NO812537L - Rulleklemme for slangekompresjonsventil. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en klemme til bruk i forbindelse med plastslanger, og mer spesielt rulleklemmer til regulering av væskestrømmen gjennom plastslanger.

Plastslanger anvendes i stor utstrekning i sett til bruk på sykehus til parenteral administrering av oppløsninger. Det er foreslått tallrike innretninger, såsom klemmer av knipe-., skrue- og rulletype til regulering av væskestrømningshastig-heten for den oppløsning pasienten mottar, ved å komprimere slangen for å regulere størrelsen på slangens lysåpning. Et tilbakevendende problem har bestått i å opprettholde en konstant strømningshastighet for en bestemt pasient, noe som følger av slangeveggens tilbøyelighet til kaldflytning når den komprimeres under trykk. Kaldflytningsfenomenet frembringer en migrering av slangeveggen, noe som forårsaker en progressiv endring av lysåpningens tverrsnittsareal og dermed også endring av væskestrømningshastigheten. Med noen hittil kjente rulleklemmer har man øket kompresjonskraften mot slangen i et forsøk på

å kontrollere kaldflytningen. Denne økte kompresjonskraft har imidlertid forsterket kaldflytningsvanskene. Som et resultat av nødvendigheten av å opprettholde en nøyaktig væskestrøm-ningshastighet er det nødvendig med hypping overvåkning og gjeninnstilling av hittil kjente rulleklemmer for å sikre den foreskrevne væskestrømningshastighet til den enkelte patent.

Rulleklemmer er blitt foreslått for å kompensere kaldflytningsfenomenet, ved at slangens kanter komprimeres mot en overflate med en sentralt anordnet kanal med varierende tverrsnitt for derved å regulere strømningshastigheten med denne kanal. F.eks. beskriver US-PS 3.685.787 en klemme med en rulle anbrakt i avstand over en kompresjonsflate for sammenklemming av de motstående kanter av slangen, idet den sentrale del av slangen tillates å flyte inn i en langsgående kanal i kompre-sjonsflaten til dannelse av en lysåpning. Kanalens form og tverrsnittsareal i denne klemme tillot kaldflytningsmigrering av den komprimerte slangevegg innad i det overskytende kanal-rom med derav følgende fluktuasjoner i den ønskete strømnings-hastighet. US-PS 4.013.263 og 4.047.694 beskriver forbedringer av utførelsesformen i US-PS 3.685.787, med det formål å lede kaldflytningen bort fra det overskytende rom i kanalen, ved at det fremstilles en rekke kammer langs kanalen for å øke kompre-sjonen på slangen i et forsøk på å blokkere kaldflytningsmigrering innad i kanalen og en utspart rulle" for å tillate migrering innad i dette ytterligere rom. I en viss utstrekning virket disse forbedringer i retning av å lede kaldflytningsmigreringen av slangeveggen bort fra det overskytende rom i kanalen, men tillot at det ble dannet sekundære lysåpninger ved slangens motstående sider. Når slangeveggen begynner å avspennes, noe som forårsaker kaldflytningsmigreringen, endres størrelsen på de sekundære lysåpninger og man får en stilsvarende fluktuasjon i væskestrømningshastigheten.

Rulleklemmer krever at operatøren anvender en manuell kraft for å bevege rullen i lengderetningen til den ønskete strømningshastighetsinnstilling, både i begynnelsen og under etterjustering av strømningshastighéten, for derved å kompensere for fluktuasjoner som kan tilskrives kaldflytningsfenomenet. Ved de hittil kjente rulleklemmer øket det trykk som tommel-fingeren utøvet under manipulering av rullen, kompresjonskraften mot slangen og gjorde det vanskelig for operatøren effektivt å justere disse klemmers strømningsinnstilling. Særlig hadde strømningshastighéten en tilbøyelighet til straks å

økes noe, etter at operatøren hadde innstillet klemmen til en ønsket strømningshastighet, ved anvendelse av tommelfinger-trykk til posisjonering av rullen i lengderetningen. Elimi-neringen av tommelfingertrykket og den tilsvarende reduksjon

av rullens kompresjonskraft mot slangen medførte en økning av lysåpningens størrelse og frembrakte uønsket økning av væskestrømningshastigheten.

Generelt har hittil kjente rulleklemmer vært utformet

av billige plastmaterialer, slik at de var billige å fremstille

i store mengder, idet de vanligvis er beregnet til engangs-bruk. Det har imidlertid vært vanskelig på fyldestgjørende måte å sikre fabrikasjonstoleranser innenfor akseptable gren-ser og likevel opprettholde lave fremstillingsomkostninger for hittil kjente rulleklemmeutforminger. Følgelig støtte man under anvendelsen av hittil kjente rulleklemmeutforminger på slike problemer som fluktuasjoner i strømningshastighet som følge av kaldflytning og manglende mulighet til fullstendig å avstenge væskestrømmen, som følge av vanskelighetene ved kvalitetsover-våkning under fremstillingen.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en forbedret rulleklemme for plastslanger,- som stort sett behersker fluktuasjoner i strømningshastighet for en forutbestemt innstilling ved å avhjelpe kaldflytningsfenomenet.

Et annet formål ved foreliggende oppfinnelse er å elimi-nere fluktuasjoner i strømningshastighet forårsaket.av ytterligere kompresjonskrefter mot slangen under bevegelse av rullen.

Et ytterligere formål med rulleklemmen ifølge oppfinnelsen er å kunne komprimere slangen minimalt innenfor et avgrenset område for å avhjelpe kaldflytning og frembringe en billig klemme som lettvint kan fremstilles innenfor akseptable toleranser .

Den foreliggende oppfinnelse frembringer en lett fremstill-bar og effektiv rulleklemme for plastslanger, som løser proble-mene med beherskelse av kaldflytning og eliminerer unøyaktig-heter som følge av manipuleringskraften i det tidsrom hvor ope-ratøren innstiller klemmen til den ønskete strømningshastighet.

Den foreliggende oppfinnelse frembringer en todelt rulleklemme med et langstrakt U-formet legeme med en sylindrisk rulle montert i spor utformet i legemets sidevegger. Legemets basisdel er utstyrt med en rullebærende flate som befinner seg nedenfor sporene i lik avstand fra disse og som er dimensjonert slik at det frembringes en forspent kompresjonspasning mellom rulle-aksen i stramt inngrep med sporenes øvre akselbærende flater. Nevnte basisdel er ytterligere utstyrt med en slangekompresjonssliss som er fastlagt av en ensartet dimensjonert ansats som forbinder en nedre vegg av slissen med den rullebærende flate. Samspillet mellom rullen og dimensjonene i slangekompresjons slissen i nevnte basisdel gir en ensartet kraft som komprimerer slangen mot den nedre vegg, etter hvert som rullen beveges lengdeveis langs legemet. Slangekompresjonsslissens nedre vegg har en kanal med varierende tverrsnittsareal, som i det vesentlige fastlegger tverrsnittsformen for den strømningslysåpning som er dannet i slangen. Strømningshastighéten varieres ved langsgående bevegelse av rullen i forspent inngrep med de rullebærende flater som hindrer vertikal bevegelse som skyldes mani-pulasjonskraften. Rullen komprimerer slangens sider likt, hvor-ved slangens tverrsnitt krympes og begrenses innenfor slange-kompres jonsslissen og innenfor kanalens konturer. Slangekom-pres jonsslissen er dimensjonert til å frembringe en minimal kompresjon for effektivt å krympe slangen, men for allikevel å avhjelpe kaldflytningsfenomenet.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av en utf ørels.esform for rulleklemmen ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et enderiss av utførelsesformen ifølge fig. 1 sett fra høyre side. Fig. 3 viser et riss av utførelsesformen ifølge fig. 1, sett ovenfra, med visse deler inntegnet streket. Fig. 4 viser et lengdesnitt langs linjen 4-4 i fig. 3. Fig. 5 viser et tverrsnitt av utførelsesformen ifølge fig. 1, vist i brukstilstand med den begrensete tverrsnittsform for plastslangen ved denne tilstand. Fig. 6 og 7 viser i større målestokk tverrsnitt langs linjene 5-6 og 7-7 i fig. 4 og vist i brukstilstand med den begrensete tverrsnittsform for plastslangen ved disse tilstander. Fig. 8 viser en annen utførelsesform for klemmeorganet til rulleklemmen ifølge oppfinnelsen. Fig. 9 viser et enderiss av utførelsen ifølge fig. 8 sett fra høyre side.

Idet samme henvisninger illustrerer tilsvarende deler og kjennetegn, er det i fig. 1-5 vist en todelt rulleklemme som anskueliggjør forskjellige aspekter ved oppfinnelsen. Den viste utførelsesform av den todelte rulleklemme ifølge oppfinnelsen omfatter et U-formet legeme 10 med oppadrettete vegger 11 som

er forbundet med en basisdel 12. En rulle 13 er montert i langsgående spor 15 utformet i sideveggene 11, med akselnav 14

anordnet sentralt på rullen 13. Rullen har fortrinnsvis en takket ytre periferi, som vist, for å fremme inngrepet med et stykke slange 16. Sporene 15 slutter ved den ene ende 17 og tilspisses lett nedad mot basisdelen 12 ved den motsatte ende 18 i en vertikalt forstørret del 19 av legemet 10 som vist i fig. 1-4. Hvert spor 15 har en akselnav-bærende flate 20, som er fastlagt av en vertikal kant 21 som rager noe horisontalt innad i legemet 10, idet sporene løper i flukt med hverandre.

I den i fig. 4 viste stilling omfatter basisdelen 12 en horisontal, rullebærende flate eller avsatser 22 som løper fra begge vegger 11'innad mot midten av legemet 10. Avsatsene 22 befinner seg i lik avstand under sporenes 15 akselnavbærende flater 20 i sporenes 15 lengdeutstrekning, som vist i fig. 4. Den like vertikale avstand H mellom de navbærende flater 20 og avsatsene 22 er noe mindre enn avstanden mellom det øverste punkt 23 på akselnavet 14 og rullens 13 ytre periferi, slik at dét frembringes en lett forspent pasning, mens langsgående bevegelse av rullen i sporene 15 fortsatt tillates. Avsatsene 22 ihindrer bevegelse av rullen 13 vertikalt, når den beveges langs basisdelen .

Fig, 2 og 5 viser en slangekompresjonssliss 30 som er fastlagt av to vertikale ansatser 31 som forbinder avsatsene 22 med en nedre vegg 32 i slissen 30. Som vist i fig. 4-7, befinner den nedre vegg 32 seg i lik og forutbestemt avstand under de rullebærende avsatser 22 langs veggens 32 lengde. Som vist i fig. 4, begynner veggen 32 ved et punkt 33 nær den forstørrete del 19 av legemet 10. Ved den motsatte ende er veggen 32 avtrap-pet lett oppad ved et punkt 32 nær enden 17 av rullesporene 15. Som vist i fig. 3 og 4, er det sentralt i den nedre vegg 32 av slangekompresjonsslissen 30 en kjeglestumpformet konisk kanal 35. Kanalen 39 avtar etter hvert i tverrsnittsareal fra det største punkt ved begynnelsen av den nedre vegg til den avskårne ende ved punktet 34, hvor den nedre vegg 32 avtrappes lett oppad.

Etter at slangen 16 ved den ene ende er forbundet med en

kilde for .administreringsoppløsning og ved den annen ende til en pasient ved hjelp av en hyperdermisk nål, innstilles strømnings-hastighéten ved langsgående bevegelse av rullen.

Bevegelse av rullen 13 langs legemet 10 mot enden 17 av sporene 15 reduserer etter hvert størrelsen på væskepassasjen eller lysåpningen 36 i den komprimerte slange fra en forholdsvis full gjennomstrømning i åpen posisjon, som vist i fig. 5, til en mindre lysåpning 37 som vist (proporsjonalt forstørret med hensyn til detaljene) i fig. 6, til det punkt hvor gjennom-strømningen er blokkert helt, som vist i fig. 7. Rullen 13 komprimerer slangen 16, slik at den i det vesentlige følger tverrsnittsformen på slangekompresjonsslissen 30 direkte under rullen 13. Slangens 16 motstående sidevegger komprimeres likt av rullen 13, slik at slangens sider er fullstendig lukket mot den nedre vegg 32 ved punktene A. Den sentrale del av slangen, på tvers av de komprimerte sider A, følger tverrsnittsarealet for kanalen 35 i den tilhørende posisjon av rullen 13.

Slangekompresjonsslissen 30 er dimensjonert til å minske kaldflytningen ved å redusere den vinkelrette kraft som utøves av rullen 13 som komprimerer slangen 16 mot bunnen 32. Slissen 30 er ytterligere dimensjonert til å begrense lysåpningens størrelse til tverrsnittsarealet for kanalen 35 direkte under rullen 13. Den vertikale avstand mellom rullen 13, som er plas-sert mellom avsatsene 22 og den nedre vegg 32,er ca. det dobbelte av slangens 16 veggtykkelse eller fortrinnsvis noe mindre. Denne vertikale dimensjon av ansatsene 31 tillater en minskning av den tversgående kompresjonskraft som utøves av rullen 13 mot slangen, samtidig som det sikres fullstendig lukking av slangen ved punkter A på hver side av kanalen 38. Denne minskete kom-pres jonskraf t avhjelper i sterk grad kaldflytningsmigrering av slangen. Tilsvarende er slangekompresjonsslissen 30 dimensjonert til å inneholde hele tverrsnittet av den komprimerte slange, uten behov for ekstra rom for å gi plass til slange-migrering. Bredden av slissen 30 mellom ansatsene 31 er om-trent lik den samlete dimensjon av halvdelen av slange-lysåpningens innvendige omkrets pluss to ganger slangens veggtykkelse. Den minskete kompresjonskraft som utøves mot slangen mellom rullen 13 og den nedre vegg 32 av slangekompresjonsslissen 30 bevirker at slangen stort sett kan innesluttes innenfor slange-kompres jonsslissens 30 konturer og anta en lysåpningsform som er definert av kanalen 35.

Etter hvert som rullens stilling nærmer seg trinnet 34 ved den avskårne ende av kanalen 35, vil lysåpningens størrelse avta, inntil den lukkes helt ved et punkt like foran trinnet 34 som vist i fig. 7. Fullstendig lukning av slangens lysåpning finner normalt sted ved et punkt like foran avslutningen av kanalen som et resultat av at den vertikale avstand mellom rullen 13 og den nedre vegg 32 av slissen 30 fortrinnsvis er noe mindre enn det dobbelte av slangeveggens tykkelse. Dessuten vil fremstillingsvariasjoner i slangeveggens tykkelse innenfor aksepterte toleranser for en bestemt slangedimensjon kunne re-sultere i at fullstendig lukning finner sted på et tidligere punkt langs klemmens lengde for en slange med en noe for stor veggtykkelse. Alternativt, dersom slangeveggen er noe tynnere innenfor fremstillingstoleransene, vil trinnet 34 sikre fullstendig lukning av slangens lysåpning, når dette ønskes, ved tilsvarende posisjonering av rullen 13.

Som beskrevet ovenfor, vil den oppad rettete kraft, som frembringes ved presspasningen mellom rullen 13 og avsatsene 22, sikre en lik tversløpende kompresjon ved eliminering av unøyaktigheter som skyldes variasjoner i dimensjoner frembrakt under massefremstilling. Særlig er den vertikale avstand H, som vist i fig. 4, dimensjonert til å sikre en stram presspasning av rullen 13 uansett små variasjoner i dimensjoner mellom de individuelle masseproduserte klemmer. Rulleklemmen ifølge oppfinnelsen kan følgelig lett fremstilles av billig plastmateri-ale, men likevel med sikkerhet for pålitelig virkemåte. Ytterligere vil den forspente pasning av rullen 13 mot avsatsene 22 hindre bevegelse av rullen 13 vinkelrett mot slangen 16 under manipulering av klemmen. Avsatsene 22 opprettholder lik kompresjonskraft mot slangen 16 innenfor kompresjonsslissen 30 under innstilling av klemmen.

For å muliggjøre innsetting av rullen 13 i legemet 10 avtar avsatsene 22 gradvis nedad som vist ved endene 38, slik at de svarer til den gradvis avtakende ende 18 av sporene 15 som vist i fig. 4. Som vist i fig. og 2, forbindes i horisontal retning veggene 11 på den forstørrete del 19 av legemet 10 av en tverrstang 39. Ved sammensetting av den todelte klemme gjør de gradvis avsmalnende ender 18 av sporene 15 og de gradvis avsmalnende ender 18 av avsatsene 22 det mulig å trykke rullen 13 på plass gjennom den forstørrete del 19 og under tverrstangen 39. Når først rullens 13 nav 14 er montert på plass i sporene 15, hindrer tverrstangen 39 fjerning av rullen 13.

Slangen kan installeres enten før eller etter at rullen innsettes i legemet 10. Hvis klemmen settes sammen i forbindelse med et parenteralt administreringssett, stikkes slangen ofte inn under tverrstangen 39 og gjennom klemmelegemet 10 før rullen 13 innsettes. Hvis derimot rullen 13 allerede er inn-satt i klemmelegemet 10, innsettes slangen nedenfor rullen 13, som fortrinnsvis anbringes i retning av legemets forstørrete del 19 for å gjøre det lettere å innsette slangen, som følge av de gradvis avsmalnende ender 18 og 38.

Fig. 8 og 9 illustrerer en annen utførelsesform av det U-formete legeme for klemmen ifølge oppfinnelsen. Dette U-formete legeme 60 er det samme som i den ovenfor beskrevne utførelses-form, med den unntakelse at tverrstangen som beskrevet ovenfor og som forbinder de oppadrettete vegger er utelatt. Det U-formete legeme 60 har et forstørret avsnitt 61 med en åpning 62 istedenfor den nevnte tverrstang. Åpningen 62 er avgrenset av de oppadrettete vegger 63 som strekker seg litt innad i legemet 60 og avgrenser åpningen 62 som vist i fig. 9. To gradvis avsmalnende slisser 65 er fremstilt i sideveggene 63 like ved det forstørrete avsnitt 62 av klemmelegemet 60. Slissene 65 smalner av gradvis innad mot sporene 66 til opptakelse av rullens (ikke viste) akselnav under sammensetting a<y>rulleklemmen.

Den i fig. 8 og 9 viste utførelsesform gjør det mulig på lettvint måte å innsette et stykke av slangen i klemmen, og rullen sammenføyes lettvint med legemet 60 ved at rullens akselnav trykkes gjennom de innad avsmalnende slisser 65. Ved hjelp av de innad smalnende slisser 66 og et passende blokke-ringsmiddel (ikke vist) ved den ende av sporene 66 som ligger nærmest det forstørrete avsnitt 61 hindrer man fjernelse av rullen, når klemmen først er satt sammen. I denne utførelses-form kan klemmen monteres direkte på et stykke slange med kob-linger i begge ender i et samlet sett til parenteral administrering. Åpningen 62 gjør det mulig å anbringe det U-formete legeme 60 .direkte over et stykke slange i et administreringssett som er satt sammen.

Av den foranstående beskrivelse av den spesielle konstruksjon av de foretrukne utførelsesformer vil det for fag-mannen fremgå at det uten å avvike fra oppfinnelsestanken eller kravenes omfang kan foretas en rekke forskjellige modifikasjoner. Det er hensikten at alle slike modifikasjoner og endringer skal være omfattet av oppfinnelsen, slik denne er definert i kravene.

Claims (7)

1. Rulleklemme til regulering av væskestrømning gjennom fleksible slanger, hvor klemmen har et langstrakt U-formet legeme med stive, motsatt oppad rettete vegger som er forbundet med en basisdel, en sylindrisk rulle med en aksel, som ved sine motsatte ender er montert i spor utformet i veggene, hvilke spor har akselbærende flater som løper i samme plan og paral-lelt med basisdelen, karakterisert ved

at den omfatter en rullebærende flate i basisdelen i lik avstand under sporenes akselbærende flater, idet avstanden er slik at det oppnås en forspent pasning mellom rullen og den rullebærende flate ved at akselen er i stramt inngrep med den akselbærende flate på legemet for i det vesentlige å hindre bevegelse av rullen vinkelrett på basisdelen og kun tillate langsgående bevegelse av rullen ved utø velse av en manuell kraft på rullen i en retning langs legemet, at flater som danner en slangekompresjonssliss i basisdelen omfatter en nedre vegg i lik avstand under den rullebæ- : rande flates nivå langs legemet, idet slangekompresjonsslissen har minst én ansats som forbinder slissens nedre vegg med den rullebærende flate, at flater i slangekompresjonsslissens nedre vegg danner en kanal som opptar en del av slangen til dannelse av en kontrollert lysåpning med en tverrsnittsform som stort sett tilsvarer kanalens tverrsnittsform, og at kanalen ytterligere har et tverrsnittsareal som vari-erer progressivt fra en posisjon langs basisdelen til en annen posisjon i retning av den langsgående bevegelse, idet regulering av væskestrøm gjennon lysåpningen i den slange som er innesluttet i slangekompresjonsslissen og kanalen gjøres mulig i avhengighet av rullens posisjon langs legemet, fra full gjennomstrømning til ingen gjennomstrømning, i det vesentlige uten utilsiktet vinkelrett bevegelse av rullen langs legemet og med minimal endring av gjennomstrømning i løpet av tidsrommet med en vilkårlig valgt posisjon for rullen.

2. Klemme i samsvar med krav 1, karakterisert ved at slangekompresjonsslissen er anbrakt sentralt langs legemet og har to ansatser som støter opp til slissens nedre vegg.

3. Klemme i samsvar med krav 1, karakterisert ved at slissens bredde i det vesentlige er lik den samlete dimensjon av halvdelen av slange-lysåpningens innvendige omkrets pluss to ganger slangens veggtykkelse.

4. Klemme i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kanalen har form av en kjeglestump.

5. Klemme i samsvar med krav 1, karakterisert ved at slangekompresjonsslissens ansatser har en høyde som er noe mindre enn eller lik den dobbelte av slangens veggtykkelse .

6. Klemme i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det langstrakte U-formete legeme er ublokkert i lengderetningen motsatt basisdelen for å tillate sideveis innsetting av slangen i klemmelegemet før rullen og legemet settes sammen.

7. Klemme i samsvar med krav 1 eller 7, karakterisert ved at den ytterligere omfatter diametralt motsatte slisser i legemets oppadrettete sidevegger, orientert til å oppta rulleakselen under sammensetting av rullen og legemet.