DE2653415A1

DE2653415A1 - Klemme zur regulierung der stroemung in kunststoffrohren

Info

Publication number: DE2653415A1
Application number: DE19762653415
Authority: DE
Inventors: Marvin Adelberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1976-11-24
Publication date: 1977-07-07
Also published as: JPS5281718A; NL178810B; AU1943676A; US4013263A; FR2336616B1; SE426651B; PH12437A; SE7612422L; IT1074638B; ES454569A1; NL7612901A; NL178810C; IN145897B; CH607127A5; MX143410A; IL51169A0; DE2653415C2; JPS6027870B2; GB1561094A; CA1027102A

Description

Klemme zur Regulierung der Strömung in Kunststoffrohren

Die Erfindung betrifft Klemmgeräte zur Verwendung bei der Regulierung der Strömung in Kunststoffrohren und insbesondere eine Vorrichtung, bei welcher eine Rolle Verwendung findet, derart, dass diese in Längsrichtung bezüglich einer Fläche mit einem Kanal variablen Querschnitts bewegt wird, um die Strömungsmenge bzw. -geschwindigkeit einzustellen und festzulegen.

Die Aufrechterhaltung einer konstanten Strömungsmenge innerhalb eines Rohres bzw. einer Röhre ist insbesondere von Bedeutung beim Transport intravenöser Infusionen. In der US-PS 3 685 787 ist eine

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Rollenklemmeinrichtung beschrieben, welche sich zur Regulierung der Strömungsmenge bzw. -geschwindigkeit innerhalb eines Plastikrohres eignet und insbesondere diesem vorgenannten Zweck dient. Das Gerät stellt eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich d&r Auf rech te Haltung einer konstanten Strömung oder Strömungsmenge gegenüber bekannten Vorrichtungen dar. Indessen treten bei diesem Gerät immer noch äusserst geringe Veränderungen der Strömungsmenge auf, welche in gewissen Fällen als bedenklich angesehen werden können. Diese Veränderungen der Strömungsmenge sind auf das "Kriechen" bzw. den Kaltfluss des Kunststoffmaterials des Rohres (gewöhnlich Polyvinylchlorid} zurückzuführen, welches Kunststoff material weich und im wesentlichen inkompressibel ist» Es hat sich herausgestellt, dass sehr kleine Veränderungen des Strömungskanals bzw. in der Geometrie des Strömungskanals verhältnismässig stärkere Veränderungen in der Strömungsmenge bzw» —geschwindigkeit auslosen können. Es wird gesehätzt, dass jede Veränderung von 1 % des effektiven Rohrquerschnitts eine Veränderung der Strömungsmenge von etwa A % auslöst.

Demgegenüber wurde gemäss der Erfindung eine verbesserte Vorrichtung geschaffen welche den Kaltfluss bzw. das Kriechen des Rohr-Kunststoff mate rials herabsetzt, so dass eine noch kleinere Veränderung der Strömungsmenge erreicht wird. "Zu diesem Zweck sind Mittel entlang der Klemmfläche der Klemmeinrichtung vorgesehen, welche das Rohr an unter Abstand bestehenden Positionen oder Intervallen festhalten oder ergreifen, derart, dass kleine Abschnitte des Rohres zwischen den Klemmelementen begrenzt sind» Obwohl der prozentuale Kaltfluss (ausgedrückt in Prozentanteilen einer gewissen Bezugslänge) immer noch existieren mag, so ist die Grosse des Kaltflusses bzw. der Kriechvorgang (nicht als Prozentanteil ausgedrückt) wesentlich reduziert.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher insbesondere Veränderungen der Strömungsmenge beim Transport intravenöser Infusionen reduziert werden können. Dies soll mit einer verbesserten Klemme geschehen, welche die Strömung eines Mediums durch ein Kunststoffrohr so reguliert, dass der Kaltfluss des Rohrmaterials verringert ist.

Die Erfindung ist verwirklicht in einer Vorrichtung, mittels welcher ein Rohr, dessen Strömung zu regulieren ist, in eine Klemme eingebracht und zwischen einem Rad bzw. einer Rolle und einer Klemmfläche geklemmt wird. Entlang der Klemmfläche erstreckt sich ein Kanal veränderlichen Querschnitts. Die Klemmfläche ist parallel zur Bewegungsbahn der Rolle ausgerichtet, somit besteht bei allen Radpositionen ein konstanter Abstand zwischen diesen zwei Elementen. Die Strömungsmenge innerhalb des Rohres wird durch Längsbewegung bzw. Längseinstellung der Position der Rolle verändert, wobei sich das Verhältnis des zwischen der Rolle und der Klemmfläche eingeklemmten Rohrteils gegenüber dem Rohrteil, welcher nicht eingeklemmt ist und sich über dem Kanal befindet, ändert. Mehrere Rippenelemente sind in der Klemmfläche ausgebildet und halten das Rohr an vorbestimmten Positionen bzw. ergreifen dieses derart, dass der Kaltfluss des Rohi—Kunststoffes beträchtlich verringert wird. Dies führt wiederum dazu, dass die Strömungsmengenänderungen auf ein Minimum reduziert sind, wenn die Klemme auf die erwünschte Strömungsmenge bzw. -geschwindigkeit einmal eingestellt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

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Fig. 1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform gemäss der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht von Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Perspektivansicht des Gehäuses der Klemmvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht unter Darstellung der Klemmfläche nach der Erfindung;

Fig. 4A ist eine Schnittansicht eher weiteren Ausführungsform der Klemmfläche;

Fig. 4B ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Klemmfläche;

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht unter Darstellung des Rippenaufbaues gemäss der Erfindung; und

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung unter Wiedergabe der verbesserten Wirkungsweise bei Verwendung der Klemme nach d&r Erfindung.

Eine zur Strömungsregelung dienende Klemme nach der US-PS 3 685 weist ein Gehäuse bzw. einen Körperteil mit einer länglichen Klemmfläche auf. An der Klemmfläche ist ein länglicher Kanal veränderlichen Querschnitts vorgesehen. Im Gehäuse ist eine Rolle in Längsrichtung parallel zur Klemmfläche bewegbar, derart, dass ein konstanter Abstand

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zwischen der Rolle und dBri^emmfläehe besteht., wenn die Roll; bewegt 'ward,. Das .Kunststoffrohr wird zwischen der Rolle und der Klemmflache festgeklemmt^ -wobei sich der Querschnitt des Rohres gemäss Position der 'Rolle ä-id"™+ ■

Gemass der Erfindung sind Erhöhungen., welche durch VeriäeSungen voneinander getrennt sind^ in der Klemmfläche ausgebildet,, um das Rohr an vorbestimmten Positöonen zu ergreifen und festzuhalten,, derart,, dass das Kriechvenhalten !bzw,, ü&r Kaltfluss desJKunststoff- :materials 'betrachtlich reduziert ;u;nd die Strömungsmengenveränderung auff ein Mindestmaß !herabgesetzt wird ^, wenn die Klemme ein- ;mal auf die erwünschte Str©:mu:ragsmenge eingestellt ist,. In der bevorzugten Äusführungsform gemass der Erfindung sind die erhöhten Teile oder Elemente in Fo:nm länglicher !Rippen .ausgebildet, welche gegenseitigen Abstand 'besitzen., urm das Rohr zum Zwecke der Reduzierung des Kaltfkässes i;n optimaler Weise festzuklemmen und zu halten.

In den Fig.. 1—5 ist eine Verrichtung gemäss einer Ausfuhrungsform der Erfindung da:rgestellt. Oie Klemme weist einen Körperteil bzw,, ein Gehäuse 11 mit Seltenwänden 13 und Il4 auf, in welchen entgegengesetzt ibefindlidhe ILagernuten HSa und 14a ausgebildet sind, Eine Rolle 1:6 ist mit einem Paar von Lagerbolzen versehen (Von 'welchen in Fig» 1 der Lagerbolzen HsBa dargestellt ist)₃ die in den Nuten 13a und 14a geführt sind,. Das Gehäuse weist auch -eine Bodenfläche 1B auf, welche als Klemmfläche dient, derart, dass das Kunststoffrohr ;20 durch die Rolle 16 an die Bodenfläche angedrückt wird. Im Mittelteil der Bodenfläche 18 ist ein Kanal 22 veränderlicher Tiefe und Breite vorgesehen. Die Boden- oder Klemmfläche 18 verläuft parallel

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zu den Nuten 13a und 14a, so dass der Trennabstand zwischen der Rolle 16 und der Bodenfläche 18 während der Bewegung der Rolle auf ihren Lagerzapfen konstant verbleibt= Die Strömungsmenge durch das Rohr 20 wird eingestellt, indem die Rolle 16 entlang der Nuten 13a und 14a in Position gebracht wird, derart, dass das Rohr gegen Flächen angedrückt wird, die sich an unterschiedlichen Teilen des veränderliche Tiefe und Breite aufweisenden Kanals befinden. Die insofern beschriebene Vorrichtung entspricht der Ausführungsform nach der US-PS 3 685 787.

Gemäss der Erfindung sind mehrere zusätzliche Elemente, Rippen oder erhabene Teile 25 in der Bodenfläche 18 ausgebildet. Die erhabenen oder erhöhten Teile 25 sind gegenseitig durch einzelne Vei— tiefungen 27 getrennt. Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäss d&r Erfindung verlaufen die Rippen oder erhöhten Teile 25 im wesentlichen parallel zur Längsachse des Gehäuses, um die Herstellung zu vereinfachen. Sie können jedoch auch in anderer Richtung verlaufen und/oder aus einer Reihe von Unterbrechungen aufweisenden Elementen oder Rippen gleicher oder ungleichförmiger Länge bestehen. Um minimales "Kriechen" zu erzielen, sind die Höhe a der Rippen 25 und der Abstand b zwischen den Rippen gemäss Fig. 5 im wesentlichen einander gleich, auch gleich gegenüber der Dicke c der zusammengedrückten Rohrwand. Wenn Rohre aus Polyvinylchlorid benutzt werden, dann wird die durch die Rolle 16 an die Bodenfläche 18 angedrückte Rohrwand im allgemeinen auf eine Dicke zusammengedrückt, welche etwa einer Hälfte ihrer nominellen Dicke im unverdichteten Zustand entspricht. Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung unter Anwendung an einem Polyvinylchloridrohr einer nominellen Wanddicke von 0,5 mm und einer abgeschätzten Wanddicke im zusammengedrück-

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ten Zustand von etwa 0,25 mm besitzen die Rippen eine Höhe und einen Abstand von 0,2 mm. Auf diese Weise wurde ein verbessertes Gleichgewicht bzw. eine verbesserte Stabilität der Strömungsmenge erreicht, wie es nachfolgend im weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert ist. Die Oberseiten oder Spitzen der Rippen 25 sind vorzugsweise abgerundet, wodurch immer noch ein guter Griff am Rohr erzielt wird. Es wird auf diese Weise der Kriechvorgang wirksam reduziert, andererseits wird das Rohr nicht zerstört oder beschädigt, wie dies bei scharfen Kanten der Fall sein könnte.

In den Fig. 4A und 4B sind weitere Ausführungsformen der erhabenen oder erhöhten Teile der Klemmfläche dargestellt. Gemäss Fig. 4A besitzt die Fläche mehrere unter Abstand angeordnete Rippenkörper 25a, während die Klemmfläche gemäss Fig. 4B mehrere unter Abs —id angeordnete und abgerundete Vorsprünge 25b aufweisen kann, um die Klemmwirkung herbeizuführen.

In Fig. 6 sind in graphischer Darstellung Strömungsmengenveränderungen infolge der relativen Kriecheigenschaften bei Verwendung herkömmlicher Klemmen, Klemmen gemäss der US-PS 3 685 787 und Klemmen gemäss der vorliegenden Erfindung wiedergegeben. Die Linie A gibt die prozentuelle Veränderung der Strömungsmenge bei einer herkömmlichen Klemme wieder, während die Linie B die prozentuelle Strömungsmengenänderung bei Verwendung einer Klemme gemäss US-PS 3 685 78 7 darstellt. Die Linie C gibt die prozentuelle Strömungsmengenänderung bei Verwendung einer Klemme gemäss der vorliegenden Erfindung wieder, dies bei Einsatz an einem auch für die Fälle A und B zur Anwendung gebrachten Rohr einer nominellen Wanddicke von 0,5 mm (Wanddicke in zusammengedrücktem Zustand

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0,25 mm), wobei die Rippen beide eine Höhe a und einen Abstand b (Fig. 5) von 0,2 mm aufweisen. Aus der graphischen Darstellung nach Fig. 6 ist ersichtlich, dass die Veränderungen der Strömungsmenge im Vergleich zur Vorrichtung nach der US-PS 3 685 wesentlich reduziert werden konnten.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

M .1 Klemme zur Regulierung der Strömung in Kunststoffrohren, mit einem eine längliche Klemmfläche aufweisenden Gehäuse, mit einem in oder entlang der Klemmfläche ausgebildeten länglichen Kanal veränderlichen Querschnitts und mit einer im Gehäuse gelagerten Rolle, welche parallel zur Klemmfläche bewegbar ist, derart, dass das Rohr zwischen der Rolle und der Klemmfläche eingeklemmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Klemmfläche (18) mehrere Erhöhungen (25, 25a, 25b), gegenseitig durch Vertiefungen (27) getrennt, ausgebildet sind, um die Wand des Rohres an bestimmten Positionen zu ergreifen, wobei die Höhe der Erhöhungen oberhalb des tiefsten Punktes der Vertiefungen und der Trennabstand zwischen den Erhöhungen Abmessungen besitzen, die im Bereich der Wanddicke des zusammengedrückten Rohres liegen, wodurch das Rohr festgehalten und der Kaltfluss des Rohrmaterials reduzierbar ist.
2. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen die Form von Rippen besitzen.
3. Klemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen parallel zueinander verlaufen.
4. Klemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen im wesentlichen parallel zur Längsachse der Klemmfläche erstrecken.

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5. Klemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (a) der Rippen und der Trennabstand (b) zwischen den Rippen gegenseitig als auch gegenüber der Dicke (c) der zusammengedrückten Rohrwand gleich sind.
6. Klemme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen der Rippen abgerundet sind.
7. Klemme nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen die Form von unter Abstand angeordneten Rippenkörpern (25a) besitzen.
8. Klemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen die Form von unter Abstand angeordneten abgerundeten Vorsprüngen (25b) besitzen.

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