JP2519497B2 - 物体の高周波シ―ル方法 - Google Patents

物体の高周波シ―ル方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は、容器のアクセスポートへシール部材を接続
する方法に関する。本発明はまた、該方法から得られる
製造物に関する。さらに詳しくは、本発明は容器がそれ
へ高周波加熱によって接続された刺通し得るアクセスシ
ール部材を有する製造物およびその製造方法に関する。
本発明の背景 先行技術から流体をシールした可撓性プラスチック容
器内に提供することが公知である。そのような流体はし
ばしば医療に関連している。そのような容器は通常それ
へ接続されたアクセスポートを含んでいる。このアクセ
スポートは容器内の流体を患者へ放出するために適当な
コネクターによって開くことができる。
そのような容器に使用されるシールは、しばしば円筒
形部材の内周面へ接続された刺通し得る閉鎖膜を備えた
円筒形である。円筒形部材は容器のアクセスポートへ各
種の方法で取り付けることができる。
先行技術から知られた一方法は、円筒形シール部材の
外周面と、そして容器のポートの円筒形内周面を軟化し
そして溶かすプラスチック溶剤を使用することである。
該シール部材は円筒形ポート内に挿入される。溶剤が乾
燥する時、二つの部材間に耐流体性の接着が形成され
る。
代わりに、前記シール部材を円筒形ポート中へ挿入す
ることができる。電気的に励起されたマンドレルを容器
の開いた継目もしくは外周縁を通ってシール部材中へ挿
入することができる。外周高周波電極をポートに隣接し
て容器の外側に配置することができる。内側マンドレル
と外側電極との間に選定した周波数において電位を供給
すると、放射方向にポートを通り、そして円筒形シール
部材を通ってマンドレルへ延びる加熱電場が形成され
る。
この高周波電場は電極の区域においてポートおよび円
筒形シール部材を加熱する。加熱された材料は溶融し、
融合して冷却した時シール部材と容器のポートの間に流
体抵抗性接着を形成する。
上記の二方法は有効な流体抵抗性シールを提供するけ
れども、溶剤の使用なしで閉鎖容器のポートへシール部
材を取り付けることが可能であることが有用である時が
しばしば存在する。もし容器が閉鎖されていれば、前述
したようにマンドレルをその中に挿入するのに利用し得
る開口が存在しない。このため閉鎖された周縁境界を持
っている容器に使用し得る高周波シール方法に対して需
要がある。これら容器はあらかじめ流体で満たされてい
ても、満たされていなくてもよい。
本発明の概要 本発明によれば、医療用流体の放出に使用し得る物品
が提供される。該物品は閉鎖された周縁を有し、そして
選ばれた流体を収容するのに適した容器を含んでいる。
該容器はアクセスポートを含んでいる。シール部材がこ
の閉鎖容器のアクセスポートとスライド自在に係合する
ことができる。このシール部材は、シール部材およびポ
ートからの溶融しそして再固化した材料から形成された
環状区域によってアクセスポートへ接続されている。
前記ポートは円筒形内表面を持った一般に円筒形状を
有することができる。そのような場合再固化した材料の
区域は形状が環状であり、そしてポートの外周面を取り
巻く。シール部材の内周面上に環状くぼみが形成され
る。この環状くぼみは環状外側ビードから片寄っている
がしかし同一平面内に延びている。
前記容器は、医療用流体を収容するための内部区域を
持った、慣用品種の一般的に長四角形状を持つことがで
きる。代わりに、該容器はそれ自体その両端へ取付けら
れたシール部材を持った円筒形部材であることができ
る。
特に高い信頼性のシールを提供するため、ポート部材
のまわりに二つ以上の離れた融合環状区域を形成するこ
とができる。この具体例においては、シール部材は複数
の離れた環状シール区域によってポート部材へ取り付け
られる。
さらに本発明によれば、容器へある部材を高周波シー
ルする方法が提供される。この方法は第１および第２の
セットの高周波ダイスを準備する工程を含む。高周波ダ
イスの各セットは第１および第２のエレメントを含んで
いる。第１のダイスセットのエレメントは互いに隣接し
てしかし離れて配置される。シール部材はポートの内表
面とスライド自在に係合される。シールすべきポートは
第１のダイスセットの離れたエレメントとの接触に配置
される。シール部材をポートへ取り付けるべき区域は２
個の離れたダイスエレメント間の空間に隣接して配置さ
れる。
第２のダイスセットのエレメントは互いに隣接してし
かし離れて配置される。離されたダイスエレメントの第
２のセットはポートと圧縮接触に動かされる。第１のダ
イスセットのエレメント間の空間の位置は、第２のダイ
スセットのエレメント間の空間の位置に隣接するがしか
し横に移動している。
選定された電位が第１のダイスセットの２個の離れた
エレメント間に印加される。同じ電位が第２のダイスセ
ットの２個の離れたエレメント間にも印加される。軸方
向に向いた高周波加熱電場がそれによってポートと挿入
されたシール部材上に加えられる。高周波加熱電場は離
れたダイスエレメントの間のポートの環状もしくはリン
グ形区域をシール部材へ加熱し、そして融合する。電場
を除去する時、加熱し融合した区域は冷え、再固化す
る。環状もしくはリング形の耐流性シールがこのように
ポートと挿入されたシール部材の間に形成される。
前記方法によれば、電場は容器のポートに沿って軸方
向に延びる。環状またはリング形のビートがポートの外
表面上に、離れたダイスエレメントの二つのセット間の
空間に形成される。
本発明の多数の他の利益および特徴は、本発明および
具体例の以下の詳細な説明から、そして請求の範囲か
ら、そして本発明の詳細が本明細書の一部として完全に
開示されている添付図面から明らかになるであろう。
図面の説明 第１図は、離れたダイスエレメント内に配置された組
合せたポートおよびシール部材の一部を断面で示した、
第１および第２の開いたダイスセットの拡大した一部破
断図である。
第２図は、本発明に従った物品の破断平面図である。
第３図は、本発明に従った、離れた第１および第２の
ダイスエレメントの拡大した破断頂面図である。
第４図は、第３図の線４−４に沿った図である。
第５図は、本発明に従った別の物品を図示する一部破
断図である。
第６図は、本発明に従った別のシール部材の構造を図
示する概略図である。
第７図は、本発明に従った方法の工程を図示するフロ
ーダイアグラムである。
好ましい具体例の詳細な説明 本発明は多数の異なる形の具体例が可能であるが、こ
の開示は本発明の原理の例示として考えるべきであり、
本発明を図示した特定具体例へ限定することを意図しな
いとの理解のもとに、特定の具体例を図面に示し、そし
てここに詳細に記載する。
図面によれば、第１図は離れたダイス部材もしくはエ
レメント12aおよび14aのセット10aを図示する。ダイス
エレメント12aおよび14aは、その中に形成されそしてそ
の中を通って延びるボア16のような半円形ボアをめいめ
い含んでいる。このダイスエレメントの各自から軸方向
に半円形フランジ18が延びている。各フランジ18は隣接
するダイスエレメントの対応するフランジへ向いてお
り、そして隣接している。
第１のダイスセット10aから横方向に離れて第２のダ
イスセット10bがある。ダイスセット10bは離れたダイス
エレメント12bおよび14bを含んでいる。ダイスエレメン
ト12bおよび14bは、それぞれエレメント12aおよび14aに
対応する形状を持っている。
離れたダイスエレメント12aおよび14aは円筒形ポート
20を受け入れるように設計される。ポート20は内周面22
を持っている。ポート20は容器24へ接続され得る。容器
24は閉鎖された周縁境界26を持つことができよう。
本発明方法はその周縁境界があらかじめシールされて
いない容器と組合せて使用できることが理解されるであ
ろう。しかしながら、この方法の重要な特徴は、それが
あらかじめシールされた周縁を持っている容器24のよう
な容器と組み合せて使用することができる事実である。
一般に円筒形のシール部材30は、部材30の内周面へ取
り付けられたシール膜32を含んでいる。部材30はポート
20の内周面22とスライド自在に係合する。そのように係
合する時、膜32はポート20を閉鎖するのに有効である。
シール部材30はポート20へ環状区域40において接続さ
れる。区域40は離れたダイスエレメント12aおよび14a
と、そして12bと14bの間に配置される。
第２のセットの離れたダイスエレメント12bおよび14b
はポート20と圧縮接触に動かされる。二つのセットのダ
イス部材10aおよび10bは、その間の軸方向空間内のポー
ト20およびシール部材30を放射方向に圧縮し、外側へ延
びる環状区域もしくはリング42を形成する。環状外側区
域42に隣接して位置するシール部材30内に内側環状くぼ
み44が形成される。
シール部材30をポート20へ取り付けるため、高周波発
生器48は離れたダイスエレメント12a,14aおよび12b,14b
へ高周波信号を提供する。高周波発生器48からの信号は
ポート20およびシール部材30に沿って軸方向に延び、そ
れらの材料を区域40において溶融し、融合する。この溶
融および融合プロセスは区域40をポート20の外周面50上
の溶けた材料の環状外側ビードもしくはリング42へ接続
する。加えて、環状くぼみ44がポート30の内表面34上に
形成される。環状くぼみ44は外側リングもしくは環状区
域42へ隣接するがしかしそれから片寄っている。
加熱および融合プロセスを容易化するため、ダイス部
材12a,14aおよび12b,14bの各自は軸方向に延びるフラン
ジ18を含んでいる。フランジ18のようなこれらフランジ
は半円形である。高周波電場は隣接するフランジ部材間
で連結される。
第３および４図は、フランジ18のような軸方向に延び
るフランジを図示する、離れたダイスエレメント12aお
よび14aの拡大破断図である。エレメント12aおよび14a
は対応する形状のフランジを持っている。フランジの各
自はテーパーになった環状外周面58を持っている。表面
58は平坦な半円形前表面60で終っている。ポート20への
シール部材30の適切なシーリングは、環状表面58がダイ
スエレメント12aに関して53゜のオーダーの角度62にあ
る時に発生する。代わりに角度62は90゜に等しくするこ
とができる。環状表面58のベースもしくは最大半径はも
し望むならば3/4インチとすることができる。
ダイス部材の特定具体例において、寸法60は0.030イ
ンチのオーダーであり、そして寸法64は0.030のオーダ
ーであった。寸法66は0.040インチのオーダーであっ
た。寸法68は0.030インチのオーダーであった。12aおよ
び14aのようなダイス部材間の間隔は、1/16ないし1/8イ
ンチの範囲内であった。
適切な高周波電場を発生することが認められた例示的
高周波発生器は、キャラナンモデル番号20,2kw発生器で
あった。以下のセッティングがPVCポートと20とPVCシー
ル部材30について区域40に所望の融合を与えた。
グリッド 12 熱 80 時間 ２秒 Variac セット 100％ 組立てたポート20およびシール部材30は0.320インチ
ないし0.325インチの範囲の直径を持つ。ダイスエレメ
ント12aおよび12bを合体する時、半円形ボア16は今やダ
イスエレメント12aおよび12bを通る円筒形開口を形成す
る。この円筒形ボアもしくは開口は0.278インチないし
0.281インチの範囲の直径を持つ。
第５図は、本発明に従った物品の他の形74を図示す
る。物品74はシール部材78および80によって閉鎖された
チューブ状本体部分76を含んでいる。この方法によれ
ば、シール部材78は本体部材76中へスライド自在に挿入
することができ、そして前記したタイプのリングシール
82をその間に形成することができる。容器76は次に選定
して流体で満たすことができる。第２のシール部材80は
その中へスライド自在に挿入することができ、そして第
２のシール84がその間に形成される。これは流体で満た
されたシールされた容器76をもたらす。容器76の中味は
膜86を刺通することによってアクセスすることができ
る。
第６図に図示した本発明のさらに別の具体例において
は、複数の離れたリングシール90および92を部材93中に
形成することができる。多数のシール90,92は付加的な
安全性を提供する。シール90,92は94ないし98のような
複数の離れたダイスエレメントによって形成することが
できる。第１図の場合のように、ダイスエレメント94な
いし98は、その上にシール90,92を形成すべき容器もし
くはポート93との接触にもたらされる横方向に移動させ
たダイスエレメントの対応するセットを持つであろう。
これらのダイスエレメントはフランジ18のようなフラン
ジを含んでいる。
第７図は、ポート20をシール部材30へシールするため
の方法の工程をさらに詳しく図示する。シール部材30は
ポート部材20とスライド自在に係合される。シール部材
30とポート部材20とが重なる区域がダイスセットの第１
および第２のエレメント10aおよび10b間に配置される。
ダイスセット10aおよび10bは、次にシール部材30とポー
ト20間の重なる区域と圧縮接触にもたらされる。高周波
発生器48が次に励起され、そして軸方向電場がダイス部
材12a,14aの間およびダイス部材12bと14bの間に形成さ
れる。この電場はそれぞれのダイスエレメントの間でシ
ール部材30とポート部材20の重なる区域を加熱し、融合
する。ポート部材20の外周面上に環状ビード42が形成さ
れる。内側の環状くぼみ44がシール部材30の内周面上に
形成される。
ここに可撓性の長四角形容器24およびチューブ状容器
76を図示したが、容器の正確な形状は本発明の限定でな
いことが理解されるであろう。同様に、高周波発生器48
に関し上に与えた細かい例示的セッティングも本発明の
限定でないことが理解されるであろう。フランジ18の寸
法を含む、ダイスエレメントの寸法も本発明の精神およ
び範囲を逸脱することなく変えることができる。
以上から、本発明の新規な着想の精神および範囲の逸
脱することなく多数の変更および修飾をなし得ることが
認められるであろう。ここに例証した特定の装置に関し
て限定を意図しないし、そのように推測すべきでないこ
とを理解すべきである。勿論そのような修飾は請求の範
囲に属するものとして請求の範囲によってカバーされる
ことを意図する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｊ 1/00 ３３５Ａ (72)発明者 フラグラー，ロバート ダブリュー アメリカ合衆国 60010イリノイ、タワ ーレーク、オークストリート 214 (72)発明者 フアビシーウイッチ，ユージン アメリカ合衆国 60056イリノイ、マウ ントプロスペクト、ウッドレーン 1805 (72)発明者 スーブリエ，ピエール ベルギー国ビー 1040 ブリュッセル、 ブールバールルイシュミット 62

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポートのボアを該ボア内の電極もしくはマ
    ンドレルを使用することなくあらかじめシールされた部
    材で高周波シールする方法であって、 前記シールされた部材を前記ポートの一端へシールされ
    た部材とポートの間に軸方向ボアを有する接続部を形成
    するように組立てるステップ、 各セットが第１および第２のダイスエレメントを有し、
    各セットの第１のダイスエレメントは前記接続部軸方向
    ボアの軸に関して対向して放射方向に離間しており、各
    セットの第２のダイスエレメントは各自関連する第１の
    ダイスエレメントから前記接続部軸方向ボアの軸に沿っ
    て等しい距離を離間している、外側高周波ダイスの第１
    および第２のセット間に、シールしようとする接続部の
    区域が第１および第２のダイスエレメント間に形成され
    た空間内に横たわるように前記接続部の少なくとも一部
    分を配置するステップ、 第１および第２の外側ダイスセットを、前記空間内に横
    たわる接続区域を接続部軸方向ボアを圧縮閉鎖すること
    なく放射方向に圧縮するように、前記接続部との圧縮接
    触へ動かし、それにより各セットのそれぞれの第１およ
    び第２のダイス間で接続部のポートの放射方向外側へ延
    びる環状リングと、そして前記接続部のシールされた部
    材の内側に対応する環状くぼみを形成するステップ、 接続部の軸方向ボア内に電気的に励起されたマンドレル
    を使用することなく外側ダイスセットのエレメント間に
    選択したエネルギーポテンシャルを印加し、前記環状外
    側リングおよび環状内側くぼみの区域において接続部を
    溶融融着する加熱電場を形成することによって前記あら
    かじめシールされた部材をポートの端部分へシールする
    ステップ を含んでいることを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項２】前記あらかじめシールされた部材をポート
    の端部へシールするステップにおいて、加熱電場を接続
    部軸方向ボアに沿って軸方向に指向させるように電気的
    ポテンシャルが印加される第１項の方法。
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