JP3043895B2 - プラスチックチューブセクションの無菌溶接方法 - Google Patents
プラスチックチューブセクションの無菌溶接方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】流体充填したチューブの如きプラ
スチックチューブのための無菌・完全封じ込め溶接技術
に関する。１つのプラスチックチューブを他のプラスチ
ックチューブに連結する必要がある適用例は多い。かか
る適用例には例えばバイオリアクタからサンプルを取る
こと、血液の処理、ＣＡＰＤやその他の医学的適用例が
含まれる。一般にこれらの事項を取扱った先行特許に
ば、米国特許第4,793,880 号、第4,610,670 号、第4,36
9,779 号、第4,753,697 号、第4,770,735 号、第4,897,
773 号、第4,897,138 号、第4,913,756 号、第4,864,10
1 号がある。
スチックチューブのための無菌・完全封じ込め溶接技術
に関する。１つのプラスチックチューブを他のプラスチ
ックチューブに連結する必要がある適用例は多い。かか
る適用例には例えばバイオリアクタからサンプルを取る
こと、血液の処理、ＣＡＰＤやその他の医学的適用例が
含まれる。一般にこれらの事項を取扱った先行特許に
ば、米国特許第4,793,880 号、第4,610,670 号、第4,36
9,779 号、第4,753,697 号、第4,770,735 号、第4,897,
773 号、第4,897,138 号、第4,913,756 号、第4,864,10
1 号がある。
【０００２】米国特許第4,610,670 号の実施中、溶接後
に冷却したシールが再開放されたときＰＶＣ粒子の許容
できない量が生じることが発見された。上記特許第4,61
0,670 号の主な特徴はチューブの平坦化された領域を通
して切断し、冷却した溶接部を再開放することを含む。
この技術を使うには大きな注意を払う必要がある。とい
うのは、不都合にも、残留液体が既に境界線上にある高
温のウエファーの温度を低下させるからである。液体チ
ューブを通して溶接するとき、実際に平坦化してすべて
の液体を追い出すためには締め付けられた間隔は１ミリ
メータより小さくなければならない。間隔が増すにつれ
て、残留液体プールは大きくなり、その結果、チューブ
が接触しない。締め付け間隔が２ミリメータに達する
と、残留液体領域のチューブ壁も約２ミリメータ開く。
に冷却したシールが再開放されたときＰＶＣ粒子の許容
できない量が生じることが発見された。上記特許第4,61
0,670 号の主な特徴はチューブの平坦化された領域を通
して切断し、冷却した溶接部を再開放することを含む。
この技術を使うには大きな注意を払う必要がある。とい
うのは、不都合にも、残留液体が既に境界線上にある高
温のウエファーの温度を低下させるからである。液体チ
ューブを通して溶接するとき、実際に平坦化してすべて
の液体を追い出すためには締め付けられた間隔は１ミリ
メータより小さくなければならない。間隔が増すにつれ
て、残留液体プールは大きくなり、その結果、チューブ
が接触しない。締め付け間隔が２ミリメータに達する
と、残留液体領域のチューブ壁も約２ミリメータ開く。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記従
来の欠点を除去する液体充填したチューブで無菌連結部
を形成する方法を提供することにある。
来の欠点を除去する液体充填したチューブで無菌連結部
を形成する方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の実施形態におい
ては、１対のプラスチックチューブが各チューブ用のク
ランプ装置に締め付けられ、各チューブは２つのセクシ
ョンに湾曲状態で保持される。各セクションは内部のバ
ブル部をもち、前記バブル部は整列している。切断は整
列したバブル部を通して行われ、その後１つのチューブ
のセクションが他のチューブの１セクションに溶接され
る。
ては、１対のプラスチックチューブが各チューブ用のク
ランプ装置に締め付けられ、各チューブは２つのセクシ
ョンに湾曲状態で保持される。各セクションは内部のバ
ブル部をもち、前記バブル部は整列している。切断は整
列したバブル部を通して行われ、その後１つのチューブ
のセクションが他のチューブの１セクションに溶接され
る。
【０００５】上記実施形態では、本発明は湾曲チューブ
を互いに平行に据え付け、次いで移動させて互いに溶接
すべき２つのセクションを整列させる。この実施形態の
変更例では、湾曲チューブが最初に互いに整列させら
れ、切断が各チューブを通して行われ、その結果湾曲部
分が溶接領域から除かれるようになし、露出した切断チ
ューブセクションが接触して溶接されるためにお互いの
方に向かって相対的に移動させられる。
を互いに平行に据え付け、次いで移動させて互いに溶接
すべき２つのセクションを整列させる。この実施形態の
変更例では、湾曲チューブが最初に互いに整列させら
れ、切断が各チューブを通して行われ、その結果湾曲部
分が溶接領域から除かれるようになし、露出した切断チ
ューブセクションが接触して溶接されるためにお互いの
方に向かって相対的に移動させられる。
【０００６】
【実施例】本発明はプラスチックチューブの無菌溶接を
行う方法の提案に関する。図１〜６に示す実施例ではチ
ューブの切断が整列したバブル部を通して行われ、次い
で溶接すべきセクションが互いに接触させられる。図
１、２の実施例ではチューブは互いに平行に据え付けら
れ、溶接すべきセクションの整列が先行技術で周知の手
法で移動操作によって行われる。図３〜６の実施例では
湾曲チューブが最初に互いに整列させられ、切断部分が
溶接領域から除かれて、１つの又は両方の切断チューブ
の横移動によって互いに接触させられる。本発明が、チ
ューブを米国特許第4,610,670 号に開示された方法の如
き慣例の切断／移動法によって又は、本出願人の米国に
おける同時係属出願である、1990年8 月20日出願の第56
9,855 号、1990年10月29日出願の第604,979 号、1991年
4 月10日出願の第682,977 号に記載された如き溶融物／
拭い工程によって切断することによって実施され得るこ
とは了解されるべきである。これら出願の詳細は本発明
の参考として本願に含まれるものとする。本文におい
て、用語“切断”を用いた場合この切断はチューブを貫
通する物理的切断と溶融物／拭い作用の何れの方式でも
よいものとする。
行う方法の提案に関する。図１〜６に示す実施例ではチ
ューブの切断が整列したバブル部を通して行われ、次い
で溶接すべきセクションが互いに接触させられる。図
１、２の実施例ではチューブは互いに平行に据え付けら
れ、溶接すべきセクションの整列が先行技術で周知の手
法で移動操作によって行われる。図３〜６の実施例では
湾曲チューブが最初に互いに整列させられ、切断部分が
溶接領域から除かれて、１つの又は両方の切断チューブ
の横移動によって互いに接触させられる。本発明が、チ
ューブを米国特許第4,610,670 号に開示された方法の如
き慣例の切断／移動法によって又は、本出願人の米国に
おける同時係属出願である、1990年8 月20日出願の第56
9,855 号、1990年10月29日出願の第604,979 号、1991年
4 月10日出願の第682,977 号に記載された如き溶融物／
拭い工程によって切断することによって実施され得るこ
とは了解されるべきである。これら出願の詳細は本発明
の参考として本願に含まれるものとする。本文におい
て、用語“切断”を用いた場合この切断はチューブを貫
通する物理的切断と溶融物／拭い作用の何れの方式でも
よいものとする。
【０００７】図１は無菌溶接システム１０を示し、この
システムは１対のチューブ１６、２０を締め付けるため
の既知の適当なクランプ装置を備えた１対のホルダーを
含む。各チューブは図示の如く両ホルダーを横切って延
び、湾曲した２つのセクション２２、２４と２６、２８
を形成する。
システムは１対のチューブ１６、２０を締め付けるため
の既知の適当なクランプ装置を備えた１対のホルダーを
含む。各チューブは図示の如く両ホルダーを横切って延
び、湾曲した２つのセクション２２、２４と２６、２８
を形成する。
【０００８】図１に示すように、湾曲チューブ１６、２
０の各セクションはバブル部１８をもつ。締め付けは各
ホルダー１２、１４を横切って行われるので、バブル部
１８はホルダー間に非締め付け領域をもたらす。従っ
て、すべてのバブル部はホルダー間の間隙内で互いに整
列させられる。
０の各セクションはバブル部１８をもつ。締め付けは各
ホルダー１２、１４を横切って行われるので、バブル部
１８はホルダー間に非締め付け領域をもたらす。従っ
て、すべてのバブル部はホルダー間の間隙内で互いに整
列させられる。
【０００９】図１に示すように、加熱ウエファー３０の
如き適当な切断装置がホルダー１２、１４間の間隙内を
移動するよう据え付けられて、バブル部領域を通って行
われる切断作用によって湾曲チューブを貫通切断するよ
うになす。チューブに流体が満たされている場合、バブ
ル部も同様に流体を満たされる。さもなければバブル部
は乾燥するか、空気が満たされることになる。整列した
バブル部を通る切断は切断が単一の空気ポケットを通っ
ている米国特許第4,832,773 号のものとは異なってい
る。
如き適当な切断装置がホルダー１２、１４間の間隙内を
移動するよう据え付けられて、バブル部領域を通って行
われる切断作用によって湾曲チューブを貫通切断するよ
うになす。チューブに流体が満たされている場合、バブ
ル部も同様に流体を満たされる。さもなければバブル部
は乾燥するか、空気が満たされることになる。整列した
バブル部を通る切断は切断が単一の空気ポケットを通っ
ている米国特許第4,832,773 号のものとは異なってい
る。
【００１０】加熱ウエファー３０が完全に両湾曲チュー
ブ１６、２０を貫通切断した後保持装置の１つ例えば保
持装置１２が既知の手法で矢印で示す如く移動させられ
る。従って、チューブセクション２２Ａはチューブセク
ション２６Ａと整列し、チューブセクション２４Ｂはチ
ューブセクション２８Ｂと整列する。他のチューブセク
ションの何れとも整列しない２つの切れ残り部セクショ
ンが形成される。これらの２つの切れ残り部セクション
は湾曲部分２２Ｂ、２４Ａと湾曲部分２６Ｂ、２８Ａを
含む。種々の切断セクションのすべては図２に示す作業
順序において加熱ウエファーと接触した状態を保つ。従
って切れ残り部端はウエファー３０が除去されたとき封
止されるが、整列したチューブセクションはお互いに向
き合って配列され、次いで互いに接触させられ、従来既
知の手法で１方のホルダーを他方のホルダーに向かって
横移動させることによって溶接される。
ブ１６、２０を貫通切断した後保持装置の１つ例えば保
持装置１２が既知の手法で矢印で示す如く移動させられ
る。従って、チューブセクション２２Ａはチューブセク
ション２６Ａと整列し、チューブセクション２４Ｂはチ
ューブセクション２８Ｂと整列する。他のチューブセク
ションの何れとも整列しない２つの切れ残り部セクショ
ンが形成される。これらの２つの切れ残り部セクション
は湾曲部分２２Ｂ、２４Ａと湾曲部分２６Ｂ、２８Ａを
含む。種々の切断セクションのすべては図２に示す作業
順序において加熱ウエファーと接触した状態を保つ。従
って切れ残り部端はウエファー３０が除去されたとき封
止されるが、整列したチューブセクションはお互いに向
き合って配列され、次いで互いに接触させられ、従来既
知の手法で１方のホルダーを他方のホルダーに向かって
横移動させることによって溶接される。
【００１１】図３〜６はホルダーの移動を必要とせずに
チューブのバブルセクションを通して切断することを含
む本発明の変更例を示す。図３に示すように、装置４０
は第１対のホルダー４２、４４を含み、各ホルダーはそ
れらの締め付け部材をもち、また第２対のホルダー４
６、４８を含み、このホルダーも同様に２つの離間した
場所で各湾曲チューブ５０、５２を締め付けるための締
め付け装置をもち、夫々のホルダー対間の各部分に一連
のバブル部５４を作る。チューブ５０を湾曲して２つの
部分５６、５８を形成する一方、チューブ５２を湾曲し
て２つのセクション６０、６２を形成する。各部分は
Ａ、Ｂで示すバブル部の各側に１つのセクションを含
む。
チューブのバブルセクションを通して切断することを含
む本発明の変更例を示す。図３に示すように、装置４０
は第１対のホルダー４２、４４を含み、各ホルダーはそ
れらの締め付け部材をもち、また第２対のホルダー４
６、４８を含み、このホルダーも同様に２つの離間した
場所で各湾曲チューブ５０、５２を締め付けるための締
め付け装置をもち、夫々のホルダー対間の各部分に一連
のバブル部５４を作る。チューブ５０を湾曲して２つの
部分５６、５８を形成する一方、チューブ５２を湾曲し
て２つのセクション６０、６２を形成する。各部分は
Ａ、Ｂで示すバブル部の各側に１つのセクションを含
む。
【００１２】装置４０は装置１０とは異なっており、チ
ューブ５０、５２は最初に装置４０と整列させられる
が、対応するチューブは装置１０と互いに平行とする。
ウエファー６４、６６はバブルセクションを通して各湾
曲チューブを貫通切断するように配列する。必要に応じ
て、ウエファー６４、６６は同時に又は連続して動く個
別のウエファーを含むことができる。別法として、同じ
ウエファーがバブル部分を通して切断するために各湾曲
チューブを通して逐次動いてもよい。切断が行われた
後、チューブ５０の湾曲部分、即ち部分５６Ｂ、５８Ａ
とチューブ５２の湾曲部分６０Ａ、６２Ａ及び夫々のホ
ルダー４４、４６は図４に示す如く溶接領域から離れさ
れる。加熱ウエファーが使用された場合、出来た切れ残
り部は封止され、捨てられる。
ューブ５０、５２は最初に装置４０と整列させられる
が、対応するチューブは装置１０と互いに平行とする。
ウエファー６４、６６はバブルセクションを通して各湾
曲チューブを貫通切断するように配列する。必要に応じ
て、ウエファー６４、６６は同時に又は連続して動く個
別のウエファーを含むことができる。別法として、同じ
ウエファーがバブル部分を通して切断するために各湾曲
チューブを通して逐次動いてもよい。切断が行われた
後、チューブ５０の湾曲部分、即ち部分５６Ｂ、５８Ａ
とチューブ５２の湾曲部分６０Ａ、６２Ａ及び夫々のホ
ルダー４４、４６は図４に示す如く溶接領域から離れさ
れる。加熱ウエファーが使用された場合、出来た切れ残
り部は封止され、捨てられる。
【００１３】切れ残り部とホルダーが溶接領域から除か
れた後は、残余のチューブセクションの露出端は溶接工
程のために加熱される必要がある。ウエファー６４、６
６が加熱される場合、残留熱はその目的に十分となる。
さもなければ、加熱ウエファー６４の如きヒータを再び
露出チューブセクションと接触させてもよい。この方法
には特に上記米国特許に開示された溶融物／拭い技術の
使用が適する。
れた後は、残余のチューブセクションの露出端は溶接工
程のために加熱される必要がある。ウエファー６４、６
６が加熱される場合、残留熱はその目的に十分となる。
さもなければ、加熱ウエファー６４の如きヒータを再び
露出チューブセクションと接触させてもよい。この方法
には特に上記米国特許に開示された溶融物／拭い技術の
使用が適する。
【００１４】図５は加熱ウエファー６４を切断チューブ
５０の露出端に当接させる本発明の実施例を示す。ホル
ダー４８を横に移動させて、チューブ５２の露出端又は
面を図５に示すように加熱ウエファー６４と接触させ
る。露出面が十分に加熱された後加熱ウエファー７４を
除去し、次いで露出面を互いに接触させて、閉鎖チュー
ブをセクション５６Ａ、６０Ｂから作り、その際閉鎖切
れ残り部が図６に示すようにセクション５８Ｂ、６２Ｂ
から作られる。
５０の露出端に当接させる本発明の実施例を示す。ホル
ダー４８を横に移動させて、チューブ５２の露出端又は
面を図５に示すように加熱ウエファー６４と接触させ
る。露出面が十分に加熱された後加熱ウエファー７４を
除去し、次いで露出面を互いに接触させて、閉鎖チュー
ブをセクション５６Ａ、６０Ｂから作り、その際閉鎖切
れ残り部が図６に示すようにセクション５８Ｂ、６２Ｂ
から作られる。
【００１５】図７は個々のバブル部１８又は５４のバブ
ル重量と、ホルダー１２と１４又はホルダー４２と４４
及びホルダー４６と４８間の如き隣接したクランプ装置
間の間隙距離との間の関係を示す。
ル重量と、ホルダー１２と１４又はホルダー４２と４４
及びホルダー４６と４８間の如き隣接したクランプ装置
間の間隙距離との間の関係を示す。
【００１６】システム１０、４０で実施する本発明は上
記米国特許第4,610,670 号に示す如き先行技術の欠点を
解消する。本発明の実施においては、チューブは平らで
なく、冷却した溶接部は自己開放性を有する。制御され
た液体プールとの無菌連結部の溶接は多くの利点をも
つ。例えば、かかる溶接は微粒子を回避するために使用
することができる。従って、シールを破って開放したと
き、微粒子が患者に送り込まれるという先行技術の欠点
を防止することができる。本発明の他の利点は溶接部が
作られた後にチューブが自己開放することにある。ブレ
ード又はウエファーが750 °F 以上であれば、バクテリ
アの侵入を防止するために溶接箇所に正の蒸気圧を作る
ために“レデンフロスト効果（Ledenfrost Effect ）”
を使用することができる。“レデンフロスト”シール保
護手段を用いるために、上記先行技術の米国特許第4,36
9,779 号及び第4,610,670 号で開示したように連続溶融
物プールなしで無菌溶接部を作ることができる。更に、
この技術は切断／移動及び溶融物／拭い工程の両方に適
用することができる。
記米国特許第4,610,670 号に示す如き先行技術の欠点を
解消する。本発明の実施においては、チューブは平らで
なく、冷却した溶接部は自己開放性を有する。制御され
た液体プールとの無菌連結部の溶接は多くの利点をも
つ。例えば、かかる溶接は微粒子を回避するために使用
することができる。従って、シールを破って開放したと
き、微粒子が患者に送り込まれるという先行技術の欠点
を防止することができる。本発明の他の利点は溶接部が
作られた後にチューブが自己開放することにある。ブレ
ード又はウエファーが750 °F 以上であれば、バクテリ
アの侵入を防止するために溶接箇所に正の蒸気圧を作る
ために“レデンフロスト効果（Ledenfrost Effect ）”
を使用することができる。“レデンフロスト”シール保
護手段を用いるために、上記先行技術の米国特許第4,36
9,779 号及び第4,610,670 号で開示したように連続溶融
物プールなしで無菌溶接部を作ることができる。更に、
この技術は切断／移動及び溶融物／拭い工程の両方に適
用することができる。
【００１７】図８〜１８は最初は互いに不整列とし、次
いでチューブホルダーの回動作用によって整列させられ
るようになしたプラスチックチューブを溶接するための
種々の関連技術を示す。
いでチューブホルダーの回動作用によって整列させられ
るようになしたプラスチックチューブを溶接するための
種々の関連技術を示す。
【００１８】図８から１０は関連技術の１例を示す。こ
の場合、装置７０が１対のチューブホルダー７２、７４
を含み、その中に１対のチューブ７６、７８が湾曲状態
で据え付けられる。所望ならば、チューブも締め付けて
よい。湾曲チューブ７６は湾曲セクション８４によって
相互連結した１対の直線状セクション８０、８２を含
む。同様に、チューブ７８は湾曲部分９０によって相互
連結された２つの直線状セクション８６、８８を含む。
図８はチューブ７６、７８をホルダー７２、７４内に配
置した作業の初期段階を示す。図９は切断装置９２をチ
ューブと切断接触するよう移動させる作業の次段階を示
す。装置９２はヒータ９４と切断縁９６、９８を含む。
切断はチューブの湾曲部分を通る物理的切断とするか、
又は溶融物／拭い型式とすることができる。切断部材９
２はＺ方向にある湾曲チューブに直角をなす平面内を動
くが、ホルダーはＸ−Ｙ方向に動く。カッタ９２のこの
動きの間、湾曲部分８４、９０は直線状セクションから
分離し、装置７０から除去される。
の場合、装置７０が１対のチューブホルダー７２、７４
を含み、その中に１対のチューブ７６、７８が湾曲状態
で据え付けられる。所望ならば、チューブも締め付けて
よい。湾曲チューブ７６は湾曲セクション８４によって
相互連結した１対の直線状セクション８０、８２を含
む。同様に、チューブ７８は湾曲部分９０によって相互
連結された２つの直線状セクション８６、８８を含む。
図８はチューブ７６、７８をホルダー７２、７４内に配
置した作業の初期段階を示す。図９は切断装置９２をチ
ューブと切断接触するよう移動させる作業の次段階を示
す。装置９２はヒータ９４と切断縁９６、９８を含む。
切断はチューブの湾曲部分を通る物理的切断とするか、
又は溶融物／拭い型式とすることができる。切断部材９
２はＺ方向にある湾曲チューブに直角をなす平面内を動
くが、ホルダーはＸ−Ｙ方向に動く。カッタ９２のこの
動きの間、湾曲部分８４、９０は直線状セクションから
分離し、装置７０から除去される。
【００１９】ホルダー７２、７４は次いで図１０に示す
ように、旋回ピン７３、７３の回りにお互いの方に向か
って回動して、セクション８２がセクション６２と整列
し、一方、セクション８０はセクション８８と整列す
る。各セクションの露出端は加熱切断装置９２によって
溶融して、夫々の整列したセクションが互いに接触した
とき２つの新しいチューブが形成され、即ち１つのチュ
ーブはセクション８０、８８から、第２のチューブはセ
クション８２、８６から出来る。溶接部は数字９９で示
す。必要ならば、ピボット点又は軸７３、７５の回りに
回動してチューブホルダーが整列した後、チューブホル
ダーの１つは横に他方のチューブホルダーに向かって動
かされ、その結果お互いの方に向かうチューブホルダー
の相対的横移動が加熱したチューブ端をしっかり接触さ
せることを保証する。好適実施例では、ホルダーの回動
はチューブを横移動させることなく十分に接触させる。
ように、旋回ピン７３、７３の回りにお互いの方に向か
って回動して、セクション８２がセクション６２と整列
し、一方、セクション８０はセクション８８と整列す
る。各セクションの露出端は加熱切断装置９２によって
溶融して、夫々の整列したセクションが互いに接触した
とき２つの新しいチューブが形成され、即ち１つのチュ
ーブはセクション８０、８８から、第２のチューブはセ
クション８２、８６から出来る。溶接部は数字９９で示
す。必要ならば、ピボット点又は軸７３、７５の回りに
回動してチューブホルダーが整列した後、チューブホル
ダーの１つは横に他方のチューブホルダーに向かって動
かされ、その結果お互いの方に向かうチューブホルダー
の相対的横移動が加熱したチューブ端をしっかり接触さ
せることを保証する。好適実施例では、ホルダーの回動
はチューブを横移動させることなく十分に接触させる。
【００２０】図１１、１２は、中心に配置した旋回ピン
１０６、１０８の回りに回動する１対のチューブホルダ
ー１０２、１０４を含む他の装置１４を示す。１対のチ
ューブ１１０、１１２は図１１に示すように互いに平行
にチューブホルダーを横切って据え付けられる。切断ウ
エファー１１４はチューブホルダー１０２、１０４間の
間隙を通って動くように据え付けられて、個々のチュー
ブを４つのセクション１１６、１１８、１２０、１２２
に分離するようになす。
１０６、１０８の回りに回動する１対のチューブホルダ
ー１０２、１０４を含む他の装置１４を示す。１対のチ
ューブ１１０、１１２は図１１に示すように互いに平行
にチューブホルダーを横切って据え付けられる。切断ウ
エファー１１４はチューブホルダー１０２、１０４間の
間隙を通って動くように据え付けられて、個々のチュー
ブを４つのセクション１１６、１１８、１２０、１２２
に分離するようになす。
【００２１】加熱ウエファー１１４が切断領域から除か
れた後、チューブホルダー１０２、１０４は図１２に示
すように回転させられ、その結果チューブセクション１
１６はチューブセクション１２０と整列して接触し、チ
ューブセクション１２２、１１８は位置が片寄り、他の
どのチューブセクションとも整列しない。整列したチュ
ーブセクション１１８、１２０の露出した溶融端は溶接
部１２４で溶接されて、チューブセクション１１６と１
２０とからなる新しいチューブを形成する。所望なら
ば、好ましくはないが、チューブホルダーをお互いにの
方に向かって横に移動させて、整列したチューブセクシ
ョンのしっかりした接触を保証させてもよい。もし望む
ならば、チューブセクション１１８、１２２の露出した
切断端を封止して、これらのチューブセクションが安全
のために閉鎖されるようにしてもよい。
れた後、チューブホルダー１０２、１０４は図１２に示
すように回転させられ、その結果チューブセクション１
１６はチューブセクション１２０と整列して接触し、チ
ューブセクション１２２、１１８は位置が片寄り、他の
どのチューブセクションとも整列しない。整列したチュ
ーブセクション１１８、１２０の露出した溶融端は溶接
部１２４で溶接されて、チューブセクション１１６と１
２０とからなる新しいチューブを形成する。所望なら
ば、好ましくはないが、チューブホルダーをお互いにの
方に向かって横に移動させて、整列したチューブセクシ
ョンのしっかりした接触を保証させてもよい。もし望む
ならば、チューブセクション１１８、１２２の露出した
切断端を封止して、これらのチューブセクションが安全
のために閉鎖されるようにしてもよい。
【００２２】図１３から１４は１対のチューブホルダー
１３２、１３４をもつ他の装置１３０を示す。各チュー
ブホルダーは夫々のピボットピン１３６、１３８の回り
を回動できる。１対のチューブ１４０、１４２は図１３
に示すように両ホルダーを横切って据え付けられる。各
チューブは３つのセクションからなる。これに関して、
各チューブ１４０は湾曲セクション１４８によって接合
した直線状セクション１４４、１４６を含む。同様にチ
ューブ１４２は湾曲セクション１５４によって接合され
た直線状セクション１５０、１５２を含む。切断装置１
９２と同様に、加熱素子１５８と切断面１６０、１６２
を含む切断装置１５６を備える。切断装置１５６はチュ
ーブを切断するためチューブ１４０、１４２の平面に直
角をなすＺ方向に動き、それ故湾曲セクション１４８、
１５４が移動し、直線状セクションのみが留まる。ホル
ダー１３２、１３４は各ホルダーが止め部材に衝合する
まで図１４に示すように回動する。図示の如く、止め部
材１６４はホルダー１３２に接触するように配置される
が、止め部材１６６は例えばホルダー１３４を回転させ
て行く位置を変えるためのねじ山付シャフト１６８を含
むことによって調節できる。止め部材を備えることは枢
着されたチューブホルダーを含む種々の他の実施例に使
用できることは理解されるべきである。
１３２、１３４をもつ他の装置１３０を示す。各チュー
ブホルダーは夫々のピボットピン１３６、１３８の回り
を回動できる。１対のチューブ１４０、１４２は図１３
に示すように両ホルダーを横切って据え付けられる。各
チューブは３つのセクションからなる。これに関して、
各チューブ１４０は湾曲セクション１４８によって接合
した直線状セクション１４４、１４６を含む。同様にチ
ューブ１４２は湾曲セクション１５４によって接合され
た直線状セクション１５０、１５２を含む。切断装置１
９２と同様に、加熱素子１５８と切断面１６０、１６２
を含む切断装置１５６を備える。切断装置１５６はチュ
ーブを切断するためチューブ１４０、１４２の平面に直
角をなすＺ方向に動き、それ故湾曲セクション１４８、
１５４が移動し、直線状セクションのみが留まる。ホル
ダー１３２、１３４は各ホルダーが止め部材に衝合する
まで図１４に示すように回動する。図示の如く、止め部
材１６４はホルダー１３２に接触するように配置される
が、止め部材１６６は例えばホルダー１３４を回転させ
て行く位置を変えるためのねじ山付シャフト１６８を含
むことによって調節できる。止め部材を備えることは枢
着されたチューブホルダーを含む種々の他の実施例に使
用できることは理解されるべきである。
【００２３】ホルダー１３２、１３４が図１４に示す位
置へ回動すると、チューブセクション１５０、１４６は
整列し、溶接部１７０で溶接される。チューブセクショ
ン１５２、１４４は他のチューブセクションと整列しな
い。所望に応じて、端部１７２、１７４は封止してもよ
い。
置へ回動すると、チューブセクション１５０、１４６は
整列し、溶接部１７０で溶接される。チューブセクショ
ン１５２、１４４は他のチューブセクションと整列しな
い。所望に応じて、端部１７２、１７４は封止してもよ
い。
【００２４】図１５、１６はピン１８６、１８８でピボ
ット結合した１対のチューブホルダー１８２、１８４を
含む。チューブ１９０、１９２は各チューブホルダーに
湾曲状態で据え付けられる。従ってチューブ１９０は湾
曲セクション１９８によって接合された２つの直線状の
セクション１９４、１９６をもつ。チューブ１９２は湾
曲セクション２０４によって接合された２つの直線状セ
クション２００、２０２をもつ。ウエファー２０６はチ
ューブを切断するように配置いて、湾曲セクション１９
８、２０４を除去し、露出した直線状セクションの端部
を加熱するようになす。ホルダー１８２、１８４は次い
で図１６に示す位置へ回動させられ、従ってチューブセ
クション１９６、２００は整列し、チューブセクション
１９４、１８４が整列する。整列したチューブセクショ
ンの対は図１６に示す溶接部２０４、２０６によって接
合される。
ット結合した１対のチューブホルダー１８２、１８４を
含む。チューブ１９０、１９２は各チューブホルダーに
湾曲状態で据え付けられる。従ってチューブ１９０は湾
曲セクション１９８によって接合された２つの直線状の
セクション１９４、１９６をもつ。チューブ１９２は湾
曲セクション２０４によって接合された２つの直線状セ
クション２００、２０２をもつ。ウエファー２０６はチ
ューブを切断するように配置いて、湾曲セクション１９
８、２０４を除去し、露出した直線状セクションの端部
を加熱するようになす。ホルダー１８２、１８４は次い
で図１６に示す位置へ回動させられ、従ってチューブセ
クション１９６、２００は整列し、チューブセクション
１９４、１８４が整列する。整列したチューブセクショ
ンの対は図１６に示す溶接部２０４、２０６によって接
合される。
【００２５】図１７、１８はピボットピン２１６、２１
８にピボット結合した１対のチューブホルダー２１２、
２１４をもつ他の装置２１０を示す。回動しないがチュ
ーブホルダー２１２、２１４から離れるように長手方向
に移動する第３のチューブホルダー２２０を備える。１
対のチューブ２２２、２２４を備え、チューブ２２２は
チューブホルダー２１２と２２０に跨がり、チューブ２
２４はチューブホルダー２１４と２２０に跨がる。ウエ
ファー２２６はホルダー２２０とホルダー対２１２、２
１４によって出来た間隙を通って移動し、チューブを４
つのセクションに切断する。その際チューブ２２２は直
線状セクション２２８、２３０をもち、チューブ２２４
は直線状セクション２３２、２３４をもつ。加熱ウエフ
ァー２２６は矢印で示す如く往復方向に移動する。
８にピボット結合した１対のチューブホルダー２１２、
２１４をもつ他の装置２１０を示す。回動しないがチュ
ーブホルダー２１２、２１４から離れるように長手方向
に移動する第３のチューブホルダー２２０を備える。１
対のチューブ２２２、２２４を備え、チューブ２２２は
チューブホルダー２１２と２２０に跨がり、チューブ２
２４はチューブホルダー２１４と２２０に跨がる。ウエ
ファー２２６はホルダー２２０とホルダー対２１２、２
１４によって出来た間隙を通って移動し、チューブを４
つのセクションに切断する。その際チューブ２２２は直
線状セクション２２８、２３０をもち、チューブ２２４
は直線状セクション２３２、２３４をもつ。加熱ウエフ
ァー２２６は矢印で示す如く往復方向に移動する。
【００２６】切断作業後、チューブホルダー２２０はチ
ューブホルダー２１２、２１４から離れるように移動す
る。従ってホルダー２２０は切断セクション２３０、２
３４を持ち運ぶ。チューブホルダー２１２、２１４は次
いで図１８の矢印で示す如く回転させられ、残余の直線
状チューブホルダー２２８、２３２は整列し、溶接部２
３６で溶接される。
ューブホルダー２１２、２１４から離れるように移動す
る。従ってホルダー２２０は切断セクション２３０、２
３４を持ち運ぶ。チューブホルダー２１２、２１４は次
いで図１８の矢印で示す如く回転させられ、残余の直線
状チューブホルダー２２８、２３２は整列し、溶接部２
３６で溶接される。
【００２７】図８〜１８に示す種々の装置はチューブセ
クションを溶接する特に好適な方法を提供する。チュー
ブ装置は移動と押圧の２工程式方法を回避する代わり
に、締め付けたチューブを互いに回動させる単一工程に
よって一層堅実な、信頼性のある溶接部を作る。
クションを溶接する特に好適な方法を提供する。チュー
ブ装置は移動と押圧の２工程式方法を回避する代わり
に、締め付けたチューブを互いに回動させる単一工程に
よって一層堅実な、信頼性のある溶接部を作る。
【００２８】装置１０はブロックを移動又は押圧するこ
となく４つのチューブセクションを取扱うことによって
溶接を行う。押圧は好ましくない任意選択的手段であ
る。装置７０は湾曲又は直線状チューブの何れにも使用
できる。装置７０の他の特徴は切断手段９２が据え付け
ブロック又はホルダー７２、７４間にないことである。
となく４つのチューブセクションを取扱うことによって
溶接を行う。押圧は好ましくない任意選択的手段であ
る。装置７０は湾曲又は直線状チューブの何れにも使用
できる。装置７０の他の特徴は切断手段９２が据え付け
ブロック又はホルダー７２、７４間にないことである。
【００２９】装置１００は無菌溶接部を作る僅かに異な
った例である。装置７０はセルガード（cellgard）技術
によって直線−平行なチューブ又は湾曲チューブを取扱
う。装置１０は先行技術の移動及び押圧技術を回避する
手法で作業する。多数の溶接部は単に、より多くのスロ
ットを加え、クランプ組立体又はホルダー１０２又は１
０４の回転数を変えることによって可能になる。回転中
クランプ組立体はチューブ端を揺動させるために僅かに
分離しなければならない。ウエファー１１４からチュー
ブを直接引き離すこの運動は開放チューブを溶接すると
き管腔(lumen)が発生しないようにするのを助け、従っ
て明確な利点となる。
った例である。装置７０はセルガード（cellgard）技術
によって直線−平行なチューブ又は湾曲チューブを取扱
う。装置１０は先行技術の移動及び押圧技術を回避する
手法で作業する。多数の溶接部は単に、より多くのスロ
ットを加え、クランプ組立体又はホルダー１０２又は１
０４の回転数を変えることによって可能になる。回転中
クランプ組立体はチューブ端を揺動させるために僅かに
分離しなければならない。ウエファー１１４からチュー
ブを直接引き離すこの運動は開放チューブを溶接すると
き管腔(lumen)が発生しないようにするのを助け、従っ
て明確な利点となる。
【００３０】図１３、１４の装置１３０は回動するチュ
ーブホルダー技術の順応性を示す。この場合、各クラン
プ組立体又はチューブホルダーは異なった最終位置に回
転するように作られて、使用者に図８〜１０のセルガー
ド技術によって湾曲チューブを、最終クランプ位置の変
化によって直線状チューブを溶接できるようになし、又
は米国特許第4,897,138 号に記載した不整列溶接部技術
によってクランプシールを形成する。
ーブホルダー技術の順応性を示す。この場合、各クラン
プ組立体又はチューブホルダーは異なった最終位置に回
転するように作られて、使用者に図８〜１０のセルガー
ド技術によって湾曲チューブを、最終クランプ位置の変
化によって直線状チューブを溶接できるようになし、又
は米国特許第4,897,138 号に記載した不整列溶接部技術
によってクランプシールを形成する。
【００３１】装置２１０はピボット技術を使用した実際
的溶接機である。他の設備に備えることが困難である余
分のクランプ又はホルダー２２０は装置２１０では極め
て簡単に使用される。
的溶接機である。他の設備に備えることが困難である余
分のクランプ又はホルダー２２０は装置２１０では極め
て簡単に使用される。
【００３２】図示した種々の装置は乾燥チューブ又は流
体を入れたチューブの何れにも使用できる。チューブが
装置１３０における如く流体を含む場合には、第３のク
ランプ又は流体量を制限する他の手段が望ましい。同様
に、種々の装置が丸い、乾燥した又は流体充填され及び
平坦化されたチューブに使用できる。装置１００に関し
ては、所望の整列状態を得るために、クランプ組立体の
１つ又は両者は回転中他方から離れるよう移動してチュ
ーブ端を通過させるようにしなければならない。
体を入れたチューブの何れにも使用できる。チューブが
装置１３０における如く流体を含む場合には、第３のク
ランプ又は流体量を制限する他の手段が望ましい。同様
に、種々の装置が丸い、乾燥した又は流体充填され及び
平坦化されたチューブに使用できる。装置１００に関し
ては、所望の整列状態を得るために、クランプ組立体の
１つ又は両者は回転中他方から離れるよう移動してチュ
ーブ端を通過させるようにしなければならない。
【００３３】装置１３０の止め１６６の如き調節自在の
止めを備えることは有利である。止めを適切に調節する
ことによって溶接機は上記特許第4,897,138 号に記載し
た如き不整列溶接部技術によってシーラー（sealer）に
なることができる。
止めを備えることは有利である。止めを適切に調節する
ことによって溶接機は上記特許第4,897,138 号に記載し
た如き不整列溶接部技術によってシーラー（sealer）に
なることができる。
【００３４】好適実施法は加熱ウエファーによって切断
することであるが、切断と加熱の工程は連続して行われ
る。ウエファー用のヒータは図９、１３に示す如くバッ
テリ作動されるか又は電気的に作動される。特定の実施
例につき説明した種々の構造は他の実施例に使用するこ
とができることは理解されるべきである。
することであるが、切断と加熱の工程は連続して行われ
る。ウエファー用のヒータは図９、１３に示す如くバッ
テリ作動されるか又は電気的に作動される。特定の実施
例につき説明した種々の構造は他の実施例に使用するこ
とができることは理解されるべきである。
【図１】 本発明の１実施例の無菌溶接システムを示す
部分断面、平面図である。
部分断面、平面図である。
【図２】 作業の後続段階におけるシステムを示す図１
に類似の平面図である。
に類似の平面図である。
【図３】 他の実施例の作業の最初の段階を示す平面図
である。
である。
【図４】 その後の作業段階を示す図３に類似の平面図
を示す。
を示す。
【図５】 更にその後の作業段階を示す図３に類似の平
面図を示す。
面図を示す。
【図６】 更にその後の作業段階を示す図３に類似の平
面図を示す。
面図を示す。
【図７】 図１〜６の実施例で使用する間隙距離に対す
るバブル重量の関係を示す図表である。
るバブル重量の関係を示す図表である。
【図８】ピボット結合したホルダーを使用する関連技術
の１例を示す平面図である。
の１例を示す平面図である。
【図９】 図８の装置の作業の後続の工程を示す図８に
類似の図である。
類似の図である。
【図１０】 図８の装置の作業の更に後続の工程を示す
図８に類似の図である。
図８に類似の図である。
【図１１】 関連技術の他の例の作業系列中の１作業を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１２】 関連技術例の他の例の作業系列中の他の１
作業を示す平面図である。
作業を示す平面図である。
【図１３】 関連技術例の他の例の作業系列中の１作業
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図１４】 関連技術例の他の例の作業系列中の他の１
作業を示す平面図である。
作業を示す平面図である。
【図１５】 関連技術例の他の例の作業系列中の１作業
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図１６】 関連技術例の他の例の作業系列中の他の１
作業を示す平面図である。
作業を示す平面図である。
【図１７】 関連技術例の他の例の作業系列中の１作業
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図１８】 関連技術例の他の例の作業系列中の他の１
作業を示す平面図である。
作業を示す平面図である。
１０ システム １２ ホルダー １４ ホルダー １６ チューブ ２０ チューブ １８ バブル部 ２２ セクション ２４ セクション ２６ セクション ２８ セクション ３０ 加熱ウエファー ４２ ホルダー ４８ ホルダー ５０ 湾曲チューブ ６４ 加熱ウエファー ７２ ホルダー ７３ ピボットピン ７６ チューブ ９２ カッタ ９４ ヒータ １０６ ピボットピン １１４ 切断ウエファー １３２ チューブホルダー １８２ チューブホルダー １９０ チューブ ２０６ ウエファー ２１２ チューブホルダー ２２０ チューブホルダー ２２６ 加熱ウエファー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダドリー ダブリュー スペンサー アメリカ合衆国 デラウエア州 19803 ウィルミントン シプレイ ロード 619 (56)参考文献 特開 昭62−8765（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−34456（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−308731（ＪＰ，Ａ) 米国特許4753697（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 65/00 - 65/78 A61M 1/00 - 1/02 A61M 39/00 - 39/20
Claims (9)
- 【請求項１】 各チューブの１セクションをそのチュー
ブの隣接セクションに向かって曲げて２つのチューブか
ら４つのセクションを作るように１対のチューブを曲
げ、チューブホルダー間の間隙内で各チューブセクショ
ンにバブル部を作るために各湾曲チューブを１対の隣接
するが離間したチューブホルダーを横切るようにして締
め付け状態に据え付け、前記間隙を通して切断装置を相
対的に移動させることによってバブル部でチューブセク
ションを切断し、一方のチューブのチューブセクション
を他方のチューブのチューブセクションと整列させ、整
列したチューブセクションの切断端を加熱し、整列した
チューブセクションを溶接するため整列した端部を押し
合わせる工程を含むことを特徴とするプラスチックチュ
ーブセクションの無菌溶接方法。 - 【請求項２】 チューブセクションを切断して加熱する
工程は加熱ウエファーによって同時に行うことを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 チューブは４つの整列したバブル部を作
るために互いに平行に配置し、チューブセクションを切
断した後ホルダーを互いに相対的に長手方向に移動させ
ることによって一方のチューブセクションを他方のチュ
ーブセクションと整列させ、２つの切れ残り部端が湾曲
セクションから作られ、２つの他の切れ残り部端が互い
に溶接され、かつ整列したチューブセクションが互いに
溶接されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 チューブは流体を満たされていることを
特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 各湾曲チューブをチューブホルダーの別
々の対を横切るように据え付けることによって、湾曲チ
ューブが互いに据え付けられ、チューブが各チューブの
整列したバブル部の対を通して切断する切断装置によっ
て切断され、２つのセクションが切断された後湾曲部分
は残余のチューブセクションから離して除かれ、残余の
チューブセクションは一方のチューブの残余のチューブ
セクションを他方のチューブのチューブセクションに接
触させるためにお互いに向かって相対的に移動させられ
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 ２組のバブル部を通して切断を同時に２
つの切断装置によって行うことを特徴とする請求項５に
記載の方法。 - 【請求項７】 ２組のバブル部を通しての切断を同じ切
断装置によって連続的に行うことを特徴とする請求項５
に記載の方法。 - 【請求項８】 切断装置はチューブセクションの組の１
つの組と接触したままに留めておき、切断装置を加熱
し、チューブセクションの組の他方の組を加熱した切断
装置と接触させて、すべて４つの露出したチューブセク
ションを同時に加熱することを特徴とする請求項７に記
載の方法。 - 【請求項９】 ２つの切れ残り部端が同時に互いに溶接
され、整列したチューブセクションが互いに溶接される
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
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|---|---|
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2000
- 2000-01-25 JP JP2000015814A patent/JP2000198144A/ja active Pending
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