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Die Erfindung betrifft einen Fluid-Konnektor zur Verbindung mindestens zweier medizinischer Fluidleitungen.
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Ein entsprechender Fluid-Konnektor ist vom Markt her bekannt.
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Anwendungen eines entsprechenden medizinischen Fluid-Konnektors sind beispielsweise im Klinikbereich, im Laborbereich oder auch im Bereich der pharmazeutischen Abfüllung.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen medizinischen Fluid-Konnektor der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass er bei kostengünstiger Herstellung betriebssicher ist und insbesondere massenherstellungstauglich ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen medizinischen Fluid-Konnektor mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass anstelle beispielsweise separater Dichtungs-O-Ringe als Dichtungskomponente eine Weichkomponente genutzt werden kann, die in einem 2K-Spritzguss-Prozess an eine Hartkomponente eines 2K-Spritzguss-Grundkörpers angeformt ist.
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Hierdurch ergibt sich insbesondere eine Reduzierung einer Teileanzahl des Konnektors, was einerseits die Herstellung, insbesondre deren Logistik, vereinfacht und zudem dazu führt, dass die Dichtung unverlierbar ist. Die als Weichkomponente ausgeführte Dichtung ist zudem besonders betriebssicher, da als einzige zu dichtende Berührungsfläche eine Anlage der Weichkomponente an einer Wandung der abzudichtenden, zu verbindenden, medizinischen Fluidleitung verbleibt. Eine Dichtheit zwischen der Dichtung und dem Grundkörperabschnitt des Grundkörpers ergibt sich aufgrund der 2K-Fertigung ohnehin. Der Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt einerseits und die Dichtung andererseits können auch Komponenten eines Mehrkomponenten-Spritzguss-Grundkörpers sein. Der Grundkörper oder auch der gesamte Fluid-Konnektor können entsprechend als Spritzguss-Elemente mit mehr als zwei Komponenten hergestellt sein.
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Der Fluid-Konnektor kann beispielsweise bei Augenoperationen, insbesondere bei einer Korrektur eines refraktiven Katarakts zum Einsatz kommen. Auch z.B. bei der Versorgung im Zusammenhang mit anderweitigen Operationen kann der Fluid-Konnektor zum Einsatz kommen.
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Ein TPE als Weichkomponenten-Kunststoffmaterial nach Anspruch 2 hat sich in der Praxis bewährt. Alternativ kann für die Weichkomponente auch Silikon oder Polyurethan (PUR) als Kunststoffmaterial zum Einsatz kommen.
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ABS als Hartkomponenten-Kunststoffmaterial nach Anspruch 3 hat sich in der Praxis bewährt. Alternativ kann für die Hartkomponente auch Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT) oder Polyetheretherketon (PEEK) zum Einsatz kommen.
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Der medizinische Fluid-Konnektor kann genau eine Dichtung aufweisen. Mindestens zwei umlaufende Dichtungen nach Anspruch 4, die bei weiteren Ausführungen vorhanden sein können, ermöglichen ein Abdichtung des Grundkörpers des Fluid-Konnektors insbesondere gegen koaxial verlaufende Innenwände der zu verbindenden Fluidleitung. Dies ermöglicht eine Verbindung von beispielsweise zwei Eingängen und zwei Ausgängen von medizinischen Fluidleitungen miteinander.
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Eine Gestaltung nach Anspruch 5 hat sich bewährt. Der Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt des 2K-Spritzguss-Grundkörpers kann dann kompakt gestaltet sein.
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Ein Steg zwischen den beiden umlaufenden Dichtungen nach Anspruch 6 erleichtert eine Spritzguss-Ausführung der beiden umlaufenden Dichtungen aus dem Kunststoffmaterial der Weichkomponente.
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Ein Überlauf-Abschnitt nach Anspruch 7 erleichtert die Spritzguss-Herstellung der Dichtung aus der Weichkomponente und stellt sicher, dass ausreichend Gussmaterial für die umlaufende Dichtung der Weichkomponente zur Verfügung steht. Unerwünscht eingeschlossene Luft kann während des Spritzgussprozesses definiert entweichen.
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Ein 2K-Spritzguss-Grundkörper nach Anspruch 8 ermöglicht ein Aufstecken von Fluidleitungen auf die Gegenstecker-Abschnitte. Eine einfache Verbindung des Fluid-Konnektors mit diesen Fluidleitungen ist somit möglich. Der medizinische Fluid-Konnektor kann genau zwei solche Gegenstecker-Abschnitte aufweisen.
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Eine Gestaltung der Außenwand des Gegenstecker-Abschnitts nach Anspruch 9 ohne Hinterschnitt erleichtert eine Entformung bei der SpritzgussHerstellung.
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Ein Winkel zwischen den Gegenstecker-Abschnitten nach Anspruch 10 erleichtert ein Aufstecken von Fluidleitungen auf diese Gegenstecker-Abschnitte, da die Enden der Gegenstecker-Abschnitte weitere voneinander beabstandet und somit einzeln einfacher zugänglich sind. Falls die beiden aufzusteckenden Fluidleitungen unterschiedliche Funktionen haben, lässt sich hierüber auch eine intuitive Individualisierung der beiden Gegenstecker-Abschnitte erreichen, was eine unerwünschte Verwechslung der Gegenstecker-Abschnitte vermeiden hilft. Der Winkel kann zudem dazu führen, dass die Gegenstecker-Abschnitte sowie die Fluidleitungen im Fluid-Konnektor insgesamt Bauraum-Anforderungen genügen. Der Winkel unter dem die beiden Gegenstecker-Abschnitte zueinander verlaufen, kann größer sein als 15°. Dieser Winkel ist regelmäßig kleiner als 60°, kleiner als 45° und kann kleiner sein als 30°. Der Winkel kann im Bereich von 20° liegen.
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Ein 2K-Spritzguss-Grundkörper nach Anspruch 11 hat alternativ zum mindestens einen Gegenstecker-Abschnitt mindestens einen Gegenbuchsen-Abschnitt, in dem eine Fluidleitung eingesteckt werden kann. Je nach Anwendungsfall kann eine solche Buchsen-Variante Vorteile bieten. Eine Innenwand des mindestens einen Gegenbuchsen-Abschnitts kann wiederum ohne Hinterschnitt ausgeführt sein, was entsprechende Vorteile bietet, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Anspruch 9 erläutert. Soweit mehrere Gegenbuchsen-Abschnitte, beispielsweise zwei Gegenbuchsen-Abschnitte, zum Einsatz kommen, können diese unter einem Winkel zueinander verlaufen, der demjenigen entspricht, der vorstehend unter Bezugnahme auf Anspruch 10 bereits erläutert wurde.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In dieser zeigen:
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- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführung eines medizinischen Fluid-Konnektors zur Verbindung mindestens zweier medizinischer Fluidleitungen, im Falle der dargestellten Ausführung zur Verbindung von insgesamt vier medizinischen Fluidleitungen;
- 2 den medizinischen Fluid-Konnektor nach 1, wiederum in perspektivischer Ansicht aus im Vergleich zu 1 entgegengesetzter Richtung;
- 3 einen Längsschnitt durch den medizinischen Fluid-Konnektor in einer perspektivischen Ansicht entsprechend 2 zur Veranschaulichung eines Verlaufs zweier Verbindungs-Fluidkanäle zwischen den vier zu verbindenden medizinischen Fluidleitungen;
- 4 eine weitere Ausführung eines medizinischen Fluid-Konnektors zur Verbindung mindestens zweier medizinischer Fluidleitungen, im Falle der dargestellten Ausführung zur Verbindung von insgesamt vier medizinischen Fluidleitungen; und
- 5 in einer zu 3 ähnlichen Darstellung einen Längsschnitt durch die Ausführung nach 4.
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Ein medizinischer Fluid-Konnektor 1 (vgl. 1) dient zur Verbindung mindestens zweier medizinischer Fluidleitungen, in der dargestellten Ausführung zur Verbindung von vier medizinischen Fluidleitungen. Diese vier mit dem Fluid-Konnektor 1 zu verbindenden medizinischen Fluidleitungen sind in der 1 als Fluidleitungen 2, 3, 4 und 5 angedeutet, wobei es sich bei den Fluidleitungen 2, 3 um medizinische Schlauchleitungen und bei den Fluidleitungen 4 und 5 um eine medizinische Koaxial-Leitung mit einem Innenlumen (Fluidleitung 4) und einem Ringlumen (Fluidleitung 5) handelt.
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Der Fluid-Konnektor 1 hat einen 2K-Spritzguss-Grundkörper 6. Dieser hat einen Gegenstecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt 7 zur Steckverbindung mit den Fluidleitungen 2, 3 über Gegensteckerabschnitte 8, 9. Der bei 2K-Spritzguss-Grundkörper 6 hat weiterhin einen Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt 10 zur Steckverbindung mit den beiden weiteren Fluidleitungen 4, 5, also mit der medizinischen Koaxialleitung. Der Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt 10 hat zwei außen umlaufende Dichtungen 11, 12. Die Dichtung 11 dient zur Abdichtung des Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitts 10 gegen eine Innenwand der zur verbindenden Fluidleitung 4. Die Dichtung 12 dient zur Abdichtung des Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitts gegen eine Innenwand der zu verbindenden Fluidleitung 5, also gegen die äußere Innenwand des Ringlumens der medizinischen Koaxialleitung 4, 5.
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Der Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt 10 ist als Kunststoff-Hartkomponente und die Dichtungen 11, 12 sind als Kunststoff-Weichkomponente des 2K-Spritzguss-Grundkörpers 6 des medizinischen Fluid-Konnektors 1 ausgeführt.
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Als Kunststoffmaterial für die Weichkomponente kommt ein thermoplastisches Elastomer (TPE) zum Einsatz. Weitere Beispiele für die Weichkomponente sind Silikon oder Polyurethan (PUR).
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Als Kunststoffmaterial für die Hartkomponente kommt ebenfalls ein thermoplastisches Polymer zum Einsatz. Ein Materialbeispiel für die Hartkomponente ist ein thermoplastisches Terpolymer, insbesondere, ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS). Weitere Beispiele für die Hartkomponente sind Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT) oder Polyetheretherketon (PEEK).
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Je nach Ausführung des medizinischen Fluid-Konnektors 1 kann dieser, beispielsweise dann, wenn er zur Verbindung zweier medizinischer Fluidleitungen dient, also einer Fluidleitung auf Seiten des Gegenstecker-Anschluss-Grundkörperabschnitts 7 und einer Fluidleitung auf Seiten des Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitts 10, auch genau eine Dichtung anstelle der beiden Dichtungen 11, 12 aufweisen, die dann als Weichkomponente ausgeführt ist.
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Die beiden Dichtungen 11, 12 haben jeweils einen Überlauf-Abschnitt 13 (vgl. 1), in dem sich bei der Spritzgussherstellung des 2K-Spritzguss-Grundkörpers 6 anfallendes, überschüssiges Weichkomponenten-Spritzgussmaterial sammeln kann.
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Die beiden umlaufenden Dichtungen 11, 12 sind über einen Steg 14 (vgl. 2) aus der Weichkomponente miteinander verbunden. Über einen weiteren Steg 15 ist die Dichtung 12 mit einem Weichkomponenten-Anspritzport 16 des 2K-Spritzguss-Grundkörpers 6 verbunden.
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Auf gleicher axialer Höhe wie der Weichkomponenten-Anspritzport 16 ist in Umfangsrichtung versetzt ein Hartkomponenten-Anspritzport 17 des 2K-Spritzguss-Grundkörpers 6 angeordnet. Auf Höhe der beiden Anspritzporte 16, 17 hat der 2K-Spritzguss-Grundkörper 6 einen umlaufenden Bund 18 aus der Hartkomponente. Der Bund 18 kann als Anschlag für die medizinische Koaxialleitung 4, 5 dienen.
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Die beiden Gegenstecker-Abschnitte 8, 9 haben jeweils eine Außenwand ohne Hinterschnitte. Eine Fixierung der Gegenstecker-Abschnitte 8, 9 mit den aufgesteckten Fluidleitungen 2, 3 kann über eine Lösungsmittelverklebung, also adhäsiv, erfolgen.
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Die beiden Gegenstecker-Abschnitte 8, 9 laufen unter einem Winkel von 20° zueinander. Dieser Winkel ist in der 3 mit α bezeichnet. Je nach Ausführung des Fluid-Konnektors 1 kann dieser Winkel zwischen Längsachsen der Gegenstecker-Abschnitte 8, 9 auch einen anderen Absolutwert von mindestens 10° oder von größer als 10° haben. Dieser Winkel ist regelmäßig kleiner als 60°.
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3 verdeutlicht einen Verlauf von Verbindungs-Fluidkanälen 19, 20 im 2K-Spritzguss-Grundkörper 6.
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Der Verbindungs-Fluidkanal 19 verbindet die Fluidleitungen 2 und 4 miteinander. Im Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt 10 verläuft der Verbindungs-Fluidkanal 19 in einem ersten Kanalabschnitt 19a zunächst koaxial zu einer Längsachse des 2K-Spritzguss-Grundkörperabschnitts 6. Axial etwa auf Höhe des Bundes 18 knickt der Verbindungs-Fluidkanal 19 dann ab und verläuft in einem Winkel von 20° zur Längsachse längs eines Kanalabschnitts 19b und mündet über den Gegenstecker-Abschnitt 8 aus dem Grundkörper 6 aus. Ein Innendurchmesser des Verbindungs-Fluidkanals 19 liegt im Bereich zwischen 1,5 mm und 4 mm, beispielsweise im Bereich zwischen 2 mm und 2,5 mm.
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Der Verbindungs-Fluidkanal 20 verbindet die beiden Fluidleitungen 3 und 5. Der Verbindungs-Fluidkanal 20 verläuft parallel zur Längsachse des Grundkörpers 6. Der Verbindungs-Fluidkanal 20 mündet aus dem Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt 10 radial zwischen den beiden umlaufenden Dichtungen 11, 12 über einen Ausmündungsabschnitt 20a aus. Im Bereich dieses Ausmündungsabschnitts 20a kann ein Innendurchmesser des Verbindungs-Fluidkanals 20 im Vergleich zum sonstigen Innendurchmesser, der so groß ist wie der Innendurchmesser des Verbindungs-Fluidkanals 19, verringert sein.
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4 und 5 zeigen eine weitere Ausführung eines medizinischen Fluid-Konnektors 25, der anstelle des medizinischen Fluid-Konnektors 1 nach den 1 bis 3 zum Einsatz kommen kann. Komponenten und Funktionen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Ausführung nach den 1 bis 3 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
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Anstelle eines Gegenstecker-Anschluss-Grundkörperabschnitts mit Gegenstecker-Abschnitten hat der Fluid-Konnektor 25 einen Gegenbuchsen-Anschluss-Grundkörperabschnitt 26 mit Gegenbuchsen-Abschnitten 27, 28. Der Gegenbuchsen-Abschnitt 27 dient als Buchse zur Steckverbindung mit der Fluidleitung 2, hat also eine dem Gegenstecker-Abschnitt 8 entsprechende Funktion. Der Gegenbuchsen-Abschnitt 28 dient als Buchse zur Steckverbindung mit der Fluidleitung 3, hat also eine Funktion, die derjenigen des Gegenstecker-Abschnitts 9 entspricht. Beim Fluid-Konnektor 25 werden die Fluidleitungen 2, 3 also nicht auf entsprechende Steckerabschnitte aufgesteckt, sondern in entsprechende Buchsenabschnitte, nämlich den Gegenbuchsen-Abschnitten 27, 28, eingesteckt.
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Innenwände der Gegenbuchsen-Abschnitte 27, 28 sind wiederum ohne Hinterschnitte ausgeführt und dienen zur Lösungsmittelverklebung zur Fixierung der Fluidleitungen 2, 3 entsprechend dem, was vorstehend im Zusammenhang mit den Gegenstecker-Abschnitten 8, 9 ausgeführt wurde.
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Ein Winkel zwischen den beiden Gegenbuchsen-Abschnitten 27, 28 entspricht dem Winkel, der vorstehend im Zusammenhang mit den Gegenstecker-Abschnitten 8, 9 diskutiert wurde. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel zwischen den Gegenbuchsen-Abschnitten 27, 28 wiederum 20°.
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Im Bereich der Gegenbuchsen-Abschnitte 27, 28 ist ein Innendurchmesser der Verbindungs-Fluidkanäle 19, 20 zur Aufnahme der Fluidleitungen 2, 3 im Vergleich zum sonstigen Innendurchmesser vergrößert. Dieser sonstige Innendurchmesser kann wiederum im Bereich von 1 mm bis 5 mm liegen, wie vorstehend im Zusammenhang mit den Verbindungs-Fluidkanälen 19, 20 des Fluid-Konnektors 1 bereits erläutert.
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Die Dichtungen 11, 12 sorgen für eine prozesssichere Abdichtung des Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitts 10 gegen die entsprechenden Innenwände der Koaxial-Leitung 4, 5, die als Koaxial-Buchse ausgeführt ist. Ein umlaufender Hinterschnitt 21 wirkt hierbei mit einem Rastelement dieser Koaxial-Leitung 4, 5 zur Axialsicherung der Koaxial-Leitung 4, 5 am Stecker-Anschluss-Grundkörperabschnitt 10 zusammen.
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Der 2K-Spritzguss-Grundkörper 6 hat zudem zwei Betätigungsflügel 22, 23, über die der Grundkörper 6 beim Einstecken in die Koaxial-Leitung 4, 5 und beim Herausziehen aus dieser ergriffen werden kann.
