Appareil pour raccorder des éléments tubulaires.
La présente invention concerne un appareil permettant de raccorder divers types d'éléments tubulaires utilisés dans de nombreux instruments médicaux et analogues.
Dans les instruments médicaux, divers éléments tubulaires tels que tubes, embouts, raccords et des éléments du genre poche sont assemblés de manière appropriée en divers types d'ensembles tubulaires.
Au cours de l'opération d'assemolage, ces éléments tubulaires sont généralement unis l'un à l'autre au moyen d'un adhésif approprié qui contient habituellement un solvant.
Dans ce cas, il y a risque que ce solvant soit élue pendant l'utilisation des instruments médicaux. Or, il est souhaitable d'empêcher que le solvant ainsi élue parvienne dans le corps du patient. Un cathéter AVF (catnéter de dialyse) est un exemple d'instrument médical utilisant un tel solvant pour raccorder ses éléments tubulaires.
Dans le cas du cathéter AVF, un tube est soudé par fusion aux autres éléments tubulaires, tels qu'un embout à oreilles et un raccord, à l'aide d'un solvant approprié tel que du tétrahydrofuranne ou un solvant analogue appliqué aux surfaces de jonction du tube et des autres éléments tubulaires du cathéter AVF, ce solvant dissolvant ces surfaces de jonction pour permettre le soudage par fusion du tube et des autres éléments tubulaires du cathéter AVF l'un à l'autre.
Dans l'opération d'assemblage du cathéter AVF décrite plus haut, la soliaité de la jonction et son étanchéité à l'air sont influencées directement par la quantité de solvant utilisée dans l'opération d'assemblage, de sorte qu'il est nécessaire de régir de manière stricte la quantité du solvant, parce qu'un excès de solvant entraîne une contamination des éléments tubulaires tels que le tube, l'embout à oreilles et le raccord du cathéter AVF. Si une quantité importante de solvant est utilisée dans cette opération d'assemblage du cathéter AVF, la quantité de matière éluée augmente lors de l'utilisation du cathéter. Par conséquent, la quantité de matière éluée qui parvient dans le corps du patient augmente également, ce qui n'est pas souhaitable.
Compte tenu de ce qui précède, il est hautement préférable que les jonctions des éléments tubulaires du cathéter soient faites des mêmes matières que cellas des éléments tubulaires eux-mêmes. Il est donc clair qu'il existe un besoin important d'un appareil permettant de raccorder efficacement les éléments tubulaires de l'instrument médical ou d'un instrument analogue, cet appareil étant d'une construction simplifiée et offrant, en substance, 100% de sécurité pour un usage médical.
Cela étant, l'invention a pour but d'éviter la difficulté qui précède au moyen d'un appareil permettant de raccorder efficacement les éléments tubulaires des instruments médicaux et analogues sans utiliser de solvant ou d'adhésif, cet appareil étant d'une construction simple et offrant, en substance, 100% de sécurité pour un usage médical.
On réalise ce but de l'invention en prévoyant :
un appareil pour raccorder des éléments tubulaires comprenant .
un premier moyen de support pour supporter un premier élément tubulaire;
un second moyen de support pour supporter un second élément tubulaire à raccorder au premier, et
un dispositif de rotation-transfert pour raccorder le premier et le second élément tubulaire, tandis qu'ils sont entraînés en rotation l'un par rapport à l'autre, le dispositif de rotation-transfert étant engagé avec au moins l'un des premier et second moyens de support pour faire tourner au moins un des éléments tubulaires par rapport à l'autre, tandis que le dit moyen de support est transféré par le dispositif de rotation-transfert de manière à être amené en contact avec l'autre des deux moyens de support.
On réalise également le but de l'invention indiqué plus haut en prévoyant :
un appareil destiné à raccorder des éléments tubulaires comprenant :
un premier élément rotatif pourvu de plusieurs supports qui supportent chacun un premier élément tubulaire, les supports des premiers éléments tubulaires étant prévus à intervalles prédéterminés dans le premier élément rotatif;
un second élément rotatif pourvu de plusieurs moyens de montage par chacun desquels un support de second élément tubulaire est porté par ce second élément rotatif dans une position correspondant à celle du support d'élément tubulaire du premier élément rotatif;
un dispositif transporteur pour amener les supports de seconds éléments tubulaires à partir d'une position de déchargement des moyens de montage vers une position de chargement de ces moyens de montage;
une source d'énergie d'entraînement pour faire tourner le premier et le second élément rotatif en synchronisme et pas à pas;
un premier dispositif pour fournir les premiers éléments tubulaires aux supports de premiers éléments tubulaires du premier élément rotatif;
un deuxième dispositif pour fournir les supports de seconds éléments tubulaires aux moyens de montage du second élément rotatif, les supports de seconds éléments tubulaires ayant été garnis de seconds éléments tubulaires;
un troisième dispositif par lequel le second élément tubulaire, qui est supporté par le support de second élément tubulaire du second élément rotatif, est entraîné en rotation par rapport au premier élément tubulaire qui est supporté par le support de premier élément tubulaire du premier élément rotatif, tout en étant amené en contact avec le premier élément tubulaire de manière à y être soudé par fusion en vue de produire un ensemble d'éléments tubulaires;
un quatrième dispositif pour évacuer l'ensemble d'éléments tubulaires du support de premier élément tubulaire du premier élément rotatif, et
un cinquième dispositif pour renvoyer le support de second élément tubulaire à partir du moyen de montage du second élément rotatif vers le dispositif d'évacuation, ce cinquième dispositif étant disposé en, aval du troisième.
Dans la présente invention décrite plus haut, l'un ou l'autre des éléments tubulaires peut être un élément massif.
Dans les dessins annexés :
la Fig. 1 est une vue de côté de chacun des éléments tubulaires à assembler;
la Fig. 2 est une Vue de côté, en partie en coupe, des éléments tubulaires représentés sur la Fig. 1, après leur assemblage;
la Fig. 3 est une vue schématique d'une forme d'exécution de l'appareil conforme à l'invention pour raccorder les éléments tubulaires;
les Fig. 4 et 5 sont des vues- de détail, en partie en coupe, de certains éléments de la forme d'exécution de l'appareil de l'invention illustrée sur la Fig. 3;
la Fig. 6 est une vue schématique d'une autre forme d'exécution de l'appareil de l'invention pour raccorder les éléments tubulaires;
la Fig. 7 est une vue schématique d'un des postes de l'appareil de l'invention représenté sur la Fig. 6, dans lequel le mandrin est fixé au moyen de montage de mandrin;
la Fig. 8 est une vue en coupe du mandrin de l'appareil de l'invention illustré sur la Fig. 1, ce mandrin porte l'embout à oreilles et étant transféré par les bandes transporteuses, et
la Fig. 9 est une vue schématique d'un autre poste de l'appareil de l'invention illustré sur la Fig. 6, dans lequel le mandrin est retiré du moyen de montage et est renvoyé vers les bandes transporteuses.
Une forme d'exécution de l'appareil suivant l'invention pour raccorder des éléments tubulaires sera décrite en détail ci-après, avec référence aux dessins annexés.
Dans la forme d'exécution suivante, l'invention est appliquée à un appareil destiné à raccorder des éléments tubulaires à usage médical. Cependant, il est clair que l'invention n'est pas- limitée à cette forme d'exécution, mais qu'elle peut être appliquée à divers autres domaines.
Les éléments tubulaires utilisés dans la présente invention peuvent être fabriqués en résine thermoplastique, par exemple en chlorure de vinyle, en polycarbonate et en matière analogue, et peuvent être moulés par un procédé de moulage classique, par exemple, un procédé de moulage par extrusion, un procédé de moulage par injection et des procédés analogues.
Les éléments tubulaires à usage médical peuvent être des tubes, des embouts, des raccords, etc.
L'appareil conforme à l'invention raccorde de tels éléments tubulaires de deux types quelconques.
Dans la forme d'exécution suivante, quoique l'invention soit décrite comme étant appliquée à un appareil destiné à raccorder les éléments tubulaires d'un cathéter pourvu d'une aiguille à ponction veineuse, il est clair que l'invention n'est pas limitée à cette forme d'exécution, mais qu'elle peut être. appliquée à tout autre appareil pour raccorder des éléments tubulaires utilisés dans divers domaines. Suivant l'invention, le diamètre et la section des éléments tubulaires peuvent varier et il est préférable que les éléments tubulaires soient différents l'un de l'autre quant à leurs diamètres intérieur et extérieur. De plus, suivant l'invention, au moins l'un ou les deux éléments tubulaires peuvent être coniques.
Suivant l'invention, au moins une des parties de jonction des éléments tubulaires peut former non seulement une partie d'extrémité, mais aussi une partie d'extrémité divergente.
La Fig. 1 illustre des éléments tubulaires du cathéter 1 qui est pourvu d'une aiguille à ponction veineuse 4, avant leur assemblage, la référence 2 désignant un tube, la 3 un embout à oreilles pourvu de l'aiguille 4 et des oreilles 5, et la 6 un raccord. L'embout à oreilles 3 est en chlorure de vinyle présentant un degré de polymérisation de 700 à 3000 avec un plastifiant présent à raison de 10 à 110% de polymère. Une partie de jonction de l'emoout à oreilles 3 présente un diamètre extérieur supérieur, de 0,2 à 1,2 mm au diamètre intérieur du tube 2 raccordé à cet embout 3, et a une longueur de 3,0 à 20,0 mm.
Le tube 2 est fait de la même matière que l'embout à oreilles 3.
Le raccord 6 et l'embout à oreilles 3 sont faits de la même matière, soit en polypropylène, en résine ABS ou en polycarbonate. Une partie de jonction du raccord 6 présente un diamètre extérieur supérieur de 0,2 et 1,2 mm au diamètre intérieur du tube 2 raccordé au raccord 6 et a une longueur comprise entre 3,0 et 2,00 mm.
L'embout à oreilles 3 est introduit dans le tube 2 d'une distance prédéterminée pour former des parties de jonction de l'embout à oreilles 3 et du tube 2 et est ensuite entraîné en rotation dans le sens de la flèche 7 sur la Fig. 1 pour produire de la chaleur de friction propre à faire fondre ces parties de jonction, de sorte que l'embout à oreilles 3 est soudé par fusion au tube 2. Dans ce cas, il est également possible que l'embout à oreilles 3 soit introduit dans le tube 2 pendant sa rotation.
Le raccord 6 peut être soudé par fusion au tube 2 de la même manière que celle que l'on vient de décrire. Il est également possible de former des parties de jonction de ces éléments tubulaires 2, 3, 6 en amenant les extrémités de ces éléments tubulaires 2, 3, 6 en contact l'une avec l'autre, ceci s'ajoutant à l'engagement d'insertion précité qui sera décrit plus en détail plus loin.
Dans la forme d'exécution de l'invention illustrée sur la Fig. 1, l'embout à oreilles 3 et le raccord 6, qui sont tous deux relativement courts et qui sont, par conséquent, facilement fixés et entraînés en rotation, sont mis en rotation par rapport au tube
2. Cependant, il est également possible de mettre en rotation le tube 2 relié à l'embout à oreilles 3 et au raccord 6, tandis que l'embout à oreilles 3 et le raccord 6 sont immobilisés. Dans le présent mémoire, un mouvement de rotation de l'un de deux éléments tubulaires à raccorder à l'autre, est qualifié de "rotation relative". L'opération de raccordement des éléments tubulaires rentre dans les deux procédés suivants :
(1) la rotation relative des éléments tubulaires, l'introduction ou insertion des parties de jonction ou des parties d'extrémité des éléments tubulaires, le soudage par fusion des parties de jonction des éléments tubulaires; ,
(2) l'application de lubrifiant aux parties de jonction des éléments tubulaires, la rotation relative des éléments tubulaires, l'introduction ou- insertion des parties de jonction des éléments tubulaires, le soudage par fusion des parties de jonction des éléments tubulaires;
ou la rotation relative des éléments tubulaires, l'application de lubrifiant aux parties de jonction des éléments tubulaires, l'introduction ou insertion des parties de jonction des éléments tubulaires, le soudage par fusion des parties de jonction des éléments tubulaires.
Dans le cas illustré sur la Fig. 1, on commence par appliquer le lubrifiant à chaque partie de jonction du tube 2, de l'embout à oreilles 3 et du raccord 6, en particulier on applique le lubrifiant sur les surfaces extérieures des extrémités opposées du tube 2 et sur la surface intérieure d'une extrémité interne de l'embout à oreilles 3 et du raccord 6. L'application du lubrifiant peut s'effectuer à tout moment, avant ou pendant l'introduction des parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 qui sont reliés à rotation, et peut être effectuée, par exemple, sur au moins un de ces éléments tubulaires. Au cas où la résistance de friction entre les extrémités correspondantes des éléments tubulaires 2, 3, 6 à raccorder l'un l'autre est suffisamment faible lors de leur rotation relative, il est possible de négliger l'application du lubrifiant.
Il est préférable que le lubrifiant utilisé lors du raccordement des éléments tubulaires 2, 3, 6 ne nuise pas au soudage par fusion des éléments tubulaires et ne soit pas toxique pour le patient. Par exemple, le lubrifiant utilisé lors du raccordement des éléments tubulaires 2, 3, 6 est de préférence de l'eau, un alcool inférieur ou un lubrifiant analogue.
Dans la forme d'exécution de l'invention illustrée sur la Fig. 1, les parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 sont enduites de lubrifiant ou ne le sont pas et sont soumises à la rotation relative.
La vitesse de rotation relative est fonction de nombreux facteurs tels que les propriétés matérielles des éléments tubulaires 2, 3, 6 à raccorder, la différence entre les diamètres intérieur et extérieur des éléments tubulaires, la présence ou l'absence de lubrifiant et des facteurs analogues et elle est de préférence comprise entre 500 et 10000 tours/minute.
Lorsque la vitesse de la rotation relative est inférieure à 500 tours/minute, l'insertion des parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 est difficile. Lorsque la vitesse de la rotation relative est supérieure à 1000 tours/minute, les surfaces des parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 deviennent rugueuses.
Lors du raccordement des éléments tubulaires 2, 3, 6, les parties de jonction de l'embout à oreilles 3 et du raccord 6 sont insérées dans les parties de jonction du tube 2, de distances prédéterminées égales aux longueurs des parties de jonction terminées des éléments tubulaires 2, 3, 6. Par conséquent, les longueurs prédéterminées mentionnées plus haut des parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 sont convenablement déterminées pour assurer une résistance de soudage suffisante et une étanchéité aux liquides (à l'air) des parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6.
Pendant l'opération de raccordement des éléments tubulaires 2, 3, 6, la vitesse d'insertion des parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 est de préférence comprise entre 20 et 100 mm/seconde. Lorsque la vitesse d'insertion est inférieure à
20 mm/seconde, les surfaces des parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 raccordés deviennent rugueuses. Lorsque la vitesse d'insertion est supé-
<EMI ID=1.1>
parties de_.jonction de l'embout à oreilles 3 et du raccord 6 dans les parties de jonction du tube 2 en raison d'un flambage à l'intérieur du tube 2.
Les parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 ainsi insérées l'une dans l'autre sont alors soumises à la rotation relative afin de produire de la chaleur de friction sous l'effet de laquelle les parties de jonction des éléments tubulaires 2, 3, 6 fondent partiellement. Après cela, la rotation relative des -éléments tubulaires 2, 3, 6 est arrêtée, de sorte que les parties de jonction partiellement fondues des éléments tubulaires 2, 3, 6 se refroidissent et se solidifient, avec pour résultat que les éléments tubulaires 2, 3, 6 sont raccordés l'un à l'autre d'un seul tenant par soudage par fusion de leurs parties de jonction, ce qui donne le cathéter 1 représenté sur la Fig. 2.
Comme le montre la Fig. 2, l'embout à oreilles 3 est soudé par fusion à une des extrémités opposées du tube 2, tandis que le raccord 6 est soudé par fusion à l'autre des extrémités opposées du tube 2. Les parties de jonction du cathéter 1 ainsi terminé doivent présenter une résistance de soudage et une étanchéité aux liquides (air) suffisante.
La résistance du soudage et l'étanchéité aux liquides (à l'air) varient en fonction des exigences standard de divers types d'instruments médicaux, par exemple comme indiqué dans le tableau suivant.
1
TABLEAU
<EMI ID=2.1>
<EMI ID=3.1>
l'air sont déterminées de la manière suivante.
(1) Résistance de soudage.
On suspend un poids, qui est fonction des exigences standard pour le type d'instrument médical, à la partie de jonction d'un tel instrument, pendant 2 heures, et on effectue des observations pour détecter une rupture éventuelle de ces parties de jonction. En fait, le poids appliqué à la jonction du circuit de dialyse sanguine est d'environ 1 kg, tandis que celui appliqué au cathéter AVF est d'environ 4 kg. La résistance de soudage est également déterminée à l'aide d'un strographe à vitesse de traction de 100 mm/seconde.
(2) Etanchéité à l'air.
On applique une pression interne, qui est fonction des exigences standard pour le type d'instrument médical, aux parties de jonction d'un tel instrument pendant 5 secondes et on effectue des observations pour détecter une fuite d'air éventuelle dans ces parties de jonction.
L'opération de raccordement mentionnée plus haut des éléments tubulaires est effectuée au moyen d'un appareil de raccordement suivant l'invention dont une première forme d'exécution représentée sur la Fig. 3 est utilisée pour raccorder l'un à l'autre l'embout à oreilles 3 et le tube 2.
L'appareil 10 conforme à l'invention destiné à raccorder des éléments tubulaires est d'une -construction telle que représentée sur la Fig. 3, dans laquelle un bâti de l'appareil 10 est constitué d'un socle de base 11, d'une colonne verticale 12, d'un bras supérieur 13 et d'un bras inférieur 14. Le bras supérieur
13 porte un porte-tube 15 destiné à supporter le tube
2. Le bras inférieur 14 porte un porte-mandrin 14a auquel un mandrin 16 destiné à supporter l'embout à oreilles 3 est fixé à demeure ou de manière détachable. En dessous du porte-mandrin 14a on trouve, dans l'ordre : un dispositif de rotation 17 destiné à entraîner en rotation un élément tubulaire, un dispositif de déplacement 18 destiné à déplacer le dispositif de rotation 17 verticalement, ce dispositif 18 étant monté sur le dispositif de rotation 17 et sur le socle de base 11.
Dans la forme d'exécution de l'invention illustrée sur la Fig. 3, le porte-tube 15 est d'une construction appropriée qui lui permet de serrer le tube 2 pour l'empêcher de tourner et de se déplacer axialement.
Le mandrin 16 peut être d'une construction telle que représentée sur la Fig. 4, dans laquelle il est formé d'un élément cylindrique 21 percé d'un alésage central 19 et pourvu de deux creux périphériques extérieurs 20 qui reçoivent le porte-mandrin 14a du bras inférieur 14 de l'appareil 10 conforme à l'invention. Le porte-mandrin 14a est fait d'une partie d'extrémité antérieure fourchue du bras inférieur 14 destinée à empêcher le mandrin 16, qui y a été adapté, de tourner par rapport au porte-mandrin 14a.
Une douille creuse 23 est montée à rotation par des paliers 22 dans l'alésage central de traversée
19 du mandrin 16. Comme le montre la Fig. 4, la douille creuse 23 reçoit l'embout à oreilles 3 de telle sorte que les oreilles 5 soient disposées en dehors de la douille. creuse 23 lorsque le corps de l'embout 3 est complètement reçu dans la douille creuse 23. Une saillie 24 est fixée dans une partie supérieure de la douille creuse 23. Lors de l'opération de raccordement du tube 2 et de l'embout à oreilles 3, l'embout à oreilles 3 attaque la douille creuse 23 au niveau de sa saillie 24 et est entraîné en rotation par cette saillie 24. Lorsqu'un autre élément tubulaire, par exemple le raccord 6, est supporté par la douille creuse 23, il est engagé avec la douille creuse 3 par l'intermédiaire d'un dispositif de fixation approprié.
Au voisinage d'une extrémité supérieure de la douille creuse 23 est ménagée une gorge périphérique 60 dans laquelle est insérée une plaque de support 61 par l'intermédiaire de laquelle la douille creuse 23 est montée mobile à rotation, mais non dans le sens axial, dans l'alésage central 19 du mandrin 16. La plaque de support 61 empêche donc la douille creuse 23 de tomber hors de l'alésage central 19 du mandrin 16.
Sur l'extrémité inférieure de la douille creuse 23 est montée une plaque de fond 25 sur laquelle un disque d'emorayage 27 est monté par l'intermédiaire d'un disque de montage 26. Le disque d'embrayage 27 attaque un autre disque d'embrayage 32 du dispositif de rotation 17 afin de rendre possible la mise en rotation de la douille creuse 23 du mandrin 16.
Le dispositif de rotation 17 fait tourner la douille creuse 23 du mandrin 16 et, par conséquent, l'embout à oreilles 3 reçu dans cette douille creuse
23. Comme le montre la Fig. 5, le dispositif de rotation 17 comporte un boîtier 28 dans lequel est monté un moteur 29 dont un arbre rotatif 29a est pourvu d'un dispositif à embrayage/frein 30 (appelé ci-après dispositif E/F 30). Le dispositif E/F 30 sert d'embrayage pour permettre à l'opérateur de transmettre arbitrairement le couple produit par le moteur 29 à un autre arbre rotatif 29a du dispositif de rotation 17. Le dispositif E/F sert également de frein pour régler le couple du moteur 29.
L'autre arbre rotatif 29a est relié au disque d'embrayage 32 par l'intermédiaire du disque de montage
31, de sorte que le couple du moteur 39 est transmis au disque d'embrayage 27 du mandrin 16, puis à la douille creuse 23 de ce dernier lorsque le dispositif E/F 30
<EMI ID=4.1>
le couple du moteur 29 ne peut naturellement plus être
<EMI ID=5.1>
Sur le socle de base 11 de l'appareil 10 conforme à l'invention destiné à raccorder les éléments tubulaires est monté le dispositif de déplacement 18 qui déplace le dispositif de rotation 17 verticalement vers le mandrin 16 et à partir de celui-ci. Le dispositif de déplacement 18 déplace le dispositif de rotation 17 vers le haut au point qu'une partie de jonction inférieure du tube 2 serré par le porte-tube
15 du bras supérieur 13 soit amenée en contact avec une partie de jonction supérieure de l'embout à oreilles 3 supporté par la partie fourchue 14a du bras inférieur
15 ou au point que la première soit engagée par insertion sur la seconde de manière à permettre une soudure par fusion de l'une à l'autre.
Au terme de cette soudure par fusion, le tube 2 fait partie intégrante de l'embout à oreilles 3 et forme un ensemble tubulaire 2, 3 qui est retiré de la douille creuse 23 du mandrin 16 lorsque ce dernier est déplacé vers le bas par le bras inférieur 14.
Le dispositif de déplacement 18 du dispositif de rotation peut être de n'importe quelle construction permettant au dispositif de rotation 17 d'effectuer le déplacement vertical précité et, par conséquent, il peut être constitué d'un vérin hydraulique, d'un mécanisme à came ou d'un mécanisme analogue.
Dans la forme d'exécution décrite plus haut de l'appareil 10 conforme à l'invention, destiné à raccorder les éléments tubulaires et représenté sur les Fig. 3 à 5, l'opérateur peut fournir le tube 2 et l'embout à oreilles 3 à l'appareil 10, manuellement ou automatiquement. De plus, l'actionnement du dispositif de déplacement 18 du dispositif de rotation ainsi que l'opération de montage et de démontage du mandrin 16 dans l'appareil 10 peuvent également être effectués manuellement ou automatiquement. Cependant, en ce qui concerne l'efficacité du raccordement des éléments tubulaires, l'appareil 10 représenté sur les Fig. 3 à 5 ne donne pas satisfaction.
Pour améliorer l'appareil 10 conforme à l'invention au niveau de son efficacité de raccordement des éléments tubulaires du cathéter, la Demanderesse a poursuivi ses recherches et a mis au point un appareil perfectionné 40 pour raccorder les éléments tubulaires du cathéter, cet appareil 40 étant représenté dans la vue en perspective de la Fig. 6.
Comme le montre clairement la Fig. 6, des porte-tubes 41 de l'appareil 40 correspondent au portetube 15 de l'appareil 10 des Fig. 3 à 5 et sont montés sur une périphérie extérieure d'un disque rotatif supérieur 42, à des intervalles prédéterminés. Un disque rotatif inférieur 44, semblable au disque rotatif supérieur 42, est relié à ce disque supérieur
42 par un arbre 43 et est pourvu de porte-mandrins 45 pour porter les mandrins 16. Les porte-mandrins 45 sont prévus dans le disque rotatif inférieur 44 à des endroits correspondant à ceux des porte-tubes 41 du disque rotatif supérieur 42. Ces disques rotatifs 42,
44 sont entraînés en rotation et pas à pas par un dispositif d'entraînement approprié (non représenté) par l'intermédiaire de l'arbre 43, dans le sens d'une flèche 46 sur la Fig. 6.
Autour de ces disques rotatifs 42, 44 sont prévus divers postes de travail qui sont disposés séquentiellement dans le sens de rotation des disques
42, 44 et qui seront décrits ci-après?
Sur la Fig. 6, dans le poste "A", le tube 2 est solidement serré dans le porte-tube 41 du disque rotatif supérieur 42, de telle sorte que le tube 2 ne puisse ni tourner ni se déplacer axialement par rapport au porte-tube 41.
Dans le poste "B" représenté sur la Fig. 6, le mandrin 16 destiné à supporter l'embout à oreilles 3 est adapté au porte-mandrin 45 du disque rotatif inférieur 44 de la manière illustrée sur la Fig. 7. Comme le montre clairement la Fig. 7, le mandrin 16 est serré entre des bandes transporteuses sans fin 48, au niveau de ses côtés opposés, ces bandes 48 passant autour de poulies 47. Comme le montre la Fig. 8, les bandes transporteuses 48 sont reçues dans les creux 20 de l'élément cylindrique 21 du mandrin 16 afin de.
transférer ce mandrin 16. Lorsque le mandrin 16 atteint les positions d'extrémité des bandes transporteuses 18, comme illustré sur la Fig. 7, il est détaché des bandes transporteuses 48 et est poussé dans un passage 64 par les bandes transporteuses 48. Le mandrin 16 ainsi poussé dans le passage 64 est alors refoulé de manière séquentielle par des poussoirs 62 et 63 dans le sens des flèches indiquées sur la Fig.. 7 de façon à être . finalement engagé dans un des porte-mandrins 45 du disque rotatif inférieur 44, le mandrin 16 étant ainsi fixé au porte-mandrin 45, comme sur la Fig. 7.
L'embout à oreilles 3 est reçu dans la douille creuse 23 du mandrin 16 dans le poste "C" lorsque le mandrin 16 est transféré par les bandes transporteuses
48 comme le montre la Fig. 8.
Lorsque le mandrin 16 qui a reçu l'embout à oreilles 3 atteint le poste "D", un lubrifiant approprié est appliqué à l'embout à oreilles 3 supporté par le mandrin 16. Cette application du lubrifiant à l'embout à oreilles 3 n'est pas nécessairement requise et, par conséquent, elle peut être omise si elle n'est pas nécessaire.
Dans le poste "B" représenté sur la Fig. 6, le mandrin 16 qui a reçu l'embout à oreilles 3, après application de lubrifiant ou sans lubrifiant, est adapté au porte-mandrin 45 du disque rotatif inférieur
44 et est transféré au poste suivant "E" dans lequel le dispositif de rotation 17 et son dispositif de déplacement 18 sont disposés en dessous d'une position vers laquelle le mandrin 16 est transféré par rotation du disque rotatif inférieur 44 lorsque le porte-mandrin atteint le poste "E".
Dans le poste "E", comme décrit plus haut avec référence aux Fig. 4 et 5, le dispositif de rotation 17 est déplacé, verticalement vers le haut par son dispo-sitif de déplacement 18 de manière à attaquer le mandrin 16, ce mandrin 16 étant ainsi déplacé verticalement vers le haut pour rendre possible la mise en contact de l'embout à oreilles 3 supporté par le mandrin 16 avec le tube 2 serré dans le porte-tube 41 du disque rotatif supérieur 43 ou l'engagement par insertion de l'embout 3 dans le tube 2. Le mandrin 16 est ensuite entraîné en rotation par le dispositif de rotation 17 afin de faire tourner l'embout à oreilles 3 par rapport au tube 2 et l'embout à oreilles 3 est ainsi soudé par fusion au tube 2 de la même manière que celle décrite à propos de l'appareil 10 représenté sur les Fig. 1 et 3.
Dans le poste "F" représenté sur la Fig. 6, le mandrin 16 a déjà été déplacé vers le bas, de sorte que le tube 2 et l'embout à oreilles 3 ainsi soudés par fusion, c'est-à-dire l'ensemble tubulaire 2, 3, ainsi réalisé, est suspendu au porte-tube 41 du disque rotatif supérieur 42. Cet ensemble tubulaire 2, 3 est transféré au poste suivant lorsqu'il est libéré du porte-tube 41 du disque rotatif supérieur 42.
Dans le poste "G" représenté sur les Fig. 6 et 9, un levier coudé 50 est monté sur un pivot 49 au voisinage du disque rotatif inférieur 44 et comporte des bras 50a et 50b. Une extrémité du bras 50a du levier coudé 50 est articulée à une tige 52 d'un vérin pneumatique 51. L'autre bras 50b du levier coudé 50 est disposé d'une manière telle qu'il puisse être inséré entre le mandrin 16 qui a été monté sur le portemandrin 45 et le disque rotatif inférieur 44. Dans le poste "G", le mandrin 16 est éjecté du porte-mandrin 45 du disque rotatif inférieur 44 lorsque le vérin pneumatique 51 est actionné pour rétracter sa tige 52. Lorsque la tige 52 du vérin est ainsi rétractée, les bras 5Qa et 50b du levier coudé 50 pivotent dans le
'S
sens contraire à celui des aiguilles de la montre à l'intervention de la tige de vérin 52, comme le montre la Fig. 9, de sorte que le bras 50b du levier coudé 50 dégage le mandrin 16 du porte-mandrin 45 du disque rotatif inférieur 44.
Le mandrin 16 ainsi dégagé pénètre dans un passage 53 et est refoulé en contact avec les bandes transporteuses 43 comme le montre la Fig. 6 au moyen d'un poussoir 54 entraîné par un dispositif d'entraînement approprié (non représenté). Le mandrin 16 ainsi engagé avec les bandes transporteuses 48 est alors transféré au poste "B" par les bandes transporteuses 48.
L'explication qui précède a été donnée avec référence à un appareil pour raccorder les deux éléments tubulaires. Cependant, l'un ou l'autre des éléments tubulaires peut être un élément qui comporte une partie femelle s'ajustant sur l'autre élément
<EMI ID=6.1>
qu'un bouchon d'extrémité.
L'action concrète de l'appareil conforme à l'invention pour le raccordement d'éléments tubulaires à usage médical et d'éléments analogues sera à présent
<EMI ID=7.1>
Les disques rotatifs supérieur et inférieur 42 et 44 sont entraînés en rotation pas à pas et en synchronisme. Le disque rotatif supérieur 42 porte les porte-tubes 41 à des intervalles prédéterminés, tandis que le disque rotatif inférieur 44 porte les portemandrins 45 aux mêmes intervalles que ceux des portetubes 41, de sorte que les positions des porte-mandrins
45 et celles des porte-tubes 41 correspondent.
En fonctionnement, dans le poste "A", le tube 2 est serré par le porte-tube 41 du disque rotatif supérieur 42.
Lorsque le porte-tube 41 serrant le tube 2 atteint le poste "B", comme le montre les Fig. 7 et 8, le mandrin 16 qui a été transféré par les bandes transporteuses 48 pénètre dans le passage 64 et est alors refoulé en contact de montage avec les portemandrins 45 du disque rotatif inférieur 44 au moyen des poussoirs 62, 63.
Le mandrin 16 ainsi refoulé a déjà reçu l'embout à oreilles 3 dans sa douille creuse 23 dans le poste "C" représenté sur la Fig. 1 et est transféré au poste suivant "D", dans lequel du lubrifiant est appliqué si nécessaire à l'embout à oreilles 3.
Lorsque le mandrin 16 est installé sur le porte-mandrin 45 du disque rotatif inférieur 44, le disque rotatif supérieur 42 et le disque rotatif inférieur 44 sont entraînés en rotation de manière à transférer l'embout à oreilles 3 supporté par le mandrin 16 et le tube 2 supporté par le porte-tube 41 vers le poste "E" suivant dans lequel, comme décrit avec référence aux Fig. 4 et 5, le tube 2 supporté par le porte-tube 41 ou le disque rotatif supérieur 42 est soudé par fusion à l'embout à oreilles 3 supporté par le mandrin 16 monté sur le porte-mandrin 45 du disque rotatif inférieur 44 sous l'influence de la chaleur de friction produite par le mouvement de rotation de l'embout à oreilles 3 par rapport au tube 2.
Dans le poste "E", en particulier, le couple produit par le moteur 29, qui tourne sans interruption, est transmis au disque d'embrayage 32 du dispositif de rotation 17 par enclenchement du dispositif E/F 30. Dans ces conditions, le dispositif de rotation 17 est déplacé verticalement vers le haut d'un bloc à l'aide du dispositif de déplacement 18, ce qui permet au disque d'embrayage 32 qui est entraîné en rotation d'entrer en contact avec- le disque d'embrayage 27 du mandrin 16, de sorte que la douille creuse 23 du mandrin 16 est entraînée en rotation par le moteur 29. Cela étant, à ce moment, l'embout à oreilles 3 supporté par la douille creuse 23 du mandrin 16 est également entraîné en rotation par le moteur 29 en même temps que la douille creuse 23 suite à l'engagement de l'oreille 5 de l'embout à oreilles 3 avec la saillie 24 de la douille creuse 23.
Dans ces circonstances, le dispositif de rotation 17 et le mandrin 16 continuent à se déplacer vers le haut de manière à amener l'embout à oreilles 3 supporté dans la douille creuse 23 du mandrin 16, en contact avec le tube 2 serré par le porte-tube 41 du disque rotatif supérieur 42 ou à amener l'embout à oreilles 3 en position d'insertion dans le tube 2 si nécessaire comme décrit plus haut. Dans ces conditions, l'embout à oreilles 3 est entraîné en rotation par rapport au tube 2 afin de produire de la chaleur de friction entre eux, de sorte qu'ils fondent tous deux sous l'influence de cette chaleur de friction et qu'ils sont ainsi soudés par fusion l'un à l'autre, après refroidissement.
En particulier, lorsque l'embout à oreilles 3 a été entraîné en rotation par rapport au tube 2 avec lequel il a été amené en contact pendant une période prédéterminée, le dispositif E/F 30 du dispositif de rotation 17 est déclenché pour interrompre l'entraînement en rotation par le moteur 29 de l'embout à oreilles 3 supporté dans la douille creuse 23 du mandrin 16, de sorte que la rotation relative de l'embout à oreilles 3 et du tube 2 cesse.
Cela étant, dans le poste "F", l'embout à oreilles 3 et le tube 2 chauffés par la chaleur de friction sont rapidement refroidis afin de solidifier leurs parties fondues, ce qui rend possible le soudage par fusion de l'embout à oreilles 3 au tube 2 pour former un ensemble tubulaire d'une seule pièce 2, 3.
Au terme de la formation de l'ensemble tubulaire 2, 3, le dispositif de déplacement 18 du dispositif de rotation déplace le dispositif de rotation 17 verticalement vers le bas de manière à renvoyer le dispositif de rotation 17 et le mandrin 16 vers leurs positions initiales. A ce moment, l'ensemble tubulaire 2, 3 ainsi formé reste dans le porte-tube 41 pour permettre au mandrin 16 de descendre seul, parce que le tube 2 de l'ensemble 2, 3 est encore serré par le porte-tube- 41. Cela étant, dans le poste "F", l'ensemble tubulaire 2, 3 est suspendu au porte-tube 41 du disque rotatif supérieur 42.
L'ensemble tubulaire 2, 3 est alors transféré au poste "G" suivant.
Dans le poste "G" représenté sur la Fig. 6, le mandrin 16, qui a été dégagé de l'embout à oreilles 3 dans le poste "F", attaque le bras 50b du levier coudé
50, comme le montre la Fig. 9. Dans ces conditions, le vérin pneumatique 51 est actionné pour faire pivoter le levier coudé 50 dans le sens contraire à celui des aiguilles de la montre sur la Fig. 9 autour du pivot
49, de sorte que le mandrin 16 est éjecté hors du porte-mandrin 45 du disque rotatif inférieur 44 au moyen du bras 50b du levier coudé 50..
Le mandrin ainsi éjecté est déplacé par le bras 50b du levier coudé 50 afin de pénétrer dans le passage 53 comme le montre la Fig. 9 et comme déjà décrit plus haut. Le mandrin 16 est ensuite refoulé par le poussoir 54 en contact avec les bandes transporteuses du tube sans fin 48, de sorte qu'il est renvoyé
<EMI ID=8.1>
Dans l'appareil conforme à l'invention pour raccorder les éléments tubulaires, les parties de jonction des éléments tubulaires sont fondues sous l'effet de la chaleur de friction produite entre elles par le mouvement de rotation relatif des éléments tubulaires à raccorder de manière à être soudées par fusion l'une à l'autre sans l'aide d'un solvant ou d'un adhésif. Par conséquent, dans un ensemble quelconque des éléments tubulaires assemblés par l'appareil conforme à l'invention, il n'y a pas de risque de se trouver confronté aux difficultés résultant de l'utilisation du solvant ou de l'adhésif.
Dans l'appareil conforme à l'invention pour raccorder des éléments tubulaires, au moins un des éléments tubulaires à raccorder est entraîné en rotation par rapport à l'autre, tandis que ces éléments sont amenés en contact simple ou en contact avec insertion, de telle sorte que le premier élément soit
<EMI ID=9.1>
conforme à l'invention est d'une construction très simple et d'une mise en oeuvre très aisée, de sorte que l'opérateur ne doit pas du tout être spécialisé.
De plus, dans l'appareil conforme à l'invention, étant donné que les opérations d'amenée des éléments tubulaires et les opérations de soudage par fusion de ces éléments peuvent être effectuées automatiquement, il est possible de raccorder efficacement les éléments tubule.ires flexibles qui ont tendance à être difficiles à manipuler au cours de leur opération de raccordement.
REVENDICATIONS
1.- Appareil pour raccorder des éléments tubulaires, caractérisé en ce qu'il comprend :
un premier moyen de support (13) pour supporter un premier élément tubulaire (2);
un second moyen de support (14) pour supporter un second élément tubulaire (3) à raccorder au premier
(2), et
un dispositif de rotation-transfert (16) pour raccorder le premier élément tubulaire (2) et le second élément tubulaire (3, 6), tandis qu'ils sont entraînés en rotation l'un par rapport à l'autre, le dispositif de rotation-transfert (16) étant engagé avec au moins l'un des premier et second moyens de support (13, 14) pour faire tourner au moins un des éléments tubulaires
(2, 3 ou 6) par rapport à l'autre, tandis que le dit moyen de support est transféré par le dispositif de transfert rotatif (16) de manière à être amené en contact avec l'autre des deux moyens de support.
Apparatus for connecting tubular elements.
The present invention relates to an apparatus for connecting various types of tubular elements used in many medical instruments and the like.
In medical instruments, various tubular elements such as tubes, tips, fittings and pouch-like elements are suitably assembled into various types of tubular assemblies.
During the assembly operation, these tubular elements are generally joined to each other by means of an appropriate adhesive which usually contains a solvent.
In this case, there is a risk that this solvent will elute during the use of medical devices. However, it is desirable to prevent the solvent thus eluted from reaching the patient's body. An AVF catheter (dialysis catneter) is an example of a medical instrument using such a solvent to connect its tubular elements.
In the case of the AVF catheter, a tube is fusion welded to the other tubular elements, such as a eartip and a fitting, using a suitable solvent such as tetrahydrofuran or a similar solvent applied to the surfaces of junction of the tube and the other tubular elements of the AVF catheter, this solvent dissolving these junction surfaces to allow fusion welding of the tube and the other tubular elements of the AVF catheter to one another.
In the assembly operation of the AVF catheter described above, the solarity of the junction and its air tightness are directly influenced by the amount of solvent used in the assembly operation, so that it is necessary to strictly regulate the amount of solvent, because an excess of solvent leads to contamination of tubular elements such as the tube, the earmold and the AVF catheter connector. If a large amount of solvent is used in this AVF catheter assembly operation, the amount of eluted material increases when using the catheter. As a result, the amount of eluted material reaching the patient's body also increases, which is undesirable.
In view of the above, it is highly preferable that the junctions of the tubular elements of the catheter be made of the same materials as that of the tubular elements themselves. It is therefore clear that there is a significant need for a device making it possible to efficiently connect the tubular elements of the medical instrument or a similar instrument, this device being of a simplified construction and offering, in substance, 100% safety for medical use.
That said, the object of the invention is to avoid the foregoing difficulty by means of an apparatus making it possible to efficiently connect the tubular elements of medical instruments and the like without using any solvent or adhesive, this apparatus being of a construction simple and offering, in essence, 100% safety for medical use.
This object of the invention is achieved by providing:
an apparatus for connecting tubular elements comprising.
first support means for supporting a first tubular member;
second support means for supporting a second tubular element to be connected to the first, and
a rotation-transfer device for connecting the first and the second tubular element, while they are rotated relative to each other, the rotation-transfer device being engaged with at least one of the first and second support means for rotating at least one of the tubular elements relative to the other, while said support means is transferred by the rotation-transfer device so as to be brought into contact with the other of the two support means.
The object of the invention indicated above is also achieved by providing:
an apparatus for connecting tubular elements comprising:
a first rotary element provided with several supports which each support a first tubular element, the supports of the first tubular elements being provided at predetermined intervals in the first rotary element;
a second rotary element provided with several mounting means, each of which a support of the second tubular element is carried by this second rotary element in a position corresponding to that of the support of the tubular element of the first rotary element;
a conveyor device for bringing the supports of second tubular elements from an unloading position of the mounting means to a loading position of these mounting means;
a drive power source for rotating the first and second rotary members in synchronism and step by step;
a first device for supplying the first tubular elements to the supports of the first tubular elements of the first rotary element;
a second device for supplying the supports of second tubular elements to the means for mounting the second rotary element, the supports of second tubular elements having been lined with second tubular elements;
a third device by which the second tubular element, which is supported by the support for the second tubular element of the second rotary element, is driven in rotation relative to the first tubular element which is supported by the support for the first tubular element of the first rotary element, while being brought into contact with the first tubular element so as to be welded therein by fusion in order to produce a set of tubular elements;
a fourth device for removing the set of tubular elements from the support of the first tubular element of the first rotary element, and
a fifth device for returning the support of the second tubular element from the mounting means of the second rotary element to the evacuation device, this fifth device being arranged downstream of the third.
In the present invention described above, either of the tubular elements may be a solid element.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a side view of each of the tubular elements to be assembled;
Fig. 2 is a side view, partly in section, of the tubular elements shown in FIG. 1, after their assembly;
Fig. 3 is a schematic view of an embodiment of the apparatus according to the invention for connecting the tubular elements;
Figs. 4 and 5 are detail views, partly in section, of certain elements of the embodiment of the apparatus of the invention illustrated in FIG. 3;
Fig. 6 is a schematic view of another embodiment of the apparatus of the invention for connecting the tubular elements;
Fig. 7 is a schematic view of one of the stations of the apparatus of the invention shown in FIG. 6, wherein the mandrel is fixed by means of the mandrel mounting;
Fig. 8 is a sectional view of the mandrel of the apparatus of the invention illustrated in FIG. 1, this mandrel carries the eartip and being transferred by the conveyor belts, and
Fig. 9 is a schematic view of another station of the apparatus of the invention illustrated in FIG. 6, in which the mandrel is removed from the mounting means and is returned to the conveyor belts.
An embodiment of the apparatus according to the invention for connecting tubular elements will be described in detail below, with reference to the accompanying drawings.
In the following embodiment, the invention is applied to an apparatus intended to connect tubular elements for medical use. However, it is clear that the invention is not limited to this embodiment, but that it can be applied to various other fields.
The tubular elements used in the present invention can be made of thermoplastic resin, for example vinyl chloride, polycarbonate and the like, and can be molded by a conventional molding process, for example, an extrusion molding process, an injection molding process and the like.
Tubular elements for medical use may be tubes, fittings, fittings, etc.
The apparatus according to the invention connects such tubular elements of any two types.
In the following embodiment, although the invention is described as being applied to an apparatus intended to connect the tubular elements of a catheter provided with a venipuncture needle, it is clear that the invention is not limited to this form of execution, but that it can be. applied to any other device for connecting tubular elements used in various fields. According to the invention, the diameter and the section of the tubular elements can vary and it is preferable that the tubular elements are different from each other as regards their inside and outside diameters. In addition, according to the invention, at least one or both tubular elements can be conical.
According to the invention, at least one of the joining parts of the tubular elements can form not only an end part, but also a divergent end part.
Fig. 1 illustrates tubular elements of the catheter 1 which is provided with a venipuncture needle 4, before their assembly, the reference 2 designating a tube, the 3 an eartip provided with the needle 4 and the ears 5, and the 6 a fitting. The eartip 3 is made of vinyl chloride having a degree of polymerization of 700 to 3000 with a plasticizer present in an amount of 10 to 110% of polymer. A junction part of the wing tip 3 has a larger outside diameter, from 0.2 to 1.2 mm to the inside diameter of the tube 2 connected to this end piece 3, and has a length of 3.0 to 20.0 mm.
The tube 2 is made of the same material as the eartip 3.
The connector 6 and the ear tip 3 are made of the same material, either polypropylene, ABS resin or polycarbonate. A junction part of the connector 6 has an outer diameter greater than 0.2 and 1.2 mm than the inner diameter of the tube 2 connected to the connector 6 and has a length of between 3.0 and 2.00 mm.
The eartip 3 is introduced into the tube 2 from a predetermined distance to form joining portions of the eartip 3 and the tube 2 and is then rotated in the direction of the arrow 7 in FIG. . 1 to produce frictional heat capable of melting these junction parts, so that the ear tip 3 is welded by fusion to the tube 2. In this case, it is also possible that the ear tip 3 is introduced into the tube 2 during its rotation.
The connector 6 can be welded by fusion to the tube 2 in the same manner as that which has just been described. It is also possible to form joining parts of these tubular elements 2, 3, 6 by bringing the ends of these tubular elements 2, 3, 6 into contact with each other, this adding to the engagement above insertion which will be described in more detail later.
In the embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, the eartip 3 and the connector 6, which are both relatively short and which are therefore easily fixed and rotated, are rotated relative to the tube
2. However, it is also possible to rotate the tube 2 connected to the eartip 3 and the connector 6, while the eartip 3 and the connector 6 are immobilized. In the present specification, a rotational movement of one of two tubular elements to be connected to the other is qualified as "relative rotation". The operation of connecting the tubular elements falls into the following two processes:
(1) the relative rotation of the tubular elements, the introduction or insertion of the junction parts or of the end parts of the tubular elements, the welding by fusion of the junction parts of the tubular elements; ,
(2) applying lubricant to the joining parts of the tubular elements, the relative rotation of the tubular elements, introducing or inserting the joining parts of the tubular elements, fusion welding of the joining parts of the tubular elements;
or the relative rotation of the tubular elements, the application of lubricant to the junction parts of the tubular elements, the introduction or insertion of the junction parts of the tubular elements, fusion welding of the junction parts of the tubular elements.
In the case illustrated in FIG. 1, we start by applying the lubricant to each junction part of the tube 2, the eartip 3 and the connector 6, in particular we apply the lubricant to the outer surfaces of the opposite ends of the tube 2 and to the inner surface of an internal end of the ear-piece 3 and of the connector 6. The application of the lubricant can be carried out at any time, before or during the introduction of the joining parts of the tubular elements 2, 3, 6 which are connected in rotation, and can be performed, for example, on at least one of these tubular elements. If the friction resistance between the corresponding ends of the tubular elements 2, 3, 6 to be connected to each other is sufficiently low during their relative rotation, it is possible to neglect the application of the lubricant.
It is preferable that the lubricant used when connecting the tubular elements 2, 3, 6 does not harm the fusion welding of the tubular elements and is not toxic to the patient. For example, the lubricant used when connecting the tubular elements 2, 3, 6 is preferably water, a lower alcohol or a similar lubricant.
In the embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, the junction parts of the tubular elements 2, 3, 6 are coated with lubricant or are not and are subject to relative rotation.
The relative rotational speed is a function of many factors such as the material properties of the tubular elements 2, 3, 6 to be connected, the difference between the inside and outside diameters of the tubular elements, the presence or absence of lubricant and similar factors and it is preferably between 500 and 10,000 revolutions / minute.
When the speed of the relative rotation is less than 500 revolutions / minute, the insertion of the joining parts of the tubular elements 2, 3, 6 is difficult. When the speed of the relative rotation is greater than 1000 revolutions / minute, the surfaces of the joining parts of the tubular elements 2, 3, 6 become rough.
When connecting the tubular elements 2, 3, 6, the junction parts of the eartip 3 and the connector 6 are inserted into the junction parts of the tube 2, at predetermined distances equal to the lengths of the completed junction parts of the tubular elements 2, 3, 6. Consequently, the above-mentioned predetermined lengths of the joining parts of the tubular elements 2, 3, 6 are suitably determined to ensure sufficient welding resistance and sealing against liquids (air) junction parts of the tubular elements 2, 3, 6.
During the connection operation of the tubular elements 2, 3, 6, the speed of insertion of the junction parts of the tubular elements 2, 3, 6 is preferably between 20 and 100 mm / second. When the insertion speed is lower than
20 mm / second, the surfaces of the joining parts of the connected tubular elements 2, 3, 6 become rough. When the insertion speed is higher than
<EMI ID = 1.1>
junction parts of the eartip 3 and the connector 6 in the junction parts of the tube 2 due to buckling inside the tube 2.
The joining parts of the tubular elements 2, 3, 6 thus inserted one into the other are then subjected to relative rotation in order to produce friction heat under the effect of which the joining parts of the tubular elements 2 , 3, 6 partially melt. After that, the relative rotation of the tubular elements 2, 3, 6 is stopped, so that the partially melted joining parts of the tubular elements 2, 3, 6 cool and solidify, with the result that the tubular elements 2, 3, 6 are connected to one another in one piece by fusion welding of their joining parts, which gives the catheter 1 shown in FIG. 2.
As shown in Fig. 2, the eartip 3 is welded by fusion to one of the opposite ends of the tube 2, while the connector 6 is welded by fusion to the other of the opposite ends of the tube 2. The joining parts of the catheter 1 thus finished must have sufficient welding resistance and tightness to liquids (air).
Welding resistance and liquid (air) tightness vary according to standard requirements for various types of medical devices, for example as shown in the following table.
1
BOARD
<EMI ID = 2.1>
<EMI ID = 3.1>
air are determined as follows.
(1) Welding resistance.
A weight, which is a function of standard requirements for the type of medical device, is suspended from the junction portion of such a device for 2 hours, and observations are made to detect a possible break in these junction portions. In fact, the weight applied to the junction of the blood dialysis circuit is approximately 1 kg, while that applied to the AVF catheter is approximately 4 kg. The welding resistance is also determined using a strograph with a traction speed of 100 mm / second.
(2) Air tightness.
An internal pressure, which is a function of the standard requirements for the type of medical device, is applied to the junction parts of such a device for 5 seconds and observations are made to detect any air leakage in these junction parts. .
The above-mentioned connection operation of the tubular elements is carried out by means of a connection device according to the invention, a first embodiment of which is shown in FIG. 3 is used to connect the eartip 3 and the tube 2 to each other.
The apparatus 10 according to the invention intended for connecting tubular elements is of a construction as shown in FIG. 3, in which a frame of the apparatus 10 consists of a base base 11, a vertical column 12, an upper arm 13 and a lower arm 14. The upper arm
13 carries a tube holder 15 intended to support the tube
2. The lower arm 14 carries a mandrel holder 14a to which a mandrel 16 intended to support the eartip 3 is fixed permanently or detachably. Below the mandrel holder 14a, there is, in order: a rotation device 17 intended to rotate a tubular element, a displacement device 18 intended to move the rotation device 17 vertically, this device 18 being mounted on the rotation device 17 and on the base base 11.
In the embodiment of the invention illustrated in FIG. 3, the tube holder 15 is of a suitable construction which allows it to tighten the tube 2 to prevent it from rotating and from moving axially.
The mandrel 16 may be of a construction as shown in FIG. 4, in which it is formed of a cylindrical element 21 pierced with a central bore 19 and provided with two external peripheral recesses 20 which receive the mandrel holder 14a of the lower arm 14 of the device 10 according to the invention. The mandrel holder 14a is made of a forked front end part of the lower arm 14 intended to prevent the mandrel 16, which has been adapted to it, from rotating relative to the mandrel holder 14a.
A hollow bush 23 is rotatably mounted by bearings 22 in the central through bore
19 of the mandrel 16. As shown in FIG. 4, the hollow socket 23 receives the ear tip 3 so that the ears 5 are arranged outside the socket. hollow 23 when the body of the end piece 3 is completely received in the hollow socket 23. A projection 24 is fixed in an upper part of the hollow socket 23. During the connection operation of the tube 2 and the end piece ears 3, the ear piece 3 attacks the hollow socket 23 at its projection 24 and is rotated by this projection 24. When another tubular element, for example the connector 6, is supported by the hollow socket 23 , it is engaged with the hollow socket 3 by means of an appropriate fixing device.
In the vicinity of an upper end of the hollow bush 23 is formed a peripheral groove 60 in which is inserted a support plate 61 by means of which the hollow bush 23 is mounted movable in rotation, but not in the axial direction, in the central bore 19 of the mandrel 16. The support plate 61 therefore prevents the hollow bush 23 from falling out of the central bore 19 of the mandrel 16.
On the lower end of the hollow sleeve 23 is mounted a bottom plate 25 on which a cleaning disc 27 is mounted by means of a mounting disc 26. The clutch disc 27 attacks another disc d clutch 32 of the rotation device 17 in order to make possible the rotation of the hollow sleeve 23 of the mandrel 16.
The rotation device 17 rotates the hollow socket 23 of the mandrel 16 and, consequently, the wing tip 3 received in this hollow socket
23. As shown in FIG. 5, the rotation device 17 comprises a housing 28 in which a motor 29 is mounted, a rotary shaft 29a of which is provided with a clutch / brake device 30 (hereinafter called E / F device 30). The E / F device 30 serves as a clutch to allow the operator to arbitrarily transmit the torque produced by the motor 29 to another rotary shaft 29a of the rotation device 17. The E / F device also serves as a brake for adjusting the engine torque 29.
The other rotary shaft 29a is connected to the clutch disc 32 via the mounting disc
31, so that the torque from the motor 39 is transmitted to the clutch disc 27 of the mandrel 16, then to the hollow sleeve 23 of the latter when the E / F device 30
<EMI ID = 4.1>
the torque of the motor 29 can naturally no longer be
<EMI ID = 5.1>
On the base base 11 of the apparatus 10 according to the invention intended to connect the tubular elements is mounted the displacement device 18 which moves the rotation device 17 vertically towards the mandrel 16 and from it. The displacement device 18 moves the rotation device 17 upwards so that a lower joining part of the tube 2 clamped by the tube holder
15 of the upper arm 13 is brought into contact with an upper junction part of the eartip 3 supported by the forked part 14a of the lower arm
15 or to the point that the first is engaged by insertion on the second so as to allow a fusion weld from one to the other.
At the end of this fusion welding, the tube 2 forms an integral part of the eartip 3 and forms a tubular assembly 2, 3 which is withdrawn from the hollow sleeve 23 of the mandrel 16 when the latter is moved downwards by the lower arm 14.
The movement device 18 of the rotation device can be of any construction allowing the rotation device 17 to carry out the above-mentioned vertical movement and, therefore, it can consist of a hydraulic cylinder, a mechanism with cam or similar mechanism.
In the embodiment described above of the apparatus 10 according to the invention, intended to connect the tubular elements and shown in FIGS. 3 to 5, the operator can supply the tube 2 and the eartip 3 to the device 10, manually or automatically. In addition, the actuation of the movement device 18 of the rotation device as well as the operation of mounting and dismounting the mandrel 16 in the apparatus 10 can also be carried out manually or automatically. However, with regard to the efficiency of the connection of the tubular elements, the apparatus 10 shown in FIGS. 3 to 5 is not satisfactory.
To improve the device 10 according to the invention in terms of its efficiency in connecting the tubular elements of the catheter, the Applicant has continued its research and has developed an improved device 40 for connecting the tubular elements of the catheter, this device 40 being shown in the perspective view of FIG. 6.
As clearly shown in FIG. 6, tube holders 41 of the device 40 correspond to the tube holder 15 of the device 10 of FIGS. 3 to 5 and are mounted on an outer periphery of an upper rotating disc 42, at predetermined intervals. A lower rotary disc 44, similar to the upper rotary disc 42, is connected to this upper disc
42 by a shaft 43 and is provided with mandrel holders 45 for carrying the mandrels 16. The mandrel holders 45 are provided in the lower rotary disc 44 at locations corresponding to those of the tube holders 41 of the upper rotary disc 42. These rotary discs 42,
44 are driven in rotation and step by step by a suitable drive device (not shown) via the shaft 43, in the direction of an arrow 46 in FIG. 6.
Around these rotary discs 42, 44 are provided various work stations which are arranged sequentially in the direction of rotation of the discs
42, 44 and which will be described below?
In Fig. 6, in station "A", the tube 2 is securely clamped in the tube holder 41 of the upper rotating disc 42, so that the tube 2 can neither rotate nor move axially relative to the tube holder 41.
In item "B" shown in FIG. 6, the mandrel 16 intended to support the eartip 3 is adapted to the mandrel holder 45 of the lower rotary disc 44 in the manner illustrated in FIG. 7. As clearly shown in FIG. 7, the mandrel 16 is clamped between endless conveyor belts 48, at its opposite sides, these belts 48 passing around pulleys 47. As shown in FIG. 8, the conveyor belts 48 are received in the recesses 20 of the cylindrical element 21 of the mandrel 16 in order to.
transfer this mandrel 16. When the mandrel 16 reaches the end positions of the conveyor belts 18, as illustrated in FIG. 7, it is detached from the conveyor belts 48 and is pushed into a passage 64 by the conveyor belts 48. The mandrel 16 thus pushed into the passage 64 is then pushed back sequentially by pushers 62 and 63 in the direction of the arrows indicated on Fig. 7 so as to be. finally engaged in one of the mandrel holders 45 of the lower rotary disc 44, the mandrel 16 thus being fixed to the mandrel holder 45, as in FIG. 7.
The ear tip 3 is received in the hollow socket 23 of the mandrel 16 in the station "C" when the mandrel 16 is transferred by the conveyor belts
48 as shown in FIG. 8.
When the mandrel 16 which has received the ear tip 3 reaches the position "D", a suitable lubricant is applied to the ear tip 3 supported by the mandrel 16. This application of the lubricant to the ear tip 3 n is not necessarily required and, therefore, it can be omitted if it is not necessary.
In item "B" shown in FIG. 6, the mandrel 16 which received the eartip 3, after application of lubricant or without lubricant, is adapted to the mandrel holder 45 of the lower rotary disc
44 and is transferred to the next station "E" in which the rotation device 17 and its displacement device 18 are arranged below a position to which the mandrel 16 is transferred by rotation of the lower rotary disc 44 when the mandrel holder reaches position "E".
In item "E", as described above with reference to Figs. 4 and 5, the rotation device 17 is displaced, vertically upwards by its displacement device 18 so as to attack the mandrel 16, this mandrel 16 thus being moved vertically upward to make possible the bringing into contact of the eartip 3 supported by the mandrel 16 with the tube 2 tightened in the tube holder 41 of the upper rotary disc 43 or the engagement by insertion of the endpiece 3 in the tube 2. The mandrel 16 is then driven in rotation by the rotation device 17 in order to rotate the eartip 3 relative to the tube 2 and the eartip 3 is thus welded by fusion to the tube 2 in the same manner as that described in connection with the apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 3.
In the item "F" shown in FIG. 6, the mandrel 16 has already been moved downwards, so that the tube 2 and the eartip 3 thus welded by fusion, that is to say the tubular assembly 2, 3, thus produced, is suspended from the tube holder 41 of the upper rotary disc 42. This tubular assembly 2, 3 is transferred to the next station when it is released from the tube holder 41 of the upper rotary disc 42.
In the item "G" shown in Figs. 6 and 9, a bent lever 50 is mounted on a pivot 49 in the vicinity of the lower rotary disc 44 and comprises arms 50a and 50b. One end of the arm 50a of the bent lever 50 is articulated to a rod 52 of a pneumatic cylinder 51. The other arm 50b of the bent lever 50 is arranged in such a way that it can be inserted between the mandrel 16 which has been mounted on the mandrel holder 45 and the lower rotary disc 44. In the station "G", the mandrel 16 is ejected from the mandrel holder 45 of the lower rotary disc 44 when the pneumatic cylinder 51 is actuated to retract its rod 52. When the rod 52 of the jack is thus retracted, the arms 5Qa and 50b of the bent lever 50 pivot in the
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direction opposite to that of the clock hands when the actuator rod 52 intervenes, as shown in FIG. 9, so that the arm 50b of the bent lever 50 releases the mandrel 16 from the mandrel holder 45 from the lower rotary disc 44.
The mandrel 16 thus released enters a passage 53 and is pushed back in contact with the conveyor belts 43 as shown in FIG. 6 by means of a pusher 54 driven by a suitable drive device (not shown). The mandrel 16 thus engaged with the conveyor belts 48 is then transferred to station "B" by the conveyor belts 48.
The foregoing explanation has been given with reference to a device for connecting the two tubular elements. However, one or the other of the tubular elements can be an element which has a female part fitting onto the other element
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than an end cap.
The concrete action of the apparatus according to the invention for the connection of tubular elements for medical use and similar elements will now be
<EMI ID = 7.1>
The upper and lower rotary discs 42 and 44 are driven in stepwise rotation and in synchronism. The upper rotating disc 42 carries the tube holders 41 at predetermined intervals, while the lower rotating disc 44 carries the spindle carriers 45 at the same intervals as those of the tube holders 41, so that the positions of the mandrel holders
45 and those of the tube holders 41 correspond.
In operation, in station "A", the tube 2 is clamped by the tube holder 41 of the upper rotating disc 42.
When the tube holder 41 clamping the tube 2 reaches the station "B", as shown in Figs. 7 and 8, the mandrel 16 which has been transferred by the conveyor belts 48 enters the passage 64 and is then pushed back into mounting contact with the chuck carriers 45 of the lower rotary disc 44 by means of the pushers 62, 63.
The mandrel 16 thus driven back has already received the ear tip 3 in its hollow socket 23 in the station "C" shown in FIG. 1 and is transferred to the next station "D", in which lubricant is applied if necessary to the eartip 3.
When the mandrel 16 is installed on the mandrel holder 45 of the lower rotary disc 44, the upper rotary disc 42 and the lower rotary disc 44 are rotated so as to transfer the wing tip 3 supported by the mandrel 16 and the tube 2 supported by the tube holder 41 to the next station "E" in which, as described with reference to Figs. 4 and 5, the tube 2 supported by the tube holder 41 or the upper rotary disc 42 is welded by fusion to the eartip 3 supported by the mandrel 16 mounted on the mandrel holder 45 of the lower rotary disc 44 under the influence of the friction heat produced by the rotational movement of the eartip 3 relative to the tube 2.
In station "E", in particular, the torque produced by the motor 29, which rotates without interruption, is transmitted to the clutch disc 32 of the rotation device 17 by engagement of the E / F device 30. Under these conditions, the rotation device 17 is moved vertically upwards of a block using displacement device 18, which allows the clutch disc 32 which is rotated to come into contact with the clutch disc 27 of the mandrel 16, so that the hollow bush 23 of the mandrel 16 is rotated by the motor 29. However, at this time, the eartip 3 supported by the hollow bush 23 of the mandrel 16 is also driven in rotation by the motor 29 at the same time as the hollow socket 23 following the engagement of the ear 5 of the eartip 3 with the projection 24 of the hollow socket 23.
Under these circumstances, the rotation device 17 and the mandrel 16 continue to move upward so as to bring the eartip 3 supported in the hollow socket 23 of the mandrel 16, in contact with the tube 2 clamped by the door. -tube 41 of the upper rotating disc 42 or to bring the eartip 3 into the insertion position in the tube 2 if necessary as described above. Under these conditions, the eartip 3 is rotated relative to the tube 2 in order to produce friction heat between them, so that they both melt under the influence of this friction heat and that they are thus welded by fusion to each other, after cooling.
In particular, when the wing tip 3 has been rotated relative to the tube 2 with which it has been brought into contact for a predetermined period, the E / F device 30 of the rotation device 17 is triggered to interrupt the rotation drive by the motor 29 of the eartip 3 supported in the hollow socket 23 of the mandrel 16, so that the relative rotation of the eartip 3 and the tube 2 ceases.
However, in station "F", the ear tip 3 and the tube 2 heated by the friction heat are rapidly cooled in order to solidify their molten parts, which makes possible the fusion welding of the ear tip 3 to the tube 2 to form a tubular assembly in one piece 2, 3.
At the end of the formation of the tubular assembly 2, 3, the movement device 18 of the rotation device moves the rotation device 17 vertically downward so as to return the rotation device 17 and the mandrel 16 to their initial positions . At this time, the tubular assembly 2, 3 thus formed remains in the tube holder 41 to allow the mandrel 16 to descend alone, because the tube 2 of the assembly 2, 3 is still clamped by the tube holder- 41. However, in the station "F", the tubular assembly 2, 3 is suspended from the tube holder 41 of the upper rotary disc 42.
The tubular assembly 2, 3 is then transferred to the next station "G".
In the item "G" shown in FIG. 6, the mandrel 16, which has been released from the eartip 3 in the station "F", attacks the arm 50b of the bent lever
50, as shown in FIG. 9. Under these conditions, the pneumatic cylinder 51 is actuated to pivot the bent lever 50 in the opposite direction to that of the needles of the watch in FIG. 9 around the pivot
49, so that the mandrel 16 is ejected from the mandrel holder 45 from the lower rotary disc 44 by means of the arm 50b of the bent lever 50 ..
The mandrel thus ejected is moved by the arm 50b of the bent lever 50 in order to enter the passage 53 as shown in FIG. 9 and as already described above. The mandrel 16 is then pushed back by the pusher 54 in contact with the conveyor belts of the endless tube 48, so that it is returned
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In the apparatus according to the invention for connecting the tubular elements, the junction parts of the tubular elements are melted under the effect of the friction heat produced between them by the relative rotational movement of the tubular elements to be connected so as to be fusion welded to each other without the use of a solvent or adhesive. Consequently, in any set of tubular elements assembled by the apparatus according to the invention, there is no risk of being confronted with the difficulties resulting from the use of the solvent or of the adhesive.
In the apparatus according to the invention for connecting tubular elements, at least one of the tubular elements to be connected is rotated relative to the other, while these elements are brought into simple contact or into contact with insertion, so that the first element is
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according to the invention is of a very simple construction and a very easy implementation, so that the operator does not have to be specialized at all.
In addition, in the apparatus according to the invention, since the operations of feeding the tubular elements and the operations of fusion welding of these elements can be carried out automatically, it is possible to efficiently connect the tubular elements. hoses which tend to be difficult to handle during their connection operation.
CLAIMS
1.- Apparatus for connecting tubular elements, characterized in that it comprises:
first support means (13) for supporting a first tubular member (2);
second support means (14) for supporting a second tubular element (3) to be connected to the first
(2), and
a rotation-transfer device (16) for connecting the first tubular element (2) and the second tubular element (3, 6), while they are rotated relative to each other, the rotation-transfer (16) being engaged with at least one of the first and second support means (13, 14) to rotate at least one of the tubular elements
(2, 3 or 6) relative to each other, while said support means is transferred by the rotary transfer device (16) so as to be brought into contact with the other of the two support means.