JP3320764B2 - プラスチックチューブの溶接に使用するネスト - Google Patents

プラスチックチューブの溶接に使用するネスト

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流体充填されたプラスチ
ックチューブ用の無菌の完全封じ込め溶接技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】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ことが要求される応用例は多い。
かかる応用例には例えばサンプルをバイオリアクタから
採取すること、血液の処理、ＣＡＰＤ〔連続移動腹膜透
析(continuous ambulatory peritoneal dialysis)〕や
他の医学的応用例等が含まれる。一般にこれを対象とし
て扱う先行特許には米国特許第4,793,880 号、第4,610,
670 号、第4,369,779 号、第4,753,697 号が含まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はプラス
チックチューブ用の完全封じ込め溶接システムを提供す
ることにある。他の目的はチューブを挿入及び除去する
ために便利に取扱うことができるかかる溶接システムを
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のネスト構造においては、ネストが各チューブの
ために設けられる。ネストは１対の並んだ平行なチュー
ブ受入れ領域をもつブロック部材の形をなし、アンビル
が上記領域の前にかつそれらの間に配置される。ネスト
は互いに相対的に位置決めされてチューブの湾曲端を僅
かに接触させるか、又は加熱されたウエファーがそれら
の間を移動できるような寸法の間隙だけ互いに僅かに離
間させ、かくしてチューブの湾曲端を溶融させ、ウエフ
ァーが通過した後それらを互いに接合させるようにな
す。
【０００５】本発明の１実施例では、ネストはウエファ
ー適用器具のチャンネル内に配置することによって該器
具上に直接据え付けられる。
【０００６】ネストの外側は、アンビルの付近にチュー
ブに押し付けるように位置決めされたクランプ部材をも
つ。本発明の１実施例では、クランプ部材の１つはネス
ト自体と同様に枢着されて、チューブ受入れ領域にチュ
ーブを取付けるための接近を良好ならしめる。本発明の
他の実施例では、両クランプアームが枢着され、ネスト
は固定状に据え付けられる。チューブは無菌状態に維持
されるように密封パケット内のネスト内に予め一括収納
される。
【０００７】
【実施例】図１は一端を横切るチャンネル１４をもつ全
体包み込み溶接システムを示す。１対のネスト１６はお
互いに向き合って配列してチャンネル内に固定する。特
定のホルダー１２を図示し、説明するが、本発明は、１
対のネスト１６、１６を互いに固定した関係に据え付け
るための、及び擦り付け/溶融作用（加熱されたウエフ
ァーをチューブに擦り付けて通過させてチューブを溶融
分断させる作用）を行うように湾曲チューブによって形
成された接合点又は僅かな間隙を通して加熱ウエファー
を移動させるためのの何らかの手段を含む装置によって
実施することができる。本発明の広範な実施において
は、チューブをウエファーによって切断し、１つのネス
トを他のネストに向かって摺動させて、チューブをお互
いに溶接する。互いに相対的に摺動するチューブホルダ
ーのかかる据え付けは当業者には既知である。しかし既
知のチューブホルダーは本発明のネスト構造を含まな
い。本発明は好適には米国特許出願第07/604,979号に記
載された擦り付け/溶融作用によって行う。
【０００８】各ネスト１６は図４に明示する。図示の如
く、ネストはチューブＴをぴったりと受入れる正確な形
状の溝２０の形をなす１対のチューブ受入れ領域をもつ
金属ブロック１８の形をなす。ブロックは上面をもち、
この上面には１対の長手方向のチューブ受け入れ領域
と、このチューブ受け入れ領域を互いに分離する直立し
た仕切りをもつ。またホルダーは支持面をもち、この支
持面はネストを据え付けるホルダーの表面のことであ
る。各ネストは前端を尖ったアンビル２６で終端させる
仕切り又は分離壁２４を備える。アンビル２６は少なく
ともブロック１８の外縁に、好適には外縁を越えて配置
して、ブロック１８が摺動するウエファーＷを妨げない
ようにする。ブロック１８の下面はホルダー１２の対応
する孔内にスナップ嵌合する円周溝３０を備えた１対の
鎖錠ピン２８を含む。図７は例えば各孔３４内にＯリン
グ３２を含むためのホルダー１２を示す。ピン２８が孔
３４にスナップ嵌合するとＯリング３２は溝３０に嵌合
し、ホルダー１２のチューブ１４内の適当な位置にネス
ト１６をしっかり保持する。
【０００９】実際には、ネスト１６をホルダー１２に組
立てる前に、チューブＴをネストの１つの溝２０に挿入
し、次いで、チューブを尖った端部と傾斜面をもつアン
ビル２６の回りに曲げて、湾曲部分のチューブを平坦化
させる。次いでチューブの他の部分を他の溝２０内に挿
入する。両溝２０、２０は互いに並んで、平行に配列す
る。チューブＴがネスト１６内に据え付けられた後、チ
ューブとネストの組立体をホルダー１２のチャンネル１
４内に据え付けて、チューブの対が互いに並置して僅か
に接触するか，又はそれらの間に僅かな間隙をもつよう
になす。ウエファーＷはヒータＨを通り、次いで接合部
又は間隙を通って移動して、２つのチューブを４つのセ
クションＴA 、ＴB 、ＴC 、ＴD に分割する。最初に、
ＴA とＴB が同じチューブの一部を形成する一方、ＴC
とＴD は他のチューブの一部を形成する。ウエファーが
擦り付け/溶融作用を行うために接合部を通過した後、
前記セクションが接合されて、ＴA がＴD と連結され、
ＴB がＴC と連結される。溶接継ぎ目フランジＦは図６
に示すようにすべての４つのセクションを接合する。最
後に、新たに形成されたセクションによって形成された
新しいチューブがお互いに分離されるように溶接継ぎ目
は破壊される。
【００１０】本発明は適当なプラスチック材料を用いる
ことによって使い捨て可能なネストで実施することがで
きる。アンビル２６自体がプラスチックである場合、溶
融は仕切り２４の平らな部分から或る領域上に起こり、
チューブとプラスチックアンビルを溶融することを含
む。
【００１１】図５は１対のネスト３６をチャンネル１４
内に据え付けた本発明の変更例を示す。ネスト３６は１
対の溝２０、２０と、アンビル２６で終端する分離壁又
は仕切り２４を含む。しかし、ネスト３６はネスト１６
と異なり、１対のクランプアーム３８、４０を各溝に沿
って設けている。図５の実施例では、クランプアーム３
８は固定され、その湾曲端４４はネスト３６の作業位置
でアンビル２６から僅かだけ離間している。しかしクラ
ンプアーム４０は旋回ピン４２に固着することによって
回動自在に取付ける。ネスト３６とネスト１６間の他の
差異は唯１つのピン２８がネスト３６のためのチャンネ
ル１４内にネストを固着することにある。その結果、ネ
スト３６の全体は固定クランプアーム３８との衝合によ
って与えられる限度内で回動する。
【００１２】図５の実施例を実施するに際しては、ネス
ト３６内にチューブを挿入したい場合、アーム４０をブ
ロック１８から回動させて離す。ブロック１８は次い
で、開放したアーム４０に向かって回転させ、アンビル
２６を固定クランプアーム３８の湾曲端４４から離す。
この回動運動は湾曲端４４とアンビル２６間の間隔を最
大にして、チューブＴを固定クランプアーム３８に隣接
した溝２０内に挿入できるようにする。チューブはアン
ビル２６の回りに曲げられるが、ブロック１８はまだそ
の回動位置にある。それは枢着されたクランプアーム４
０の湾曲端４６によって提供される出入り路がアンビル
２６から離れた位置に置かれるからである。
【００１３】本発明の図示の実施例では、クランプアー
ム３８、４０はホルダー１２のチャンネル１４内に永久
的に取付けられ、ネスト３６はチャンネル１４内に着脱
自在に取付けられる。しかし、本発明はネスト３６と共
に共通の支持体にクランプアーム３８、４０を取付ける
ことによって実施することができ、その場合出来る組立
体と支持体それ自身は次いでチャンネル１４に固着され
る。
【００１４】ネスト３６にとって好適な実施例であるチ
ューブを取付ける別の方法はネストをチャンネル１４内
に固着する前に、チューブをネスト３６上に前以って取
付けることである。この構成では、ネストがチャンネル
１４に取付けられるとき、クランプアーム４０はネスト
から回動させられて離され、ネストブロック１８は可動
のクランプアーム４０に向かって動かされて、固定クラ
ンプアーム３８の端４４とアンビル２６間に十分な隙間
を与える。
【００１５】ネストとそれに取付けられたチューブがチ
ャンネル１４中に固着された後は、可動のクランプアー
ム４０を閉鎖する必要がある。このことは可動のクラン
プアーム４０とチャンネル１４の対応する壁間のスぺー
ス内にくさびブロック４８を摺動させることによって行
われる。例えば図５は左側にくさびブロック４８の１つ
をその締め付け状態に保持する完全挿入状態で示し、そ
れによってチューブＴはアンビル２６の回りで平らにさ
れる。図５は図５の右側にクランプアーム４０に対して
くさびブロック４８を挿入する初期段階を示す。明らか
な如く、くさびブロック４８の摺動によってアーム４０
はその直線位置に回動して行き、次いで、ネスト３６を
その直線位置へ回動させる。
【００１６】図８〜１１は本発明の他の実施例を示す。
この場合、ネスト５０は１対の回動する弾性クランプア
ーム５２、５２を備える。前の実施例の如く、ネスト５
０はアンビル２６で終端する中心仕切り２４をもつブロ
ック１８を含む。この実施例は湾曲チューブを所定位置
に保持する物理的溝の形をなすチューブ受入れ領域を備
えることは実際上必要ないことを示す。従って、例えば
仕切り２４は直線壁をもち、ブロック１８の頂面は直線
状とする。チューブはまだ、仕切り２４と対応するクラ
ンプアーム５２間に締め付けることによってその適切な
位置に保持される。必要に応じて、浅い溝をブロック１
８の上面に形成するか、又は溝を仕切りの側壁とクラン
プアーム５２の対応する平たい部分に形成することがで
きる。またブロック１８はブロック１８の頂面から上方
に離れるように延在する１対の固定した鎖錠部材５４を
含む。各クランプアーム５２は相補形の鎖錠構造５６を
備え、前記鎖錠構造はクランプアーム５２が図９に示す
如く閉鎖位置に移動したとき鎖錠部材５４に掛合する。
クランプアーム５２は鎖錠構造の近くの薄い部分でアー
ムを加圧してアームを内側に曲げ、その鎖錠構造を鎖錠
部材５４の鎖錠構造部からスナップ解放させることによ
って解錠される。
【００１７】図８はネスト５０の利点を示す。その利点
はネスト５０上に湾曲状にチューブを取付けることを容
易になすためにアンビル２６の回りに出入り路を提供す
るという点にある。
【００１８】図１２は可動のクランプアームを使用した
本発明の他の利点を示す。図示の如く、図６に図示した
方法で溶接されたチューブＴは逆にされおり、例えば接
合されたＴA とＴD は接合されたＴB とＴC の上に取付
けられる。この位置で、接合されたセクションＴB とＴ
C はネスト５０内に配置され、継ぎ目フランジFがアン
ビル２６に置かれる。対応するクランプアーム５２は矢
印で示すように閉鎖位置に移動させられる。この閉鎖移
動によって継ぎ目フランジFは切断されて、接合された
セクションＴA とＴD は残余の接合されたセクションＴ
B とＴC から分離される。また、異なった実施例の幾つ
かの回動クランプアームは接合されたセクションを開り
開くためのプライヤとして使用することができる。
【００１９】図１４、１５は本発明の他の実施例を示
す。この場合、ネスト６０は鎖錠構造６４をもつ単一の
回動クランプアーム６２を含む。前記構造はブロック１
８上の鎖錠構造６６に掛合する。固定クランプアーム６
８はブロック１８の他の部分に備える。可動のクランプ
アームはアンビル２６の下にある可撓性ヒンジ７０によ
ってブロック１８に連結される。可撓性ヒンジによって
クランプアーム６２はブロック１８から十分な距離離れ
るよう動かされて、チューブＴは仕切り２４と固定クラ
ンプ６８間に置かれることができる一方、チューブはま
だ図１４に示す如く直線状態にある。クランプアーム６
２は少なくともクランプアーム６８と一線に並んで、好
適にはクランプ６８を越えて動かされる。次いでチュー
ブは仕切り２４の反対側に対してアンビル２６の回りに
曲げられる。この操作は妨害が最小である間に行われ
る。というのは、クランプアーム６２はその遠方側の位
置に置かれるからである。チューブＴがアンビル２６の
回りに曲げられた後、クランプアーム６２は閉鎖され、
鎖錠構造６４と６６の掛合によって所定位置に鎖錠さ
れ、クランプアーム６２と仕切り６４間にチューブの１
セクションを締め付け、他のセクションは図１５に示す
ように、静止したクランプアーム６８と仕切り２４間に
締め付けられる。ネスト６０の実施例は盲目の人又は器
用さを限定された人を含む視力が減退した人が使用する
のに特に有利である。というのは、それは開放領域を最
大にし、ネスト６０内にチューブを取付けるのに必要な
操作数を最小にするからである。
【００２０】図１３は本発明の有利な特徴を示す。この
場合、チューブはネスト１６の如きネストに予め据え付
けられ、チューブの予め据え付けられた端とそのネスト
は無菌のパッケージ７２内に包装される。これによって
前記チューブの端は実際にネストをホルダー上に取付け
る時まで、無菌状態に保たれる。無菌包装の使用はチュ
ーブが工場生産のシールで終端するのではなくむしろ開
放端で終端するときに特に望ましい。
【００２１】図１６は例えば血液サンプリング又は処理
に使用するための本発明の１使用法を示す。図示の実施
例では、チューブＴ1 はネスト１６A 内に据え付けられ
る。Ｔ1 とＴ2 間に流れの連絡をもつようにする。従っ
て、チューブＴ2 はネスト１６B 内に据え付けられる。
１対の予め包装されたネスト１６C と１６D はバッグ又
は容器７４と連通するチューブＴ3 とＴ4 をもつ。チュ
ーブＴ3 とＴ4 の端は殺菌されたパッケージ７２内に最
初に包装される。ネストの対１６Aと１６Cの対は同じホ
ルダー内に据え付けられて、チューブＴ1 とＴ3 のセク
ションを連結する一方、ネスト１６B と１６D は同じホ
ルダー内に据え付けられて、チューブＴ2 とＴ4 のセク
ションを連結する。かかる連結をなした後、バッグ７４
内の仕切りが破られて、血液又は他の流体がチューブＴ
3 とＴ4 に連結されるバッグの部分から遠い方の仕切り
の側７６で仕切りバッグ７４内の流体と混合される。別
法として、バッグ７４はカプセルを含み、前記カプセル
はチューブを流れる血液又は他の流体内に或る形の試薬
等を導入するために押しつぶすことによって破ることが
できる。
【００２２】図１６はネスト１６の形をなすネストを示
すが、他の形のネストも使用できる。同様に、図１７〜
２２は上記の何れのネストも含むことができる本発明の
実施例を示す。
【００２３】図１７Ａ、１７Ｂは中間封止をなしてサン
プルを取るのに使用する本発明の実施例を示す。図示の
如く、バイオリアクタＢは封止端７８をもつチューブＴ
をもつ。バイオリアクタＢをサンプルＳと連結すること
が望まれる。サンプルＢは封止端８０をもつチューブＴ
を含む。一般に、本発明はチューブ端がヘモトロン(hem
otron)閉鎖されていないときは何時でも予め封止された
パッケージ７２を準備することによって実施できる。逆
に、チューブ端がヘモトロン閉鎖されている場合、予め
包装する必要はない。図１７〜２２において“Ｘ”はチ
ューブの封止端を示すのに使用される。
【００２４】図１７ＡはバイオリアクタＢを幾つかの消
耗品を含むサンプルＳに連結する前の一般的配置を示
す。図１７Ｂは第１サンプルを取るための配置を示す。
図示の如く、バイオリアクタＢから出るチューブＴはサ
ンプルＳから出るチューブＴと並んでネスト１６内に取
付ける。チューブセクションが互いに連結された後、切
れ残り８２が生じ、他のチューブセクションは単一の主
チューブ８４を形成するために互いに連結される。次い
でバイオリアクタＢからでる材料はサンプルＳに流入し
て、サンプルを満たす。
【００２５】図１７Ｃは該システムの閉鎖工程を示す。
図示の如く、サンプルＳが満たされた後、チューブ８４
はネスト１６内に取付けられ、切れ残り８２は対応する
ネスト１６内に取付けられる。擦り付け/溶融作用の使
用によって、新しいチューブ８６がチューブ８４の一部
とバイオリアクタＢから出るチューブ切れ残り８２の一
部から形成される。同様に、チューブ８８が形成され、
このチューブはサンプルＳと連通する。２つの新しいチ
ューブが封止される。サンプルＳは次いで冷凍、検査等
をされる一方、バイオリアクタは封止されたままに保た
れる。
【００２６】図１７Ｄは他のサンプルＳ1 がサンプルＳ
を取るのと同様にして取られる方法を示す。
【００２７】図１８Ａ〜１８Ｄは連続サンプリングのた
めの本発明の実施例を示す。図１８Ａは図１７Ａと同じ
初期状態を示す。同様に、図１８Ｂは図１７Ｂと同様に
チューブ８４と切れ残り８２の形成を示す。しかし、図
１８Ｃは次のサンプルＳ2 を取るための工程を示す。図
示の如く、チューブ８４の一部はチューブ９０の一部と
接合される。その結果、新しいチューブ９２が生じ、こ
のチューブはＳ2 が満たされるまで、バイオリアクタＢ
をサンプルＳ2 と連通させる。第１のサンプルＳ1 はチ
ューブ９４によって分離される。上記工程はサンプルＳ
n まで任意の数のサンプルを取るために繰り返される。
図１８Ｄはｎ個のサンプルを取った後にシステムを閉鎖
するための工程を示す。図示の如く、チューブ８４は、
例えば第１サンプルを取ることを繰延べられるか又は新
しいチューブセクションを含むことができる切れ残り８
２に連結されるべきである。その作業の後、封止端をも
ちかつバイオリアクタＢから出る新しいチューブ９２が
形成される一方、最後のサンプルＳn はそのチューブ９
４をもつ。
【００２８】図１９Ａ〜１９Ｃはバッグ−オフ(bag-of
f)でＣＡＰＤに使用する本発明の実施例を示す。図示の
如く、患者Ｐはチューブ９６をもち、例えば溶接部９８
で接続した第２チューブ１００をもち、このチューブは
工場作製のヘマトロンシールをもつ。次の交換のための
バッグをラインストール（reinstall ）することが予定
される。このことはネスト内にチューブ１０２をもつ空
のバッグＥに対応するネスト内にチューブ９６、１００
を備えることによって行われる。擦り付け/溶融作用と
排出作用の後に、患者は新たに形成したチューブ１０４
によってバッグＥと連結され、切れ残り１０６は存続
し、これは後でバッグ−オフ操作のために使用される。
【００２９】図１９Ｃはバッグ交換工程を示す。図示の
如く、患者は使用済みバッグＵに連結されたチューブ１
０４をもつ一方、新しいバッグＮはそのチューブ１０８
をもつ。各チューブは対応するネスト内に置かれ、チュ
ーブは互いに連結されて、患者は出来たチューブ１１０
によって新しいバッグに連結される一方、使用済みバッ
グＵはそのチューブ１１２をもつ。使用済みバッグは蓋
をして廃棄される。
【００３０】図１９Ｄはバッギング(bagging)−オフ作
用を示す。予め形成された切れ残り１０６がチューブ１
１０のためのネストと関連したネスト内に据え付けられ
る。擦り付け/溶融作用の後、患者はその端を封止され
て出来たチューブ１１４をもち、今は空になった新しい
バッグの端はそのチューブ１１６をもち、このチューブ
は再び封止される。
【００３１】図２０Ａ〜２０Ｃはサンプルリング(ring)
又は枯渇消耗品を除去するための本発明の実施例を示
す。図２０Ａは枯渇消耗品ＤＣがそこから延びる１対の
チューブ１１８、１２０をもつ初期状態を示す。図２０
Ｂはチューブ１１８がネストに取付けられ、一方チュー
ブ１２０が対応するネストに取付けられる装填作業を示
す。次いで溶接作業が行われる。図２０Ｃは溶接作業に
よって出来た閉鎖ループチューブ１２４をもつ枯渇消耗
品と、チューブ１１８と１２０のセクションから出来た
チューブ１２６を示す。
【００３２】図２１Ａ〜２１Ｃは消耗性試薬、フィルタ
パック(pack)等を設置する本発明の実施例を示す。図２
１Ａに示すように、初期の段階で、チューブ１２８は該
システムと連結する閉鎖形で準備される。設置されるべ
き消耗品Ｃは同様にその閉鎖チューブ１３０を備える。
両チューブ１２８、１３０は次いで図２１Ｂに示すよう
にネスト１６、１６内に装填される。その結果図２１Ｃ
に示すチューブ１３２が形成され、このチューブは該シ
ステムから消耗品Ｃに延び、第２のチューブ１３４が消
耗品Ｃから該システムに延びて戻る。出来る切れ残りは
廃棄される。
【００３３】図２２Ａ〜２２Ｄは分離なしのチューブ封
止のための本発明の実施例を示す。図２２Ａは初期のシ
ステムを示し、この場合該システムの２つの異なった部
分に連結されるチューブ１３６を備える。チューブは図
２２Ｂに示すように１対のネスト１６、１６内に取付け
られる。米国に於ける本願の親出願第07/604,979号に記
載された実施例に従って、各チューブから出る１つのチ
ューブセクションは互いに一線に並ぶ一方、他のチュー
ブセクションは一線に並ばない状態となす。このことは
アンビル２６Ａより厚いアンビル２６Ｂをもつことによ
って達成される。その結果、アンビル２６Ｂの回りのチ
ューブの湾曲セクションはアンビル２６Ａの回りに湾曲
したセクションより更に大きく離間する。セクションの
１組は一線に並ぶようにされる一方、他の組は一線に並
ばない状態で接触する。図２２Ｃを参照されたい。溶接
作業後の結果は図２２Ｄに示す。この場合、閉鎖ループ
１３８が一線に並ばない溶接部１４０と共に出来る。こ
の溶接部はチューブセクション１４２、１４４を封止す
ると共に連結する両方の働きをする。
【００３４】本発明は種々のネスト構造を提供し、これ
らの構造はチューブセクションを接合するために使用さ
れる。実施例は固定ネストから自己装填式ネストの範囲
にわたり、前記固定ネストは永久的にホルダーに取付け
られ、かつ本発明の最も経済的な型式を表す。また前記
自己装填式ネストは前記ホルダーにかつ予め装填され、
予め配置されたチューブに着脱自在に取付けられる。こ
のチューブは視力を減じた又は器用さを限定された個人
による装てんを可能ならしめる。
【００３５】本発明はすべての溶接チューブセクション
を一時的に閉鎖し、次いでネストの一側に開放すべきチ
ューブを配置することによって選択的に開放することに
よって実施することができる。ネストの前記側における
閉鎖作用の間クランプアームは接合されたチューブを開
放するプライヤとして作用する。従って、１つ又は両方
の接合されたチューブセクションは開放される。好適に
は、ネストが２つの新たに形成されたチューブを互いに
固着するシールフランジを破ってチューブを分離するこ
とができるようになす調法な手段をも提供する。本発明
によれば、チューブは広い用途に適応するようにこの手
法で接合することができる。その幾つかだけを例示とし
て図示し、説明した。
【００３６】本発明は種々のネスト構造の使用、特に米
国に於ける特許出願第07/604,979号の擦り付け/溶融技
術の利用に関して説明したが、本発明は他の方法にも実
施可能である。図２３〜２７は２つのチューブ末端の無
菌シールを提供する本発明の実施例を示す。図２３は２
つのかかるチューブ端を示す。図２４に示すように、チ
ューブ１５０、１５２は同軸の取付けブロックＢ内に置
かれ、締め付けられる。このことは湾曲なしで行われ
る。従って前述の如くアンビルをもつネストを用いる必
要はない。締め付けの結果、各チューブ１５０、１５２
の平坦化部分１５４が出来る。図２５は連続する次ぎの
工程を示す。ここでは、ウエファーＷの如きヒータがチ
ューブ端間に入れられ、前記特許出願の擦り付け/溶融
の原理を用いて、図２６に示すような擦り付け/溶融工
程を行わせるためにチューブを移動させてヒータに接触
させる。次いで、ヒータが除去され、図２７に示すよう
な接合部が作られる。チューブは後で慣例の手法で再開
放される。本発明のこの実施例は特にバイオ技術研究
所、化学研究所におけるチューブハーネスの工場製作の
ために、またバッギングオフ（bagging off)作業後にＣ
ＡＰＤ患者のバッグを再接続するために有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の全体包み込み溶接システムの平面図
である。
【図２】 図１のシステムに使用するネストの端面図で
ある。
【図３】 図２のネストの側面図である。
【図４】 図２、３のネストにチューブを挿入する工程
を示す平面図である。
【図５】 本発明の変更実施例の平面図である。
【図６】 本発明で溶接した１対のチューブの側面図で
ある。
【図７】 図１の線７−７上の断面図である。
【図８】 本発明のネストの他の実施例の平面図であ
る。
【図９】 アームを閉鎖位置に置いて示す図８のネスト
の平面図である。
【図１０】 図８、９に示すネストの側面図である。
【図１１】 図８〜１０に示すネストの端面図である。
【図１２】 ２つの接合したチューブを保持する溶接継
ぎ目を破るために図８〜１１のネストを用いる方法を示
す平面図である。
【図１３】 封止したパケット内に据え付けた図１に示
す型式のネストの斜視図である。
【図１４】 本発明の他のネストの平面図である。
【図１５】 閉鎖状態のある図１４のネストの平面図で
ある。
【図１６】 本発明の１つの使用法を示す平面図であ
る。
【図１７】 （Ａ）は中間封止を行ってサンプルをとる
ための本発明の使用法の連続工程中の１過程を示す平面
図である。（Ｂ）は中間封止を行ってサンプルをとるた
めの本発明の使用法の連続工程中の１過程を示す平面図
である。（Ｃ）は中間封止を行ってサンプルをとるため
の本発明の使用法の連続工程中の１過程を示す平面図で
ある。（Ｄ）は中間封止を行ってサンプルをとるための
本発明の使用法の連続工程中の１過程を示す平面図であ
る。
【図１８】 （Ａ）は本発明の連続サンプルの採取の連
続工程中の１過程を示す平面図である。（Ｂ）は本発明
の連続サンプルの採取の連続工程中の１過程を示す平面
図である。（Ｃ）は本発明の連続サンプルの採取の連続
工程中の１過程を示す平面図である。（Ｄ）は本発明の
連続サンプルの採取の連続工程中の１過程を示す平面図
である。
【図１９】 （Ａ）はＣＡＰＤ用途のための本発明の使
用法の連続工程中の１過程を示す平面図である。（Ｂ）
はＣＡＰＤ用途のための本発明の使用法の連続工程中の
１過程を示す平面図である。（Ｃ）はＣＡＰＤ用途のた
めの本発明の使用法の連続工程中の１過程を示す平面図
である。（Ｄ）はＣＡＰＤ用途のための本発明法の連続
工程中の１過程のバッグ−オフ作用を示す平面図であ
る。
【図２０】 （Ａ）はサンプルリング又は枯渇消耗品を
除去するための本発明の実施法の連続工程中の１過程を
示す平面図である。（Ｂ）はサンプルリング又は枯渇し
た消耗品を除去するための本発明の実施法の連続工程中
の１過程を示す平面図である。（Ｃ）はサンプルリング
又は枯渇した消耗品を除去するための本発明の実施法の
連続工程中の１過程を示す平面図である。
【図２１】 （Ａ）は消耗性試薬又は類似物を設置する
ための本発明の実施法の連続工程中の１過程を示す平面
図である。（Ｂ）は消耗性試薬又は類似物を設置するた
めの本発明の実施法の連続工程中の１過程を示す平面図
である。（Ｃ）は消耗性試薬又は類似物を設置するため
の本発明の実施法の連続工程中の１過程を示す平面図で
ある。
【図２２】 （Ａ）は分離なしでチューブ封止するため
の本発明の実施法の連続工程中の１過程を示す平面図で
ある。（Ｂ）は分離なしでチューブ封止するための本発
明の実施法の連続工程中の１過程を示す平面図である。
（Ｃ）は分離なしでチューブ封止するための本発明の実
施法の連続工程中の１過程を示す平面図である。（Ｄ）
は分離なしでチューブ封止するための本発明の実施法の
連続工程中の１過程を示す平面図である。
【図２３】 ２つのチューブ末端を封止するための本発
明の実施法の連続工程中の１過程を示す説明図である。
【図２４】 ２つのチューブ末端を封止するための本発
明の実施法の連続工程中の１過程を示す説明図である。
【図２５】 ２つのチューブ末端を封止するための本発
明の実施法の連続工程中の１過程を示す説明図である。
【図２６】 ２つのチューブ末端を封止するための本発
明の実施法の連続工程中の１過程を示す説明図である。
【図２７】 ２つのチューブ末端を封止するための本発
明の実施法の連続工程中の１過程を示す説明図である。
【符号の説明】
１２ ホルダー １４ チャンネル １６ ネスト １８ ブロック ２０ 溝 ２４ 分離壁 ２６ アンビル ３８ クランプアーム ４０ クランプアーム ４８ くさびブロック ５０ ネスト ５２ クランプアーム ５４ 鎖錠部材 ６０ ネスト ６２ クランプアーム ７４ バッグ ８４ チューブ ９４ チューブ ９８ 溶接部 １０４ チューブ １１４ チューブ １３８ 閉鎖ループ １４２ チューブセクション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ビー シャポスカ アメリカ合衆国 デラウエア州 19808 ウィルミントン ディーン ドライブ 2608 (56)参考文献 米国特許4753697（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 65/00 - 65/82 A61M 1/00 - 9/00 A61M 31/00 A61M 39/00 - 39/28

Claims (39)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラスチックチューブの溶接に使用する
    完全封じ込め溶接システムにおいて、ホルダーと、前記
    ホルダーから分離したかつホルダーとは別個の１対のネ
    ストを含み、前記ネストの各々は上面と前記上面にある
    １対の並んだ平行な長手方向のチューブ受け入れ領域と
    をもつブロックであり、前記チューブ受け入れ領域は前
    記上面に移動しないように据え付けられた直立した仕切
    りの形をなす分離壁によって互いに分離しており、前記
    仕切りはアンビルの前端で終端しており、前記アンビル
    は少なくとも前記上面の外縁まで延びていて、チューブ
    が前記アンビルの回りに曲げられるようになしており、
    前記チューブ受け入れ領域内にあるチューブセクション
    と前記チューブの曲げられた部分は前記上面の外縁を越
    えて外に延び出ており、前記ネストの各々と前記ホルダ
    ーは前記ネストをホルダーに据え付けるための鎖錠部材
    をもっていて、前記ネストが前記ホルダーに据え付けら
    れる前にチューブを前記ネストに据え付けることができ
    るようになしており、前記ネストは、互いに一線に並ん
    でかつチューブの曲げられた部分が互いに隣接して置か
    れるよう間隔を開けて、前記ホルダーに据え付けられ、
    加熱可能のウエファーが、チューブの曲げられた部分を
    溶融するために前記間隔を通して選択的に動かされるよ
    う前記ホルダー上に移動可能に据え付けられることを特
    徴とする完全封じ込め溶接システム。
  2. 【請求項２】 前記アンビルは尖った先端で終端するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の溶接システム。
  3. 【請求項３】 前記アンビルは溶融可能のプラスチック
    材料から作られたことを特徴とする請求項１に記載の溶
    接システム。
  4. 【請求項４】 前記ホルダーが前記ホルダーの上面にチ
    ャンネルをもち、前記ネストは前記チャンネル内に据え
    付けられることを特徴とする請求項１に記載の溶接シス
    テム。
  5. 【請求項５】 前記チューブ受入れ領域が前記ブロック
    の上面の溝を含み、前記チューブセクションを受入れる
    ための湾曲壁を画成することを特徴とする請求項４に記
    載の溶接システム。
  6. 【請求項６】 前記ネストの鎖錠部材は各前記ブロック
    から下方へ延在するピンであり、前記ピンは円周溝をも
    ち、前記チャンネルが各前記ピンのための孔をもち、前
    記孔は前記ホルダーの前記鎖錠部材であり、各前記孔が
    Ｏリングをもち、夫々のネストが前記チャンネル内に据
    え付けられるとき前記Ｏリングは夫々のピンの前記円周
    溝に据え付けられることを特徴とする請求項４に記載の
    溶接システム。
  7. 【請求項７】 各前記ネストの前記チューブ受入れ領域
    の１つに隣接した前記チャンネル内に据え付けられた固
    定クランプアームと、各前記ネストの前記チューブ受入
    れ領域の他方に隣接した前記チャンネル内に枢着された
    クランプアームを含み、前記ネストの各々は前記チャン
    ネル内に回動可能に据え付けられることを特徴とする請
    求項４に記載の溶接システム。
  8. 【請求項８】 前記クランプアームを閉鎖位置へ移動さ
    せかつ前記クランプアームに前記ネストを直線位置へ回
    動させるために、各前記枢着クランプアームとチャンネ
    ル壁間を移動するよう摺動自在に据え付けられたくさび
    を含むことを特徴とする請求項７に記載の溶接システ
    ム。
  9. 【請求項９】 各前記クランプアームが湾曲端で終端す
    ることを特徴とする請求項８に記載の溶接システム。
  10. 【請求項１０】 前記ネストの前記鎖錠部材が円周溝を
    もつピンを含み、前記アンビルが溶融可能のプラスチッ
    ク材料からなることを特徴とする請求項１に記載の溶接
    システム。
  11. 【請求項１１】 前記ブロック上にある１対の回動可能
    に据え付けられたクランプアームを含み、各前記クラン
    プアームは前記チューブ受入れ領域の夫々１つに配置さ
    れることを特徴とする請求項２に記載の溶接システム。
  12. 【請求項１２】 前記ブロックの上面に据え付けられた
    各前記クランプアームのための鎖錠部材を含み、各前記
    鎖錠部材とその夫々のアームは前記アームがその締め付
    け位置にあるとき前記アームを前記鎖錠部材に据え付け
    るための相補型鎖錠構造をもつことを特徴とする請求項
    １１に記載の溶接システム。
  13. 【請求項１３】 前記仕切りの一側に固定クランプと、
    前記固定クランプとは反対の前記仕切りの側にヒンジ結
    合クランプを含み、前記ヒンジ結合クランプは両方の前
    記チューブ受入れ領域に容易に接近可能となるように少
    なくとも前記固定クランプと一線に並んだ開放位置へ移
    動できることを特徴とする請求項２に記載の溶接システ
    ム。
  14. 【請求項１４】 前記ヒンジ結合クランプは可撓性ヒン
    ジによって前記ブロックに据え付けられ、前記可撓性ヒ
    ンジは前記ヒンジ結合クランプが前記固定クランプの一
    線に並んだ位置を越えて回動することを可能ならしめる
    ことを特徴とする請求項１３に記載の溶接システム。
  15. 【請求項１５】 １つの前記アンビルは他の前記アンビ
    ルより厚く、そのため１つの前記ネスト中の１つのチュ
    ーブセクションは他の前記ネスト中の対応するチューブ
    セクションと整列し、もう１つの前記チューブセクショ
    ンは他の前記ネスト中の対応するチューブセクションと
    一線に並ばないがそのセクションに接触するように置か
    れることを特徴とする請求項１に記載の溶接システム。
  16. 【請求項１６】 ２つのプラスチックチューブからのセ
    クションを溶接する方法において、各チューブを２つの
    並んだチューブ受入れ領域をもつネストのアンビルの回
    りに曲げ、チューブ受入れ領域内に湾曲部分に隣接する
    チューブセクションを位置決めし、ネスト内に両チュー
    ブを締め付け、各ネストとそのチューブをホルダーの支
    持面上に置き、チューブの湾曲部分が互いに向き合うよ
    うにして各ネストを前記支持面に固定し、湾曲部分に接
    触してそれを溶融させるためにチューブの湾曲部分が互
    いに向き合って配置されている領域を通して加熱ウエフ
    ァーを通過させ、そして各チューブのチューブセクショ
    ンを他方のチューブの対応するチューブセクションに溶
    接させる工程を含むことを特徴とする方法。
  17. 【請求項１７】 ネストのアンビル間の間隔を通して移
    動できるウエファーをもつホルダーに各ネストを据え付
    けることを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方
    法。
  18. 【請求項１８】 前記ネストの各々はホルダーに永久的
    に固定されることを特徴とする請求項１７に記載の方
    法。
  19. 【請求項１９】 ホルダーの上面のチャンネル内に各ネ
    ストを据え付けることを含むことを特徴とする請求項１
    ７に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 チャンネル内に各ネストを着脱自在に
    据え付けることを含むことを特徴とする請求項１９に記
    載の方法。
  21. 【請求項２１】 各ネストはネストから下方へ延在しか
    つ周囲溝をもつ少なくとも１つのピンを含み、更に、ピ
    ンをチャンネル内の対応する孔にスナップ嵌合させ、前
    記孔内のＯリングが前記周囲溝内にスナップ嵌合される
    ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 チューブとネストの組立体がチャンネ
    ル内に据え付けられる前に、封止されたネストに据え付
    けられたチューブをもつパケットから少なくとも１つの
    チューブとそのネストを除去することを含むことを特徴
    とする請求項２０に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 各ネストは一側の固定クランプと他側
    の枢着クランプをもつ仕切りを含み、チャンネル内に各
    ネストを回動自在に据え付け、各クランプとそのネスト
    を固定クランプから離れるように回動させ、１つのチュ
    ーブセクションを固定クランプに隣接したチューブ受入
    れ領域に挿入し、チューブをアンビルの回りに曲げて枢
    着クランプに隣接した領域に隣接したチューブセクショ
    ンを挿入し、そしてクランプとそのネストを固定クラン
    プに向かって回動させる工程を含むことを特徴とする請
    求項２０に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 くさびを枢着クランプとチャンネルの
    壁に対して摺動させてクランプを閉鎖位置へ回動させ、
    クランプの回動作用によりクランプがネストを押してネ
    ストをその直線位置へ回動させることを含むことを特徴
    とする請求項２３に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 各クランプは湾曲端で終端し、湾曲端
    とアンビルの先端の間で各チューブセクションを平坦化
    することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 各ネストはチューブ受入れ領域を分離
    するネスト内の仕切りの各側に１対の枢着クランプをも
    ち、各クランプアームをチューブ受入れ領域から離れる
    ように回動させてチューブ受入れ領域を露出させてその
    中にチューブセクションを挿入可能ならしめ、各チュー
    ブセクションがそのチューブ受入れ領域に挿入された
    後、各枢着クランプアームをロック位置に移動させる工
    程を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 溶接工程の結果として２組のチューブ
    セクションを接合し、２組のチューブセクションは継ぎ
    目フランジによって互いに連結され、１組がチューブ受
    入れ領域に入ると共に他の組がその組の上方に配置され
    るように接合された組をネスト内に挿入し、夫々のクラ
    ンプアームを閉鎖してフランジを破って２組を互いに分
    離する工程を含むことを特徴とする請求項２６に記載の
    方法。
  28. 【請求項２８】 各ネストは２つのチューブ受入れ領域
    間に仕切りを含み、固定クランプを仕切りの一側にそし
    てヒンジ結合したクランプを仕切りの他側に配置し、ネ
    ストの両チューブ受入れ領域を完全に露出させるために
    ヒンジ結合したクランプをそのチューブ受入れ領域から
    離れるように少なくとも固定クランプと一線に並んだ位
    置へ回動させ、チューブ受入れ領域が完全に露出したと
    きチューブセクションを各チューブ受入れ領域に挿入
    し、チューブセクションがそれらのチューブ受入れ領域
    に挿入された後クランプを閉鎖させることを特徴とする
    請求項２０に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 １組２つのネストをバッグの各側に備
    え、チューブはバッグの各側から夫々１つのネストまで
    延在し、溶接工程の結果として各組からのチューブを接
    合して溶接されたチューブセクションの組立体を作り、
    前記組立体はプロセス容器の一側からバッグを通して他
    側まで流体を流すことを可能ならしめ、更に、バッグか
    らの物質をチューブから流出しかつバッグを通して流れ
    る流体と混合することを特徴とする請求項１６に記載の
    方法。
  30. 【請求項３０】 主供給源からの１つのチューブとサン
    プル容器からのもう１つのチューブを準備することを含
    む請求項１６に記載の方法において、該方法は主供給源
    からサンプルを取りそれをサンプル容器内に放出するた
    めに使用され、溶接工程の結果として溶接された主チュ
    ーブを作り、主チューブは供給源からサンプル容器まで
    延在するようになしており、主供給源から主チューブを
    通してサンプル容器に流れる流体をサンプル容器に充填
    することを含むことを特徴とする方法。
  31. 【請求項３１】 溶接工程の結果としてチューブの溶接
    されたセクションから切れ残りチューブを作り、２つの
    新しいチューブを作るために切れ残りチューブのセクシ
    ョンを溶接されたチューブのセクションに溶接すること
    によって主供給源とサンプル容器を含むシステムを閉鎖
    し、そして前記新しいチューブの各端を封止することを
    含むことを特徴とする請求項３０に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 新しいチューブが閉鎖された後に後続
    のサンプルがサンプル採取工程を繰り返すことによって
    採取されることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 該方法が、閉鎖工程の前にサンプル採
    取工程を繰り返すことによって新しいサンプルを採取す
    るために使用されることを特徴とする請求項３１に記載
    の方法。
  34. 【請求項３４】該方法がＣＡＰＤ（連続移動腹膜透析）
    バッグ設備のために使用され、患者はチューブを備え、
    第１バッグは異なったチューブを備え、患者から第１バ
    ッグに通じる新しい主チューブと２つのチューブの追加
    のチューブセクションから生じる切れ残りチューブを作
    るために溶接工程によって２つのチューブを互いに連結
    する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方
    法。
  35. 【請求項３５】 該方法が第１バッグをチューブを含む
    第２バッグで置き換えるために使用され、患者から第２
    バッグのセクションに通じる新しい主チューブを形成す
    るために溶接工程を使用する工程を含み、チューブセク
    ションは第１バッグに連結されることを特徴とする請求
    項３４に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 該方法が消耗性容器を入れるチューブ
    セクションを除去するために使用され、その場合消耗性
    容器は各側から１対の主供給源に通じるチューブをも
    ち、また２つの主供給源を接合する新しい主チューブを
    作るために各チューブを曲げ、消耗性容器に連結された
    閉じたループチューブを残す工程を含むことを特徴とす
    る請求項１６に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 該方法が消耗性の容器を設置するため
    に使用され、主供給源を備え、前記供給源は両端で主供
    給源に連結したチューブに消耗性容器を提供し、前記容
    器は閉じたループチューブをもち、前記ループチューブ
    は各端で消耗性容器に連結され、ネスト中に各チューブ
    を挿入し、主供給源から消耗性容器に通じる第１チュー
    ブと、消耗性容器から主供給源に戻るように通じる第２
    チューブを形成するために溶接工程を使用する工程を含
    むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 該方法が１つの流れシステムをもう１
    つの流れシステムに接続するチューブからループを形成
    するために使用され、２つのネストの夫々のアンビルの
    回りにチューブ部分を湾曲し、１つのネスト内の１つの
    チューブ部分のセクションを他方のネスト中の対応する
    チューブ部分と整列させ、ループを形成するために前記
    整列したセクションを互いに溶接し、他のチューブセク
    ションによって残余のシステムを互いに連結する工程を
    含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
  39. 【請求項３９】 １つのネスト中の異なったチューブセ
    クションを他のネスト中の対応するチューブセクション
    と一線に並ばないようになし、その場合チューブセクシ
    ョンは一線に並ばないようにされるが互いに接触するよ
    うに配置され、一線に並ばないセクションが互いに溶接
    されるときに生じる溶接部の結果として一線に並ばない
    チューブセクションを封止することを含むことを特徴と
    する請求項３８に記載の方法。
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