DE102021111507A1

DE102021111507A1 - Method and apparatus for thermally forming a tip section of a catheter

Info

Publication number: DE102021111507A1
Application number: DE102021111507.8A
Authority: DE
Inventors: Florian Tobias Batteau
Original assignee: ATS Automation Tooling Systems GmbH
Current assignee: ATS Automation Tooling Systems GmbH
Priority date: 2021-05-04
Filing date: 2021-05-04
Publication date: 2022-11-10

Abstract

Zur thermischen Formung eines Spitzen-Abschnitts eines Katheters wird ein rohrförmiger Rohling aus Kunststoff auf einen Dorn aufgesetzt und zusammen mit dem Dorn in einen Formhohlraum eines erwärmten Formwerkzeugs eingeführt. Der Formhohlraum weist zumindest einen Zuführkanal und einen daran anschließenden Formkanal auf. Der Rohling wird in dem Formhohlraum erwärmt und der Spitzenabschnitt entsprechend der Kontur des Formkanals umgeformt. Der Zuführkanal wird während des Einführens des Rohlings zumindest zeitweise insbesondere durch außenseitiges Aufblasen eines Gases oder Gasgemisches gekühlt.To thermally form a tip portion of a catheter, a plastic tubular blank is placed on a mandrel and inserted with the mandrel into a mold cavity of a heated mold. The mold cavity has at least one feed channel and a mold channel connected thereto. The blank is heated in the mold cavity and the tip section is reshaped to conform to the contour of the mold channel. During the insertion of the blank, the feed channel is at least temporarily cooled, in particular by blowing a gas or gas mixture on the outside.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Formung eines Spitzenabschnitts eines Katheters, wobei ein rohrförmiger Rohling aus Kunststoff auf einen Dorn aufgesetzt und zusammen mit dem Dorn in einen Formhohlraum eines erwärmten Formwerkzeugs eingeführt wird, wobei der Formhohlraum zumindest einen Zuführkanal und einen daran anschließenden Formkanal aufweist und wobei der rohrförmige Rohling in dem Formhohlraum erwärmt und der Spitzenabschnitt entsprechend der Kontur des Formkanals umgeformt wird.The invention relates to a method for thermally forming a tip section of a catheter, in which a tubular blank made of plastic is placed on a mandrel and introduced together with the mandrel into a mold cavity of a heated mold, the mold cavity having at least one feed channel and a mold channel connected thereto and wherein the tubular blank is heated in the mold cavity and the tip portion is deformed to conform to the contour of the mold channel.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Formung eines Spitzenabschnitts eines Katheters, mit einem Formwerkzeug, das einen Formhohlraum aufweist, der einen Zuführkanal und einen sich daran anschließenden Formkanal aufweist, einem Dorn, der in den Formhohlraum einführbar ist und auf den ein rohrförmiger Rohling aufsetzbar ist, und einer Heizvorrichtung, mittels der das Formwerkzeug erwärmbar ist.In addition, the invention relates to a device for shaping a tip section of a catheter, with a molding tool that has a mold cavity that has a feed channel and an adjoining mold channel, a mandrel that can be inserted into the mold cavity and on which a tubular blank can be placed is, and a heating device, by means of which the mold can be heated.

In der Medizin dienen Katheter üblicherweise dazu, Hohlorgane des menschlichen Körpers, beispielsweise Magen, Darm, Gefäße oder Herz zu sondieren, zu entleeren oder zu spülen. Wenn ein Katheter aus einem Kunststoff-Röhrchen besteht, ist es bekannt, von einem sogenannten Endlos-Material ein Röhrchen vorbestimmter Länge abzuschneiden und an einem hinteren Ende mit einem Katheterkopf zu versehen. Am entgegengesetzten vorderen Ende wird der dort angeordnete Spitzenabschnitt entsprechend dem Einsatzzweck des Katheters geformt. Bei der Formung kann es sich um eine Anfasung, Anspitzung oder sonstige Formgebung handeln. Der Spitzenabschnitt wird auch als Eindringabschnitt bezeichnet, da er bei üblicher Verwendung des Katheters in den menschlichen Körper eindringt.In medicine, catheters are usually used to probe, drain or flush hollow organs of the human body, for example the stomach, intestines, vessels or heart. If a catheter consists of a plastic tube, it is known to cut a tube of a predetermined length from a so-called endless material and to provide it with a catheter head at a rear end. At the opposite front end, the tip section arranged there is shaped according to the intended use of the catheter. The shaping can involve chamfering, sharpening or other shaping. The tip portion is also referred to as a penetrating portion because it penetrates the human body in ordinary use of the catheter.

Zur Formung des Spitzenabschnitts eines Katheters ist es bekannt, das Kunststoff-Röhrchen bzw. einen entsprechenden rohrförmigen Rohling auf einen Dorn aufzusetzen und zusammen mit dem Dorn in einen Formhohlraum eines erwärmten Formwerkzeugs einzuführen. Zum Aufsetzen auf den Dorn kann der Rohling auf den Dorn aufgeschoben und/oder der Dorn in den Rohling eingeschoben werden. Der Dorn dient dazu, den Rohling bei der Umformung zu stabilisieren und zu halten. Der Formhohlraum besitzt zumindest einen Zuführkanal und einen unmittelbar daran anschließenden Formkanal. Der Zuführkanal ist üblicherweise so konfiguriert, dass in ihm keine Umformung des Röhrchens stattfindet, sondern das Röhrchen lediglich in einer gewünschten Querschnittsform, üblicherweise einem Kreisquerschnitt gehalten und seitlich stabilisiert wird. Der sich an dem Zuführkanal anschließende Formkanal weist einen sich in Einführrichtung verjüngenden Querschnitt auf. Wenn der Spitzenabschnitt des Rohlings nach Durchlaufen des Zuführkanals in den konischen Formkanal gelangt, wird das Kunststoff-Material des Spitzenabschnittes aufgeweicht und durch die Einführbewegung des Rohlings in eine zur Formgebung des Formkanals komplementäre Form gedrückt, beispielsweise spitz zulaufend ausgebildet. Der in dem Rohling befindliche Dorn verhindert dabei, dass der Katheter am vorderen Ende seines Spitzenabschnittes verschlossen wird.In order to shape the tip section of a catheter, it is known to place the plastic tube or a corresponding tubular blank on a mandrel and to introduce it together with the mandrel into a mold cavity of a heated mold. To place it on the mandrel, the blank can be pushed onto the mandrel and/or the mandrel can be pushed into the blank. The mandrel serves to stabilize and hold the blank during forming. The mold cavity has at least one feed channel and a mold channel directly adjoining it. The feed channel is usually configured in such a way that the tube is not deformed in it, but rather the tube is merely held in a desired cross-sectional shape, usually a circular cross-section, and is laterally stabilized. The shaping channel that follows the feed channel has a cross section that tapers in the direction of insertion. When the tip section of the blank enters the conical mold channel after passing through the feed channel, the plastic material of the tip section is softened and pressed into a shape complementary to the shape of the mold channel by the insertion movement of the blank, for example tapering to a point. The mandrel located in the blank prevents the catheter from being closed at the front end of its tip section.

Es hat sich gezeigt, dass bei der Umformung einer Vielzahl entsprechender Rohlinge nicht nur der Formkanal, sondern auch der stromauf davon liegende Zuführkanal erwärmt wird, so dass das Material des Rohlings nicht nur im Bereich des Spitzenabschnittes sondern auch in einem darüberliegenden Abschnitt des Rohlings erwärmt wird und aufweicht. Dies kann zu Verformungen und Ausbauchungen des Rohlings führen, wodurch der daraus hergestellte Katheter unbrauchbar wird.It has been shown that when forming a large number of corresponding blanks, not only the forming channel but also the feed channel located upstream of it is heated, so that the material of the blank is heated not only in the area of the tip section but also in a section of the blank lying above it and softens. This can cause the blank to deform and bulge, rendering the catheter made therefrom unusable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Formung eines Spitzenabschnitts eines Katheters zu schaffen, bei dem unerwünschte Verformungen des Rohlings vermieden sind.It is an object of the invention to provide a method for forming a tip section of a catheter in which undesired deformation of the blank is avoided.

Darüber hinaus soll eine Vorrichtung zur Formung eines Spitzenabschnitts eines Katheters geschaffen werden, mit dem sich das Verfahren in einfacher Weise ausführen lässt.In addition, a device for forming a tip section of a catheter is to be provided with which the method can be carried out in a simple manner.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass der Zuführkanal während des Einführens des rohrförmigen Rohlings zumindest zeitweise gekühlt wird. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass die Temperatur des Zuführkanals durch die Erwärmung des Formkanals übermäßig ansteigt. Vorzugsweise wird die Temperatur des Zuführkanals auf einer Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des Kunststoff-Materials des Rohlings gehalten. Durch die Kühlung des Zuführkanals ist einerseits gewährleistet, dass das Material des Spitzenabschnitts des Rohlings nicht bereits beim Durchlaufen des Zuführkanals übermäßig aufweicht oder sich verflüssigt, andererseits ist sichergestellt, dass der sich an den Spitzenabschnitt des Rohlings anschließende Abschnitt nicht übermäßig aufweicht oder sich verflüssigt, wenn der Spitzenabschnitt im Formkanal umgeformt wird.With regard to the method, the object is achieved by a method having the features of claim 1 . It is provided that the feed channel is cooled at least temporarily during the introduction of the tubular blank. In this way it can be avoided that the temperature of the feed channel rises excessively due to the heating of the mold channel. The temperature of the feed channel is preferably kept at a temperature below the softening point of the plastic material of the blank. The cooling of the feed channel ensures on the one hand that the material of the tip section of the blank does not excessively soften or liquefy as it passes through the feed channel, and on the other hand it ensures that the section following the tip section of the blank does not excessively soften or liquefy when the tip section is formed in the mold channel.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühlung durch ein außenseitiges Aufblasen eines Gases oder eines Gasgemisches erfolgt, wobei als Gasgemisch vorzugsweise Luft verwendet wird, die Umgebungstemperatur haben kann. Vorzugsweise ist der Formhohlraum so ausgestaltet, dass zumindest der Zuführkanal außenseitig frei zugänglich ist, so dass das Gas oder das Gasgemisch von der Außenseite und vorzugsweise aus zumindest zwei oder drei unterschiedlichen Richtungen gleichzeitig auf den Zuführkanal aufgeblasen wird. Es hat sich als ausreichend erwiesen, wenn das Gas oder Gasgemisch mit einem relativ geringen Druck im Bereich von 100mbar bis 600mbar und insbesondere im Bereich von 300mbar bis 500mbar aufgeblasen wird. Auf diese Weise wird beispielsweise eine Kühlung, d.h. eine Absenkung der Temperatur des Zuführkanals um 2°C bis 10°C erreicht.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the cooling takes place by blowing a gas or a gas mixture on the outside, with air preferably being used as the gas mixture, which can have ambient temperature. Preferably the mold cavity is like this designed such that at least the feed channel is freely accessible on the outside, so that the gas or the gas mixture is inflated onto the feed channel from the outside and preferably from at least two or three different directions at the same time. It has proven to be sufficient if the gas or gas mixture is inflated with a relatively low pressure in the range from 100 mbar to 600 mbar and in particular in the range from 300 mbar to 500 mbar. In this way, for example, cooling, ie a reduction in the temperature of the feed channel by 2° C. to 10° C., is achieved.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dorn mit dem darauf befindlichen rohrförmigen Rohling aus einer Ausgangsposition außerhalb des Formhohlraums zunächst in eine Vorposition gebracht wird, in der der Spitzenabschnitt des Rohlings in dem Zuführkanal angeordnet ist, und dass der Dorn mit dem darauf befindlichen Rohling anschließend in eine Formposition gebracht wird, in der der Spitzenabschnitt in dem Formkanal angeordnet ist.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the mandrel with the tubular blank on it is first brought from a starting position outside the mold cavity into a pre-position in which the tip section of the blank is arranged in the feed channel, and that the mandrel with the on it Blank is then brought into a molding position in which the tip portion is located in the mold channel.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Dorn mit dem rohrförmigen Rohling durch Verfahren des Dorns und/oder durch Verfahren des Formwerkzeugs aus der Ausgangsposition in die Vorposition gebracht wird.It can be provided that the mandrel with the tubular blank is moved from the starting position to the pre-position by moving the mandrel and/or by moving the forming tool.

Der Rohling wird außerhalb des Formwerkzeugs auf den Dorn aufgesetzt und dann zusammen mit diesem vorzugsweise in die Vorposition verfahren, in der der Spitzenabschnitt des Rohlings im Zuführkanal angeordnet ist. Anschließend wird vorzugsweise das Formwerkzeug in Richtung des Dorns verfahren, wodurch der Dorn mit dem Rohling tiefer in den Formhohlraum eintaucht und der Spitzenabschnitt des Rohlings im Formkanal angeordnet wird. Vorzugsweise wird während des Verfahrens des Formwerkzeugs das Gas oder Gasgemisch außenseitig auf den Zuführkanal aufgeblasen.The blank is placed on the mandrel outside of the forming tool and is then preferably moved together with the mandrel into the pre-position in which the tip section of the blank is arranged in the feed channel. The forming tool is then preferably moved in the direction of the mandrel, as a result of which the mandrel with the blank dips deeper into the mold cavity and the tip section of the blank is arranged in the mold channel. During the movement of the mold, the gas or gas mixture is preferably blown onto the outside of the feed channel.

Es kann vorgesehen sein, das der Dorn mit dem darauf angeordneten rohrförmigen Rohling durch Verfahren des Dorns und/oder durch Verfahren des Formwerkzeugs aus der Vorposition, in der sich der Spitzenabschnitt in dem Zuführkanal befindet, in die Formposition gebracht wird, in der der Spitzenkanal in den Formkanal gelangt und dort umgeformt wird.It can be provided that the mandrel with the tubular blank arranged on it is brought by moving the mandrel and/or by moving the forming tool from the pre-position in which the tip section is located in the feed channel into the forming position in which the tip channel is in enters the mold channel and is formed there.

Wenn der Dorn mit dem Spitzenabschnitt des Rohlings in den Formkanal gelangt, wird das Kunststoff-Material des Rohlings angeschmolzen oder aufgeschmolzen und passt sich dadurch der inneren Formgebung des Formkanals an.When the mandrel enters the mold channel with the tip section of the blank, the plastic material of the blank is melted or melted and thereby adapts to the inner shape of the mold channel.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Dorn aus der Formposition relativ zum rohrförmigen Rohling tiefer in den Formkanal hinein in eine Endposition verfahren wird und somit am vorderen Ende aus dem Rohling hervorsteht. Dadurch wird überflüssiges Kunststoff-Material in Bewegungsrichtung des Dorns verdrängt.In a further development of the invention it can be provided that the mandrel is moved from the shaping position relative to the tubular blank deeper into the shaping channel into an end position and thus protrudes from the blank at the front end. As a result, superfluous plastic material is displaced in the direction of movement of the mandrel.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Zuführkanal und/oder der Formkanal vor und/oder während des Verfahrens des Dorns aus der Formposition in die Endposition gekühlt wird. Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass die Kühlung durch außenseitiges Aufblasen eines Gases oder eines Gasgemisches und insbesondere Luft erfolgt. Im Gegensatz zu der oben genannten vorhergehenden Kühlung wird hierbei jedoch bevorzugt, dass das Gas oder Gasgemisch mit einem relativ hohen Druck im Bereich von 3bar bis 5bar von zumindest einer Richtung und vorzugsweise aus zwei oder drei unterschiedlichen Richtungen aufgeblasen wird. Auf diese Weise wird beispielsweise eine Kühlung, d.h. eine Absenkung der Temperatur des Zuführkanals um 2°C bis 10°C erreicht.In a preferred embodiment of the invention, provision can be made for the feed channel and/or the shaping channel to be cooled before and/or during the movement of the mandrel from the shaping position into the end position. It can also be provided here that the cooling takes place by blowing on the outside of a gas or a gas mixture and in particular air. In contrast to the previous cooling mentioned above, however, it is preferred here that the gas or gas mixture is blown at a relatively high pressure in the range from 3 bar to 5 bar from at least one direction and preferably from two or three different directions. In this way, for example, cooling is achieved, i.e. the temperature of the feed channel is reduced by 2°C to 10°C.

Es kann vorgesehen sein, dass der Formkanal an seinem vorderen Ende in einem Innenraum des Formwerkzeugs mündet und dass in dem Innenraum ein Unterdruck erzeugt wird, insbesondere wenn der Dorn aus der Formposition in die Endposition verstellt wird. Dieser Unterdruck kann dafür sorgen, dass überschüssiges Material, das mittels des Dorns aus dem Formkanal herausgedrückt wird, durch den Unterdruck abgesaugt wird und somit abgeführt werden kann.It can be provided that the front end of the shaping channel opens into an interior space of the shaping tool and that a negative pressure is generated in the interior space, in particular when the mandrel is moved from the shaping position to the end position. This negative pressure can ensure that excess material, which is pressed out of the mold channel by means of the mandrel, is sucked off by the negative pressure and can thus be discharged.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Dorn insbesondere während seiner Verstellung aus der Formposition in die Endposition um seine Längsachse rotiert oder vorzugsweise bidirektional geschwenkt wird. Auf diese Weise ist eine leichtgängige Bewegung des Dorns relativ zu dem Rohling zu erzielen.In a further development of the invention, it is provided that the mandrel rotates about its longitudinal axis or is preferably pivoted bidirectionally, in particular during its adjustment from the forming position to the end position. In this way, a smooth movement of the mandrel relative to the blank can be achieved.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Dorn mit dem darauf befindlichen Rohling nach Erreichen der Formposition, d.h. nachdem der Spitzenabschnitt in dem Formkanal bereits umgeformt wurde, wieder zurückgezogen wird. Das Zurückziehen kann dabei bis in die Vorposition erfolgen, in der der Spitzenabschnitt in dem Zuführkanal angeordnet ist, jedoch kann das Zurückziehen auch bis in eine andere Position erfolgen. Anschließend wird der Dorn mit dem darauf befindlichen, bereits umgeformten Rohling wieder in die Formposition innerhalb des Formkanals verfahren, so dass auf dem Spitzenabschnitt im Formkanal nochmals Umformkräfte einwirken.In a further development of the invention it can be provided that the mandrel with the blank located on it is withdrawn again after the forming position has been reached, i.e. after the tip section has already been formed in the forming channel. In this case, the retraction can take place up to the pre-position in which the tip section is arranged in the feed channel, but the retraction can also take place into a different position. Then the mandrel with the already formed blank on it is moved back into the forming position within the forming channel, so that forming forces act again on the tip section in the forming channel.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass das Formwerkzeug relativ zu dem sich in der Formposition befindenden Dorn und dem Rohling in Richtung des Dorns verfahren oder zumindest mit einer entsprechenden Druckkraft beaufschlagt wird. Dadurch wird erreich, dass auf den Spitzenabschnitt des Rohlings kurzfristig erhöhte Umformkräfte einwirken und somit das Kunststoff-Material nachgedrückt wird. Dieses Nachdrücken führt dazu, dass eventuelle Lufteinschlüsse im Spitzenabschnitt des Rohlings aufgelöst oder herausgedrückt werden.Alternatively or additionally, it can be provided that the forming tool is moved in the direction of the mandrel relative to the mandrel that is in the forming position and the blank, or at least that a corresponding compressive force is applied. As a result, increased forming forces act on the tip section of the blank for a short time and the plastic material is thus repressed. This squeezing causes any air pockets in the tip section of the blank to be dissolved or pushed out.

Auch bei dem Nachdrücken des Formwerkzeugs kann in genannter Weise eine Kühlung durch außenseitiges Aufblasen eines Gas oder Gasgemisches, insbesondere Luft, mit einem Niederdruck im Bereich von 100 mbar bis 600 mbar und insbesondere im Bereich von 300mbar bis 500mbar oder mit einem Hochdruck im Bereich 2,5bar bis 5,5bar erfolgen.Cooling by blowing on the outside of a gas or gas mixture, in particular air, with a low pressure in the range from 100 mbar to 600 mbar and in particular in the range from 300 mbar to 500 mbar or with a high pressure in range 2, 5 bar to 5.5 bar.

Nach der Umformung des Spitzenabschnittes fährt der Dorn mit dem auf ihm sitzenden Rohling bzw. dem nunmehr gebildeten Katheter aus dem Formhohlraum heraus, indem der Dorn und/oder das Formwerkzeug verfahren werden. Nachdem der Dorn mit dem Rohling den Formhohlraum verlassen hat, kann der Dorn zumindest für eine kurze Dauer in einer vorbestimmten Halteposition verbleiben, woraufhin der umgeformte Katheter in einer nachgeschalteten Station von dem Dorn abgenommen wird.After the tip section has been formed, the mandrel with the blank seated on it or the now formed catheter moves out of the mold cavity by moving the mandrel and/or the mold. After the mandrel with the blank has left the mold cavity, the mandrel can remain in a predetermined holding position for at least a short period of time, after which the formed catheter is removed from the mandrel in a downstream station.

Im Folgenden wird beispielhaft das Verfahren zur thermischen Umformung eines rohrförmigen Rohlings aus einem vorzugsweise extrudierten, elastischen, rohrförmigen Kunststoffmaterial beschrieben:

Ein in vorgeschalteten Bearbeitungsstufen bearbeiteter Rohling wird vorzugsweise auf einer Werkstückaufnahme in einer vorgegebenen Position gehalten. Die vorgestalteten Bearbeitungsstufen können umfassen:
1. a) das Vorschneiden auf eine bestimmte Länge und/oder
2. b) die Anbringung einer Führungsbuchse an einem Ende des Rohlings. Je nach Produktdesign kann ein Rohlingende auch thermisch umgeformt werden, um eine Führungsbuchse bzw. einen Flansch mit einer trichterförmigen Führung auszubilden. und/oder
3. c) Das Eintauchen des Spitzenabschnitts des Rohlings in ein Gemisch aus einem Lösungsmittel (oder mehreren Lösungsmitteln) und einer Flüssigkeit mit Schmiereigenschaften insbesondere auf Polydimethylsiloxan-Basis. Der Anteil der schmierenden Flüssigkeit in dem Gemisch kann vorzugsweise zwischen 0,1 Vol-% und 5,0 Vol-% betragen. Die Lösungsmittel und die schmierende Flüssigkeit sind vorzugsweise für medizinische Anwendungen geeignet. Die Eintauchtiefe des Spitzenabschnitts des Rohlings in das flüssige Gemisch variiert je nach Bedarf. Je nach Mischungen und Eigenschaften der Flüssigkeiten kann ein Abblasen mittels Gas beziehungsweise Luft unter Druck zur Entfernung des überschüssigen Gemischs von der Rohlingoberfläche sinnvoll sein. und/oder
4. d) Der Dorn (Formdorn) wird dann in den Rohling bis zu einer vorbestimmten Tiefe eingeführt. Die Einführtiefe des Dorns in den Rohling ist vorzugsweise einstellbar und/oder variierbar. Auch die Einführgeschwindigkeit des Dorns in den Rohling kann einstellbar und/oder variierbar sein. Der Dorn ist vorzugsweise ein zylindrisches Teil mit einem sich verjüngenden Dorn-Spitzenabschnitt, der an die gewünschte Katheterform angepasst ist. Vorzugsweise hat der Dorn-Spitzenabschnitt einen scharfkantigen Rand und/oder Absatz und kann eine zusätzliche Kontur auf dem Dornende tragen, die zum Wegschieben des überschüssigen Materials (Schmelzmasse) dient und durch den sich Einfluss auf das Fließverhalten der Schmelzmasse während des thermischen Umformprozesses nehmen lässt. Wenn der Dorn die vorbestimmte Tiefe in dem Rohling beziehungsweise seine Vor-Position erreicht, fährt vorzugsweise das Formwerkzeug von der Gegenrichtung in Richtung des umzuformenden Spitzenabschnitts des Rohlings bis in eine vordefinierte Position, d.h. seiner Vor-Position. Die vordefinierte Vor-Position des Formwerkzeugs ist vorzugsweise einstellbar und/oder variierbar. Auch die Fahrgeschwindigkeit des Raumwerkzeugs ist vorzugsweise einstellbar und/oder variierbar. In dieser Vor-Position beziehungsweise schon bei der Bewegung des Formwerkzeugs findet eine erste Schmelzung des umzuformenden Spitzenabschnitts des Rohlings statt.

In the following, the method for thermal forming of a tubular blank made of a preferably extruded, elastic, tubular plastic material is described as an example:

A blank machined in preceding machining stages is preferably held in a predetermined position on a workpiece holder. The pre-designed processing stages can include:
1. a) pre-cutting to a specific length and/or
2. b) attaching a guide bushing to one end of the blank. Depending on the product design, a blank end can also be thermally formed to form a guide bush or flange with a funnel-shaped guide. and or
3. c) Immersing the tip portion of the blank in a mixture of a solvent (or solvents) and a liquid having lubricating properties, particularly based on polydimethylsiloxane. The proportion of the lubricating liquid in the mixture can preferably be between 0.1% by volume and 5.0% by volume. The solvents and the lubricating liquid are preferably suitable for medical applications. The depth of immersion of the tip portion of the blank in the liquid mixture varies as needed. Depending on the mixture and the properties of the liquids, blowing off the excess mixture from the surface of the blank using gas or air under pressure can be useful. and or
4. d) The mandrel (forming mandrel) is then inserted into the blank to a predetermined depth. The insertion depth of the mandrel into the blank is preferably adjustable and/or variable. The insertion speed of the mandrel into the blank can also be adjustable and/or variable. The mandrel is preferably a cylindrical member with a tapered mandrel tip portion conformed to the desired catheter shape. The mandrel tip section preferably has a sharp-edged edge and/or shoulder and can have an additional contour on the end of the mandrel, which is used to push away the excess material (melt) and can be used to influence the flow behavior of the melt during the thermal forming process. When the mandrel reaches the predetermined depth in the blank or its pre-position, the forming tool preferably travels from the opposite direction in the direction of the tip portion of the blank to be formed to a predefined position, ie its pre-position. The predefined pre-position of the mold is preferably adjustable and/or variable. The travel speed of the space tool is preferably adjustable and/or variable. In this pre-position or already during the movement of the forming tool, a first melting of the tip section of the blank to be formed takes place.

Die Haltezeit in der Vor-Position für den Schmelzvorgang ist vorzugsweise einstellbar und/oder variierbar.The holding time in the pre-position for the melting process is preferably adjustable and/or variable.

Das Formwerkzeug ist auf eine gewünschte Temperatur erwärmt und diese Temperatur wird vorzugsweise überwacht und/oder geregelt. Die Soll-Temperatur des Formwerkzeugs ist vorzugsweise einstellbar und/oder variierbar. Das Formwerkzeug hat eine auf das gewünschte Produkt (Katheter) abgestimmte Geometrie (negative Form des Spitzenabschnitts oder Eindringbereichs des Katheters mit umgeformter Spitze), die in folgende Bereiche aufgeteilt werden kann:

- einen Einführtrichter oder -kanal, der sich außerhalb des Grundkörpers befindet, und/oder
- mit einem zylindrischen Kanal, der sich verjüngt und innerhalb des Grundkörpers an der Spitzenkontur mündet, und/oder

- ein Oberteil des Grundkörpers, an dem Anbringungs- und/oder Befestigungspunkte von Heiz- oder Temperierungselementen und/oder Temperaturmessmitteln ausgebildet sein können, und/oder
- eine Spitzenkontur mit einer negativen Form des Spitzenabschnitts des Katheters mit umgeformter Spitze, wobei die Spitzenkontur mit einem Abführkanal verbunden ist. Der Abführkanal ist vorzugsweise zylinderförmig im Hohlraum des Grundkörpers ausgebildet und kann einen erweiterten Übergangsbereich aufweisen, und/oder
- einen Hohlraum beziehungsweise einen Übergang zu einem Sammelbereich des überschüssigen Materials. Je nach Bedarf kann eine Saugvorrichtung in den Hohlraum angeordnet sein. Die Saugvorrichtung kann die Abfuhr des überschüssigen Kunststoffmaterials unterstützen und trägt dazu bei, dass das Risiko der Verstopfung des Abführkanals verringert ist. Die Saugvorrichtung kann sowohl statisch als auch beweglich und/oder verfahrbar ausgebildet sein. Die Zeitspanne des Absaugens kann beliebig eingestellt werden.

The mold is heated to a desired temperature and this temperature is preferably monitored and/or controlled. The target temperature of the mold is preferably adjustable and/or variable. The mold has a geometry (negative form of the tip section or penetration area of the catheter with reshaped tip) tailored to the desired product (catheter), which can be divided into the following areas:

- an insertion funnel or channel located outside of the body, and/or
- with a cylindrical channel that tapers and opens inside the body at the tip contour, and / or

- an upper part of the base body, on which attachment and/or attachment points of heating or temperature control elements and/or temperature measuring means can be formed, and/or
- a tip contour having a negative shape of the tip portion of the reshaped tip catheter, the tip contour being connected to a discharge channel. The discharge channel is preferably designed in a cylindrical shape in the cavity of the base body and can have an expanded transition area and/or
- a cavity or a transition to a collection area of the excess material. Depending on requirements, a suction device can be arranged in the cavity. The suction device can support the discharge of the excess plastic material and contributes to reducing the risk of the discharge channel becoming clogged. The suction device can be designed to be both static and movable and/or traversable. The suction time can be adjusted as desired.

Im Verfahrensvablauf kann in Abhängigkeit vom Produkt (Schlauchmaterial, flüssiges Gemisch, Spitzenform und - Geometrie) ein bestimmtes Temperaturprofil angestrebt und eingehalten werden. Um das gewünschte Temperaturprofil zu realisieren, kann eine Wärmeabfuhr notwendig sein, die vorzugsweise mittels eines Luftimpulses erfolgt. Die An- und Abschaltung oder der Zeitpunkt und/oder die Dauer und/oder die Häufige und/oder das Druckniveau und/oder der Volumenstrom des Luftimpulses kann einstellbar und/oder variierbar sein und entspricht dem Bedarf des einzelnen Verfahrensschrittes. Die Luftimpulse können mittels Blasrohren ausgeführt werden, die vorzugsweise auf den Einführtrichter gerichtet sind. Die räumliche Position der Blasrohre ist vorzugsweise einstellbar und/oder variierbar je nach Bedarf oder Anforderung.Depending on the product (hose material, liquid mixture, tip shape and geometry), a specific temperature profile can be aimed for and maintained in the course of the process. In order to achieve the desired temperature profile, it may be necessary to dissipate heat, which is preferably done by means of an air pulse. Switching on and off or the point in time and/or the duration and/or the frequency and/or the pressure level and/or the volume flow of the air pulse can be adjustable and/or variable and corresponds to the requirements of the individual method step. The air pulses can be carried out by means of blowpipes, which are preferably directed towards the insertion funnel. The spatial position of the blower tubes is preferably adjustable and/or variable depending on need or requirement.

Vorzugsweise werden Luftimpulse mit den vorbestimmten Einstellungen (An- und Abschaltung, Zeitpunkt, Dauer, Häufigkeit, Druckniveau und Volumenstrom) betätigt, wenn das Formwerkzeug in der Formposition ist oder in diese fährt. Diese Luftimpulse sollen die Reibung zwischen dem Rohling und der Innenseite des Einführtrichters vermindern, die beispielsweise durch Schmelzmasse bestimmt ist, und auf diese Weise eine fehlerhafte Beschaffenheit der Oberfläche des Rohlings vermeiden. Vorzugsweise werden Luftimpulse im Niederdruckbereich verwendet, insbesondere zwischen 100 mbar und 600 mbar Überdruck.Preferably, pulses of air are actuated at the predetermined settings (on and off, timing, duration, frequency, pressure level and flow rate) when the mold is in or moving into the mold position. These air impulses are intended to reduce the friction between the blank and the inside of the insertion funnel, which is determined, for example, by melt mass, and in this way avoid imperfections in the surface of the blank. Air pulses in the low-pressure range are preferably used, in particular between 100 mbar and 600 mbar overpressure.

Der Dorn fährt dann in die End-Position. In der End-Position liegt der scharfkantige Rand bzw. Absatz des Dorns auf dem unteren Bereich der Spitzenkontur auf. Bei diesem Vorgang wird die überschüssige Schmelzmasse von dem Katheter mit umgeformter Spitze abgetrennt (Abscherung der Katheterspitze). Zur Unterstützung der Abtrennung beziehungsweise der Abfuhr der überschüssigen Schmelzmasse können Luftimpulse im Hochdruckbereich eingesetzt werden, insbesondere zwischen 2,5 bar und 5,5 bar. Durch die erreichte Wärmeabfuhr wird die überschüssige Schmelzmasse verfestigt beziehungsweise liegt ihre Temperatur unterhalb der Glastemperatur.The mandrel then moves to the end position. In the end position, the sharp-edged edge or shoulder of the mandrel rests on the lower area of the tip contour. During this process, the excess enamel is severed from the reshaped tip catheter (catheter tip shearing). Air pulses in the high-pressure range, in particular between 2.5 bar and 5.5 bar, can be used to support the separation or the removal of the excess molten mass. As a result of the heat dissipation achieved, the excess molten mass is solidified or its temperature is below the glass transition temperature.

Die Abscherung der Katheterspitze findet insbesondere durch das Abdrücken des scharfkantigen Randes des Dorns auf dem Spitzabschnitt des Formwerkzeug-Innenbereichs statt. Der Dorn bewegt sich aus der Vor-Position in seine End-Position vorzugsweise mit einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil, das einstellbar und/oder variierbar sein kann. Zusätzlich kann sich der Dorn auch je nach Bedarf um die eigene Achse drehen, entweder während der Bewegung von der Vor-Position in die End-Position oder während der Haltezeit, wenn der scharfkantige Rand des Dorns auf der Spitzenkontur des Formwerkzeug-Innenbereichs liegt. Das Profil der Drehgeschwindigkeit des Dorns kann einstellbar und/oder variierbar sein.The catheter tip is sheared off in particular by the sharp-edged edge of the mandrel pressing off on the pointed section of the interior of the mold. The mandrel preferably moves from the pre-position to its final position with a predetermined speed profile, which can be adjustable and/or variable. In addition, the mandrel can also rotate on its own axis as required, either during movement from the pre-position to the final position or during the holding time when the sharp-edged edge of the mandrel rests on the tip contour of the mold interior. The mandrel rotational speed profile may be adjustable and/or variable.

Der Haltedruck in der Abscherposition (Dorn und Formwerkzeug in der End-Position) kann anhand des Gewichts eingestellt und/oder variiert werden, das auf den Dorn wirkt. Die Anpassung des Gewichts erfolgt üblicherweise durch die Anzahl von Gewichtsscheiben, die auf die Dorn-Baugruppe (Aufnahme oder Hülse) aufgelegt und befestigt sein können. Die durch das Gewicht resultierende Kraft auf dem Dorn sollte dabei jedoch kleiner als die Haltekraft des Formwerkzeugs sein, so dass das Risiko einer Schädigung von Form-Komponenten vermieden ist.The holding pressure in the shearing position (mandrel and die in final position) can be adjusted and/or varied based on the weight applied to the mandrel. The adjustment of the weight is usually done by the number of weight discs that can be placed and attached to the mandrel assembly (socket or sleeve). However, the force on the mandrel resulting from the weight should be less than the holding force of the mold, so that the risk of damage to mold components is avoided.

Um eine bestimmte Katheterspitzen-Geometrie zu realisieren, können folgende Anpassungen durchgeführt werden:

Wenn der Dorn sich in seiner End-Position befindet, kann das Formwerkzeug mit einem abgestimmten Geschwindigkeitsprofil dem Dorn entgegenfahren.

In order to achieve a specific catheter tip geometry, the following adjustments can be made:

When the mandrel is in its final position, the forming tool can move towards the mandrel with a coordinated speed profile.

Es können eine oder mehrere Wiederholungen der Abscherbewegung erfolgen. Wenn sich die Form-Komponenten in ihrer End-Position befinden, kann das Formwerkzeug um einen kleinen Schritt den Dorn entgegen bewegt werden, so dass der Dorn beziehungsweise die Dorn-Baugruppe etwas abgehoben wird. Sowohl der Dorn als auch das Formwerkzeug können beliebig vor- und zurück gefahren werden (in ihre Vor- und End-Position), entweder synchronisiert (gleichzeitig mit jeweils eigenem Fahrprofil) oder nacheinander, um die gewünschte Anzahl der Wiederholungen der Abscherbewegung zu realisieren. Die zu diesem Vorgehen benötigten Luftimpulse sind beliebig gestaltbar.One or more repetitions of the shearing movement can take place. When the mold components are in their final position, the mold can be incremented slightly toward the mandrel, lifting the mandrel or mandrel assembly slightly. Both the mandrel and the forming tool can be moved back and forth (to their forward and final position) as desired, either synchronized (simultaneously with their own travel profile) or sequentially in order to achieve the desired number of repetitions of the shearing movement. The air pulses required for this procedure can be designed as desired.

Wenn die Umformung der Katheterspitze abgeschlossen ist, fahren der Dorn und das Formwerkzeug wieder zurück in ihre Ausgangspositionen, vorzugsweise jeweils mit einem eigenem Geschwindigkeitsprofil. Der Katheter mit umgeformter Spitze liegt dann frei auf der Werkstückaufnahme und kann zu einem nächsten Arbeitsschritt abtransportiert werden.When the forming of the catheter tip is complete, the mandrel and the forming tool move back to their starting positions, preferably each with its own speed profile. The catheter with the reshaped tip then lies freely on the workpiece holder and can be transported to the next work step.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist, mittels der zumindest der Zuführkanal kühlbar ist.With regard to the device, the above-mentioned object is achieved in that a cooling device is provided, by means of which at least the feed channel can be cooled.

Vorzugsweise weist die Kühlvorrichtung eine Druckgas-Vorrichtung und/oder ein Gebläse auf, mittels dessen ein Gas oder Gasgemisch und insbesondere Luft außenseitig auf den Zuführkanal aus zumindest einer Richtung und vorzugsweise aus zwei oder drei unterschiedlichen Richtungen aufblasbar ist.The cooling device preferably has a compressed gas device and/or a blower, by means of which a gas or gas mixture and in particular air can be blown onto the outside of the feed channel from at least one direction and preferably from two or three different directions.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Formwerkzeug einen Werkzeugkörper und einen vom Werkzeugkörper frei auskragenden Formkopf auf. Vorzugsweise bestehen sowohl der Werkzeugkörper als auch der Formkopf aus Metall und können entweder unmittelbar miteinander verbunden oder als einstückiges monolithisches Bauteil ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Masse des Werkzeugkörpers zumindest 10 mal und insbesondere zumindest 20 mal größer als die Masse des Formkopfs. Der Werkzeugkörper wird mittels einer Heizvorrichtung erwärmt und dient als Wärme- bzw. Energiespeicher. Da der Formkopf mit dem Werkzeugkörper verbunden ist, weist er nach entsprechender Zeit die gleiche Temperatur wie der Werkzeugkörper auf. Vorzugsweise ist zumindest der Zuführkanal in den Formkopf ausgebildet. Wenn der Formkopf insbesondere durch Aufblasen des Gas oder Gasgemisches gekühlt wird, verändert dies die Temperatur des Werkzeugkörpers nicht. Sobald die Kühlung oder das Aufblasen des Gas oder Gasgemisches beendet ist, erwärmt sich der Formkopf relativ schnell wieder auf seine ursprüngliche Temperatur, indem die Wärmeenergie aus dem Werkzeugkörper in den Formkopf gelangt. Der Formkanal kann in dem Werkzeugkörper oder vorzugsweise zumindest abschnittsweise in dem Formkopf ausgebildet sein.In a preferred embodiment of the invention, the molding tool has a tool body and a molding head projecting freely from the tool body. Both the tool body and the forming head are preferably made of metal and can either be directly connected to one another or formed as a one-piece monolithic component. The mass of the tool body is preferably at least 10 times and in particular at least 20 times greater than the mass of the forming head. The tool body is heated by a heating device and serves as a heat or energy store. Since the forming head is connected to the tool body, after a certain amount of time it will have the same temperature as the tool body. At least the feed channel is preferably formed in the forming head. If the forming head is cooled, in particular by blowing the gas or gas mixture on top, this does not change the temperature of the tool body. As soon as the cooling or the inflation of the gas or gas mixture has ended, the forming head heats up again relatively quickly to its original temperature, in that the thermal energy from the tool body passes into the forming head. The mold channel can be formed in the tool body or preferably at least in sections in the mold head.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Werkzeugkörper ein Innenraum ausgebildet ist und dass der Formkanal an seinem dem Zuführkanal abgewandten Ende in dem Innenraum mündet.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that an interior space is formed in the tool body and that the molding channel opens into the interior space at its end remote from the feed channel.

Dabei kann eine Saugvorrichtung vorgesehen sein, mittels der in dem Innenraum einen Unterdruck erzeugbar ist, so dass sich überschüssiges Kunststoff-Material, das mittels des Dorns in oben genannter Weise aus dem Formkanal ausgeschoben wird, abgesaugt werden kann.In this case, a suction device can be provided, by means of which a negative pressure can be generated in the interior space, so that excess plastic material, which is pushed out of the mold channel in the above-mentioned manner by means of the mandrel, can be sucked off.

Zusätzliche konstruktive Ausgestaltungen der Vorrichtung zur Formung des Spitzenabschnitts des Katheters ergeben sich aus der vorstehenden und der nachfolgenden Beschreibung des Verfahrens.Additional constructive configurations of the device for shaping the tip section of the catheter result from the above and the following description of the method.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

1 einzelne Bestandteile der Vorrichtung zur Formung eines Spitzenabschnitts eines Katheters in auseinandergezogener Darstellung,
2a, 2b, 2c alternative Ausgestaltungen eines Dorn-Spitzenabschnitts,
3 einen Vertikalschnitt durch ein Formwerkzeug mit teilweise eingefahrenem Dorn,
4 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Formkopfes des Formwerkzeugs,
5 den Dorn mit dem Rohling in der Vorposition im Zuführkanal,
6 den Dorn mit dem Rohling in der Formposition im Formkanal und
7 den Dorn in der Endposition.

Further details and features of the invention are apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawing. Show it:

1 individual components of the device for forming a tip section of a catheter in an exploded view,
2a , 2 B , 2c alternative designs of a mandrel tip section,
3 a vertical section through a forming tool with a partially retracted mandrel,
4 an enlarged sectional view of the forming head of the forming tool,
5 the mandrel with the blank in the pre-position in the feed channel,
6 the mandrel with the blank in the forming position in the forming channel and
7 the mandrel in the final position.

1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Formung eines Spitzenabschnitts 11b eines Katheters. Ein Dorn 12 besitzt an seinem hinteren Ende einen Dornträger 13 und ist an seinem entgegengesetzten vorderen Ende mit einem sich verjüngenden Dorn-Spritzabschnitt 12a ausgebildet ist. Auf den Dorn 12 ist von vorne in Richtung seiner Längsachse L ein rohrförmiger Rohling 11 aus Kunststoff aufsetzbar, der an seinem hinteren, dem Dornträger 13 zugewandten Ende mit einem Katheterkopf 11a versehen ist und an seinem entgegengesetzten vorderen Ende den umzuformenden Spitzenabschnitt 11b aufweist. 1 Figure 12 shows an apparatus 10 for shaping a tip portion 11b of a catheter. A mandrel 12 has a mandrel support 13 at its rear end and is formed at its opposite front end with a tapered mandrel injection portion 12a. A tubular blank 11 made of plastic can be placed on the mandrel 12 from the front in the direction of its longitudinal axis L, which is provided with a catheter head 11a at its rear end facing the mandrel carrier 13 and has the tip section 11b to be reshaped at its opposite front end.

Die 2a, 2b und 2c zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen des Dorn-Spitzenabschnitts 12a. Gemäß der Ausgestaltung, wie sie in 2a dargestellt ist, besitzt der Dorn 12 in seinem Spitzenabschnitt 12a einen sich axial erstreckenden, sich nach unten konisch verjüngenden fingerförmigen Ansatz 31 trägt, der an seinem oberen, dem Dorn 12 zugewandten Ende einen geringeren Durchmesser als der Dorn 12 aufweist, so dass im Übergang zwischen dem Dorn 12 und dem Ansatz 31 eine als Schneid- oder Scherkante dienende Abstufung 12b gebildet ist.the 2a , 2 B and 2c show different configurations of the mandrel tip portion 12a. According to the design as shown in 2a is shown, the mandrel 12 has in its tip section 12a an axially extending, downwardly conically tapering finger-shaped projection 31, which has a smaller diameter than the mandrel 12 at its upper end facing the mandrel 12, so that in the transition between the mandrel 12 and the projection 31 serving as a cutting or shearing step 12b is formed.

Der Dorn-Spitzenabschnitt 12a gemäß 2b unterscheidet sich von der Ausgestaltung gemäß 2a im Wesentlichen dadurch, dass der fingerförmige Ansatz 31 nunmehr im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet und an seinem unteren Ende abgerundet ist und dass stattdessen der dem Ansatz 31 zugewandte untere Abschnitt des Dorns 12 sich teilweise chronisch verjüngt. Auch bei dieser Ausgestaltung ist im Übergangsbereich zwischen dem Ansatz 31 und dem Dorn 12 die genannte Abstufung 12b gebildet.The mandrel tip portion 12a according to FIG 2 B differs from the design according to 2a essentially in that the finger-shaped extension 31 is now essentially circular-cylindrical and is rounded off at its lower end and that instead the lower section of the mandrel 12 facing the extension 31 tapers partially chronically. In this embodiment, too, the step 12b mentioned is formed in the transition region between the extension 31 and the mandrel 12.

Die Ausbildung des Dorn-Spitzenabschnitts gemäß 2c besitzt keinen fingerförmigen Ansatz, sondern das untere Ende des Dorns 12 geht über einen sich leicht chronisch verjüngenden Zwischenabschnitt in einen kreiszylindrischen Endabschnitt 12d verringerten Durchmessers über. Das untere Ende des Endabschnitts 12b weist eine sich senkrecht zur Längsachse des Dorns 12 verlaufende Stirnfläche auf, deren Umfangsrand als Schneid- oder Scherkante dient.The design of the mandrel tip section according to 2c does not have a finger-shaped attachment, but the lower end of the mandrel 12 transitions via a slightly chronically tapering intermediate section into a circular-cylindrical end section 12d of reduced diameter. The lower end of the end portion 12b has an end face perpendicular to the longitudinal axis of the mandrel 12, the peripheral edge of which serves as a cutting or shearing edge.

Ein Formwerkzeug 14 besitzt einen massiven Werkzeugkörper 15, auf dem auf der Oberseite ein Formkopf 16 aufgesetzt ist. Der Formkopf 16 kragt vom Werkzeugkörper 15 frei nach oben aus und ist ein einstückiger Bestandteil des Werkzeugkörpers 15, wie sich aus 3 ergibt. Auf zwei diametral entgegengesetzten Seiten des Formkopfes 16 ist jeweils eine Kühlvorrichtung 17 in Form eines Gebläses 28 angeordnet.A mold 14 has a solid tool body 15 on which a mold head 16 is placed on top. The forming head 16 projects freely upwards from the tool body 15 and is an integral part of the tool body 15, as can be seen from FIG 3 results. A cooling device 17 in the form of a blower 28 is arranged on two diametrically opposite sides of the forming head 16 .

Der Werkzeugkörper 15 besitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Bodenplatte 29 und ein von der Bodenplatte getragenen Massekörper 30, der von einer manschettenartigen Heizvorrichtung 20 umgeben ist (s. 3), die außenseitig von einem umlaufenden Heizelementhalter 21 abgedeckt ist. Mittels der Heizvorrichtung 20 kann der Massekörper 30 und somit der gesamte Werkzeugkörper 15 erwärmt werden.In the exemplary embodiment shown, the tool body 15 has a base plate 29 and a mass body 30 which is carried by the base plate and is surrounded by a sleeve-like heating device 20 (see Fig. 3 ), which is covered on the outside by a circumferential heating element holder 21. The mass body 30 and thus the entire tool body 15 can be heated by means of the heating device 20 .

Im Inneren des Werkzeugkörpers 15 ist ein kammerartiger Innenraum 22 gebildet, der zur Unterseite des Werkzeugkörpers 15 offen ist. Es ist eine nur durch einen Pfeil symbolisch dargestellte Absaugung 24 vorhanden, mittels der der Innenraum 22 des Werkzeugkörpers 15 mit einem Unterdruck beaufschlagt werden kann.Inside the tool body 15 a chamber-like inner space 22 is formed, which is open to the underside of the tool body 15 . There is a suction device 24 , symbolically represented only by an arrow, by means of which the interior space 22 of the tool body 15 can be subjected to a negative pressure.

Von unten ragt in den Innenraum 22 ein Temperatursensor 23 hinein, der mit einer nicht dargestellten Steuervorrichtung verbunden ist. Der Temperatursensor 23 dient zur Erfassung der Temperatur des Massekörpers 30 und somit des Formkopfs 16.A temperature sensor 23 protrudes from below into the interior space 22 and is connected to a control device (not shown). The temperature sensor 23 is used to record the temperature of the mass body 30 and thus of the forming head 16.

Auf der Oberseite des Werkzeugkörpers 15 ist der Formkopf 16 einstückig angeformt. Eine vergrößerte Darstellung des Formkopfes 16 ist in 4 dargestellt. Der Formkopf 16 besitzt einen sich von der oberen, dem Werkzeugkörper abgewandten Seite bis zum Innenraum 22 erstreckenden Formhohlraum 18. Der Formhohlraum 18 besitzt einen oberen, dem Werkzeugkörper 15 abgewandten trichterförmigen Einführkanal 19, der in einen Zuführkanal 25 übergeht. Der Zuführkanal 25 besitzt einen gleichbleibenden Querschnitt und geht an seinem unteren, dem Einführkanal 19 abgewandten Ende in einen sich konisch verjüngenden Formkanal 26 über. Das untere, dem Zuführkanal 25 abgewandte Ende des Formkanals 26 mündet über eine Auslassöffnung 27 in dem Innenraum 22 des Werkzeugkörpers 25.On the upper side of the tool body 15 the forming head 16 is formed in one piece. An enlarged view of the forming head 16 is shown in 4 shown. The mold head 16 has a mold cavity 18 extending from the upper side facing away from the tool body to the interior space 22 . The feed channel 25 has a constant cross-section and, at its lower end facing away from the feed channel 19 , merges into a conically tapering mold channel 26 . The lower end of the mold channel 26 facing away from the feed channel 25 opens out via an outlet opening 27 in the interior space 22 of the tool body 25.

Um den Spitzenabschnitt 11b des Rohlings 11 umzuformen, wird der vorbereitete Rohling 11 auf den nadelförmigen Dorn 12 aufgesetzt und dann zusammen mit dem Dorn 12 relativ zum Formwerkzeug 14 in Richtung des Formwerkzeugs 15 verstellt, wie es durch den Pfeil A in 3 angedeutet ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Formwerkzeug 14 in seiner Gesamtheit relativ zum Dorn 12 angehoben werden, wie es durch den Pfeil B in 3 angedeutet ist.In order to form the tip portion 11b of the blank 11, the prepared blank 11 is placed on the needle-shaped mandrel 12 and then displaced together with the mandrel 12 relative to the forming die 14 in the direction of the forming die 15 as indicated by the arrow A in 3 is indicated. Alternatively or additionally, the forming tool 14 can be raised in its entirety relative to the mandrel 12, as indicated by arrow B in 3 is indicated.

Zunächst befindet sich der Dorn 12 mit dem Rohling 11 außerhalb des Formwerkzeugs 14 in einer Ausgangsposition. Der Werkzeugkörper 15 und damit auch der Formkopf 16 werden mittels der Heizvorrichtung 20 auf eine gewünschte Temperatur, beispielsweise 300°C erwärmt.First, the mandrel 12 with the blank 11 is outside of the forming tool 14 in a starting position. The tool body 15 and thus also the forming head 16 are heated to a desired temperature, for example 300° C., by means of the heating device 20 .

Anschließend wird der Dorn 12 mit dem Rohling 11 relativ zum Werkzeugkörper 15 weiter soweit abgesenkt, bis eine in den 3 und 5 dargestellte Vorposition erreicht ist. In der Vorposition befindet sich der umzuformende Spitzenabschnitt 11b des Rohlings 11 in dem Zuführkanal 25 des Formhohlraums 18. Vor und/oder bei und/oder nach Erreichen der Vorposition wird mittels der Gebläse 28 Luft auf die Außenseite des Formkopfes 16 mit einem relativ geringen Druck im Bereich von 100mbar bis 600mbar aufgeblasen (Pfeile K₁ in 5) und der Dorn 12 wird zusammen mit dem Rohling 11 weiter in den Formhohlraum 18 eingeführt, indem der Dorn 12 abgesenkt und/oder das Formwerkzeug 14 angehoben wird (Pfeil C in 5). Dadurch gelangt der Dorn 12 mit dem Rohling 11 aus der Vorposition gemäß 5 in die Formposition gemäß 6, in der der Spitzenabschnitt 11b des Rohlings 11 zusammen mit dem vorderen Bereich des Dorns 12 in den Formkanal 26 angeordnet ist. Das Kunststoff-Material des Spitzenabschnitts 11b wird angeschmolzen oder aufgeschmolzen und kann somit plastisch in die Kontur des Formkanals 26 gedrückt werden.Then the mandrel 12 is further lowered with the blank 11 relative to the tool body 15 until a in the 3 and 5 shown pre-position is reached. In the pre-position, the tip section 11b of the blank 11 to be formed is in the feed channel 25 of the mold cavity 18. Before and/or during and/or after the pre-position is reached, the blower 28 blows air onto the outside of the forming head 16 at a relatively low pressure in the Range inflated from 100mbar to 600mbar (arrows K ₁ in 5 ) and the mandrel 12 is further inserted into the mold cavity 18 together with the blank 11 by lowering the mandrel 12 and/or the Mold 14 is raised (arrow C in 5 ). As a result, the mandrel 12 with the blank 11 moves out of the pre-position according to FIG 5 to the mold position according to 6 , in which the tip portion 11b of the blank 11 is placed in the mold channel 26 together with the front portion of the mandrel 12. The plastic material of the tip section 11b is melted or melted and can thus be pressed plastically into the contour of the mold channel 26 .

Der Dorn 12 kann zusammen mit dem Rohling 11 nach Erreichen der Formposition wieder in die Vorposition gemäß 5 oder eine ähnliche Position zurückgezogen und dann nochmals in die Formposition gemäß 6 verfahren werden, um einen zweiten Formungsschritt auszuführen.The mandrel 12, together with the blank 11, can return to the pre-position according to FIG 5 or a similar position and then again to the molding position according to 6 be processed to carry out a second forming step.

Wenn sich der Dorn mit dem Spitzenabschnitt 11b des Rohlings 11 in der Formposition gemäß 6 befindet, kann das Formwerkzeug 14 relativ zu dem Dorn 12 und dem Rohling 11 in Richtung des Dorns 12 gedrückt oder verfahren werden, wie es durch den Pfeil N in 6 angedeutet ist. Durch dieses Nachdrücken oder Überdrücken des Kunststoff-Materials des Spitzenabschnitts 11b des Rohlings 11 findet eine zusätzliche Komprimierung des Kunststoff-Materials des Spitzenabschnitts 11b statt.When the mandrel is aligned with the tip portion 11b of the blank 11 in the molding position according to FIG 6 is located, the forming tool 14 can be pushed or traversed relative to the mandrel 12 and blank 11 toward the mandrel 12 as indicated by arrow N in FIG 6 is indicated. This subsequent pressing or over-pressing of the plastic material of the tip section 11b of the blank 11 results in an additional compression of the plastic material of the tip section 11b.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird der Dorn 12 aus der Formposition gemäß 6 relativ zu dem Rohling 11 tiefer in den Formkanal 26 hinein in eine Endposition verfahren (Pfeil D in 7), die in 7 dargestellt ist. In dieser Endposition schaut der Dorn 12 an seinem fingerförmigen Ansatz 31 aus dem Rohling 11 heraus und drückt dabei überschüssiges Kunststoff-Material nach unten durch die Auslassöffnung 27 in den Innenraum 22 des Werkzeugkörpers 15, wo das Material mittels der Absaugung 24 abgeführt wird. Bei dieser Bewegung des Dorns 12 relativ zu dem Rohling 11 kann der Dorn zusätzlich um seine Längsachse L geschwenkt oder rotiert werden, wie es durch den Doppelpfeil R in 7 angedeutet ist.In a subsequent process step, the mandrel 12 is removed from the molding position according to FIG 6 relative to the blank 11 deeper into the mold channel 26 into an end position (arrow D in 7 ), in the 7 is shown. In this end position, the mandrel 12 protrudes from the blank 11 at its finger-shaped extension 31 and presses excess plastic material down through the outlet opening 27 into the interior 22 of the tool body 15, where the material is removed by means of the suction device 24. During this movement of the mandrel 12 relative to the blank 11, the mandrel can also be pivoted or rotated about its longitudinal axis L, as indicated by the double arrow R in 7 is indicated.

Kurz vor und/oder während der Bewegung des Dorns 12 relativ zum Rohling 11 aus der Formposition in die Endposition wird mittels der Gebläse 28 Luft auf den Formkopf 16 mit einem relativ hohen Druck im Bereich von 2,5bar bis 5,5bar aufgeblasen (Pfeile K₂ in 7), um eine Kühlung des Zuführkanals 25 und teilweise auch des Formkanals 26 zu erreichen. Shortly before and/or during the movement of the mandrel 12 relative to the blank 11 from the forming position to the end position, the blower 28 blows air onto the forming head 16 at a relatively high pressure in the range from 2.5 bar to 5.5 bar (arrows K ₂ in 7 ) in order to cool the feed channel 25 and partially also the mold channel 26.

Anschließend wird der Dorn 12 zusammen mit dem nunmehr umgeformten Rohling 11 aus dem Formhohlraum 18 des Formkopfes 16 herausgefahren, woraufhin der Rohling 11 kurz abkühlt und dann von dem Dorn 12 abgenommen wird.The mandrel 12 is then moved out of the mold cavity 18 of the forming head 16 together with the now formed blank 11 , whereupon the blank 11 cools briefly and is then removed from the mandrel 12 .

Claims

A method of thermally forming a tip portion (11b) of a catheter, wherein a plastic tubular blank (11) is placed on a mandrel (12) and inserted together with the mandrel (12) into a mold cavity (18) of a heated mold (14). , wherein the mold cavity (18) has at least one feed channel (25) and a mold channel (26) adjoining it, and wherein the tubular blank (11) is heated in the mold cavity (18) and the tip section (11b) is shaped according to the contour of the mold channel (26 ) is formed, characterized in that the feed channel (25) during the insertion of the tubular blank (11) is at least temporarily cooled.

procedure after claim 1 , characterized in that the cooling is carried out by blowing a gas or gas mixture on the outside.

procedure after claim 2 , characterized in that the gas or gas mixture is inflated with a pressure in the range from 100 mbar to 600 mbar.

Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the mandrel (12) with the tubular blank (11) is first brought from a starting position outside the mold cavity (18) into a pre-position in which the tip section (11b) is arranged in the feed channel (25), and that the mandrel (12) with the tubular blank (11) is subsequently brought into a molding position in which the tip portion (11b) is arranged in the molding channel (26).

procedure after claim 4 , characterized in that the mandrel (12) is brought with the tubular blank (11) by moving the mandrel (12) and/or by moving the forming tool (14) from the starting position to the pre-position.

procedure after claim 4 or 5 , characterized in that the mandrel (12) is brought with the tubular blank (11) by moving the mandrel (12) and/or by moving the forming tool (14) from the pre-position to the forming position.

Procedure according to one of Claims 4 until 6 , characterized in that the mandrel (12) is moved from the molding position relative to the tubular blank (11) deeper into the molding channel (26) into an end position.

procedure after claim 7 , characterized in that the feed channel (25) and/or the shaping channel (26) is cooled before and/or during the movement of the mandrel (12) from the shaping position into the end position.

procedure after claim 8 , characterized in that the cooling is carried out by blowing a gas or gas mixture on the outside.

procedure after claim 9 characterized in that the gas or gas mixture is inflated at a pressure in the range from 2.5 bar to 5.5 bar.

Procedure according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the shaping channel (25) opens at its front end into an interior space (22) of the shaping tool (14) and that a negative pressure is generated in the interior space (22) when the mandrel (12) moves from the shaping position into the end position is adjusted.

Procedure according to one of Claims 1 until 11 , characterized in that the mandrel (12) is pivoted or rotated about its longitudinal axis (L).

Procedure according to one of Claims 4 until 12 , characterized in that the mandrel (12) with the blank (11) is withdrawn again after reaching the shaping position and is then moved back into the shaping position.

Procedure according to one of Claims 1 until 13 , characterized in that the forming tool (14) is moved relative to the mandrel (12) located in the forming position and the blank (11) in the direction of the mandrel (12) or subjected to a compressive force.

Device for shaping a tip section (11b) of a catheter, with a shaping tool (14) which has a shaping cavity (18) which has a feed channel (25) and a shaping channel (26) adjoining it, a mandrel (12) which into the mold cavity (18) and onto which a tubular blank (11) made of plastic can be placed, and a heating device (20) by means of which the mold (14) can be heated, characterized in that a cooling device (17) is provided , by means of which at least the feed channel (25) can be cooled.

device after claim 15 , characterized in that the cooling device (17) has a compressed gas device and/or a blower (28), by means of which a gas or gas mixture can be blown onto the outside of the feed channel (25).

device after claim 15 or 16 , characterized in that the molding tool (14) has a tool body (15) and a molding head (16) projecting freely from the tool body (15) and in that at least the feed channel (25) is formed in the molding head (16).

device after Claim 17 , characterized in that the mold channel (26) is formed at least in sections in the mold head (16).

Device according to one of Claims 15 until 18 , characterized in that in the tool body (15) an interior (22) is formed and that the molding channel (26) at its end facing away from the feed channel (25) opens into the interior (22).

device after claim 19 , characterized in that a suction device (24) is provided, by means of which in the interior (22) a negative pressure can be generated.