DE3049612C2 - Teleskopische Rohrverbindung, insbesondere in einen Ansatz aus Kunststoff eingeklebtes Kanülenrohr aus Metall für Spritzen, sowie Klebeverfahren und Vorrichtung zu seiner Ausführung - Google Patents

Teleskopische Rohrverbindung, insbesondere in einen Ansatz aus Kunststoff eingeklebtes Kanülenrohr aus Metall für Spritzen, sowie Klebeverfahren und Vorrichtung zu seiner Ausführung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine teleskopische Rohrverbindung, insbesondere in einen Ansatz aus Kunststoff eingeklebtes Kanülenrohr aus Metall für Spritzen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Herstellung 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 Ansatz aus Kunststoff wird dann der Spritzenzylinder, welcher den Spritzenkolben enthält, durch Aufstecken oder fest, z. B. durch Kunststoffschweißung unter Wärmeeinwirkung, verbunden. *>5
Bei allen solchen Einmalkanülen aus metallischem Kanülenrohr mit Kunststoffansatz ist die zufeste 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 hat einschießen lassen.
Neben der Zugfestigkeit 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 Klebstoff. Hiervon geht die Erfindung gattungsgemäß aus. An sich bekannt sind auch schon nicht zum Verkleben bestimmte vorgeformte Kunststoffdichtungen mit einem trichterförmigen Abschnitt, die zur Verbindung von zwei Flatten dienen (DE-OS 23 50 954).
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 Fließfähigkei' ir< 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 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, eine teleskopische Rohrverbindung dieser Art zu schaffen, bei der die Zuverlässigkeit der Klebverbindung verbessert sein kann und die insbesondere zu diesem Zweck im Wege einer taktgebundenen automatischen Montierung herstellbar ist.
Diese Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen teleskopischen Rohrverbindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Der Kanal ermöglicht es, durch ihn Luft mittels des eingebrachten Klebstoffs zu verdrängen, so daß es zu geringen oder keinen Lufteinschlüssen kommt. Nach Aushärten des Klebstoffs ist dann im allgemeinen auch der Kanal mit verschlossen. Man kann hierbei durchaus wie bisher auf die Fließfähigkeit eines Klebstoffs unter der Schwerkraft allein vertrauen oder aber, wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren noch im einzelnen besprochen wird, zur Beschleunigung des Klebverfahrens und zum Erreichen höherer Taktzahlen eine im Takt des Montierens aufzubringende Verteilungshilfskraft vorsehen. Der erfindungsgemäß vorgesehene Kanal ist in allen diesen Fällen ein gezielt vorgesehener Verbindungskanal. Dieser kann einerseits direkter Wirkungskanal sein, wenn an den Klebstoff ein Druckgefälle angelegt wird. Über 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 Entlüf-
tungskanal 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 Überdruckeinwirkung und Saugeinwirkung miteinander kombiniert. Eine auch zweckmäßige relative geometrische Gestaltung der zu verbindenden teleskopischen Teile bleibt von der Erfindung unberührt. Anspruch 2 gibt eine Möglichkeit an, den erfindungsgemäß vorgesehenen Kanal ohne zusätzliche öffnung zu gewinn« n, und zwar in bevorzugter Form nach Anspruch 3.
Man hat bisher schon ein Kanülenrohr in einer durchgehenden öffnung im im Ansatz zentriert. Dabei hat man bisher möglichst genauen Paßsitz angestrebt und daher dort keine einen Kanal bildende Überweite zugelassen. Es ist zwar denkbar, den Kanal direkt durch das Kunststoffmaterial des Ansatzes als zusätzlichen Kanal neben der zentralen Bohrung vorzusehen. Vorzugsweise wird jedoch nach Anspruch 2 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 weiterhin das Kanülenrohr im Ansatz zentrieren möchte. Der Verbindungskanal kann jedoch trotzdem zwischen dem Kanülenrohr und dem Ansatz, ausgebildet sein, z. B. als eine Längsnut oder mehrere Längsnuten. Vorzugsweise wird jedoch eine soiche Zentrieröffnung vorgesehen, die trotz ihrer Zentrieraufgaben Überweite hat, z. B. aufgrund des regelmäßigen polygonalen Querschnitts nach Anspruch 3, wie einer Dreieckform oder einem Quadrat, Seckseck o. dgl.
Insbesondere zur Herstellung einer Rohrverbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4. Zur Schaffung einer der Aufgabe entsprechenden teleskopischen Rohrverbindung werden dabei die Schritte gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 4 ausgeübt. Dabei wird als Verteilungshilfskraft eine Schubwirkung direkt auf den Klebstoff durch ein Druckgefälle aufgebracht, und/oder es wird gemäß Anspruch 5 durch Adhäsionsmitnahme Klebstoff vom in Bewegung versetzten inneren teleskopischen Teil mitgenommen. Diese Bewegung des inneren teleskopischen Teils kann auch eine Druckdifferenzaufbringung ganz ersetzen. Beim Aufbringen der Druckdifferenz kann man z. B. den Klebstoff vom Grund der Aussparung her ansaugen oder auf den Klebstoff an dessen dem Grund der Aussparung abgewandten Seite Überdruck ausüben. Bei der Bewegung des inneren rohrförmigen Teils kommt jede beliebige Bewegungsmöglichkeit grundsätzlich in Frage, welche mit der Einbaugeometrie verträglich ist, vorzugsweise Drehen, im wesentlichen in einer Ebene, Schwenken, längs der Erzeugenden einer Kegelfläche Schwenken ode.· axiales Bewegen. Auch sollen die beiden zweit- und drittgenannten Schwenkbewegungen auch dann verwirklicht sein, wenn mit einer gewissen Bandbreite um Umfeld dieser Bewegung gearbeitet wird, z. B. mit nicht eindeutig fixiertem Schwenkpunkt. Wenn die Bewegung des inneren rohrförmigen Teils längs der Erzeugenden einer Kegelfläche verläuft, 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 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.
Zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahren dient zweckmäßig die Vorrichtung nach Anspruch 6. Beispielsweise kann man die ganze Montage über und/oder unter dem Ansatz angeordneten Glocken vorsehen, die wahlweise mit Überdruck und Unterdruck beaufschlagt werden. Alternativ kann man auch
entsprechende kleine Saugglocken oder Überdruckglocken taktweise nur unmittelbar am Ansatz in mehr oder minder abdichtenden Eingriff bringen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert
Es zeigt
F i«;. 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung längs einer als rohrförmiges inneres Teil dienenden Einmalkanüle; F i g. 2 einen ersten möglichen Querschnitt durch den Eingriffsbereich der Kanäle im als äußeres rohrförmiges Teil dienenden Ansatz, und
Fig.3 eine Alternative dazu, jeweils bezogen auf F i g. 1; sowie
F i g. 4 einen Teilausschnitt in derselben Darstellungsebene einer alternativen Ausführungsform zu F i g. 1.
Fig. 1 zeig» eine Einmalkanüle 2 aus einem Ansatz 4 aus Kunststoff sowie einem Kanülenrohr 6 aus Metall, welches in eine als zentrale Bohrung 8 ausgebildete Zentrieröffnung 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 F i g. 1 zeigt die ausgezogene Darstellung des
Kanülenrohres 6 den Einbauzustand. In F i g. 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 werden. So zeigt die Alternative von F i g. 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 !0 ist eine beispielsweise rotationssymmetrische Aussparung 22 ausgebildet, die sich beispielsweise 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. Beispielsweise sind, etwa wie dargestellt, zwei bis vier beispielsweise drei, Ringnuten vorgesehen. r,
Der Raum zwischen der inneren Mantelfläche der Aussparung 22 und dem in der Aussparung 22 eingreifenden Bereich des Kanülenrohres 6 wird mit aushärtendem, beispielsweise mehrkomponentigem Klebstoff 26 aufgefüllt, der über eine Düse 28 von einer m 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 is verträglich sind.
Während des Verklebevorgangs wird der Kopf iö 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 wird.
Die Klebstoffzuführeinrichtung 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 die Wandung der m Aussparung 22 über einen längs der Innenwandfläche der zentralen Bohrung 8 verlaufenden Verbindungskanal 36 oder 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 einerseits in F i g. 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 "erteilten Stellen dieses zentriert hält und in den Ecken des Quadrats vier Abschnitte des Verbindungskanals 40 freiläßt.
Gleiches gilt, wenn der Ansatz abgewandtelte Form hat, z. B. ohne Fortsatz 12 und direkter Verbindungsmöglichkeit des Kopfstückes 10 mit dem Spritzenzylinder.
Der Verbinr'.ungskanal 36 oder 40 kann allein zur Entlüftung unter iem Klebstoff 26 eingeschlossener so 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 45 der Aussparung 22, dem Trichtergrund, 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 entsprechend 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 Kegels oder in einer vergleichbaren anderen Bewegungsbahn zwei- oder dreidimensional schwenken, und zwar entweder im Rahmen einer kontinuierlichen Rührbewegung oder oszillatorisch.
Es versteht sich, daß dabei die Innenkontur der zentralen Bohrung mit einem solchen Lagerprofi! versehen wird, welches diese Bewegungsmöglichkeiten gestattet.
Hierzu wird man im Fall der F i g. 1 entweder etwas mehr Spiel der zentralen Bohrung lassen oder den Paßsitz im wesentlichen nur linienförmig vorsehen. Alternativ kann man gemäß F i g. 4 am oberen Ende der zentralen Bohrung einen verhältnismäßig großen Freiheitsgrad für die Kippbewegung des Kanüienrohres haben.
Man kann dabei so vorgehen, daß bei Beginn des Einbringens der Klebstoffmenge in der zentralen Aussparung das Kanülenrohr so, wie es bisher vorgesehen war, schräggestellt wird, während dann einige Hilfsbewegungen durchgeführt werden, wobei das Kanülenrohr nicht nur, wie bisher auch, in seine endgültige axiale Fluchtungsstellung einmal ausgerichtet wird, nachdem der Klebstoff eingebracht ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Teleskopische Rohrverbindung, insbesondere in einen Ansatz aus Kunststoff eingeklebtes Kanülenrohr aus Metall für Spritzen, mit zueinander zentrierten rohrförmigen Teilen, die aneinander durch einen in einer trichterförmigen Aussparung zwischen ihnen eingebrachten Klebstoff abdichtend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren rohrförmigen Teil (4) ein nach außen führender Kanal (36; 40) ausgebildet ist, der in dem Bereich des Grundes (45) der trichterförmigen Ausspraung (22) mündet
2. Teleskopische Rohrverbindung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die im äußeren rohrförmigen Teil (4) ausgebildete Zentrieröffnung (8) zur Bildung des Kanals teilweise Oberweite hat.
3. Teleskopische Rohrverbindung nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrieröffnung (8) einen regelmäßigen polygonalen Querschnitt hat.
4. Verfahren, insbesondere zum Herstellen einer teleskopischen Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, durch Einbringen eines dosierten Klebstofftropfens in einer trichterförmigen Aussparung zwischen teleskopisch zentriert ineinandergesteckten rohrförmigen Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Klebstofftropfen eine Druckdifferenz zwischen den dem Trichtergrund (45) zu- und abgewandten Seiten ausgeübt wird und daß der Trichtergrund an eine Entlüftung angeschlossen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das innere rohrförmige Teile (6) während des Einbringens des Klebstofftropfens ^ bewegt wird.
6. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine über die teleskopische Rohrverbindung stülpbare Überdruckglocke.
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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