DE3049612A1 - Verfahren und vorrichtung zum einkleben von kanuelenrohren aus metall in ansaetzen aus kunststoff von spritzen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum einkleben von kanuelenrohren aus metall in ansaetzen aus kunststoff von spritzen

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Description

  • "Verfahren und Vorrichtung zum Einkleben von Kanülenrohren
  • aus Metall in Ansätzen aus Kunststoff von Spritzen" Die IIerstellung von Spritzen, insbesondere für medizinische, aber auch für andere Zwecke, konzentriert sich zunehmend auf sogenannte Einwegspritzen, die nach einmaligem Gebrauch oder allenfalls nach einer relativ kleinen Folge von Benutzungen nicht mehr weiterverwendet werden. Derartige Spritzen müssen voll funktionsfähig sein, dürfen auf der anderen Seite aber nicht aufwendig und teuer wegen ihres überwiegend nur einmaligen Gebrauchs gestaltet werden. Es hat sich eingebürgert, für diesen Zweck sogenannte Einmalkanülen zu verwenden, bei denen ein metallisches Kanülenrohr mit einem Ansatz aus Kunststoff dicht und mechanisch fest verbunden wird. Mit dem Ansat aus kunststoff wird dan der Spritzenzylinder, welcher den Spritzenkolben enthält, durch Aufstecken oder fest, z.B. durch Kunststoffschweißung unter Wärmeeinwirkung, verbunden.
  • Bei allen solchen Einmalkanülen aus metallischem Kanülenrohr mit Kunststoffansatz ist die zugfeste Verbindung zwischen Kanülenrohr und Kunststoffansatz ein unabdingbares Erfordernis. Es ist bereits vorgekommen, daß bei nicht hinreichend fester Verbindung der Unterdruck in einer Vene eines Patienten das Kanülenrohr mit erheblichem Impuls aus der Spritze in die Vene baü einschießen lassen.
  • N@ben der zu@@estifkeil soll das Kanülenrohr aber auch Druckfestigkeit gegen Hineindrücken in den Ansatz besitzen.
  • Schließlich muß die Verbindung zwischen Kanülenrohr und Ansatz völlig dicht sein.
  • Es gibt verschiedene Wege, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Eine weit verbreitete Methode ist das Verkleben des Ansatzes mit dem Kanülenrohr durch einen K]cb<tofF. IIi#rvon qeht die Erfindung atunscma aus.
  • Bisher haben sich Schwierigkeiten bei der Mechanisierung des Verklebens ergeben. Ein Teil dieser Schwierigkeiten rührt daher, daß die mit einer Dosiereinrichtung zugemessene Klebstoffmenge sich oft nicht richtig verteilt. Einerseits gibt es dabei ungleichmäßige Erfüllungen der Aussparung rings um das Kanülenrohr, andererseits wird oft der Klebstoff an einem hinreichend weiten Eindringen in die Aussparung im Ansatz, welche der Klebstoff eigentlich ausfüllen soll, gehindert, z.B. durch Lufteinschlüsse, schlechte Fließfähigkeit in der zur Verfügung stehenden Taktzeit aufgrund zu hoher Viskosität, insbesondere bei schon höherem Alter der Klebstoffzubereitung, u.dgl..
  • Man hat bisher schon versucht, diesen Schwierigkeiten durch einerseits passende Geometrie der für die Klebstoffaufnahme bestimmten Aussparung und andererseits durch Schrägstellung der Nadel während der Klebstoffeinführung entgegenzuwirken.
  • Die erzielten Ergebnisse waren jedoch bisher noch nicht voll befriedigend.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zuverlässigkeit einer Klebverbindung zwischen Kanülenrohr und Ansatz bei einer Einmalkanüle zu verbessern und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung anzuaeben, mit der dieses Ziel im Wege einer taktgebundenen automatischen Montierung möglich ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 vorgegangen.
  • Während man sich bisher abgesehen von geometrischen Maßnahmen nur auf die Fließfähigkeit des Klebstoffes unter der Schwerkraft verlassen hat, sieht die Erfindung eine im Takt des Montieren aufzubringende Verteilungshilfskraft vor. Die IJIlteransprüche 2 bis 9 geben dabei bevorzugte spezielle Verwirkiichungsmöglichkeiten einer solchen Hilfskraft an, die einzeln oder in Kombination vorgesehen werden können. Dabei wird entweder eine Schubwirkung direkt auf den Klebstoff durch ein Druckgefälle aufgebracht (Ansprüche 2 und 3), und/ oder es wird durch Adhäsionsmitnahme Klebstoff vom in Bewegung versetzten Kanülenrohr mitgenommen (Ansprüche 5 bis 9).
  • Es kommt dabei jede beliebige Bewegungsmöglichkeit des Kanülenrohres im Ansatz grundsätzlich in Frage, welche mit der Einbaugeometrie verträglich ist. Auch sollen die speziellen, als bevorzugt angegebenen Schwenkbewegungen der Ansprüche 6 und 7 auch dann verwirklicht sein, wenn mit einer gewissen Bandbreite im Umfeld dieser Bewegungen gearbeitet wird, z.B. mit nicht eindeutig fixiertem Schwenkpunkt. Wenn die KanülenBcweguna längs der Erzeugenden einer Kegelfläche verläuft (Anspruch 7), so sollen dabei nicht nur, wie bevorzugt, rotationssymmetrische Kegel, sondern auch Kegel anderen geeigneten Querschnitts, z.B. mit ovalem oder elliptischem Querschnitt, für die Bewegungsbahn des Kanülenrohres in Frage kommen. Außer einer Rührbewegung mit kontinuierlichem Drehsinn kommt bevorzugt bei allen Bewegungsformen auch eine oszillatorische Bewegung in Frage. Auch kann man die verschiedenen miteinander verträglichen Bewegungsfreiheitsgrade bedarfsweise miteinander kombinieren.
  • Man hat bisher schon das Kanülenrohr in einer durchgehenden (~) r <hing im Ansatz zentriert. Dabei hat man bisher jedoch möglichst genauc@ paßsitz angestrebt Zur Verwirklichung der Erfindung ist bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens (Anspruch 10) vorgesehen, daß der für das Verkleben vorge fc;#rt igte Ansatz zwischen dem C#i#tind de L dell K 1 <~1##t%O II-aufnehmenden Aussparung und der Außenseite des Ansatzes einen gezielt vorgesehenen Verbindungskanal aufweist. Dieser kann einerseits direkter Wirkungskanal sein, wenn an den Klebstoff ein Druckgefälle angelegt wird. Uber diesen Verbindungskanal kann man also vorzugsweise eine Unterdruckquelle anschließen. Die Höhe des Unterdrucks und dessen Zeiteinwirkung muß man dabei so wählen, daß der Klebstoff aus dem Ansatz möglichst nicht nach außen tritt. Man kann den Verbindungskanal jedoch einfach auch als Entlüftungskanal für eingeschlossene Luftvolumina verwenden. Ebenso kann er Verbindung zu einem Ausgleichsgefäß sein, wenn man nur von außen auf den Klebstoff mit Überdruck einwirkt. Vorzugsweise werden Uberdruckeinwirkung und Saugeinwirkung miteinander kombiniert. Beispielsweise kann man die ganze Montage über und/oder unter dem Ansatz angeordneten Glocken vorsehen, die wahlweise mit Überdruck und Unterdruck beaufschlagt sind. Alternativ kann man auch entsprechende kleine Saugglocken oder Überdruckglocken taktweise nur unmittelbar am Ansatz in mehr oder minder abdichtenden Eingriff bringen.
  • Es ist denkbar, einen solchen Verbindungskanal direkt durch das Kunststoffmaterial des Ansatzes als zusätzlichen Kanal neben der zentralen Bohrung vorzusehen. Vorzugsweise wird jedoch die zentrale Bohrung so geformt, daß sie zugleich den Verbindungskanal bildet. Es ist dabei meist unerwünscht, wenn auch im Rahmen der Erfindung möglich, die zentrale Bohrung mit Spiel relativ zum Kanülenrohr vorzusehen, da man das Kanülenrohr im Ansatz zentrieren möchte. Der Verbindunqskanal kann jedoch trotzdem zwischen dem Kanülenrohr und dem Ansatz ausgebildet sein, z.B. als eine Längsnut oder mehrere Längsnuten. Vorzugsweise wird jedoch eine solche Zentrieröffnung vorgesehen, die trotz ihrer Zentrieraufgaben Uberweite hat, z.B. aufgrund eines regelmäßigen polygonalen Querschnitts, wie einer Dreieckform oder einem Quadrat, Sechseck o.dgl..
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich-11IlI#\J(#n an mcilreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
  • Es zeigen: Ficj. 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung längs einer Einmalkanüle; Fig. 2 einen ersten möglichen Querschnitt durch den Eingriffsbereich der Kanüle im Ansatz, und Fig. 3 eine Alternative dazu, jeweils bezogen auf Fig. 1; sowie Ficr. 4 einen Teilaussehnitt in derselben Darstellungsebene einer altcrnativen Aufürungsform zu Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt eine Einmalkanüle 2 aus einem Ansatz 4 aus Kunststoff sowie einem Kanülenrohr 6 aus Metall, welches in eine zentrale Bohrung 8 wenigstens annähernd im Paßsitz eingesteckt ist.
  • Ohne Beschränkung der Allgemeinheit weist der Ansatz 4 ein Kopfstück 10 auf, welches die zentrale Bohrung 8 enthält, sowie einen hülsenförmigen oder topfförmigen Fortsatz, der in einen Ringflansch 14 ausläuft, an dem der Ansatz 4 mit einem Spritzenzylinder verbindbar ist. Die Außenkontur des Ansatzes 4 erweitert sich etwas konisch vom Kopfstück 10 zur Fortsetzung 12. Eine entsprechende leichte Erweiterung zeigt der innere Hohlraum 16 im Fortsatz 12, der bei dem mit dem Spritzenzylinder verbundenen Ansatz 4 mit dem Nutzvolumen der Spritze kommuniziert.
  • Dementsprechend ist der Hohlraum 16 über die Innenbohrung des Kanülenrohres 6 mit der Spitze 18 des Kanülenrohres kommunizierend verbunden. Während der die Spitze 18 des Kanülenrohres 6 aufweisende Bereich des Kanülenrohres relativ weit aus dem Ansatz 4 hervorsteht, mündet das dem Hohlraum 16 zugewandte innere Ende des Kanülenrohres 6 noch im Kopfteil 10 des Ansatzes 4 und kommuniziert mit dem Hohlraum 16 über die innere Verlängerung der zentralen Bohrung 8.
  • In Fig. 1 zeigt die ausgezogene Darstellung des Kanülenrohres 6 den Einbauzustand. In Fig. 1 endet das innere Ende des Kanülenrohres etwas unter der axialen Mitte der zentralen Bohrung 8. Die Lage des Endes 20 des Kanülenrohres kann aber jedoch auch weiter axial in beiden Richtungen verschoben sein.
  • So zeigt die Alternative von Fig. 4 eine Lage des inneren Endes 20a am äußeren Ende der zentralen Bohrung 8. Ebenso wäre es denkbar, daß das Kanülenrohr noch in den Hohlraum 16 hervorsteht oder gar nur auf der äußeren Ringschulter der zentralen Bohrung 8 aufsitzt.
  • Im äußeren Bereich des Kopfstückes 10 ist eine vorzugsweise rotationssymmetrische Aussparung 22 ausgebildet, die sich vorzugsweise über den größeren Teil der Länge des Kopfstückes 10 erstreckt und in erster Näherung sich etwas konisch oder trichterförmig nach außen zu erweitert. Dabei ist in der Mantelfläche der Aussparung 22 eine Wellung 24 ausgebildet, die mehrere mehr oder minder gerundete Ringzonen mit dazwischenliegenden gerundeten Ringstegen bildet. Vorzugsweise sind, etwa wie dargestellt, zwei bis vier, vorzugsweise drei, Ringnuten vorgesehen.
  • Der Raum zwischen der inneren Mantelfläche der aussparung 22 und des in die Aussparung 22 eingreifenden Bereichs des Kanülenrohres 6 wird mit aushärtendem, vorzugsweise mehrkomponentigem Klebstoff 26 aufgefüllt, der über eine Düse 28 von einer seitlich über der Aussparung 22 einmündenden Klebstoffdosiereinrichtung 30 in abgemessener Menge zuführbar ist.
  • Die Materialien von Kanülenrohr 6, Ansatz 4 und Klebstoff 26 sind so zu wählen, daß sie miteinander verträglich sind.
  • Während des Verklebevorgangs ist der Kopf 10 des vorgefertigten Ansatzes 4 in einer Werkstückaufnahme 32 einer Montagemaschine, z.B. am Schaltteller einer Schalttellermaschine, mit vertikaler Fluchtung der zentralen Bohrung 8 im Ansatz 4 sowie des eingesteckten Kanülenrohres 6 gehalten, welches durch nicht gezeigte Mittel seinerseits gehalten ist.
  • Die Klebs.toffzufuhreinrichtung 28, 30 ist schräg von oben seitlich über der Aussparung 22 angeordnet. Unter dem düsenartigen Mundstück 28 der Klebstoffzuführeinrichtung ist schräg von unten ein Saugrohr 34 zum Absaugen von Abrißfäden in Pfeilrichtung vorgesehen.
  • Zum Zwecke der möglichst vollständigen Ausfüllung der Aussparung 22 mit Klebstoff ist der Grund 36 oder 40 der Aussparung 22 über einen längs der Innenwandfläche der zentralen Bohrung 8 verlaufenden Verbindungskanal 40 mit dem Hohlraum 16 des Fortsatzes 12 des Ansatzes 4 verbunden. Der Verbindungskanal verläuft zwischen dem Ansatz und dem Kanülenrohr 6. Gezeigt sind hier zwei Möglichkeiten, nämlich einerseit in lig. 3 eine asymmetrisch längs des Kanülenrohres 6 verlaufende Längsrille 36 an der Wandfläche der zentralen Bohrung 8 oder Ausbildung derselben mit einem quadratischen Zentrierquerschnitt 38, der an vier gleichmäßig über den Umfang des Kanülenrohres 6 verteilten Stellen dieses zentriert hält und in den Ecken des Quadrats vier Abschnitte des Verbindungskanals 40 freiläßt.
  • Gleiches gilt, wenn der Ansatz abgewandelte Form hat, z.B.
  • ohne Fortsatz 12 und direkter Verbindungsmöglichkeit des Kopfstückes 10 mit dem Spritzenzylinder.
  • Der Verbindun(3skallal 36 oder 40 kann allein zur Entlüftung unter dem R'lebstoff 26 eingeschlossener Luft dienen, aber auch als Wirkkanal beim Anlegen einer auf den noch nicht erstarrten Klebstoff einwirkenden Druckdifferenz, sei es durch Ansaugen aus dem Hohlraum 16 heraus, sei es durch Ausüben von Druck auf die freie Oberseite 42 des Klebstoffs, sei es durch Vereinigung beider Maßnahmen.
  • Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß der Verbindungskanal 36 bzw. 40 im untersten Bereich 4+ der Aussparung 22 einmündet, wie es bei Ausbildung an der Wandfläche der zentralen Bohrung ohne weiteres der Fall ist. Es ist auch möglich, daß die Einmündung etwas weiter nach oben versetzt ist, gegebenenfalls auch an eine ringförmige Verteilungsnut o.dgl.
  • angeschlossen ist.
  • Die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen kann man in Verbindung mit einem Verbindungskanal 36, 40 vorsehen, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt. Man kann sie aber auch ohne einen derartigen Verbindungskanal selbständig vorsehen.
  • So ist es beispielsweise möglich, das Kanülenrohr entsprochend dem Doppelpfeil 44 axial zu oszillieren bis in eine Tiefstlage, die gestrichelt bei 46 dargestellt ist. Stattdessen kann man auch einen einfachen Abwärtshub während des Klebstoffeinbringens vornehmen. Bereits diese axiale Bewegung fördert die axiale Verteilung des Klebstoffs in der Aussparung 22, wobei das Vorhandensein eines Verbindungskanals 40 das Entweichen von Luft noch fördert. Man kann aber gegebenenfalls auch Lufteinschlüsse zulassen.
  • Man kann aber auch das Kanülenrohr 6 entsprechend dem Doppelpfeil 48 um seine Lagerstelle 50 in der zentralen Bohrung in einer Ebene oder längs der Erzeugenden eines keg@ls oder in einer vergleichbaren anderen Bewegunqsbahn zwei oder drei dimensional schwenken, und zwar entweder im Rahmen einer kontinuierlichen Rührbewegung oder oszillatorisch.
  • Es versteht sich, daß dabei zweckmäßig die Innenkontur der zentralen Bohrung mit einem solchen Lagerprofil versehen wird, welches diese Bewegungsmöglichkeiten gestattet.
  • Hierzu wird man im Fall der Fig. 1 entweder etwas mehr Spiel der zentralen Bohrung lassen oder den Paßsitz im wesentlichen nur linienförmig vorsehen. Alternativ kann man gemäß Fig. 4 am oberen Ende der zentralen Bohrung einen verhältnismäßig großen Freiheitsgrad für die Kippbewegung des Kanülenrohres haben.
  • Bevorzugt kann man dabei so vorgehen, daß bei Beginn des Einbringens der Klebstoffmenge in der zentralen Aussparung da. antilenrohr so, wie es bisher vorgesehen war, schräg-<Ictc~#lt wird, während dann einige Hilfsbewegungen durchgeführt werden, wo das Kanülenrohr nicht nur, wie bisher auch, in seine endgültige axiale Fluchtungsstellung einmal ausgerichtet wird, nachdem der Klebstoff eingebracht ist.

Claims (16)

  1. A n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Einkleben von Kanülenrohren aus Metall in Ansätzen aus Kunststoff von Spritzen durch Einbringen von Klebstoff in einer Aussparung zwischen dem Ansatz und einem eingesteckten Kanülenrohr, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß auf den Klebstoff eine von der Schwerkraft unabhängige Verteilkraft zum Verteilen des Klebstoffes in der Aussparung ausgeübt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff vom Grund der Aussparung her angesaugt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Klebstoff an dessen dem Grund der Aussparung abgewandten Seite Oberdruck ausgeübt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanülenrohr während des Einbringens des Klebstoffes bewegt wird,
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanülenrohr gedreht wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanülenrohr im wesentlichen in einer Ebene geschwenkt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanülenrohr längs der Erzeugenden einer Kegelfläche bewegt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanülenrohr axial bewegt wird.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanülenrohr hin und her bewegt wird.
  10. 10. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der für das Verkleben vorgefertigte Ansatz (4) zwischen dem Grund (46) der Aussparung (22) und der Außenseite des Ansatzes (4) einen Verbindungskanal (36; 40) aufweist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (an 16) des Verbindungskanals (36; 40) an eine Unterdruckquelle anschließbar ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (36; 40) zwischen dem Kanülenrohr (6) und dem Ansatz (4) ausgebildet ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanülenrohr in eine Zentrieröffnung (38) im Ansatz (4) eingesteckt ist, und daß die Zentrieröffnung unter Bildung des Verbindungskanals (40) Uberweite hat.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrieröffnung (38) regelmäßig polygonalen Querschnitt hat.
  15. 15. Vorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch eine Uberdruckguelle, die außen (42) an eine in die Aussparung (22) eingebrachte Klebstoffmenge (26) anlegbar ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekennzeichnet durch eine mit dem freien Ende des in die Aussparung (22) eingesteckten Kanülenrohres (6) koppelbare Bewegungseinrichtung (z.B. entsprechend 44 oder 48) für das Kanülenrohr (6).
DE3049612A 1980-12-31 1980-12-31 Teleskopische Rohrverbindung, insbesondere in einen Ansatz aus Kunststoff eingeklebtes Kanülenrohr aus Metall für Spritzen, sowie Klebeverfahren und Vorrichtung zu seiner Ausführung Expired DE3049612C2 (de)

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