DE2801091A1

DE2801091A1 - Rohrfoermige verschlusskappe

Info

Publication number: DE2801091A1
Application number: DE19782801091
Authority: DE
Inventors: Lee K Kulle
Original assignee: Baxter Travenol Laboratories Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1977-01-17
Filing date: 1978-01-11
Publication date: 1978-07-20
Also published as: AU516646B2; AU3117677A; US4095810A; GB1587764A; CA1098082A; JPS5390690A

Description

Rohrförmige Verschlußkappe

Die Erfindiong betrifft eine rohrförmige Verschlußkappe mit einer Bohrung und einer offenen Mündung sowie mehreren in der Bohrung angeordneten, auf Abstand stehenden Dichtelementen, die sich an ein abzudichtendes Rohrelement anzulegen vermögen.

Bei Vorrichtungen zur Verabreichung von parenteraler Lösung und zahlreichen anderen medizinischen Geräten werden rohrförmige Naben bzw. Stutzen, Nadeln aufnehmende Luersche Spritzen und dgl. verwendet, die bis zum öffnen für die Verwendung steril abgedichtet oder verschlossen werden müssen.

Zu diesem Zweck wird z.B. ein halbsteifer Schlauch als abnehmbare Verschlußkappe auf den Stutzen oder die Spritze aufgesetzt, wobei diese Verschlußkappe eine Bohrung aufweist, die mehrere auf Abstand stehende, ringförmige bzw. umlaufende Dichtelemente enthalten kann. Diese im wesentlichen halbzylindrischen Dichtelemente verlaufen dabei in Umfangsrichtung um die Achse der Bohrung, und sie sind so bemessen, daß sie sich mit Druck gegen eine steife Zylinderfläche des abzudichtenden Rohrelements anlegen und dabei im aufgesetzten

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Zustand mehrere ringförmige Dichtlinien bilden. Die Verschlußkappe ist dabei einfach durch Drehen und Ziehen abnehmbar.

Eine solche Anordnung ist jedoch insofern nachteilig, als sie sehr enge Toleranzen in der Größenordnung von nur etwa 0,025 - 0,050 mm erfordert. Mit anderen Worten: wenn der Innendurchmesser der Verschlußkappe um mehr als etwa 0,05 - 0,08 mm vom Sollwert abweicht, kann die Verschlußkappe entweder nicht an der Spritze oder einem anderen, abzudichtenden Rohrelement angebracht werden, oder sie sitzt zu locker, um die gewünschte Dichtfunktion erfüllen zu können. Das gleiche kann der Fall sein, wenn der Außendurchmesser der Spritze o.dgl. aus irgendeinem Grund um etwa 0,05 - 0,08 mm vom Sollwert abweicht.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht bereits hervor, daß für jede Art der Spritze oder eines anderen abzudichtenden Rohrelements jeweils eigens entworfene und hergestellte Verschlußkappen verwendet werden müssen, auch wenn die Unterschiede im Außendurchmesser zwischen den verschiedenen Arten oder Sorten nur in der Größenordnung von etwa 0,05 - 0,08 mm liegen.

Außerdem sind Spitzen-Schutzkappen, die an der Innenfläche halbzylindrische, umlaufende Dichtringe tragen, im allgemeinen sehr schwierig zu formen. Versuche mit Spitzen-Schutzkappen für medizinische Geräte mit einem Innendurchmesser von etwa 6,86 mm haben gezeigt, daß es sehr schwierig ist, halbzylindrische, umlaufende Dichtringe mit einem Radius von nur etwa 0,25 mm zu formen, weil Dichtringe dieser Art und Größe bei der Abnahme von der Form zu einem Einreißen neigen. Die einzige Möglichkeit zur Vermeidung dieser Erscheinung wäre eine wesentliche Vergrößerung des Kegelwinkels der Form bzw. des Formdorns oder die Verwendung eines erheblich weicheren Kunststoffs als er üblicherweise für

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diese Zwecke benutzt wird.

Ein Beispiel für eine Spitzen-Schutzkappe unter Verwendung solcher halbkreisförmiger, umlaufender bzw. ringförmiger Dichtringe ist in der US-PS 3 389 673 beschrieben. Ähnliche Konstruktionen finden sich in den US-PSen 3 101 841, 2 752 und 3 583 591.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Spitzen-Schutzkappe, mit deren Hilfe auch rohrförmige Teile abgedeckt werden können, die beträchtlichen Schwankungen ihrer Abmessungen unterworfen sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Verschlußkappe der angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch eine Anzahl von auf Abstand stehenden, umlaufenden Dichtringen, die im Querschnitt flexible, längliche Vorsprünge bilden, deren mindestens etwa 0,25 mm lange Längsachsen unter einem spitzen Winkel zur Achse der Bohrung in Richtung auf die offene Mündung geneigt sind und deren Dicke jeweils kleiner ist als die Länge ihrer Längsachse.

In spezieller Ausführungsform können mit der erfindungsgemäßen Schutzkappe rohrförmige Teile verschlossen oder abgedeckt werden, deren Außendurchmesser um bis zu etwa 9% voneinander abweichen. Hierdurch lassen sich die Qualitätsüberwachungsprobleme bei der Herstellung von verschlossenen Vorrichtungen zur Verabreichung von parenteraler Lösung sowie von ähnlichen medizinischen Geräten wesentlich mildern. Außerdem kann dabei eine einzige Konstruktion einer Schutzkappe für verschiedene Arten von zu verschließenden, rohrförmigen Elementen verwendet werden.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Verschlußkappe eine Länge von wesentlich mehr als 25,4 mm besitzen, wobei sie sich ohne

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weiteres und ohne Beschädigung der Dichtringe beim Abnehmen von der Form formen läßt, auch wenn ein normaler Kegelwinkel bzw. Konus der Form bzw. des Formdorns (von z.B. 2°) angewandt und die Schutzkappe aus normalerweise steifen Kunststoffmassen, wie niedrigdichtem Polyäthylen, geformt wird.

Die erfindungsgemäße, rohrförmige Verschlußkappe weist eine Bohrung und eine offene Mündung auf, wobei in der Bohrung mehrere auf Abstand stehende, umlaufende Dichtelemente vorgesehen sind, die sich an ein abzudichtendes Rohrelement anzulegen vermögen. Erfindungsgemäß bilden diese Dichtringe im Querschnitt flexible, längliche Vorsprünge, deren Längsachsen unter einem spitzen Winkel zur Achse der Bohrung zur offenen Mündung hin geneigt sind. Die Längsachsen der Vorsprünge sind mindestens etwa 0,25 ram lang, und die mittlere Dicke jedes dieser Vorsprünge ist kleiner als die Länge seiner Längsachse.

Die Dichtringe bilden somit abgewinkelte, längliche "Rippen" oder "Spreizlippen" (gills) anstelle der typischen halbzylindrischen, ringförmigen Vorsprünge. Infolge dieser Ausbildung sind diese rippenartigen Dichtringe flexibel, so daß sie nach außen umbiegbar oder auslenkbar sind, wenn sie sich beim Aufsetzen auf ein abzudichtendes Rohrelement an dieses mit Druck anlegen. Infolge dieser Fähigkeit der Dichtrippen, sich nach außen umbiegen zu können, kann die Relativgröße zwischen den abzudichtenden Rohrelementen beträchtlich variieren, ohne dabei die Abdichtfähigkeit der erfindungsgemäßen Verschlußkappe zu beeinträchtigen.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Verschlußkappe aufgrund ihrer Flexibilität trotz ihrer im Vergleich zu den bis herigen Verschlußkappen dieser Art vergrößerten Länge mit wesentlich verringerter Gefahr für ein Einreißen der Dichtringe oder -rippen vom Formdorn abgenommen werden.

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Vorzugsweise verjüngen sich die Querschnitts-Vorsprünge der Dichtringe auf eine kleinste Dicke oder Breite an ihren Außenenden, während diese Außenenden vorteilhaft im wesentlichen flache, ringförmige Innenflächen bilden, die unter einem spitzen Tiinkel zur Achse der Bohrung der rohrförmigen Verschlußkappe liegen. Hierdurch wird an jedem Dichtring eine ringförmige Innenkante festgelegt, die sich unter Gewährleistung einer besseren Abdichtwirkung mit konzentriertem Dichtdruck an das abzudichtende Rohrelement anzulegen vermag.

Die Längen der Längsachsen der Querschnitts-Vorsprünge der Dichtringe oder -rippen nehmen vorzugsweise fortlaufend vom äußersten, der offenen Mündung am nächsten gelegenen Dichtring zum innersten Dichtring ab. Die ringförmigen Dichtkanten der einzelnen Dichtringe sind jedoch jeweils im wesentlichen gleich weit von der Achse der Bohrung entfernt, so daß die einzelnen Dichtringe jeweils gleich große Dichtwirkungen gewährleisten können.

Vorzugsweise ist auch der Innendurchmesser der Bohrung zwischen der offenen Hündung und dem dieser am nächsten gelegenen, ersten Dichtring größer als zwischen diesem Dichtring und dem an diesen anschließenden Dichtring. Ebenso kann sicli der Innendurchmesser der Bohrung zwischen den aufeinanderfolgenden Dichtringen gewünschtenfalls von der offenen Mündung aus|in Einwärts richtung der Verschlußkappe fortlaufend verkleinern. Hierdurch wird das flache Anlegen der Dichtringe an die Bohrungswand erleichtert, was sich beim Abnehmen der Verschlußkappe vom Formdorn und auch beim Aufsetzen auf ein vergleichsweise großes, abzudichtendes Rohrelement als vorteilhaft erweisen kann.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Verschlußkappe gemäß der Erfindung in ihrem eine Luersche Spritze einer Vorrichtung zur Verabreichung von parenteraler Lösung verschließenden Zustand,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Längsschnittansicht der rohrförmigen Verschlußkappe gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen in weiter vergrößertem Maßstab gehaltenen Teillängsschnitt durch die Verschlußkappe in ihrem die Spritze gemäß Fig. 1 abdichtenden Zustand und

Fig. 4 eine in stark vergrößertem Maßstab gehaltene Teil* Längsschnittansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Verschlußkappe.

Die in den Figuren dargestellte, rohrförmige Dicht- oder Verschlußkappe 10 gemäß der Erfindung besteht aus einem halbflexiblen Kunststoff, wie Polyäthylen niedriger Dichte o.dgl. Die Verschlußkappe 10 weist ein materialeinheitlich geformtes, geschlossenes Ende 12 auf, das jedoch wahlweise offen und ggf. mit einem Pfropfen aus Watte oder mit einer luftdurchlässigen Membran verschlossen sein kann.

Die Verschlußkappe 10 weist an ihrem anderen Ende eine offene Mündung 14 zur Aufnahme z.B. einer abzudichtenden oder zu verkappenden Luerschen Spritze o.dgl. auf.

In einigem Abstand von der Mündung 14 befinden sich auf Abstand stehende, ringförmige bzw. umlaufende Dichtringe 16, 18, 20, die von der Bohrungswand der Verschlußkappe 10 nach innen ragen und die vollständig um die Achse 22 der Bohrung umlaufen. Die Querschnitts-Vorsprünge der Dichtringe 16, 18, 20 bilden Achsen 24, 26 bzw. 28, die unter einem spitzen W.in-

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kel zur Achse 22 der Bohrung in Richtung auf die Mündung 14 geneigt sind.

Die Längen dieser Längsachsen 24, 26, 28 können als von den inneren Enden 30 der Dichtringe 24, 26, 28 bis zum Schnittpunkt 32 zwischen den Zylinderebenen 40, 42, 44 der Bohrungswand 23 und den Enden der betreffenden Achsen 24, 26 bzw. reichend angesehen werden (vgl. Fig. 4).

Diese Längsachsen 24 - 28 der Dichtringe 16-20 besitzen jeweils eine Länge von mindestens etwa 0,25 mm, um die Auswärts aus lenkung der Dichtringe auf die in Fig. 3 gezeigte Weise zu erleichtern. Vorteilhaft betragen die Längen der Achsen 24 - 28 jeweils etwa 1,1 mm, 0,89 mm bzw. 0,76 mm, so daß diese Längen von der Achse 24 zur Achse 28 fortlaufend kleiner werden.

Die Querschnittsdicke der Vorsprünge der Dichtringe 16-20 verjüngt sich vorzugsweise gemäß Fi^. 4 bis zu einer Mindestdicke am Innenende 30. Diese Mindestdicke kann zweckmäEig bei etwa 0,25 - 0,38 mm, beispielsweise bei 0,28 mm liegen. Die Innen- und Außenseiten 34, 36 jedes Dichtrings können nach außen unter einem Winkel von z.B. 15° zusammenlaufen, so daß die Dicke vom freien Innenende 30 zum Außenende, das mit dem restlichen Teil der Verschlußkappe materialeinheitlich verbunden ist, fortschreitend zunimmt.

Die Dichtringe 16, 18, 20 besitzen an den Enden 30 ihres Querschnitts jeweils eine flache, ringförmige Innenfläche, die unter einem spitzen Winkel zur Achse 22 der Bohrung liegt und eine abgewinkelte, innerste Ringkante 38 bildet, welche gemäß Fig. 3 an dem abzudichtenden Rohrelement anliegt, so daß an letzterem eine Reihe von konzentrierten, ringförmigen Dichtstellen mit vergleichsweise verkleinerter Fläche und verhältnismäßig hohem Dichtdruck gebildet werden. Wie eben-

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falls aus Fig. 3 hervorgeht, klappen die Dichtringe 16-20 nach außen um, wobei sie jeweils so weit voneinander entfernt sind, daß sie sich erforderlichenfalls ungehindert flach an die Bohrungswand 23 anlegen können, wenn die Verschlußkappe vom Formdorn abgenommen oder zur Abdichtung auf ein vergleichsweise dickes Rohrelement aufgesetzt werden soll.

Die Achsen 24 - 28 liegen vorzugsweise im wesentlichen unter einem Winkel von 30 - 60° zur Achse 22 der Bohrung der Ver-'schlußkappe 10. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt dieser Winkel praktisch 45°.

Vorzugsweise ist der Innendurchmesser der Bohrung in dem Bereich 40 zwischen der Mündung 14 und dem dieser am nächsten gelegenen Dichtring 16 größer als im Bereich 42 zwischen dem vordersten Dichtring 16 und dem nächsten Dichtring 18. Der Innendurchmesser der Bohrung kann dabei zwischen allen aufeinanderfolgenden Dichtringen von der offenen Mündung aus in Einwärtsrichtung der Verschlußkappe fortlaufend kleiner werden. Genauer gesagt, kann der Innendurchmesser der Bohrung im Bereich 40 etwa 6,86 mm, im Bereich 42 etwa 6,65 mm, im Bereich 44 etwa 6,40 mm und im Bereich 46 etwa 6,05 mm betragen. Andererseits braucht sich der Innendurchmesser nicht unbedingt zwischen den einzelnen Dichtringen jeweils zu verkleinern.

Mit der offenbarten Vorrichtung wird also eine Spitzen-Verschlußkappe geschaffen, welche zu verkappende Rohrelemente mit beträchtlichen Toleranzen in ihren Außendurchmessern sicher abzudichten bzw. zu verschließen vermag, sofern Größe und Konstruktion der Verschlußkappe in entsprechender Anpassung gewählt sind. Außerdem lassen sich bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die länglichen, umlaufenden Dichtringeleichter formen.

Die vorstehend offenbarte Ausführungsform soll die Erfindung selbstverständlich nur erläutern und keinesfalls einschränken,

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Claims

Henkel, Kern, Feiler & Hänzei Patentanwälte Möhlstraße 37 Baxter Travenol Laboratories, Inc. D-8000 München 80 Deerfield, 111., V.St, A. Tel.:089/982085-87 Telex: 05 29 802 hnkl d Telegramme: ellipsoid JI. Jan. 1978 Patentansprüche

1. j Rohrförmige Verschlußkappe mit einer Bohrung und einer ¹^ ^ offenen Mündung sowie mehreren in der Bohrung angeordneten, auf Abstand stehenden Dichtelementen, die sich an ein abzudichtendes Rohrelement anzulegen vermögen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von auf Abstand stehenden, umlaufenden Dichtringen (16, 18, 20), die im Querschnitt flexible, längliche Vorsprünge bilden, deren mindestens etwa 0,25 mm lange Längsachsen (24, 26, 28) unter einem spitzen Winkel zur Achse (22) der Bohrung in Richtung auf die offene Mündung (14) geneigt sind und deren Dicke jeweils kleiner ist als die Länge ihrer Längsachse.

2. Verschlußkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsprünge (16 - 20) im Querschnitt auf eine kleinste Dicke an ihren freien Innenenden (30) verjüngen.

3. Verschlußkappe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtelemente zur offenen Mündung Abstand besitzen,

4. Verschlußkappe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Längsachsen der Querschnitt-Vorsprünge vom äußersten zum innersten Dichtring hin fortlaufend abnehmen.

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5. Verschlußkappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Bohrung zwischen der offenen Mündung und dem dieser am nächsten gelegenen Dichtring (16) größer ist als der Innendurchmesser der Bohrung zwischen diesem Dichtring und dem nächsten Dichtring (18),

6. Verschlußkappe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe jeweils eine im wesentlichen flache, ringförmige Innenfläche (30) aufweisen, die unter einem spitzen Winkel zur Bohrungsachse (22) liegt.

7. Verschlußkappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel zwischen der Längsachse jedes Vorsprungs und der Bohrungsachse im wesentlichen 30 - 60° beträgt.

8. Verschlußkappe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Bohrung zwischen den aufeinanderfolgenden Dichtringen von der offenen Mündung aus in Einwärtsrichtung der Verschlußkappe abnimmt.

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