DE60130259T2

DE60130259T2 - Verfahren zur verminderung der wanddicke eines ptfe-rohrs und dadurch hergestelltes produkt

Info

Publication number: DE60130259T2
Application number: DE60130259T
Authority: DE
Inventors: Jason P. Brooklyn Park HILL; James R. New Hope LININGER; Brian J. Hanover BROWN
Original assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Current assignee: Boston Scientific Ltd Barbados
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: US20040056384A1; JP2004535947A; US6638468B1; AU2002229027A1; WO2002051622A3; EP1360048B1; JP4220239B2; WO2002051622A2; EP1360048A2; ES2295232T3; DE60130259D1; ATE371530T1; CA2436308A1; US6939119B2

Description

BEREICH DER ERFINDUNG:
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein PTFE-Rohre, vorzugsweise ePTFE-Rohre zur Verwendung als luminale Prothesen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Formen eines PTFE-Rohrs mit einer verminderten Wanddicke und einem grösseren Durchmesser.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
Die Verwendung von Produkten, die von Rohren aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt sind, in medizinischen Anwendungen ist an sich bekannt. Produkte wie beispielsweise implantierbare Transplantate, überzogene Stents, Katheterrohre und ähnliche können mit PTFE-Rohren geformt werden. Eine Technik zum Formen von PTFE-Rohren ist die Verwendung eines Nassfliess-Pastenextrusionsverfahrens. Das Pastenextrusionsverfahren ergibt ein grünes Rohr, welches dann sekundären Verfahren ausgesetzt wird, wie beispielsweise Erhitzung, Expansion und Sintern, um ein poröses expandiertes PTFE (ePTFE) Rohr mit einer porösen Knoten- und Fibrillenstruktur zu erhalten, welches seine Verwendung in medizinischen Anwendungen optimiert.
Das durch Pastenextrusionsverfahren hergestellte grüne Rohr hat oft eine relativ dicke Wand und einen kleinen inneren Durchmesser. Die sekundären Verfahren des Ausdehnens des Rohres und des anschliessenden Sinterns des Rohres resultieren in einem gewissen Masse in einem Verdünnen der Rohrwand. Das gegenwärtig verwendete Dehnungsverfahren beschränkt jedoch den Grad der Verdünnung oder der umfänglichen Orientierung, welche in der Wanddicke des Rohres erreicht werden können. In gewissen Anwendungen kann das resultierende ePTFE-Rohr noch immer eine genügend grosse Wanddicke aufweisen, welche die Verwendung in gewissen medizinischen Anwendungen erschwert. Zusätzlich ergibt das Extrusionsverfahren ein extrudiertes Rohr, welches stark in eine einzige (längslaufende) Richtung orientiert ist. Somit würde das Rohr eine reduzierte Festigkeit in der transversalen Richtung oder der umfänglichen Richtung aufweisen. Die sekundären Verfahren machen wenig, um die umfängliche Festigkeit des Rohrs zu verbessern.
In den Fällen, wo ein extrudiertes ePTFE-Rohr verwendet wird, um eine implantierbare luminale Prothese zu bilden, sind die Dicke und die Umfangsfestigkeit des Rohres von bedeutender Wichtigkeit.
Zum Beispiel, ein relativ dickes Rohr kann schwieriger implantierbar sein, insbesondere wenn die Prothese für ein endoluminales Einbringen bestimmt ist. Des Weiteren, in Situationen, welche mehrschichtige Prothesen benötigen, wie beispielsweise in einem Implantat, das in einer Rohr-auf-Rohr – Konstruktion geformt ist, oder wenn das ePTFE-Rohr verwendet wird, um eine zusammengesetzte Stent/Implantat-Struktur mit einem Stent, verwendet in Kombination mit einer oder mehreren Implantat-Schichten, zu formen, ist die Wanddicke des ePTFE-Rohrs von besonderer Wichtigkeit. In Implantaten, welche aus mehrschichtigen Rohren geformt sind, kann die Porosität des Implantats durch die Dicke der Struktur beeinträchtigt werden. In zusammengesetzten Stent-Implantat – Strukturen kann die Dicke des ePTFE-Rohrs das Einbringen und das Ausbringen der zusammengesetzten Struktur erschweren. Ausserdem ist die Umfangsfestigkeit sowohl während der Implantation als auch in der Verwendung erforderlich. Die Prothese muss fähig sein, der Expansion beim Ausbringen standzuhalten und muss ebenfalls dem internen Druck des Blutflusses in der Verwendung standhalten.
Die deutsche Patentschrift DE 43 36 175 C1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines dünnwandigen elastischen rohrförmigen Gliedes, welches als Dichtring in einer chemisch aggressiven Umgebung verwendet wird. Das ePTFE-Rohr wird zwischen zwei Rollen behandelt, um seine Wanddicke zu vermindern. In einer zweiten Phase des Verfahrens wird dem Rohr dann in einem Teil eine U-Form gegeben unter Einfluss von Druck und Hitze.
Gemäss der deutschen veröffentlichten Patentschrift 25 36 358 wird ein Rohr aus synthetischem Material, zum Beispiel eine Folie aus Polypropylen, erhitzt und anschliessend zwischen Rollen behandelt, um ein Rohr mit einer kleineren Wanddicke und mit ausgezeichneter mechanischer Beständigkeit zu erhalten. Das ringförmige Rohr wird, nachdem es in die erwünschte Grösse und Form geschnitten wurde, auf eine Temperatur oberhalb des zweiten Transformationspunkts des synthetischen Materials erhitzt, während es in einer entsprechenden Form gehalten wird.
Im Unterschied zu diesen bekannten Methoden ist es deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen für die gleichmässige Verminderung der Wanddicke eines PTFE-Rohrs, welches verwendet wird zum Formen einer implantierbaren luminalen Prothese. Um den Durchhang zu beseitigen, welcher durch das Verminderungsverfahren gebildet wird, und gleichzeitig das umfängliche Dehnen zu erleichtern, wird mindestens eine Spannrolle verwendet, die durch eine nach aussen hin federnde Verbindung zur Verdünnungsrolle gehalten wird und somit zur gleichmässigen umfänglichen Orientierung der Knotenstruktur des Rohrmaterials beiträgt.
Deshalb ist es wünschenswert, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen zum Formen eines grünen PTFE-Rohrs mit einer verminderten Wanddicke, welche einem grünen PTFE-Rohr ein gewisses Mass an umfänglicher Orientierung verleihen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zur Verminderung der Wanddicke eines PTFE-Rohrs und zur umfänglichen Orientierung der Knotenstruktur.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zur Erhöhung der Umfangsfestigkeit des PTFE-Rohrs durch die umfängliche Orientierung und die Verdünnung der Wand, während gleichzeitig der Durchmesser des Rohrs vergrössert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines dünnwandigen PTFE-Rohrs, welches aus einem extrudierten Rohr geformt ist, wobei die Wanddicke des extrudierten Rohrs vermindert und umfänglich orientiert worden ist.
Das Problem wird gelöst durch die Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche. Weitere Details der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Zur effizienten Lösung dieser und anderer Ziele stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit zum Formen eines umfänglich orientierten dünnwandigen PTFE-Rohrs. Das PTFE-Rohr umfasst eine innere rohrförmige Oberfläche und eine gegenüberliegende äussere rohrförmige Oberfläche, welche eine rohrförmige Wand mit einer ersten Dicke definieren. Das PTFE-Rohr ist über einer ersten länglichen Rolle platziert, wobei die innere Oberfläche des Rohrs mit dieser in Kontakt steht. Eine zweite Oberfläche ist an der äusseren rohrförmigen Oberfläche des PTFE-Rohrs platziert. Die erste Oberfläche wird relativ zur zweiten Oberfläche gedreht, um die rohrförmige Wand zwischen den Oberflächen zusammen zu pressen, und somit die rohrförmige Wand gleichmässig von der ersten Dicke auf eine kleinere zweite Dicke vermindert und eine umfängliche Orientierung des Rohrs schafft.
Wie mit Hilfe von bevorzugten Ausführungsformen mehr im Detail beschrieben, wird eine zweite Rolle, welche die zweite Oberfläche definiert, mit dieser in Kontakt gebracht, um das Zusammenpressen der rohrförmigen Wand dazwischen zu bewirken. Die Gegendrehung der ersten und der zweiten Rolle kann erreicht werden durch das Drehen der ersten Rolle, welche in Kontakt mit der zweiten Rolle gehalten wird. Die vorliegende Erfindung sieht des Weiteren sekundäre Spannrollen vor, welche an der inneren Oberfläche des Rohrs angebracht sind. Die sekundären Spannrollen halten einen Spannungszustand gegen die innere Oberfläche des Rohrs aufrecht. Diese Rollen dienen dazu, den Durchhang, der durch die Erweiterung des Durchmessers und das Verdünnungsverfahren gebildet wird, zu beseitigen, um zu verhindern, dass die rohrförmigen Wände zwischen der ersten und der zweiten Rolle eingeklemmt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das Platzieren des Rohrs über eine erste längliche luminale Rolle, wobei die äussere Rollfläche die innere rohrförmige Oberfläche berührt. Die zusammengesetzte Konfiguration wird dann innerhalb einer grösseren, im Wesentlichen hohlen zylindrischen länglichen Rolle platziert. Ein Spannungszustand wird auf die erste Rolle angewendet, womit das rohrförmige Material zwischen der äusseren Rollfläche der luminalen Rolle und der inneren umfänglichen Oberfläche der hohlen Rolle eingeklemmt wird. Eine Drehkraft wird dann auf die erste Rolle angewendet, welche die Drehung der ersten Rolle und des darauf angebrachten PTFE-Rohrs verursacht und somit das Verdünnen des PTFE-Rohrs schafft.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung betrifft das Platzieren des Rohrs auf einer länglichen Rolle und das Verwenden einer glatten Oberfläche als zweite Fläche. Zusätzlich wird in Betracht gezogen, zwei gegenüberliegende Rollflächen zu verwenden, welche im Wesentlichen parallel an gegenüberliegenden Seiten des Rohrs und der Rollenverbindung platziert sind.
Vorzugsweise wird das Verfahren der vorliegenden Erfindung in einem warmen Wasserbad ausgeführt, und das PTFE-Rohr umfasst ein Gleitmittel, um die Behandlung zu erleichtern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
1 ist eine Perspektive eines grünen PTFE-Rohrs, verwendet gemäss der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Perspektive einer Vorrichtung, verwendet zum Verdünnen der Wand des grünen PTFE-Rohrs der 1.
3 ist eine Seitenansicht der Rollen der in 2 gezeigten Vorrichtung.
4 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung, welche eine erste Rolle und eine im Wesentlichen flache Rollfläche verwendet.
7 ist eine schematische Darstellung einer zusätzlichen Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung, welche gegenüber liegende Rollflächen verwendet.
8 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung, welche eine erste Rolle innerhalb einer zweiten Rolle verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermindern oder Verdünnen der Wand und zum Verleihen einer umfänglichen Orientierung an ein rohrförmiges Glied, vorzugsweise ein extrudiertes grünes PTFE-Rohr. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Produkt, welches durch ein solches Verfahren oder eine solche Vorrichtung hergestellt wurde, wobei das grüne PTFE-Rohr eine verdünnte rohrförmige Wand aufweist, welche sekundären Verfahren ausgesetzt werden kann, wie beispielsweise Expansion oder Sintern, um ein extrem dünnwandiges biaxial orientiertes ePTFE-Rohr zu erhalten.
Es wird Bezug genommen auf die 1, wo ein Bereich eines grünen PTFE-Rohrs 10 gezeigt wird. Das grüne Rohr 10 ist ein längliches rohrförmiges Glied mit einer im Allgemeinen zylindrischen rohrförmigen Wand 12, welche eine innere luminale Oberfläche 14 und eine gegenüber liegende äussere luminale Oberfläche 16 definiert. Das grüne Rohr 10 kann in einem herkömmlichen Nassfliess-Pastenextrusionsverfahren geformt werden, welches in der Technik an sich bekannt ist. In einem solchen Verfahren, wird eine PTFE-Paste von Harz und Gleitmittel in einer Vorformpresse zu einem rohrförmigen Vorformprodukt geformt, welches als rohrförmiger Strang bezeichnet wird. Der rohrförmige Strang wird in eine Extrusionsvorrichtung geladen und für die Eingabe in einer Düsenvorrichtung platziert. Die Düsenvorrichtung umfasst typischerweise einen Düsenhohlraum mit einem länglichen zylindrischen Dorn, der zentriert in diesem angebracht ist. Der Strang wird durch die Düsenvorrichtung extrudiert, womit ein im Allgemeinen rohrförmiges grünes PTFE-Rohr erhalten wird. Das grüne Rohr, welches mit einem solchen Verfahren erhalten wird, beinhaltet eine gewisse Menge eines Gleitmittels mit niedriger Flüchtigkeit, welches den Vorgang der vorliegenden Erfindung erleichtert, wie hierin im Weiteren beschrieben wird.
Wie in der Technik an sich bekannt, wird das grüne Rohr anschliessend sekundären Verfahren ausgesetzt, wie beispielsweise Expansion und Sintern, um ein expandiertes Rohr aus Polytetrafluorethylen (ePTFE) zu erhalten. Ein solches ePTFE-Rohr hat eine dünnere Wanddicke infolge der sekundären Verfahren und weist auch eine erwünschte poröse Knoten- und Fibrillenstruktur auf, welche seine Verwendung als implantierbare medizinische Prothese erleichtert. Obwohl das resultierende ePTFE-Rohr, welches einem solchen Ausdehnen und Sintern ausgesetzt worden ist, eine dünnere Wanddicke aufweist als Resultat dieser Verfahren, ist die Verminderung der Wanddicke des ePTFE-Rohrs durch die Wanddicke des ursprünglichen extrudierten grünen Rohr beschränkt. Die vorliegende Erfindung betrifft das Verdünnen des extrudierten grünen Rohrs, bevor es solchen sekundären Verfahren ausgesetzt wird, um ein resultierendes ePTFE-Rohr mit einer dünneren Wanddicke und einer biaxialen Orientierung zu erhalten.
Es wird nun Bezug genommen auf die 2 und 3, wo eine Rollenvorrichtung 20 für das Verdünnen der rohrförmigen Wand 12 des grünen PTFE-Rohrs 10 gezeigt ist. Die Rollenvorrichtung 20 umfasst ein Paar längliche Dorne oder Rollen 22 und 24, welche für eine gemeinsame relative Bewegung zueinander und weg voneinander gehalten werden. In der vorliegenden illustrativen Ausführungsform ist die Rolle 24 eine ortsfeste Rolle, die in der Montagevorrichtung 26 angebracht ist. Die Rolle 22 ist eine bewegliche Rolle, welche in die Richtung des Pfeils A zur Rolle 24 hin bewegt werden kann. Jede der Rollen 22 und 24 wird in einer solchen Weise gehalten, dass eine unabhängige Drehung der Rollen um deren Längsachsen I₁, I₂ möglich ist.
Um das grüne PTFE-Rohr 10 zu verdünnen, wird das grüne Rohr zentriert über die bewegliche Rolle 22 angebracht, so dass die äussere Oberfläche der beweglichen Rolle 22 die innere Oberfläche 14 des grünen Rohrs 10 berührt. Die bewegliche Rolle 22 wird dann in die Richtung des Pfeils A zur ortsfesten Rolle 24 bewegt, um die äussere Oberfläche 16 des grünen Rohrs 10 mit dieser in Kontakt zu bringen. Eine solche Bewegung wird ausgeführt, um das grüne PTFE-Rohr 10 zwischen den Rollen 22 und 24 zusammenzupressen.
Wie besonders in 3 gezeigt, wird somit verursacht, dass die Rollen 22 und 24 gegeneinander drehen. Eine solche Gegendrehung kann durch das Drehen einer der Rollen 22 und 24 in eine erste Drehbewegung erreicht werden. Insofern die reibende Bindung zwischen der beweglichen Rolle 22 und der ortsfesten Rolle 24 und somit dem grünen Rohr 10 aufrecht erhalten wird, bewirkt die Drehung einer der Rollen in eine Drehrichtung die Gegendrehung der anderen Rolle. Obwohl die direkte Drehung von nur einer Rolle bevorzugt ist, zieht die vorliegende Erfindung in Betracht, beide Rollen direkt in gegeneinander drehender Weise zu drehen.
Bei der Gegendrehung der Rollen 22 und 24 wird das grüne Rohr 10, welches um die bewegliche Rolle 22 gehalten wird, zusammengepresst. Die rohrförmige Wand 12 wird umfänglich verdünnt, wenn sie zwischen den beiden drehenden Rollen durchführt. Ein solches Verdünnen der rohrförmigen Wand 12 wird eine entsprechende Vergrösserung des inneren Durchmessers des grünen Rohrs 10 verursachen. Solange der zusammenpressende Druck zwischen den beiden Rollen aufrecht erhalten wird, wird die kontinuierliche Drehung des grünen Rohrs zwischen den Rollen eine steigende Verminderung der Wanddicke sowie auch eine Vergrösserung des Rohrdurchmessers verursachen. Das Rollen des grünen Rohrs zwischen den Rollen wird solange wie nötig aufrecht erhalten, bis die erwünschte Verminderung der Wanddicke erreicht ist. Die umfängliche Bewegung des grünen Rohrs zwischen den Rollen 22 und 24 wird durch die oben erwähnte Zugabe eines geeigneten Gleitmittels, wie beispielsweise Isopar, in der grünen Rohrpaste erleichtert. Das Gleitmittel hilft ebenfalls, längslaufende Rissbildung in dem Rohr zu verhindern.
Um eine glatte gleichmässige Konfiguration des resultierenden verdünnten grünen Rohrs aufrecht zu erhalten, sind die Rollen 22 und 24 vorzugsweise aus rostfreiem Stahl geformt und maschinell bearbeitet worden, um jegliche Imperfektionen von der Oberfläche zu entfernen. Es wird jedoch des Weiteren in Betracht gezogen, dass eine oder mehrere der Rollen aus einem härteren Material, wie beispielsweise Karbid, geformt werden kann, welches jeder Verformung während der Verwendung standhält, um eine gleichmässigere rohrförmige Oberfläche zu erhalten.
Es wird auch in Betracht gezogen, dass für ein wirksameres Bearbeiten die Rollenvorrichtung 20 in einem geheizten Wasserbad betrieben werden kann, um das grüne Rohr wirksamer zu verdünnen. Es wird in Betracht gezogen, dass ein solches Bad ein geheiztes Lösungsbad sein kann mit einer Temperatur zwischen 20°C und 140°C.
In einer in der 6 gezeigten Ausführungsform wird eine Rolle 40 verwendet, die ähnlich ist zu der in 2 gezeigten Rolle, um das Rohr 10 gegen eine glatte Fläche 42 zu pressen. Es wird in Betracht gezogen, dass die Fläche 42 eine flache Fläche sein kann, welche ortsfest oder beweglich positioniert ist. Die Drehbewegung des Rohrs 10 kann durch eine Zwangsdrehung der Rolle 40 um die Achse I₁ ausgeführt werden oder durch eine gleitende Bewegung der Fläche 42 in die Querrichtungen zur Achse I₁, was eine passive Drehung des Zylinders 40 um die Achse I₁ schafft. Die zusammenpressende Kraft und die reibende Bindung werden eine relative Bewegung der Rolle 40 und der Fläche 42 verursachen. Sowohl die Zwangsdrehung als auch die gleitenden Bewegungen könnten gleichzeitig bereitgestellt werden. Eine solche relative Bewegung bewirkt das erwünschte Verdünnen und die umfängliche Orientierung des Rohrs 10.
Das resultierende grüne Rohr ergibt ein dünnwandiges ePTFE-Rohr, welches eine verbesserte radiale Reissfestigkeit und Kriechfestigkeit aufweist. Des Weiteren wird das Rohr beim nassen kalten Rollen des grünen Rohrs bei einer Temperatur, welche niedriger ist als die Schmelztemperatur oder die Erweichungstemperatur von PTFE, leichter bearbeitbar, womit das Ergebnis während dem anschliessenden Ausdehnen und Sintern verbessert wird.
Mit spezifischer Bezugnahme auf die 4 und 5 werden weitere Ausführungsformen der Rollenvorrichtung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die vorliegende Erfindung zieht die Verwendung von einer oder mehreren Spannrollen in Kombination mit der inneren oder luminalen Rolle in Betracht, um die radiale Spannung nach aussen auf dem grünen Rohr aufrecht zu erhalten, wenn es umfänglich zwischen den Rollen verdünnt wird, um ein Einklemmen zu vermeiden.
Mit spezifischer Bezugnahme auf die 4, in der die ähnlichen Bezugsnummern ähnliche Strukturen bezeichnen, umfasst die Vorrichtung 120 die Rollen 122 und 124 von der gleichen Art wie oben beschrieben. Die Rolle 122 ist eine innere oder luminale Rolle und die Rolle 124 ist eine äussere oder externe Rolle. Die Drehung der Rolle 122 bewirkt die Gegendrehung der Rolle 124. Das grüne Rohr 110 ist so platziert, dass es umfänglich zwischen der gegeneinander drehenden Rollen 122 und 124 zusammengepresst wird. Wie oben erwähnt, wird während dem Verdünnungsverfahren nicht nur die Wanddicke des grünen Rohrs vermindert, sondern der Durchmesser des Rohrs wird vergrössert, womit ein grösseres Rohr entsteht. Wenn das Rohr verdünnt wird, kann der Durchhang, der durch die Vergrösserung des Durchmessers des Rohrs geformt wird, dazu tendieren, zwischen den Rollen eingeklemmt zu werden. Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche in 4 gezeigt ist, verwendet eine Spannrolle 130, welche in einer nach aussen hin federnden Verbindung zur Rolle 122 gehalten werden kann. Das grüne Rohr 110 wird über den beiden Rollen, der Rolle 122 und der daneben liegenden Spannrolle 130, platziert. Die Spannrolle 130 verschafft eine radiale Spannung nach aussen innerhalb des Lumens des Rohrs 110, so dass der vom Verdünnungsverfahren geformte Durchhang beseitigt wird. Die Spannrolle 130 kann nach aussen hin federnd, weg von der Rolle 122 in Richtung des Pfeils B, angebracht sein, um eine solche radiale Spannung nach aussen auf dem Rohr 110 aufrecht zu erhalten. Die Spannrolle 130 kann auch die umfängliche Ausdehnung erleichtern.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in 5 gezeigt, wo wiederum ähnliche Bezugsnummern ähnliche Strukturen bezeichnen. Die Rollenvorrichtung 220 der 5 umfasst ein Paar äussere Rollen 224, welche auf diametral gegenüber liegenden Seiten der inneren Rolle 222 platziert sind. Wie festgestellt werden kann, pressen die äusseren Rollen 224 das grüne Rohr 210 an zwei Stellen auf vorzugsweise diametral gegenüber liegenden Seiten der inneren Rolle 222 zusammen. Die Drehung der inneren Rolle 222 bewirkt eine gleiche gemeinsame Drehung der beiden äusseren Rollen 224, so dass das grüne Rohr 210 dazwischen umfänglich zusammengepresst wird.
In der in 5 gezeigten Ausführungsform wird ein Paar Spannrollen 230 verwendet, in ähnlicher Weise wie oben mit Bezug auf die 4 beschrieben. Das grüne Rohr 210 wird um die Rolle 222 und die daneben liegenden Spannrollen 230 platziert. Die zwei Spannrollen 230 sind in der Vorrichtung 220 angebracht, wobei eine in die entgegengesetzte Richtung gerichtete nach aussen hin federnde Verbindung bezüglich der inneren Rolle 222 aufrechterhalten wird. Eine solche nach aussen hin federnde Verbindung verursacht das Bewegen der Spannrollen 230 in die Richtung des in 5 gezeigten Pfeils C. Die beiden Spannrollen, welche auf den diametral gegenüberliegenden Enden der Rolle 222 positioniert sind, erhalten während dem Verdünnungsverfahren eine radiale Spannung nach aussen auf dem grünen Rohr 210 aufrecht, so dass sie jeglichen Durchhang, der während dem Verdünnungsverfahren gebildet werden kann, beseitigen.
In der in 7 gezeigten Ausführungsform wird ein Paar glatte flache Flächen verwendet, um das Rohr um eine Rolle zu pressen. Das grüne Rohr 510 wird um die luminale Rolle 522 und angrenzend in einem Abstand zu den flachen Flächen 50 und 51 platziert. Das Zusammenpressen und das Drehen werden durch die gleitende Fläche 50 in eine Querrichtung zur Achse der Rolle 522, bezeichnet mit I₂, verschafft. Die zusammenpressende Kraft und die Bewegung der flachen Fläche 50 verursachen, dass sich die luminale Rolle 522 dreht und dass das Rohr 510 die Fläche 51, welche im Wesentlichen gegenüberliegend und parallel ist zur Fläche 50, berührt und dass anschliessend das Rohr zusammengepresst wird.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in 8 gezeigt, in der wiederum ähnliche Bezugsnummern ähnliche Strukturen bezeichnen. Die Rollenvorrichtung 320 der 8 umfasst eine innere luminale Rolle 322, welche innerhalb einer hohlen zylinderförmigen Rolle 324 platziert ist. In dieser Konfiguration ist das Rohr 310 auf der luminalen Rolle 322 angebracht. Die Rolle 322 wird in einer Spannung zur Rolle 324 gehalten, womit eine nach aussen hin gerichtete zusammenpressende Kraft geschaffen wird. Wenn der hohle Zylinder 324 in einer ortsfesten Position und nicht drehbar angebracht ist, bildet die nach aussen hin gerichtete zusammenpressende Kraft eine laufflächenartige Reibung zwischen den Bestandteilen, womit eine umfängliche Bewegung der luminalen Rolle 322 um den inneren Umfang des hohlen Zylinders 324 in Richtung des Pfeils D bereitgestellt wird, womit das Verdünnen des Rohrs gewährleistet wird.
Wenn die luminale Rolle 322 auf einer Achse I₂ angebracht ist und sich frei drehen kann und wenn die hohle Rolle 324 drehbar auf der Achse I₁ angebracht ist, wird eine zusammenpressende Kraft in Richtung des Pfeils E bereitgestellt, und die Drehkraft wirkt wie ein Zahnrad durch die reibende Bindung des Rohrs 310, um den hohlen Zylinder 324 um die Achse I₂ zu drehen, was das Verdünnen des Rohrs gewährleistet.
Während die vorliegende Erfindung spezifisch in Bezug auf das Verdünnen der Wand eines extrudierten grünen PTFE-Rohrs beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann zum Bewirken einer Wandverminderung von jeglichem elastischen rohrförmigen Glied verwendet werden, wo die rohrförmige Wand einer Verminderung durch Zusammenpressen ausgesetzt wird.
Des Weiteren wird das Zusammenpressen des Rohrs zur Verminderung der Wanddicke vorzugsweise durch das Platzieren eines Teils des Rohrs zwischen zwei zusammenpressende Oberflächen erreicht. Andere Techniken zum Verdünnen des Rohrs, wo das Material durch eine Anwendung einer Kraft, die direkt auf das Material wirkt, verdünnt wird, werden ebenfalls von der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.

Claims

Verfahren zum Formen eines dünnwandigen Rohrs aus Polytetrafluorethylen (PTFE) umfassend die Stufen: – Bereitstellen eines PTFE-Rohrs (10) mit einer inneren rohrförmigen Wandoberfläche (14) und einer gegenüberliegenden äusseren rohrförmigen Wandoberfläche (16), die eine rohrförmige Wand mit einer ersten Wanddicke definieren, – Platzieren des PTFE-Rohrs (10) über eine erste längliche luminale Rolle (122, 222) mit einer ersten Oberfläche in Kontakt mit der inneren rohrförmigen Wandoberfläche (14), – Platzieren einer zweiten länglichen Rolle (124, 224) gegen die äussere rohrförmige Wandoberfläche (16) und – Gegendrehen der ersten und zweiten Rolle, um die rohrförmigen Wände dazwischen zusammenzupressen, um die erste Dicke der rohrförmigen Wand auf eine kleinere zweite Dicke zu vermindern, – gekennzeichnet durch das Platzieren des PTFE-Rohrs zusätzlich über mindestens eine Spannrolle (130, 230), wobei die Spannrolle von der ersten luminalen Rolle (122, 222) weg bewegbar ist, um das PTFE-Rohr (10) in einer radialen Spannung nach aussen zu halten und somit Durchhang, der durch das Verdünnungsverfahren gebildet werden kann, zu beseitigen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das PTFE-Rohr über die erste luminale Rolle (222) und über ein Paar Spannrollen (224) platziert wird, wobei die Spannrollen (230) an den diametral gegenüberliegenden Enden der ersten luminalen Rolle platziert sind, wobei das Paar Spannrollen (230) gegenseitig bewegbar ist, weg von der ersten Rolle, um das PTFE-Rohr in einer radialen Spannung nach aussen zu halten.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine in die entgegengesetzte Richtung gerichtete nach aussen hin federnde Verbindung bezüglich der inneren Rolle (222) auf den Spannrollen (230) aufrechterhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Vergrössern des Durchmessers des Rohrs (10).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufe des Gegendrehens in einem Wasserbad durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dünnwandige PTFE-Rohr (10) einem uniaxialen Hitze-Expansionsverfahren ausgesetzt wird, um ein expandiertes PTFE-Rohr zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das PTFE-Rohr (10) ein Gleitmittel von niedriger Flüchtigkeit beinhaltet, um die umfängliche Bewegung des Rohrs zu erleichtern und zu helfen, längslaufende Rissbildung zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Stufe des Trocknens des grünen PTFE-Rohrs (10) mit einer verminderten Wanddicke, um das Gleitmittel zu entfernen.
Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Stufe des Sinterns des expandierten grünen PTFE-Rohrs (10) mit einer verminderten Wanddicke.
Eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend – eine innere luminale Rolle (122, 222) mit einer äusseren Oberfläche zum Halten des Rohrs (110, 210) um diese herum, – eine äussere Rolle (124, 224), welche relativ beweglich angebracht ist bezüglich der inneren Rolle (122, 222), um die Wand des Rohrs dazwischen zum Zusammenpressen zu platzieren, und – ein Mittel zur relativen Drehung der inneren Rolle (122, 222) und der äusseren Rolle (124, 224), um die umfängliche Verminderung der Dicke der dazwischen liegenden Wand zu bewirken, gekennzeichnet durch mindestens eine Spannrolle (130, 230) zum Halten des Rohrs (110, 210) um diese herum, wobei die Spannrolle nach aussen hin federnd, weg von der inneren Rolle (122, 222), angebracht ist, um eine radiale Spannung nach aussen auf dem Rohr (110, 210) aufrecht zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Paar Spannrollen (230) zum Halten des Rohrs (210) um diese herum, wobei das Paar Spannrollen in die entgegengesetzte Richtung von der inneren Rolle (222) weg federnd angebracht ist, um eine radiale Spannung nach aussen auf dem Rohr aufrecht zu erhalten.