斜角加工压模的表面形成一个锐角和一个比较明显的圆边。
3、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于将圆柱形支撑针插入中空导管管体，在中空模压成的导管管体的此端之外伸出一段长度。
4、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于把该斜角加工压模放入一个温度可控的加热器块内并与其接触，加热该斜角加工压模，然后将锥形针穿过该温度可控的加热器块内的一个孔。
5、一种按照权利要求4的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于该温度可控的加热器块包括一个内圆锥截面(frustoconical)腔，它与该斜角加工压模的外圆锥截面(frustoconical)表面具有相同的轮廓，以使在它们之间流动的热量最大。
6、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于抽出该圆柱形支撑针直到将它放在恰好低于斜角加工压模的表面处时为止。
7、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于相对于压模的纵轴和模压成的导管，最远端斜角伸出一个约为27°的斜角。
8、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于该斜角加工导管压模还决定了一个第二内斜角，相对于压模的纵轴和模压成的导管，该第二内斜角伸出一个约为3°的斜角。
9、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于在模压该斜角导管之后，用流过压模的气流冷却斜角加工导管压模，而且冷空气吹走了被夹断的挤出物。
10、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法。其特征在于该圆柱形支撑针是中空的，而且在模压斜角导管之后，被压缩的冷空气的气流流过该中空的圆柱形支撑针。
11、一种按照权利要求1的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于用一个伺服控制系统以一个快的初速度来向下移动该斜角加工压模，使其到达圆柱形导管管体之上，直到该压模的表面锥形部分开始与模压成的中空导管管体相接触为止。
12、一种按照权利要求11的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于在该压模的表面锥形部分开始与模压成的中空导管管体相接触之后，该伺服控制系统以一个更慢的、可控的接近速度来向下降低被加热的压模，使其到达模压成的导管管体之上，熔化模压成的导管管体的外表面以使它适于流入斜角加工压模的内腔并呈现由该内腔所决定的形状。
13、一种按照权利要求12的无毛边导管斜角加工方法，其特征在于当熔化的导管材料通过窄环状缝隙起毛边时，用伺服控制系统来停止被加热的导管压模的向下移动。
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