EP0042036A1 - Method and apparatus for making tubular pieces with a closed, shaped end portion - Google Patents
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- B21G—MAKING NEEDLES, PINS OR NAILS OF METAL
- B21G1/00—Making needles used for performing operations
- B21G1/08—Making needles used for performing operations of hollow needles or needles with hollow end, e.g. hypodermic needles, larding-needles
Definitions
- the invention relates to a method and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 1.
- Pipe pieces of this type serve as cannulas or hollow needles for connecting cavities.
- cannulas are inserted into human or animal tissue and blood vessels, and layers of the skin are first pierced.
- the cannulas used here are tubes of the smallest diameter with an integrally formed tip, which allow the direct passage of, for example, flowable injection medium in the direction of penetration.
- it is provided in complex and expensive process steps with several levels and, if necessary, hollow-ground surfaces which run at different angles to the direction of penetration.
- a membrane or a sealing plug made of, for example, a silicone rubber and having a thicker layer must be pierced.
- crumbling of the closure material has been shown, which is carried in the ink to the print head transferred to a print carrier.
- the cutting material is destroyed by the cutting action of the cannula tip. Ink escapes during operation.
- the closure can no longer be used because the opening no longer closes completely even when using highly elastic materials for the sealing pad.
- Hollow needles are used in the ink circulation device of the inkjet printer according to DE-OS 25 52 513, the longitudinal cavity of which is closed by sealing the outlet opening.
- the sealing point is formed into a tip in order to penetrate a partition wall which closes an ink cartridge.
- the flow of ink through the hollow needle is achieved through openings made in the peripheral surface of the hollow needle, which openings lead into the longitudinal cavity.
- the tip To manufacture the tip, it is known to place a preformed tip on the face of the hollow needle, which is initially still open, with a shoulder that is immersed in the longitudinal bore by a few tenths of a millimeter. The tip is fixed to the hollow needle using a brazing process.
- the use of such hollow needles for connecting cavities filled with ink has the disadvantage of corrosion between the tip and tube material and the solder in continuous operation.
- the object of the invention is the production of corrosion-free pipe pieces, hollow needles, cannulas and the like in the upper Concept of claim 1 specified type for use as connecting elements with chemically active liquid filled spaces.
- the object of the invention is achieved by the method specified in claim 1.
- the formation for forming the tip consists of the tube material.
- the material of the same type supplied to the melt from the heated pipe material in accordance with claim 2 forms a homogeneous structure with the pipe material, which can be formed into a tip by machining or advantageously by non-cutting shaping.
- non-cutting shaping the amount of filler material supplied can be kept low, since material is not lost in comparison to machining.
- claim 3 shows the particular advantage that heat can be supplied in a targeted manner.
- a general clamping device can be used according to claim 4, the receiving part for the pipe piece are, for example, mutually adjustable jaws made of a thermally conductive material, whereby the oxidation zone given by the heating process can be kept within very small limits and that the structural difference of heated Zone and non-heated zone resulting electrical voltage potential is low.
- Figure 1 shows the area of a device in which a pipe section 1 is clamped. It is understood that for mass production, the device is provided with a large number of receiving areas. One of two clamping jaws 10 has been shown, which can be moved relative to one another for clamping the pipe section. The tube piece 1 is inserted in such a way that its tube end, which is first inserted into the device between the clamping jaws 10, is guided against a system 16, so that a predetermined region 15 protrudes from the clamping device.
- the protruding area 15 is heated. To avoid a stronger oxidation process, this is done with the exclusion of oxygen with, for example, an argon gas.
- the end region 5 of the pipe section 1 which transitions into the melt 6 runs approximately in the manner shown in FIG.
- the clamping point and essentially from the area of the heated tube end 5 correspond to the arrows marked 11 Heat is dissipated, so that due to the higher mass of the clamping jaws 10, despite their low melting point, they do not melt and there is also no melt flow between the clamping jaws among one another and between the clamping jaws and the pipe section 1.
- an additional material made of the same material as the pipe section for example a chrome-nickel steel, is supplied, which takes the shape indicated by 7 above the pipe end, which is essentially a spherical or spherical shape.
- the filler material 7 combines with the material of the pipe section and with the end region 5 formed in the first heating process.
- FIGS. 4 and 5 show two hollow needles 1, the filler material 7 applied being formed into a cone shape 8 by cutting or advantageously by cutting without cutting according to FIG.
- Figure 6 shows an advantageous embodiment for the formation of the so designed tip 8 with a convex tapered surface. Openings 3 are let into the end regions 5, for example by an erosion process, which extend into the longitudinal cavity 2 and emerge on the lateral surface 17 of each pipe section 1.
- FIG. 6 corresponds to the dash-dotted area Z from FIG. 4.
- the pipe section 1 has been provided with a bore 3 and the conical projection 8.
- the transition of the inner lateral surface of the bore 3 into the outer lateral surface 17 of the pipe section 1 is advantageously rounded as a result of the eroding process (at arrow 12).
- the structure resulting from the two heat processes structures or the structural zones that result after cooling are each identified by a thin dashed line 19.
- Form 7 can be achieved if the area 15 protruding from the copper jaws 10 in FIG. 1 is extended by a multiple, that is to say by a dimension necessary for the shaping of the conical shape 8.
- the area 5 of the pipe end 5 protruding from the copper jaws 10 is melted down without filler material and then results in a molding, as has been designated by 7 in FIG.
- the further processing stages in accordance with FIGS. 4 to 6 are retained.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method and a device for carrying out the method according to the preamble of
Rohrstücke dieser Art dienen als Kanülen oder Hohlnadeln dem Verbinden von Hohlräumen. In der Medizin werden Kanülen in das menschliche oder tierische Gewebe und Blutgefäße eingeführt und es werden dabei zunächst Schichten der Haut durchstoßen. Die hier verwendeten Kanülen sind Röhrchen kleinsten Durchmessers mit angeformter Spitze, die den direkten Durchgang von beispielsweise fließfähigem Injektionsmedium in Durchstoßrichtung gestatten. Zur Verbesserung der Wirkung der Spitze beim Einführen der Kanüle in das Gewebe ist diese in aufwendigen und teuren Verfahrensschritten mit mehreren Ebenen und gegebenenfalls hohlschliffartigen Flächen versehen, die unter verschiedenen Winkeln zur Durchstoßrichtung verlaufen.Pipe pieces of this type serve as cannulas or hollow needles for connecting cavities. In medicine, cannulas are inserted into human or animal tissue and blood vessels, and layers of the skin are first pierced. The cannulas used here are tubes of the smallest diameter with an integrally formed tip, which allow the direct passage of, for example, flowable injection medium in the direction of penetration. In order to improve the effect of the tip when inserting the cannula into the tissue, it is provided in complex and expensive process steps with several levels and, if necessary, hollow-ground surfaces which run at different angles to the direction of penetration.
Beim Durchstoßen von Verschlüssen von Infusionsflaschen unter Verwendung mit derartigen Flächenschliffen angespitzter Kanülen kommt es zum Abbröckeln von Material aus dem Flaschenverschluß heraus. Das Abbröckeln wird im wesentlichen hervorgerufen durch scharfkantige, spitzwinklige und stumpfwinklige Übergänge zwischen Schliffläche und Schliffläche und Schlifffläche und Innen- bzw. Außenmantelfläche der Kanüle.When puncturing closures of infusion bottles using cannulas sharpened with such surface cuts, material crumbles out of the bottle stopper. The crumbling is essentially caused by sharp-edged, acute-angled and obtuse-angled transitions between the grinding surface and the grinding surface and the grinding surface and the inner and outer lateral surface of the cannula.
Beim Anschluß eines mit einer Tinte gefüllten Beutels an ein Tintenschreibwerk muß eine Membran oder ein in seiner Dicke verstärkter Verschlußstopfen aus beispielsweise einem Silikongummi durchstoßen werden. Auch hier hat sich bei Verwendung von Kanülen mit Flächenschliff ein Abbröckeln von Verschlußmaterial gezeigt, das in der Tinte zum diese auf einen Druckträger übertragenen Schreibkopf mitgeführt wird. Durch die Schneidwirkung der Kanülenspitze wird das Verschlußmaterial zerstört. Es tritt während des Betriebes Tinte aus. Der Verschluß ist nicht mehr zu verwenden, da die Öffnung selbst bei Verwendung stark elastischer Materialien für das Abdichtpolster nicht mehr vollständig schließt.When a bag filled with ink is connected to an ink writing mechanism, a membrane or a sealing plug made of, for example, a silicone rubber and having a thicker layer must be pierced. Here too, when using surface-cut cannulas, crumbling of the closure material has been shown, which is carried in the ink to the print head transferred to a print carrier. The cutting material is destroyed by the cutting action of the cannula tip. Ink escapes during operation. The closure can no longer be used because the opening no longer closes completely even when using highly elastic materials for the sealing pad.
In der Tintenumwälzeinrichtung des Tintenstrahldruckers nach der DE-OS 25 52 513 werden Hohlnadeln verwendet, deren Längshohlraum durch Abdichten der Austrittsöffnung verschlossen ist. Die Abdichtstelle ist zu einer Spitze angeformt zum Durchdringen einer eine Tintenpatrone verschließenden Scheidewand. Der Tintenfluß durch die Hohlnadel wird durch in die Umfangsfläche der Hohlnadel eingelassene Öffnungen erreicht, die bis in den Längshohlraum geführt sind.Hollow needles are used in the ink circulation device of the inkjet printer according to DE-OS 25 52 513, the longitudinal cavity of which is closed by sealing the outlet opening. The sealing point is formed into a tip in order to penetrate a partition wall which closes an ink cartridge. The flow of ink through the hollow needle is achieved through openings made in the peripheral surface of the hollow needle, which openings lead into the longitudinal cavity.
Zur Herstellung der Spitze ist es bekannt, auf die zunächst noch offene Stirnseite der Hohlnadel eine vorgeformte Spitze zu setzen mit einem in die Längsbohrung um wenige Zehntel Millimeter eintauchenden Ansatz. Die Spitze wird in einem Hartlötverfahren an der Hohlnadel festgesetzt. Die Verwendung solcher Hohlnadeln zum Verbinden mit Tinte gefüllter Hohlräume hat im Dauerbetrieb den Nachteil der Korrosion zwischen dem Material von Spitze und Röhrchen und dem Lot.To manufacture the tip, it is known to place a preformed tip on the face of the hollow needle, which is initially still open, with a shoulder that is immersed in the longitudinal bore by a few tenths of a millimeter. The tip is fixed to the hollow needle using a brazing process. The use of such hollow needles for connecting cavities filled with ink has the disadvantage of corrosion between the tip and tube material and the solder in continuous operation.
Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung korrosionsfreier Rohrstücke, Hohlnadeln, Kanülen und dergleichen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art für den Einsatz als Verbindungselemente mit chemisch aktiver Flüssigkeit gefüllter Räume.The object of the invention is the production of corrosion-free pipe pieces, hollow needles, cannulas and the like in the upper Concept of
Der Aufgabenteil der Erfindung wird gelöst durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren. Neben dem Ersparnis eines Zusatzwerkstoffes und dessen Handhabung ist von Vorteil, daß die Anformung zur Bildung der Spitze aus dem Rohrwerkstoff besteht. Der der Schmelze aus dem erwärmten Rohrmaterial zugeführte artgleiche Werkstoff entsprechend Anspruch 2 bildet mit dem Rohrmaterial ein homogenes Gefüge, das spanend oder in vorteilhafter Weise durch spanlose Formgebung zu einer Spitze ausgebildet werden kann. Bei der spanlosen Formgebung kann die zugeführte Menge an Zusatzwerkstoff gering gehalten werden, da im Vergleich zur spanenden Formung Material nicht verloren geht.The object of the invention is achieved by the method specified in
Neben dem Ausschluß der Sauerstoffatmosphäre während des Erwärm- und des Schweißvorganges zeigt Anspruch 3 den besonderen Vorteil, daß Wärme gezielt zugeführt werden kann.In addition to the exclusion of the oxygen atmosphere during the heating and welding process,
Zur Durchführung des Verfahrens kann entsprechend Anspruch 4 eine allgemeine Spannvorrichtung verwendet werden, deren Aufnahmeteil für das Rohrstück beispielsweise gegeneinander verstellbare Backen aus einem wärmeleitfähigen Werkstoff sind, wodurch die durch den Erwärmungsvorgang gegebene Oxydationszone in kleinsten Grenzen gehalten werden kann und daß sich aus dem Strukturunterschied von erwärmter Zone und nicht erwärmter Zone ergebende elektrische Spannungspotential gering ist.To carry out the method, a general clamping device can be used according to claim 4, the receiving part for the pipe piece are, for example, mutually adjustable jaws made of a thermally conductive material, whereby the oxidation zone given by the heating process can be kept within very small limits and that the structural difference of heated Zone and non-heated zone resulting electrical voltage potential is low.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung beschrieben.The invention is described below using exemplary embodiments in the drawing.
Es zeigen:
Figur 1 ein zwischen Spannbacken einer Aufnahmevorrichtung eingesetztes Rohrstück,Figur 2 das Rohrstück als Folge der Erwärmung,Figur 3 ein Rohrstück nach der Materialzufuhr,- Figuren 4 und 5 je eine fertige Kanüle und
- .
Figur 6 eine vergrößerte Darstellung des Ausbruches Z in Figur 4.
- FIG. 1 shows a tube piece inserted between clamping jaws of a holding device,
- FIG. 2 the pipe section as a result of the heating,
- FIG. 3 shows a piece of pipe after the material feed,
- Figures 4 and 5 each a finished cannula and
- . FIG. 6 shows an enlarged view of the breakout Z in FIG. 4.
Figur 1 zeigt den Bereich einer Vorrichtung, in dem ein Rohrstück 1 eingespannt ist. Es versteht sich, daß für eine Massenfertigung die Vorrichtung mit einer großen Anzahl an Aufnahmebereichen versehen ist. Es ist eine von zwei Spannbacken 10 dargestellt worden, die gegeneinander zum Verspannen des Rohrstückes bewegbar sind. Das Einsetzen des Rohrstückes 1 erfolgt in der Weise, daß dessen zunächst in die Vorrichtung zwischen die Spannbacken 10 eingeführtes Rohrende gegen eine Anlage 16 geführt wird, so daß ein vorbestimmter Bereich 15 aus der Spannvorrichtung herausragt.Figure 1 shows the area of a device in which a
Der herausragende Bereich 15 wird erwärmt. Zur Vermeidung eines stärkeren Oxydationsgeschehens erfolgt dieses unter Sauerstoffabschluß mit beispielsweise einem Argongas. Der in Schmelze 6 übergehende Endbereich 5 des Rohrstückes 1 verläuft in etwa in der in Figur 2 dargestellten Weise. Als Folge der hohen Wärmeleitfähigkeit der beispielsweise Kupferbacken 10 wird von der Einspannstelle und im wesentlichen aus dem Bereich des erwärmten Rohrendes 5 entsprechend der mit 11 gekennzeichneten Pfeile Wärme abgeführt, so daß aufgrund der höheren Masse der Spannbacken 10 trotz niederen Schmelzpunktes diese nicht schmelzen und es auch zu keinem Schmelzfluß zwischen den Spannbacken untereinander und zwischen den Spannbacken und dem Rohrstück 1 kommt.The
In einer weiteren Erwärmungsstufe unter gleichfalls Ausschluß von Sauerstoffatmosphäre wird ein Zusatzwerkstoff aus gleichartigem Material wie das Rohrstück, beispielsweise einem Chrom-Nickel-Stahl zugeführt, der über dem Rohrende die mit 7 angedeutete Form einnimmt, die im wesentlichen eine kugelige oder ballige Form ist. Der Zusatzwerkstoff 7 verbindet sich mit dem Werkstoff des Rohrstückes und mit dem in dem ersten Wärmeprozeß gebildeten Endbereich 5.In a further heating stage, also excluding oxygen, an additional material made of the same material as the pipe section, for example a chrome-nickel steel, is supplied, which takes the shape indicated by 7 above the pipe end, which is essentially a spherical or spherical shape. The filler material 7 combines with the material of the pipe section and with the
In den Figuren 4 und 5 sind zwei Hohlnadeln 1 dargestellt worden, wobei entsprechend Figur 5 der aufgebrachte Zusatzwerkstoff 7 durch spanende oder in vorteilhafterweise durch spanlose formgebung zu einer Kegelform 8 ausgebildet wurde. Figur 6 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform für die Ausbildung der so gestalteten Spitze 8 mit konvexer Kegelmantelfläche. In die Endbereiche 5 sind öffnungen 3 eingelassen, beispielsweise durch einen Errodiervorgang, die in den Längshohlraum 2 hineinreichen und auf der Mantelfläche 17 jedes Rohrstückes 1 austreten.FIGS. 4 and 5 show two
Die vergrößerte Darstellung in Figur 6 entspricht dem strichpunktierten Bereich Z aus Figur 4. Hierbei ist das Rohrstück 1 mit einer Bohrung 3 und der kegeligen Anformung 8 versehen worden. Der übergang der Innenmantelfläche der Bohrung 3 in die Außenmantelfläche 17 des Rohrstückes 1 ist als Folge des Errodier-Prozesses in vorteilhafter Weise abgerundet (bei Pfeil 12). Die sich als Folge der beiden Wärmeprozesse ergebenden Strukturen bzw. die nach dem Erkalten sich ergebenden Gefügezonen sind mit jeweils einer dünnen Strichpunktlinie 19 gekennzeichnet. Entsprechend einem vorgenommenen Schliffbild ergeben sich drei von der Struktur her unterschiedliche Gefügezonen mit groberem Gefüge im weniger erwärmten Teil des Rohrstückes 1, mit feinem Gefüge in der durch Auftragsschweißen und anfolgende Bearbeitung hergestellten Spitze und mittlerem Gefüge zwischen den Linien 19.The enlarged illustration in FIG. 6 corresponds to the dash-dotted area Z from FIG. 4. Here, the
In der Weiterbildung des Erfindungsgedankens hat sich gezeigt, daß dann ohne einen Zusatzwerkstoff die über dem Rohrende 5 . gebildete Form 7 erzielbar ist, wenn der aus den Kupferbacken 10 herausragende Bereich 15 in Figur 1 um ein Mehrfaches, also um ein für die Anformung der Kegelform 8 notwendiges Maß verlängert wird. Der aus den Kupferbacken 10 überstehende Bereich 5 des Rohrendes 5 wird ohne Zusatzwerkstoff eingeschmolzen und ergibt dann eine Anformung, wie sie in Figur 3 mit 7 bezeichnet worden ist. Die weiteren Bearbeitungsstufen entsprechend der Figuren 4 bis 6 werden beibehalten.In the development of the inventive concept, it has been shown that without an additional material, the
Claims (4)
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Inventor name: MINEUR, MARTIN Inventor name: FISCHBECK, GERD |