DE69405171T2

DE69405171T2 - Längliche kunststoffgegenstandsverbindung und verfahren und vorrichtung zu deren herstellung

Info

Publication number: DE69405171T2
Application number: DE69405171T
Authority: DE
Inventors: John M. Libertyville Il 60048 Munsch
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1993-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2014-02-05
Also published as: EP0633835B1; WO1994017983A1; DE69405171D1; AU677825B2; JP3044274B2; CA2133478C; ES2108980T3; JPH07505590A; SG52185A1; CA2133478A1; EP0633835A1; GR3024984T3; US5466322A; DK0633835T3; AU6236294A; ATE157300T1

Description

Hintergrund der Erfindung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft langgestreckte Kunststoffteilanordnungen und speziell eine abziehbare Anordnung aus einer Vielzahl von intravaskulären Schläuchen oder Kunststoffbeschichteten Drähten, ein Verfahren zum Herstellen der Anordnungen und eine Vorrichtung zum Herstellen der Anordnungen.

Stand der Technik

In der Technik sind viele verschiedene intravaskuläre Schlauchanordnungen bekannt. Eine solche Anordnung besteht aus einer Reihe von langgestreckten Kunststoffschläuchen, die parallel angeordnet sind, wobei die Schläuche mit benachbarten Schläuchen längs ihrer Gesamtlänge durch einen integralen Steg aus dem Kunststoffschlauchmaterial verbunden sind. Eine solche Konstruktion ist in der US-PS 3 836 415 von Hilderbrandt angegeben.
Bekannte Schlauchanordnungen sind charakteristisch durch integrale Extrusion geformt. Die integrale Extrusion ist jedoch mit diversen Einschränkungen behaftet. Am bedeutsamsten ist, daß sich die integrale Extrusion als ein relativ teures Verfahren erwiesen hat. Außerdem begrenzt die integrale Extrusion die Formen, die die Schlauchanordnung annehmen kann. Beispielsweise ist es nicht möglich, eine Wickelschlauchanordnung zu extrudieren, bei der einzelne Windungen der Anordnung mit benachbarten Windungen verbunden sind. Außerdem ist es sehr schwierig oder sogar technisch impraktikabel, benachbarte Schläuche in Abständen entlang ihrer Länge durch her kömmliche integrale Extrusionsverfahren miteinander zu verbinden.
Ein alternatives Verfahren zur integralen Extrusion zum Verbinden von benachbarten Schläuchen in einer bekannten Schlauchanordnung ist die Verwendung eines Lösungsmittels für Kunststoffe, der eine äußere Umfangsfläche von benachbarten Schläuchen erweicht und zum Schmelzen bringt. Nach Aufbringen des Lösungsmittels werden die Schläuche in ihre gewünschten aneinandergrenzenden Positionen gebracht, und beim Verdampfen des Lösungsmittels wird eine fluidbeständige Verbindung zwischen benachbarten Schläuchen gebildet. Dieser Vorgang bietet gegenüber der Extrusion zwei Vorteile. Erstens ergibt er ein Verfahren zum Verbinden von Schläuchen zu einer Anordnung in Intervallen anstatt kontinuierlich entlang ihrer Länge. Zweitens erlaubt der Lösungsmittel-Prozeß die Bildung von Schlauchanordnungen wie etwa Wendeln oder Wickeln. Der Einsatz von Lösungsmitteln ist jedoch nicht ohne beträchtliche Nachteile möglich. Die Lösungsmittel tendieren zur Abgabe von giftigen Dämpfen, die für Montagearbeiter gefährlich sind. Außerdem führt der Einsatz von Lösungsmitteln zu Problemen der Beseitigung von gefährlichen Abfällen. Die Anwendung der Lösungsmittel muß streng kontrolliert werden, so daß das Aufbringen von zu wenig oder zu viel Lösungsmittel verhindert wird, was zu einer unsachgemäßen Verbindung der Schläuche zu einer Anordnung oder zu einer Erosion der die Anordnungen bildenden Schläuche führt. Schließlich ist der Einsatz von Lösungsmitteln unerwünscht, weil Lösungsmittelreste für die Anwender der Anordnung schädlich sein können - speziell wenn die Anordnungen in der Medizin zum Transport von therapeutischen Flüssigkeiten eingesetzt werden.
Die US-PS 3 316 134 von Durakis et al. zeigt ein anderes Verfahren zum Verbinden von langgestreckten Kunststoffteilen miteinander. Bei diesem Verfahren werden parallele langgestreckte Kunststoffteile über ein Heizelement geführt und dann von einem Paar von mit Rändern versehenen Scheiben zusammengepreßt, um einen Verbindungssteg zu bilden. Dieses Verfahren verlangt das Verbinden von benachbarten langgestreckten Kunststoffteilen entlang ihrer Gesamtlänge. Dieses Verfahren erlaubt außerdem nicht das gleichzeitige Verbinden einer Vielzahl von langgestreckten Kunststoffteilen. Ferner eignet sich das Verfahren nicht zum Verbinden von hohlen langgestreckten Kunststoffteilen wie etwa von intravaskulären Schläuchen, weil die Schläuche beim Durchlaufen zwischen den geränderten Scheiben verformt werden können. Dieses Verfahren ist auch nicht befriedigend zum Herstellen von Anordnungen wie beispielsweise Wendelanordnungen.
US-A-3 312 579 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden von Schläuchen miteinander, die nebeneinander positioniert sind. Ein jeweiliges langgestrecktes Elektrodenpaar ist mit der oberen und unteren Seite jedes benachbarten Paars von Schläuchen dort in Kontakt, wo die Schläuche einander berühren. Rollen bewegen die Schläuche an den Elektrodenpaaren vorbei, während gleichzeitig Elektrizität durch die Elektroden geschickt wird, um die Schläuche anzuschmelzen und die Schläuche miteinander zu verschweißen.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1, um eine abziehbare, langgestreckte Kunststoffteilanordnung herzustellen, sowie eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 19 an.
Der Oberbegriff dieser Ansprüche basiert auf US-A-3 312 579.
Eine Ausführungsform gibt ein Verfahren an zum Herstellen einer abziehbaren Schlauchanordnung, wobei das Verfahren wenigstens einen Kunststoffschlauch vorsieht, der eine Wand hat, die einen Durchflußkanal definiert. Ein Bereich eines Kunststoffschlauchs ist angrenzend an einen anderen Bereich eines Kunststoffschlauchs ausgefluchtet, und die Schlauchwandungen der aneinandergrenzenden Schlauchbereiche werden weichgemacht. Die weichgemachtenen Bereiche der Schlauchwandungen werden zum Fließen in eine Form zwischen benachbarten Schlauchbereichen gebracht, um die benachbarten Schlauchbereiche miteinander zu verschweißen.
Die Schritte des Ausfluchtens, Weichstellens und Fließenlassens können ausgeführt werden, indem ein Formwerkzeug vorgesehen wird, das eine Vielzahl von parallelen Schlauchumgrenzungskanälen definiert, wobei von dem Formwerkzeug zwischen benachbarten Kanälen eine Fließkammer definiert ist. Ein Bereich eines Schlauchs wird in jedem Kanal plaziert. Die Schlauchwand jedes Schlauchbereichs wird in einem Kanal zusammengedrückt, ohne den Durchflußkanal des Schlauchbereichs zu verschließen. Ein Abschnitt von benachbarten Schlauchbereichen nahe den Kammern wird jeweils weichgestellt, so daß Kunststoff in die Fließkammer fließt, um benachbarte Schlauchbereiche miteinander zu verschweißen. Das Formwerkzeug kann eine obere und eine untere Werkzeughälfte aus einem leitfähigen Material aufweisen, wobei jede Werkzeughälfte eine vordere Oberfläche mit parallelen Nuten darin und Stegbereiche der vorderen Oberflächen zwischen den Nuten hat. Die parallelen Nuten und die Stegbereiche definieren, wenn die vorderen bzw. Einführungsoberflächen in einer Betriebsposition sind, die Kanäle bzw. die Fließkammern. Das Weichmachen erfolgt durch Aufbringen eines Energiepotentials zwischen der oberen und der unteren Werkzeughälfte durch einen HF-Generator. Die obere und die untere Werkzeughälfte werden in eine Betriebsposition gebracht, indem die vorderen Oberflächen innerhalb von ca. 0,254 bis 0,356 mm (0,010 bis 0,014 inch) voneinander gebracht werden. Der Schlauch kann eine zylindrische Seitenwand haben, und die Kanäle können elliptischen Querschnitt haben. Die Schlauchbereiche können einen Querschnitt eines ausgewählten Außenumfangs haben, und die Kanäle können einen Querschnitt mit einem Innenumfang von ungefähr 95 % des Außenumfangs der Schlauchbereiche haben.
Eine abziehbare Schlauchanordnung, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist, kann aus einem einzigen Schlauch in einer Wendelkonfiguration oder aus einer Vielzahl von Schläuchen, die parallel miteinander verbunden sind, hergestellt werden.
Noch ein anderer Aspekt ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer langgestreckten Kunststoffteilanordnung. Die Vorrichtung umfaßt komplementäre obere und untere HF-Werkzeughälften, wobei jede Werkzeughälfte eine vordere Oberfläche mit einer Vielzahl von parallelen Nuten darin, die eine erste und eine letzte parallele Nut aufweisen, umfaßt. Benachbarte parallele Nuten beider Werkzeughälften sind durch einen Stegstreifen der vorderen Oberfläche voneinander getrennt. Ein äußerster Rand der ersten und der letzten parallelen Nut von wenigstens einer von der oberen und der unteren Werkzeughälfte ist abgeschrägt. Parallele Nuten der oberen und unteren Werkzeughälfte definieren, wenn die vorderen Oberflächen in einer Betriebsposition sind, eine Vielzahl von Aufnahmekanälen, und die Stegstreifen definieren eine Vielzahl von Fließkammern. Es ist eine Presse vorgesehen, um vordere Oberflächen der oberen und unteren Werkzeughälfte in eine Betriebsposition in enger Nähe zueinander zu bringen. Ein HF- Generator legt selektiv ein Energiepotential zwischen der oberen und unteren Werkzeughälfte an, um die langgestreckten Kunststoffteile weichzumachen, so daß Kunststoff in die Fließkammern fließt, um langgestreckte Kunststoffteile miteinander zu verschweißen.
Die Vorrichtung kann weiterhin eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweisen, die sich aus den Nuten von einer von der oberen und der unteren Werkzeughälfte radial ausbreiten, um langgestreckte Kunststoffteile in die Nuten der Werkzeughälften zu führen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein perspektivisches Blockbild einer Vorrichtung zum Herstellen einer langgestreckten Kunststoffteilanordnung, mit einem Paar von Werkzeughälften gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Werkzeughälften von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Vorderansicht der Schlauchaufnahmenuten und Fließkanäle der Werkzeughälftengruppe von Fig. 1;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht einer in Axialrichtung gewickelten Schlauchanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine radial gewickelte Schlauchanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine Schlauchanordnung vom Schleifentyp, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist; und
Fig. 7 ist eine teilweise Draufsicht auf eine Vielzahl von parallelen Schläuchen, die gemäß der Erfindung als Schlauchanordnung hergestellt sind.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Herstellen einer langgestreckten Kunststoffteilanordnung, wobei die Vorrichtung eine Werkzeugeinheit 12 aufweist, die aus einer oberen Werkzeughälfte 14 und einer unteren Werkzeughälfte 16 besteht. Ein HF-Generator 18 erzeugt ein HF-Signal für die obere und die untere Werkzeughälfte 14, 16.
Fig. 2 zeigt im einzelnen die Werkzeugeinheit 12. Eine untere Werkzeughälfte 16 hat eine vordere Oberfläche bzw. Vorderfläche 20, in der eine Vielzahl von parallelen, voneinander beabstandeten Nuten 22 vorgesehen ist. Die Nuten 22 verlaufen von der Vorderseite 24 zu der Rückseite 26 der unteren Werkzeughälfte 16. Zwischen jeweiligen Nuten 22 befindet sich ein Stegstreifen 28, der aus einem schmalen Streifen der Vorderfläche 20 besteht. Die obere Werkzeughälfte 14 ist mit der unteren Werkzeughälfte 16 identisch, und ihre Kanäle, Vorderund Rückflächen und Stegstreifen sind mit denselben Bezugszeichen versehen, die der unteren Werkzeughälfte 16 zugeordnet sind, wobei diese jedoch einfach gestrichen sind. Sowohl die obere als auch die untere Werkzeughälfte 14, 16 haben eine Dicke T von ungefähr 12,7 mm (½ inch) und sind aus Messing hergestellt.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht der Vorderflächen 20, 20' der unteren und oberen Werkzeughälften 16, 14 in einer Arbeitsbeziehung. Wie Fig. 3 zeigt, definieren komplementäre Nuten 22, 22' der unteren und oberen Werkzeughälfte eine Vielzahl von Kanälen 30, und eine Vielzahl von Fließkammern 32 ist zwischen jeweiligen Kanälen 30 durch die Stegstreifen 28, 28' der unteren bzw. oberen Werkzeughälfte definiert. Die äußersten Ränder 34, 36 und 38, 40 der Nuten 22, 22' der unteren und der oberen Werkzeughälfte 16 und 14 sind abgeschrägt.
An der Vorderseite 24 der unteren Werkzeughälfte 6 ist eine Führung 42 angebracht, um das Einführen von langgestreckten Kunststoffteilen in die Nuten 22 der unteren Werkzeughälfte 16 zu erleichtern. Die Führung 42 hat eine Vielzahl von Mulden 44, die jeweils einer Nut 22 der unteren Werkzeughälfte 16 entsprechen. Eine Vielzahl von Winkelvorsprüngen 46 erstreckt sich strahlenförmig zwischen den Mulden 44 aus diesen. Eine Führung 42', die Mulden 44' und Winkelvorsprünge 46' hat, die mit denen der Führung 42 identisch sind, sind an der Rückseite der unteren Werkzeughälfte 16 angebracht.
An der Vorderseite 24' der oberen Werkzeughälfte 14 befindet sich ein vorderes Schlauchausfluchtungsteil 50. Das vordere Schlauchausfluchtungsteil 50 hat schräge Schlauchleitflächen 52, um Schläuche, die zwischen die Winkelvorsprünge 46 der Führung 42 eingesetzt sind, in die Mulden 44 der Führung 42 und einen entsprechenden Schlitz 54 des vorderen Schlauchausfluchtungsteils 50 zu leiten, wenn die obere Werkzeughälfte 14 in eine Arbeitsbeziehung mit der unteren Werkzeughälfte 6 gebracht wird, in der die Vorderflächen 20, 20' sich nahe aneinander befinden. Ein hinteres Schlauchausfluchtungsteil 50' ist an der Rückfläche 26' der oberen Werkzeughälfte 14 angebracht und ist mit dem vorderen Schlauchausfluchtungsteil 50 identisch, wobei gleiche Elemente mit denselben, jedoch einfach gestrichenen Bezugszeichen versehen sind.
Die untere Werkzeughälfte 16 ist an einer unteren Grundplatte 56 angebracht, und die obere Werkzeughälfte 14 ist an einer oberen Grundplatte 58 angebracht. Die obere und die untere Grundplatte 56, 58 sind ihrerseits an einer Presse 60 befestigt, um die obere und die untere Werkzeughälfte 14, 16 in eine und aus einer Wirkbeziehung zu bringen und um auf Schlauchsegmente in den Kanälen 30 eine Preßkraft aufzubringen.
Die Vorrichtung zum Herstellen einer langgestreckten Kunststoffteilanordnung 10 kann verwendet werden, um Anordnungen von langgestreckten Kunststoffteilen herzustellen, die vielerlei Querschnittskonfigurationen haben, ob diese nun hohl oder massiv sind, indem einfach die Kanäle 30 einen entsprechenden Querschnitt definieren. wegen des speziellen Bedarfs für eine Vorrichtung zum Herstellen von abziehbaren rohrförmigen Anordnungen auf dem medizinischen Gebiet richtet sich die nachstehende Erörterung insbesondere auf die Verwendung der Vorrichtung 10 mit Kunststoffschläuchen, aber diese spezielle Erörterung sollte nicht als Einschränkung des Umfangs der Offenbarung oder der Ansprüche angesehen werden.
Die Vorrichtung 10 wird angewandt, indem wenigstens ein Kunststoffschlauch 62 vorgesehen wird. Wenn die Struktur von Fig. 7 gewünscht wird, wird eine Vielzahl von Kunststoffschläuchen 62 verwendet. Jeder Kunststoffschlauch 62, der zu verbinden ist, wird in eine separate Nut 22 der unteren Werkzeughälfte 16 eingelegt. Die Einführung der Schläuche 62 wird durch die vordere und die hintere Führung 42, 42' erleichtert. Ein Benutzer braucht nur einen Schlauch 62 zwischen jeweilige der Winkelvorsprünge 46, 46' einzulegen, und wenn die obere und die untere Werkzeughälfte 14, 16 in eine Wirkposition entsprechend Fig. 3 von der Presse 60 gebracht werden, wirken das vordere und das hintere Schlauchausfluchtungsteil 50, 50' mit der vorderen und hinteren Führung 42, 42' zusammen, um die Kunststoffschläuche 62 in die Schläuche 22 zu leiten.
Wenn die Presse 60 veranlaßt wird, die Vorderflächen 20, 20' der unteren und der oberen Werkzeughälfte 16, 14 in eine Wirkbeziehung zu bringen, wird zwischen ihnen ein kleiner Zwischenraum 64 mit einer Länge L aufrechterhalten. Die Kanäle 30 haben einen Innendurchmesser D, der geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser D&sub1; der Schläuche 62 ist. Auf diese Weise werden, während die untere und die obere Werkzeughälfte 16 und 14 in eine Wirkposition gebracht werden, die Schläuche 62 in den Kanälen 30 zwischen der unteren und der oberen Werkzeughälfte 16 und 14 zusammengepreßt. Wenn die obere und die untere Werkzeughälfte in enge Nähe zueinander gebracht sind, ist der Zwischenraum der Länge L zwischen ihnen hergestellt. Der HF-Generator 18 liefert dann HF-Signale an die obere und untere Werkzeughälfte 16, 14, die voneinander beabstandet sind. Die Signale von dem HF-Generator bewirken ein Anschmelzen der Seitenwände 66 der Schläuche 62 im Bereich der Fließkanäle 30. Dieses Anschmelzen in Kombination mit der Preßwirkung veranlassen die Schlauchseitenwände im Bereich der Fließkammern 32, in die Fließkammern 32 extrudiert und mit den Seitenwänden von benachbarten Schläuchen verschweißt oder "durch Wärme zusammengefügt" zu werden.
Es versteht sich, daß der hier verwendete Ausdruck "schmelzen" oder "anschmelzen" den Zustand des thermoplastischen Materials bedeuten soll, in dem es weichgemacht wird und eine Vernetzung zwischen benachbarten Schläuchen in den Kammern 32 stattfindet.
Die abgeschrägten Ränder 34, 36 und 38, 40 der äußersten Nuten 30 der unteren bzw. oberen Werkzeughälfte 16 bzw. 14 halten die obere und die untere Werkzeughälfte im Bereich der Schlauchwad ausreichend weit beabstandet, so daß Strom von dem HF-Generator nicht zwischen die obere und untere Werkzeughälfte fließen kann. Auf diese Weise wird ein Schmelzen der Schlauchwandungen in dem Bereich dieser abgeschrägten Ränder verhindert, und die Schlauchwandungen fließen nicht in den Zwischenraum 64, wodurch die Bildung von unansehnlichen Nahtstellen an den äußersten Schläuchen vermieden wird.
Solange die Schläuche 62 zwischen der unteren und der oberen Werkzeughälfte 16, 14 zusammengedrückt werden, ist die durch die Pfeile 68 bezeichnete Preßkraft nicht so groß, daß sie die Schlauchseitenwände 66 dazu veranlaßt, zu kollabieren und die Durchflußkanäle 70 des Schlauchs zu verschließen. Ebenso werden beim Schmelzen der Schlauchseitenwände 66 in dem Bereich der Kanäle 32 die Durchflußkanäle 70 nicht verschlossen.
Bei einer speziellen Ausführungsform der Werkzeugeinheit 12 haben die Kanäle 30 einen Durchmesser D von 6,045 mm (0,238 inches), wobei die Mittellinien der Kanäle um eine Distanz X von 6,35 mm (0,25 inches) voneinander getrennt sind, so daß ein Stegbereich von 0,305 mm (0,012 inches) zwischen benachbarten Kanälen verbleibt. Schläuche mit einem Außendurchmesser D&sub1; von 6,35 mm (0,250 inches) werden in die Nut eingelegt und der Druckkraft 68 ausgesetzt, indem die Presse 60 die untere und obere Werkzeughälfte 16, 14 zueinander bewegt mit einem Zwischenraum 64, der eine Länge L zwischen 0,254 und 0,356 mm (0,01 und 0,014 inches) hat. Ein dickerer Steg 72 kann erhalten werden, indem die Länge L des Zwischenraums 64 vergrößert wird, und ein dünnerer Steg wird durch Verringern der Länge L des Zwischenraums 64 erhalten.
Bei einer anderen speziellen Ausführungsform der Vorrichtung haben die Werkzeugkanäle 30 einen Innendurchmesser D von 5,588 mm (0,220 inches) auf einer Kanalmittellinie einer Länge X von 5,842 mm (0,23 inches). Schläuche mit einem Außendurchmesser D&sub1; von 5,842 mm (0,23 inches) werden in die Nuten 22 eingelegt. Ein Zwischenraum 64 mit einer Länge L zwischen 0,254 und 0,356 mm (0,01 und 0,014 inches) wird von der Presse 60 erzeugt.
Bei noch einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung haben die Werkzeugkanäle 30 einen Innendurchmesser D von 3,454 mm (0,136 inches) auf einer Kanalmittellinie einer Länge X von 3,607 mm (0,142 inches). Schläuche mit einem Außendurchmesser D&sub1; von 3,556 mm (0,14 inches) werden in die Nuten 22 eingelegt. Auch hier wird ein Zwischenraum 64 einer Länge L von zwischen 0,254 und 0,356 mm (0,01 und 0,014 inches) von der Presse 60 erzeugt.
Ein beispielhafter HF-Generator 18, der ein geeignetes HF- Feld zum Weichmachen der Schlauchwandungen bei jedem der obigen Beispiele erzeugen kann, ist ein Callanan-Modell Nr. 20. Die nachstehenden Einstellungen ergaben erwünschte Verschweißungen in den Fließkammern mit einem Polyvinylchlorid- bzw. PVC-Schlauch:
GITTER Nr. 4
Wärme Nr. 10
Zeit 1 Sekunde
Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, daß die besten Ergebnisse erreicht werden, wenn der Schlauchdurchmesser (oder -umfang) ungefähr 5 % größer als der Durchmesser (oder Umfang) der Kanäle 30 ist.
Tests haben gezeigt, daß dann, wenn Kunststoffschlauchanordnungen gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen hergestellt werden, die Dicke der Schlauchwand 66 in dem Bereich des Stegs 72 etwas zunimmt, was eine geringfügige Okklusion der Durchflußkanäle 70 darstellt. In einigen Fällen ist die Verdickung der Seitenwände erwünscht, weil sie die Schlauchseitenwände im Bereich der Stege verstärkt und die Gefahr verringert, daß die Schlauchseitenwand beim Durchtrennen des Stegs 72 reißt. In manchen Fällen wird diese Teilokklusion als unerwünscht angesehen. Die Okklusion kann vermieden werden, indem Kanäle 30 definiert werden, die einen geringfügig elliptischen Querschnitt haben, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung dieses geringfügig elliptischen Querschnitts zu Bildung von Schläuchen führt, die eine gleichförmige Wandstärke in dem Bereich der Stege haben.
Die Fig. 4 bis 7 zeigen verschiedene Ausführungsformen von rohrförmigen Kunststoffanordnungen, die unter Anwendung der Vorrichtung 10 der Erfindung hergestellt werden können. Fig. 4 ist eine axial gewickelte Schlauchanordnung 76, die um die Achse 78 gewickelt ist. Die axial gewickelte Anordnung 76 wird hergestellt, indem jeder zu verbindende Wickel in einen anderen Kanal 30 eingelegt und dann wie oben beschrieben fortgefahren wird. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die axial gewickelte Anordnung 76 um die Achse 78 für eine ausgewählte Strecke gedreht und der Wärmeschweißvorgang wiederholt wird, um eine Anzahl von in Umfangsrichtung beabstan deten Stegen 79 zu schaffen.
Eine radial gewickelte Anordnung 80, die um die Achse 82 gewickelt ist, ist in Fig. 5 gezeigt. Wie in bezug auf die axial gewickelte Anordnung 76 beschrieben wird, wird jeder Wickel in einen Kanal 30 eingelegt, und der oben beschriebene Wärmeschweißvorgang wird ausgeführt, um benachbarte Wickel durch den Steg 83 miteinander zu verbinden.
Fig. 6 zeigt eine schleifenförmige Schlauchanordnung 84, die hergestellt ist durch Pressen der radial gewickelten Anordnung 80 quer zu der Achse 80 an ihrem Mittelbereich 86 und anschließendes Warmverbinden des Mittelbereichs 86, um die Stege 87 auf die oben erörterte Weise zu bilden.
Fig. 7 zeigt eine parallele Schlauchanordnung 88, bei der eine Vielzahl von parallelen Schläuchen 62 parallel aneinan derstoßend miteinander verbunden ist. Der oben beschriebene Wärmeverbindungsvorgang wird in ausgewählten Intervallen entlang der Länge der Schläuche 62 wiederholt, um intermittierende Stege 72 zu schaffen, die die Schläuche 62 miteinander verbinden.
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Herstellen von langgestreckten Kunststoffteilanordnungen gemäß der Erfindung ist mit erheblichen Kosteneinsparungen gegenüber Extrusionstechniken verbunden. Außerdem erlauben die Vorrichtung und das Verfahren die Herstellung von gewickelten Schlauchanordnungen, was mit Extrusionstechniken nicht möglich ist. Die Vorrichtung und das Verfahren beseitigen auch die Notwendigkeit für den Einsatz von gefährlichen Lösungsmitteln zum Verbinden von Schlauchanordnungen. Die Vorrichtung und das Verfahren haben den weiteren Vorteil, daß Nahtstellen an äußersten Schläuchen einer Schlauchanordnung eliminiert sind. Eine mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte parallele Schlauchanordnung ist billig in der Herstellung, und die Abtrennung eines Schlauchs von der Schlauchanordnung ist einfacher, als wenn die Schlauchanordnung durch Extrusion oder andere kontinuierliche Verbindungsmethoden hergestellt wird. Schließlich haben die Schlauchanordnungen, die gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt sind, keine potentiell schädlichen Ablagerungen von Restlösungsmittel und keine unansehnlichen Nahtstellen an den äußersten Schläuchen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer abziehbaren, langgestreckten Kunststoffteilanordnung (76, 80, 84, 88), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

a) Ausfluchten eines Bereichs eines langgestreckten Kunststoffteils (62) angrenzend an einen anderen Bereich eines langgestreckten Kunststoffteils (62); und

b) Weichmachen der aneinandergrenzenden Bereiche; gekennzeichnet durch:

c) Einsetzen der Teile (62) in ein Formwerkzeug (12) zur Durchführung von Schritt b) unter Anwendung von HF-Energie, um die aneinandergrenzenden Bereiche weichzumachen; und

d) Fließenlassen von Material von den weichgemachten Bereichen in eine Fließkammer (32) des Formwerkzeugs (12) zwischen den aneinandergrenzenden Bereichen, um die aneinandergrenzenden Bereiche miteinander zu verschmelzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die genannten Bereiche dadurch gebildet sind, daß wenigstens ein Kunststoffschlauch (62) eine Wand (66) hat, die einen Durchflußkanal (70) definiert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die genannten Bereiche durch jeweilige langgestreckte Kunststoffteile (62) gebildet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die genannten Bereiche durch jeweilige Kunststoffschläuche (62) gebildet sind und in Schritt (a) die Schläuche in paralleler aneinandergrenzender Beziehung ausgefluchtet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Schritte des Weichmachens und Fließenlassens in Abständen in Längsrichtung der Schläuche erfolgen.

6. Verfahren nach Anspruch 2, 4 oder 5, wobei Schritt d) aufweist: Zusammendrücken der Wand des oder jedes Schlauchs, ohne den oder jeden Durchflußkanal (70) zu blockieren, um das Material der weichgemachten Bereiche in die Fließkammer (32) zu extrudieren.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Formwerkzeug eine Vielzahl von parallelen Kanälen (30) mit der Fließkammer (32) zwischen aneinandergrenzenden Kanälen hat und die Schlauchbereiche in jeweilige Kanäle eingesetzt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: das Formwerkzeug eine obere und eine untere Werkzeughälfte (14, 16) aufweist, wobei jede Werkzeughälfte eine vordere Oberfläche (20, 20') mit parallelen Nuten (22, 22') darin und Stegbereichen (28, 28') der vorderen Oberflächen dazwischen hat, wobei die parallelen Nuten und die Stegbereiche, wenn die vorderen Oberflächen in einer Arbeitsposition sind, jeweils Kanäle (30), die die Schlauchabschnitte aufnehmen, und eine entsprechende Fließkammer (32) zwischen benachbarten Kanälen definieren.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Werkzeughälften (14, 16) aus einem leitfähigen Material bestehen und der Schritt des Weichmachens aufweist: Aufbringen eines Energiepotentials zwischen der oberen und der unteren Werkzeughälfte durch einen HF-Generator (18).

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Formwerkzeug komplementäre obere und untere Werkzeughälften (14, 16) aufweist und jede Werkzeughälfte eine vordere Oberfläche (20, 20') mit einer Vielzahl von parallelen Nuten (22, 22') darin hat, wobei aneinandergrenzende Nuten durch einen Stegstreifen (28, 28') der vorderen Oberfläche getrennt sind und die Werkzeughälften dann, wenn die vorderen Oberflächen in einer Arbeitsposition sind, eine Vielzahl von Kanälen (30) und die Stegstreifen eine jeweilige Fließkammer (32) zwischen aneinandergrenzenden Kanälen definieren; wobei die genannten Bereiche durch ein langgestrecktes Kunststoffteil (62), das um eine Achse (78, 82) gewickelt ist, gebildet sind; und

Schritt (c) aufweist: Plazieren jedes Wickels des gewickelten langgestreckten Kunststoffteils in einem entsprechenden Kanal (30) der Werkzeughälften;

Schritt (b) aufweist: Weichmachen von Bereichen des langgestreckten Kunststoffteils nahe den Fließkammern (32); und

Schritt (d) aufweist: Fließenlassen der weichgemachten Bereiche in die Fließkammern, um aneinandergrenzende Bereiche des gewickelten langgestreckten Kunststoffteils miteinander zu verschmelzen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das langgestreckte Kunststoffteil axial um die Achse (78) gewickelt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das langgestreckte Kunststoffteil radial um die Achse (82) gewickelt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei Schritt (b) durchgeführt wird durch Aufbringen eines Energiepotentials zwischen der oberen und der unteren Werkzeughälfte (14, 16) durch einen HF-Generator (18).

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei Schritt (c) aufweist: Zusammendrücken der langgestreckten Kunststoffteile (62), so daß die weichgemachten Bereiche in eine entsprechende Fließkammer extrudiert werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die Fließkammern (32) definiert werden, indem die vorderen Oberflächen (20, 20') in eine Entfernung von ca. 0,254 bis 0,356 mm (10-14 tausendstel Inch) voneinander gebracht werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei die Bereiche eine zylindrische Seitenwand haben und jeder Kanal (30) einen elliptischen Querschnitt hat.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei die Bereiche einen Querschnitt mit einem ausgewählten Außenumfang haben und die Kanäle (30) einen Querschnitt haben, der einen Innenumfang von ca. 95 % des Außenumfangs der Bereiche hat.

18. Verfahren nach Anspruch 3 oder nach einem der Ansprüche 8, 9 und 14 bis 17 in Abhängigkeit von Anspruch 3, wobei die Schritte (a) bis (c) in ausgewählten Abständen entlang der Länge der langgestreckten Kunststoffteile 1(62) wiederholt werden.

19. Vorrichtung zum Herstellen einer langgestreckten Kunststoffteilanordnung,

gekennzeichnet durch: komplementäre obere und untere HF-Werkzeughälften (14, 16), wobei jede Werkzeughälfte eine vordere Oberfläche (20, 20') mit einer Vielzahl von parallelen Nuten (22, 22') darin einschließlich einer ersten und einer letzten parallelen Nut hat und aneinandergrenzende parallele Nuten jeder Werkzeughälfte durch einen Stegstreifen (28, 28') der vorderen Oberfläche voneinander getrennt sind und ein äußerster Rand (34-40) der ersten und der letzten parallelen Nuten von wenigstens einer von der oberen und der unteren Werkzeughälfte abgeschrägt ist, wobei die parallelen Nuten der oberen und der unteren Werkzeughälfte, wenn die vorderen Oberflächen in einer Arbeitsposition sind, eine Vielzahl von Kanälen (30) zur Aufnahme von jeweiligen Bereichen von wenigstens einem langgestreckten Kunststoffteil (62) mit einem Bereich angrenzend an einen anderen Bereich definieren und die Stegstreifen Fließkammern (32) definieren;

Einrichtungen (60), um die vorderen Oberflächen der oberen und der unteren Werkzeughälfte in eine Arbeitsposi tion in großer gegenseitiger Nähe zu bringen; und

einen HF-Generatur (18) zum Aufbringen eines Energiepotentials zwischen der oberen und der unteren Werkzeughälfte, um die genannten Bereiche weichzumachen, so daß im Betrieb Kunststoff in die Fließkammern fließt, um die aneinandergrenzenden Bereiche miteinander zu verschmelzen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der abgeschrägte äußerste Rand (34-40) ausreichend abgeschrägt ist, um ein Weichmachen von entsprechenden Bereichen des oder der langgestreckten Kunststoffteile zu verhindern, die im Betrieb in die erste und die letzte Nut nahe dem abgeschrägten Rand verlagert werden.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, die ferner Einrichtungen (42, 42', 50, 50') aufweist, die den Werkzeughälften (14, 16) funktionsmäßig zugeordnet sind, um langgestreckte Kunststoffteile (62) in die Nuten (22, 22') der Werkzeughälften zu führen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Führungseinrichtungen (42, 42', 50, 50') eine Vielzahl von Vorsprüngen (46, 46') aufweisen, die sich aus den Nuten von einer (16) von der oberen und der unteren Werkzeughälfte radial ausbreiten.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22 in Kombination mit wenigstens einem langgestreckten Kunststoffteil, wobei die äußeren Aufnahmekanäle einen Querschnitt mit einem ausgewählten Innenumfang haben und das langgestreckte Kunststoffteil oder die -teile einen Querschnitt mit einem Außenumfang haben, der größer als der Innenumfang der Kanalquerschnitte ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei der Außenumfang des oder jedes langgestreckten Kunststoffteils ungefähr 5 % größer als der Innenumfang der Kanäle (30) ist.

25. Kombination von Anspruch 23 oder 24, wobei die Kanäle (30) elliptische Querschnitte haben und das oder jedes lang gestreckte Kunststoffteil (62) einen zylindrischen Querschnitt hat.