EP4601865A1 - Vorrichtung und verfahren zum verbinden von schläuchen aus kunststoff - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum verbinden von schläuchen aus kunststoff

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EP4601865A1
EP4601865A1 EP23817695.2A EP23817695A EP4601865A1 EP 4601865 A1 EP4601865 A1 EP 4601865A1 EP 23817695 A EP23817695 A EP 23817695A EP 4601865 A1 EP4601865 A1 EP 4601865A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hoses
clamp
tube
clamps
designed
Prior art date
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Pending
Application number
EP23817695.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Jentsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lmb Soft Doo Nis
Original Assignee
Lmb Soft Doo Nis
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Filing date
Publication date
Application filed by Lmb Soft Doo Nis filed Critical Lmb Soft Doo Nis
Publication of EP4601865A1 publication Critical patent/EP4601865A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B29L2023/00—Tubular articles
    • B29L2023/005—Hoses, i.e. flexible
    • B29L2023/007—Medical tubes other than catheters

Definitions

  • the present disclosure relates to a device and a method for connecting plastic tubes, in particular tubes connected to blood bags.
  • US 2020 / 0 047 423 A1 discloses a device that uses a so-called wafer, which is previously heated to approximately 300 °C by supplying electrical energy, to first separate two blood bag tubes to be connected. Due to the heating of the wafer, the two tubes to be connected are melted at their respective separation points. The melted ends of the tube sections to be connected are then brought together in order to connect the tubes to one another.
  • the disadvantage of this technology is that the wafers are expensive due to the conductor track introduced into them and have to be disposed of after a connection process due to the high heating and the subsequent cooling process. As a result, a connection process is associated with high costs and material usage.
  • EP 4 035 723 A1 attempts to reduce the costs of a bonding process by replacing the wafer with a cutting element that is heated by bringing it into contact with a heating arrangement. This approach can indeed reduce the costs of a bonding process. However, it is also necessary to dispose of the cutting element after the separation process, so that a bonding process still involves costs and material usage.
  • a device for connecting plastic tubes, in particular tubes connected to blood bags has a first clamp and a second clamp, each of which has two opposing jaws for clamping off a first tube and a second tube.
  • the clamps can be used to clamp off the tubes and the tubes can also be connected when the tubes are carrying fluid.
  • the device further comprises a first separating unit and a second separating unit, each of which comprises an anvil and a blade for separating the first and second tubes at a respective separation point.
  • a first separating unit and a second separating unit each of which comprises an anvil and a blade for separating the first and second tubes at a respective separation point.
  • the device also has a movement unit which is designed to move at least one of the clamps, first clamp or second clamp, such that ends of the first and second hoses which are clamped and severed in the clamps can be brought into axial alignment and then into contact or abutment. As a result, the severed ends of the hoses to be connected which are clamped in the clamps can be brought into contact and thereby joined together.
  • the jaws of the first and second clamps and/or the anvil and the blade of the first and second separating units are designed as electrodes.
  • the electrodes can be exposed to high frequency energy in order to melt the first and second hoses in the area of the separation point before and/or during separation of the hoses.
  • melted means that the hoses 10, 12 made of plastic, in particular PVC, have already softened to such an extent that they melt together when they come into contact and are connected to one another in a cooled state.
  • the closed electrodes with the tube arranged between them as a dielectric thus form a capacitor. By applying high frequency energy to the capacitor, an electric field is generated between the electrodes and the tube is heated to such an extent that it melts.
  • the first and second tubes can be separated in a simple manner.
  • the jaws of the first or second clamp can be designed as electrodes.
  • the first and second separating units are arranged adjacent to the first or second clamp, so that a separation point of the first and second hoses is still sufficiently melted during separation.
  • the anvil and the blade of the first and second separating units can also be designed as electrodes in order to melt the separation point of the hose.
  • both the jaws and the anvil and the blade are designed as electrodes in order to be exposed to high-frequency energy.
  • the movement unit is designed to bring the clamped and severed ends of the first and second hoses into contact in a melted state. As a result, the severed and clamped ends of the first and second hoses are joined together with a precise fit, so that after the hoses have cooled down, a connection is established between the first and second hoses.
  • clamps, the separation units and the movement unit can each be driven by an electric motor.
  • simple control of the individual components can be implemented, e.g. by controlling them using a control unit such as a microcontroller.
  • the high frequency energy has a frequency between 25 and 45 MHz.
  • This frequency range is particularly suitable for melting using high frequency energy.
  • a frequency of 40.68 MHz ⁇ 5 kHz has proven particularly advantageous for melting blood bag tubes.
  • the blades each have a width transverse to the axial direction of the first and second hoses that corresponds to at least one diameter of the first and second hoses. Consequently, the hoses can be separated reliably and completely.
  • the device according to the disclosure can have a high-frequency generator that is designed to apply high-frequency energy to the electrodes.
  • the high-frequency generator can have a coil for this purpose, so that an oscillating circuit is formed together with the capacitor formed by the electrodes. Alternatively, the coil can also be arranged in the device connected to the electrodes.
  • the high-frequency generator can be connected to the electrodes in particular by means of a coaxial cable. In the event that both the jaws and the blade and the anvil can be applied with high-frequency energy, the high-frequency generator can have several outputs or several high-frequency generators can be used. It is also conceivable that different frequencies are used for the jaws and for the blade and the anvil.
  • the high-frequency generator is particularly preferably communicatively connected to a control unit of the device, so that the application of high-frequency energy to the electrodes can be appropriately controlled.
  • the jaws of the first and second clamps can be designed as electrodes and can be subjected to high frequency energy by the high frequency generator.
  • the high frequency generator can then be designed to apply high frequency energy to the jaws of the first and second clamps, respectively, before and/or while the clamped and severed ends of the first and second hoses are brought into contact. Consequently, the severed ends of the hoses, which are still held in the clamp, can be subjected to high frequency energy again so that they are melted again. In this way, a reliable and secure connection of the two hoses can be achieved.
  • the movement device can be designed to interrupt the bringing of the clamped and severed ends into contact before and/or during the clamped and severed ends are brought into contact. Consequently, high frequency energy can be applied again to the jaws of the clamps in order to melt the severed ends clamped in the clamps for a sufficient time so that a reliable connection of the two hoses is obtained.
  • the first and second clamps are designed to continue to clamp the ends after the severed ends have been brought into contact and cooled.
  • the movement unit can be designed to move the closed clamps away from one another in an axial direction of the hoses. This procedure ensures that the connection point between the connected hoses is opened so that fluid can flow reliably.
  • the connection point can be checked for its tensile strength.
  • the movement unit can preferably have two platforms that are arranged parallel to one another in a plane. At least one of the platforms can be movable in the plane.
  • the first clamp and the second separating unit can then be arranged on a first platform and the second clamp and the first separating unit can be arranged on a second platform. Consequently, the two clamps can be moved towards one another by means of a simple construction in order to bring the two severed and clamped ends of the first hose and the second hose into axial alignment and then into contact.
  • the blades can each have a straight section that is parallel to an abutment surface of the anvil.
  • the design of the blade as an electrode can be improved.
  • the hose section to be severed that is not clamped in the clamp can be welded, so that the separation and thus also the connection of fluid-carrying hoses is possible.
  • the blades each have an inclined section that is angled away from the clamp. This results in even more reliable welding of the hose section to be severed.
  • the jaws in a closed state can each form projections around the hose clamped therein in a direction in which the clamped and severed ends of the hoses are to be brought into contact.
  • the projections therefore act as a stamp around the clamped hose.
  • an abutment surface of the anvil and a clamping surface of one of the jaws can be aligned during the separation of the first and second hoses in relation to the hose to be separated, i.e. an axial direction of the hose. Since the hose is melted in the area of the separation point during the separation, it can be damaged by even a slight bend, so that an interior of the hose is contaminated. By arranging the abutment surface of the anvil and the clamping surface of one of the jaws, which is arranged on the side of the anvil, in alignment, this damage and the associated contamination can be prevented. Consequently, a sterile connection of the two hoses can be ensured even more reliably in this way.
  • a first and a second guide unit are provided for guiding the first and the second hose.
  • the hoses are properly guided to the clamps and the separating units without being twisted or kinked or arranged in any other disadvantageous manner.
  • the holding units can be formed by two shelves or by pins or hooks on which blood bags can be hung. This can prevent the blood bags from being accidentally dropped.
  • the device can have a cover, which is in particular transparent, and a sensor which is designed to detect a closed state of the cover.
  • a connection of the first and second hoses can then only be carried out if the sensor detects a closed state of the cover. Consequently, contamination of the hoses to be connected is reliably prevented and an operator of the device is protected from carelessly reaching into the moving components of the device.
  • a connection process can also be monitored by the operator through a transparent cover.
  • the device can advantageously have an input unit for detecting a type of hoses to be connected and/or an operator of the device.
  • the input unit can be formed in a variety of ways, e.g. by a keyboard, a touchscreen, a barcode or QR code reader, an RFID scanner or a fingerprint scanner. Consequently, the electrodes can be exposed to high frequency energy according to the hoses to be connected so that proper melting is achieved. In addition, the person who carried out a connection process can be documented.
  • a method for connecting plastic tubes, in particular tubes connected to blood bags firstly comprises a step for clamping a first tube and a second tube in a first clamp and a second clamp, each of which has two opposing jaws.
  • the tubes can be clamped off by the clamps and the tubes can also be connected when the tubes are in a fluid-carrying state.
  • the method further comprises a step of separating the first and second tubes at a respective separation point by means of a first separation unit and a second separation unit, each of which has an anvil and a blade. By using the anvil and blade, the two tubes can be separated without having to be fixed by means of a second clamp.
  • the method includes a step of moving at least one of the clamps, the first clamp or the second clamp, so that ends of the first and second hoses clamped and severed in the clamps are brought into axial alignment and then into abutment. Consequently, the severed ends of the hoses to be connected clamped in the clamps can be brought into abutment and joined together.
  • a step is carried out to apply high-frequency energy to the jaws of the first and second clamps and/or the anvil and the blade of the first and second separation units, which are designed as electrodes, in order to melt the first and second tubes in the region of the separation point.
  • the jaws of the first and second clamps and/or the anvil and the blade thus act as capacitor plates and the tube located therein as a dielectric. Consequently, the tube is melted by applying high-frequency energy, so that proper and sterile separation is achieved. It is therefore not necessary to heat the separation unit and in particular the blade itself, so that, in contrast to the prior art, it does not have to be disposed of after separation.
  • the method can comprise a step for providing a blood bag connected to the first tube before clamping off the first tube, and a step for providing a blood bag connected to the second tube before clamping off the first tube or at least before clamping off the second tube.
  • the blood bags can be held by a holding unit so that the method can be carried out in an appropriately reliable manner.
  • At least one of the tubes, the first tube or the second tube can be connected to a branch piece or a Y-branch, to which the first or the second blood bag and a further blood bag are connected via respective tubes.
  • a blood bag for taking blood from a blood donor with just one tube and a needle attached to it.
  • the tube of the blood bag, which has the separated blood components can then be separated from the needle and connected to a tube to which at least two further blood bags are connected via respective tubes via a branch piece.
  • Two of the blood components e.g. plasma and buffy coat, can then be transferred from the original blood bag to the other blood bags. This procedure avoids plastic waste that is generated when a blood sample is unusable or is not subsequently released by the donor.
  • hoses 10, 12 melts it if sufficient heat is supplied.
  • the hoses 10, 12 can then be separated in a simple manner and then brought into contact in a melted state. It should be noted that melted means that the tubes 10, 12 made of plastic, in particular PVC, have already softened to such an extent that they melt together when they come into contact and are connected to one another in a cooled state.
  • a connection process is started by the control unit of the device.
  • a connection process using the device 1 described above for connecting plastic tubes 10, 12 is described below with reference to Figures 4 to 11.
  • the clamps 14, 16 are first closed and the first and second hoses 10, 12 are clamped off so that fluid flow is interrupted.
  • the separation units 26, 28 are still open in Fig. 4.
  • the jaw 18 and the anvil 30 can preferably be arranged before the cutting process such that an inner surface of the jaw 18 and an abutment surface 52 of the anvil 30 are arranged in alignment with respect to an axial direction of the hose 10 (see alignment line F1 in Fig. 5). This can prevent kinking during the cutting process so that the hose 10 is not damaged in a melted state.
  • the jaw 24 and the anvil 34 can be arranged such that an inner surface of the jaw 24 and an abutment surface 54 of the anvil 34 are arranged in alignment with respect to an axial direction of the hose 12 (see alignment line F2 in Fig. 5).
  • the first and second separating units 26 and 28 are then also closed.
  • the hoses 10 and 12 are then heated in the area of a separating point where they are to be separated. The heating takes place, as described above, by applying high-frequency energy to the terminals 14 and 16 or to the separating units 26 and 28. Alternatively, high-frequency energy can also be applied to the terminals 14, 16 and the separating units 26, 28.
  • the blades 32 and 36 preferably have a straight section 56 and 60, respectively, which are parallel to the abutment surfaces 52 and 54, respectively. Accordingly, the blades 32, 36 can be suitably designed as electrodes in order to adequately heat the tubes 10, 12 arranged in the separating units 26, 28.
  • the blades 32 and 36 can each have an inclined section. section 58 and 62 respectively.
  • the inclined sections 58, 62 are inclined away from the clamps 14 and 16, ie in the direction of the distal ends of the hoses 10, 12.
  • the device 1 is thus suitable for connecting two fluid-carrying hoses 10, 12.
  • the clamps 14, 16 and the separation units 26, 28 are spatially separated from one another by moving the first and second platforms 40 and 42 of the movement unit 38 away from one another in the axial direction of the hoses 10, 12, as shown in Fig. 7. It should be noted that this can be done by moving at least one of the platforms 40 or 42 or by moving both platforms 40 and 42. Preferably, the separation units 26 and 28 are also closed during this process, so that proper separation of the hoses 10, 12 is ensured.
  • one of the platforms 40 or 42 or both platforms 40 and 42 are moved transversely to the axial direction of the tubes 10, 12 in order to bring the two severed ends of the tubes 10, 12 clamped in the clamps 14, 16 into axial alignment.
  • this process can be carried out in a simple manner since the movement unit 38 has the first platform 40 and the second platform 42 and the first clamp 14 and the second separation unit 28 are arranged on the first platform 40 and the second clamp 16 and the first separation unit 26 on the second platform 42.
  • the two tubes 10, 12 are arranged antiparallel with their flow direction from a blood bag to an outlet of the tubes 10, 12. Consequently, the tubes can be brought into axial alignment by simply sliding them in a direction transverse to the axial direction of the tubes 10, 12.
  • the jaws 18, 20, 22, 24 of the clamps 14, 16 can be designed as electrodes and can therefore be subjected to high-frequency energy again before and/or during the connection, so that the ends of the hoses 10, 12 clamped and severed in the clamps 14, 16 are melted again.
  • the movement device 38 can be designed such that it interrupts the connection of the clamped and severed ends. Consequently, high-frequency energy can be applied to the clamps 14, 16 for an appropriate time so that the severed ends of the two hoses 10, 12 are sufficiently melted. Consequently, a proper connection between the two hoses 10, 12 is ensured even more reliably.
  • Fig. 10 shows the bringing into contact of the two severed and clamped ends of the hoses 10, 12.
  • the clamps 14, 16 in a closed state form projections 64, 66 around the clamped and severed ends of the hoses 10, 12 in a direction in which the ends are to be brought into contact.
  • the projections 64, 66 can be cylindrical or cuboid-shaped and function as a stamp to ensure that the severed and melted ends are reliably brought into contact.
  • the two clamps 14, 16 can be moved apart in a closed state in the axial direction of the hoses 10, 12 (not shown in the figures). In this way, a connection of the two hoses 10, 12 can be tested for its tensile strength. In addition, a connection point 64 (see Fig. 10) is opened by this movement apart, so that a fluid flow between the two hoses 10, 12 is possible.
  • the device 1 for connecting plastic hoses according to the present disclosure is capable of connecting two hoses 10, 12 together. without producing wear material. As a result, the running costs for a joining process can also be significantly reduced.
  • the first tube 10 When carrying out the connection process, it is particularly preferred for the first tube 10 to be connected at one end to a blood bag containing blood from a blood donor. The other end of the tube 10 is then connected to a needle used to take the blood from the blood donor.
  • the second tube 12 is connected to a branch piece or a Y-branch to which at least two further blood bags, so-called satellite bags, are connected.
  • the blood sample After the blood sample has been tested for usability and found to be suitable, it can be separated into its blood components, for example by centrifugation.
  • the tube 10 can then be separated from the needle and connected to the tube 12. Two of the blood components, e.g. plasma and buffy coat, can then be transferred from the original blood bag to the other blood bags. This procedure avoids plastic waste that is generated when a blood sample that has been taken turns out to be unusable or is subsequently not released by the donor.
  • the blood donation process is made much easier because a blood donor or blood donation staff has to handle less material.
  • the present disclosure has been described with respect to tubes 10, 12 connected to blood bags.
  • the disclosure is also applicable to other tubes that can be heated by means of high frequency.
  • the disclosure can also be used in other fields, eg pharmacy, chemistry and biology.

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Verbinden von Schläuchen (10, 12) aus Kunststoff, insbesondere von mit Blutbeuteln verbundenen Schläuchen, weist auf: eine erste Klemme (14) und eine zweiten Klemme (16), die jeweils zwei gegenüberliegende Backen (18, 20, 22, 24) aufweisen, um einen ersten Schlauch (10) und einen zweiten Schlauch (12) abzuklemmen; eine erste Trenneinheit (26) und eine zweite Trenneinheit (28), die jeweils einen Amboss (30, 34) und eine Klinge (32, 36) aufweisen, um den ersten und den zweiten Schlauch (10, 12) an einer jeweiligen Trennstelle zu trennen; und eine Bewegungseinheit (38), die ausgebildet ist, um mindestens eine der Klemmen, erste Klemme (14) oder zweite Klemme (16), so zu bewegen, dass in den Klemmen abgeklemmte und abgetrennte Enden des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) in axiale Übereinstimmung und anschließend in Anlage bringbar sind. Die Backen (18, 20, 22, 24) der ersten und der zweiten Klemme (14, 16) und/oder der Amboss (30, 34) und die Klinge (32, 36) der ersten und der zweiten Trenneinheit (26, 28) sind als Elektroden ausgebildet, die mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar sind, um den ersten und zweiten Schlauch (10, 12) im Bereich der Trennstelle vor und/oder während eines Trennens der Schläuche (10, 12) anzuschmelzen. Die Bewegungseinheit (38) ist ausgebildet, um die abgeklemmten und abgetrennten Enden des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) in einem angeschmolzenen Zustand in Anlage zu bringen.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden von Schläuchen aus Kunststoff
Die vorliegende Offenbarung betriff eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden von Schläuchen aus Kunststoff, insbesondere von mit Blutbeuteln verbundenen Schläuchen.
US 2020 / 0 047 423 A1 offenbart eine Vorrichtung, die einen sog. Wafer, der vorhergehend durch Zufuhr von elektrischer Energie auf ca. 300 °C erwärmt wird, verwendet, um zunächst zwei zu verbindende Blutbeutelschläuche zu trennen. Aufgrund der Erwärmung des Wafers werden die beiden zu verbindenden Schläuche an ihren jeweiligen Trennstellen angeschmolzen. Die angeschmolzenen Enden der zu verbindenden Schlauchabschnitte werden anschließend zusammengeführt, um dadurch die Schläuche miteinander zu verbinden. Nachteilig bei dieser Technik ist, dass die Wafer aufgrund der darin eingebrachten Leiterbahn teuer und nach einem Verbindungsvorgang aufgrund der hohen Erwärmung und des darauffolgenden Abkühlvorgangs zu entsorgen sind. Demzufolge ist ein Verbindungsvorgang mit hohem Kosten- und Matenaleinsatz verbunden.
Die EP 4 035 723 A1 versucht die Kosten für einen Verbindungsvorgang dadurch zu reduzieren, dass der Wafer durch ein Schneidelement ersetzt wird, das erwärmt wird, indem es mit einer Erwärmungsanordnung in Berührung gebracht wird. Durch dieses Vorgehen können zwar die Kosten für einen Verbindungsvorgang reduziert werden. Jedoch ist es ebenfalls erforderlich, das Schneidelement nach dem Trennvorgang zu entsorgen, so dass ein Verbindungsvorgang weiterhin mit Kosten- und Materialeinsatz verbunden ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Verbinden von Schläuchen aus Kunststoff, insbesondere von mit Blutbeuteln verbundenen Schläuchen, bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Eine Vorrichtung zum Verbinden von Schläuchen aus Kunststoff, insbesondere von mit Blutbeuteln verbundenen Schläuchen, weist eine erste Klemme und eine zweite Klemme, die jeweils zwei gegenüberliegende Backen aufweisen, um einen ersten Schlauch und einen zweiten Schlauch abzuklemmen. Durch die Klemmen können die Schläuche abgeklemmt werden und ein Verbinden der Schläuche ist auch in einem fluidführenden Zustand der Schläuche ausführbar.
Die Vorrichtung weist ferner eine erste Trenneinheit und eine zweite Trenneinheit auf, die jeweils einen Amboss und eine Klinge aufweisen, um den ersten und den zweiten Schlauch an einer jeweiligen Trennstelle zu trennen. Durch Verwendung von Amboss und Klinge können die beiden Schläuche getrennt werden, ohne dass sie mittels einer zusätzlichen Klemme fixiert werden müssen.
Die Vorrichtung weist außerdem eine Bewegungseinheit auf, die ausgebildet ist, um mindestens eine der Klemmen, erste Klemme oder zweite Klemme, so zu bewegen, dass in den Klemmen abgeklemmte und abgetrennte Enden des ersten und des zweiten Schlauchs in axiale Übereinstimmung und anschließend in Anlage oder in Kontakt bringbar sind. Demzufolge können die abgetrennten und in den Klemmen eingeklemmten Enden der zu verbindenden Schläuche in Anlage gebracht und dadurch zusammengefügt werden.
Die Backen der ersten und der zweiten Klemme und/oder der Amboss und die Klinge der ersten und der zweiten Trenneinheit sind als Elektroden ausgebildet. Die Elektroden sind mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar, um den ersten und zweiten Schlauch im Bereich der Trennstelle vor und/oder während eines Trennens der Schläuche anzuschmelzen. Es ist anzumerken, dass mit angeschmolzen gemeint ist, dass die Schläuche 10, 12 aus Kunststoff, insbesondere PVC, bereits soweit erweicht sind, dass sie bei Berührung miteinander verschmelzen und in einem abgekühlten Zustand miteinander verbunden sind. Die geschlossenen Elektroden mit dem dazwischen angeordneten Schlauch als Dielektrikum bilden somit einen Kondensator. Durch Anlegen von Hochfrequenzenergie an den Kondensator wird ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden erzeugt und der Schlauch wird derart erwärmt, dass er angeschmolzen ist. Demzufolge ist ein Trennvorgang des ersten und es zweiten Schlauchs auf einfache Weise durchführbar.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung können dabei die Backen der ersten oder der zweiten Klemme als Elektroden ausgebildet sein. In diesem Fall sind die erste und die zweite Trenneinheit benachbart zur ersten bzw. zweiten Klemme angeordnet, so dass eine Trennstelle des ersten und des zweiten Schlauchs beim Trennen noch ausreichend angeschmolzen ist. Alternativ können auch der Ambos und die Klinge der ersten und der zweiten Trenneinheit als Elektroden ausgebildet sein, um die Trennstelle des Schlauchs anzuschmelzen. Es ist aber auch denkbar, dass sowohl die Backen als auch der Amboss und die Klinge als Elektroden ausgebildet sind, um mit Hochfrequenzenergie beaufschlagt zu werden.
Die Bewegungseinheit ist ausgebildet, um die abgeklemmten und abgetrennten Enden des ersten und des zweiten Schlauchs in einem angeschmolzenen Zustand in Anlage zu bringen. Demzufolge werden die abgetrennten und abgeklemmten Enden des ersten und des zweiten Schlauchs passgenau aneinandergefügt, so dass nach einem Abkühlen der Schläuche eine Verbindung zwischen dem ersten und den zweiten Schlauch hergestellt ist.
Mit Vorteil sind die Klemmen, die Trenneinheiten und die Bewegungseinheit jeweils elektromotorisch antreibbar. Demzufolge ist eine einfache Steuerung der einzelnen Komponenten z.B. durch Ansteuerung mittels einer Steuereinheit, wie etwa eines Mikrocontrollers, implementierbar.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Hochfrequenzenergie eine Frequenz zwischen 25 und 45 MHz aufweist. Dieser Frequenzbereich ist besonders geeignet zum Anschmelzen mittels Hochfrequenzenergie. Für medizinische Anwendungen hat sich insbesondere eine Frequenz von 40,68 MHz ± 5 kHz zum Anschmelzen von Blutbeutelschläuchen als vorteilhaft erwiesen. Bevorzugt weisen die Klingen jeweils eine Breite quer zu der axialen Richtung des ersten und des zweiten Schlauchs auf, die mindestens einem Durchmesser des ersten und des zweiten Schlauchs entspricht. Demzufolge können die Schläuche zuverlässig und vollständig getrennt werden.
Gemäß einem Aspekt kann die offenbarungsgemäße Vorrichtung einen Hochfrequenzgenerator aufweisen, der ausgebildet ist, die Elektroden mit Hochfrequenzenergie zu beaufschlagen. Der Hochfrequenzgenerator kann dazu eine Spule aufweisen, so dass zusammen mit dem durch die Elektroden gebildeten Kondensator ein Schwingkreis gebildet wird. Alternativ kann die Spule auch mit den Elektroden verbunden in der Vorrichtung angeordnet sein. Der Hochfrequenzgenerator kann insbesondere mittels eines Koaxialkabels mit den Elektroden verbindbar sein. Für den Fall, dass sowohl die Backen, als auch die Klinge und der Amboss mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar sind, kann der Hochfrequenzgenerator mehrere Ausgänge aufweisen oder es können mehrere Hochfrequenzgeneratoren verwendet werden. Es ist auch denkbar, dass für die Backen und für die Klinge und den Amboss unterschiedliche Frequenzen verwendet werden. Besonders bevorzugt ist der Hochfrequenzgenerator mit einer Steuereinheit der Vorrichtung kommunikativ verbunden, so dass eine Beaufschlagung der Elektroden mit Hochfrequenzenergie angemessen steuerbar ist.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Offenbarung können die Backen der ersten und der zweiten Klemme als Elektroden ausgebildet sein und von dem Hochfrequenzgenerator mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar sein. Der Hochfrequenzgenerator kann dann so ausgebildet sein, um, jeweils Hochfrequenzenergie an die Backen der ersten und der zweiten Klemme anzulegen, bevor und/oder während die abgeklemmten und abgetrennte Enden des ersten und zweiten Schlauchs in Anlage gebracht werden. Demzufolge sind die abgetrennten Enden der Schläuche, die weiterhin in der Klemme gehalten sind, nochmals mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar, so dass sie erneut angeschmolzen werden. Auf diese Weise kann ein zuverlässiges und sicheres Verbinden der beiden Schläuche erreicht werden. Mit Vorteil kann die Bewegungsvorrichtung ausgebildet sein, dass sie, bevor und/oder während die abgeklemmten und abgetrennte Enden in Anlage gebracht werden, das in Anlage bringen der abgeklemmten und abgetrennten Enden unterbricht. Folglich kann Hochfrequenzenergie erneut an die Backen der Klemmen angelegt werden, um die abgetrennten und in den Klemmen abgeklemmten Ende für eine ausreichende Zeit anzuschmelzen, so dass eine zuverlässige Verbindung der beiden Schläuche erhalten wird.
Es ist vorteilhaft, wenn die erste und die zweite Klemme ausgebildet sind, um nach dem in Anlage bringen und einem Abkühlen der in Anlage gebrachten abgetrennten Enden die Enden weiterhin abzuklemmen. Die Bewegungseinheit kann in diesem Fall ausgebildet sein, dass sie die geschlossenen Klemmen in einer axialen Richtung der Schläuche voneinander entfernt. Durch dieses Vorgehen wird zum einen erreicht, dass die Verbindungsstelle zwischen den verbundenen Schläuchen geöffnet wird, so dass ein Fluiddurchfluss zuverlässig ermöglicht ist. Zusätzlich ist die Verbindungsstelle hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit überprüfbar.
Die Bewegungseinheit kann bevorzugt zwei Plattformen aufweisen, die in einer Ebene parallel zueinander angeordnet sind. Dabei kann mindestens eine der Plattformen in der Ebene bewegbar sein. Die erste Klemme und die zweite Trenneinheit können dann auf einer ersten Plattform angeordnet sein und die zweite Klemme und die erste Trenneinheit können auf einer zweiten Plattform angeordnet sein. Demzufolge können die beiden Klemmen mittels einer einfachen Konstruktion zueinander bewegt werden, um die beiden abgetrennte und in den Klemmen abgeklemmten Enden des ersten Schlauchs und des zweiten Schlauchs in axiale Übereinstimmung und anschließend in Anlage zu bringen.
Vorteilhafterweise können die Klingen jeweils einen geraden Abschnitt, der zu einer Anstoßfläche des Ambosses parallel ist, aufweisen. Demzufolge kann die Ausbildung der Klinge als Elektrode verbessert werden. Zudem kann der abzutrennende Schlauchabschnitt, der nicht in der Klemme abgeklemmt ist, verschweißt werden, so dass ein Trennen und somit auch ein Verbinden von fluidführenden Schläuchen ermöglicht ist. Weiterhin ist von Vorteil, wenn die Klingen jeweils einen geneigten Abschnitt, der weg von der Klemme geneigt ist, aufweisen. Demzufolge wird ein noch zuverlässigeres Verschweißen des abzutrennenden Schlauchabschnitts erreicht.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt können die Backen in einem geschlossenen Zustand jeweils Vorsprünge um den darin abgeklemmten Schlauch herum in einer Richtung, in der die abgeklemmten und abgetrennten Enden der Schläuche in Anlage zu bringen sind, bilden. Die Vorsprünge fungieren daher als Stempel um den abgeklemmten Schlauch herum. Demzufolge wird ein noch besseres in Anlage bringen und somit Verbinden der beiden abgetrennten und abgeklemmten Enden des ersten und des Schlauchs erreicht.
Mit Vorteil können eine Anstoßfläche des Ambosses und eine Klemmfläche einer der Backen während des Trennens des ersten und des zweiten Schlauchs in Bezug auf den zu trennenden Schlauch, d.h. eine axiale Richtung des Schlauchs, in Flucht angeordnet sein. Da der Schlauch während des Trennens im Bereich der Trennstelle angeschmolzen ist, kann er bereits durch ein leichtes Abknicken beschädigt werden, so dass ein Inneres des Schlauchs kontaminiert wird. Durch das Anordnen der Anstoßfläche des Ambosses und der Klemmfläche einer der Backen, die auf der Seite des Amboss angeordnet ist, in Flucht kann diese Beschädigung und die damit verbundene Kontamination verhindert werden. Demzufolge kann auf diese Weise ein steriles Verbinden der beiden Schläuche noch zuverlässiger sichergestellt werden.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn eine erste und eine zweite Führungseinheit zum Führen des ersten und des zweiten Schlauchs vorgesehen werden. Demzufolge werden die Schläuche ordnungsgemäß zu den Klemmen und den Trenneinheiten geführt, ohne verdreht oder abgeknickt oder in einer sonstigen nachteiligen Weise angeordnet zu werden.
Außerdem ist es ebenfalls von Vorteil, wenn eine erste Halteeinheit zum Halten eines ersten Blutbeutels, der mit dem ersten Schlauch verbunden ist, und eine zweite Halteeinheit zum Halten eines zweiten Blutbeutels, der mit dem zweiten Schlauch verbunden ist, vorgesehen ist. Die Halteeinheiten können dabei durch zwei Ablageflächen oder durch Stifte oder Haken, an denen Blutbeutel aufgehängt werden können, gebildet sein. Demzufolge kann ein unachtsames Herunterwerfen der Blutbeutel verhindert werden.
Gemäß einem beispielhaften Aspekt kann die Vorrichtung einen Deckel, der insbesondere durchsichtig ausgebildet ist, und einen Sensor, der ausgebildet ist, einen geschlossenen Zustand des Deckels zu erfassen, aufweisen. Ein Verbinden des ersten und des zweiten Schlauchs kann dann nur ausführbar sein, wenn der Sensor einen geschlossenen Zustand des Deckels erfasst. Demzufolge wird eine Kontamination der zu verbindenden Schläuche zuverlässig verhindert und ein Bediener der Vorrichtung wird davor geschützt, dass er unachtsam in die sich bewegenden Komponenten der Vorrichtung greift. Durch einen durchsichtig ausgebildeten Deckel kann zudem ein Verbindungsvorgang durch den Bediener überwacht werden.
Die Vorrichtung kann mit Vorteil eine Eingabeeinheit zum Erfassen eines Typs der zu verbindenden Schläuche und/oder eines Bedieners der Vorrichtung aufweisen. Die Eingabeeinheit kann dabei auf vielfältige Weise, z.B. durch eine Tastatur, einen Touchscreen, ein Barcode- oder QR-Code-Lesegerät, einen RFID-Scanner oder einen Fingerabdruckscanner, gebildet sein. Demzufolge können die Elektroden entsprechend der zu verbindenden Schläuche mit Hochfrequenzenergie beaufschlagt werden, so dass ein ordnungsgemäßes Anschmelzen erreicht wird. Darüber hinaus kann die Person, die einen Verbindungsvorgang durchgeführt hat, dokumentiert werden.
Ein offenbarungsgemäßes Verfahren zum Verbinden von Schläuchen aus Kunststoff, insbesondere von mit Blutbeuteln verbundenen Schläuchen, weist zunächst einen Schritt zum Abklemmen eines ersten Schlauchs und eines zweiten Schlauchs in einer ersten Klemme und einer zweiten Klemme, die jeweils zwei gegenüberliegende Backen aufweisen, auf. Durch die Klemmen können die Schläuche abgeklemmt werden und ein Verbinden der Schläuche ist auch in einem fluidführenden Zustand der Schläuche ausführbar. Das Verfahren weist zudem einen Schritt zum Trennen des ersten und des zweiten Schlauchs an einer jeweiligen Trennstelle mittels einer ersten Trenneinheit und einer zweiten Trenneinheit, die jeweils einen Amboss und eine Klinge aufweisen, auf. Durch Verwendung von Amboss und Klinge können die beiden Schläuche getrennt werden, ohne dass sie mittels einer zweiten Klemme fixiert werden müssen.
Anschließend wird in dem Verfahren ein Schritt zum Bewegen mindestens einer der Klemmen, erste Klemme oder zweite Klemme, so dass in den Klemmen abgeklemmte und abgetrennte Enden des ersten und des zweiten Schlauchs in axiale Übereinstimmung und anschließend in Anlage gebracht werden, ausgeführt. Demzufolge können die abgetrennten und in den Klemmen eingeklemmten Enden der zu verbindenden Schläuche in Anlage gebracht und zusammengefügt werden.
Vor und/oder während des Trennens der Schläuche wird ein Schritt zum Beaufschlagen der Backen der ersten und der zweiten Klemme und/oder des Ambosses und der Klinge der ersten und der zweiten Trenneinheit, die als Elektroden ausgebildet sind, mit Hochfrequenzenergie, um den ersten und zweiten Schlauch im Bereich der Trennstelle anzuschmelzen, ausgeführt. Die Backen der ersten und der zweiten Klemme und/oder der Amboss und die Klinge fungieren somit als Kondensatorplatten und der darin befindliche Schlauch als Dielektrikum. Folglich wird durch das Beaufschlagen mit Hochfrequenzenergie der Schlauch angeschmolzen, so dass ein ordnungsgemäßes und steriles Trennen erreicht wird. Es ist folglich nicht notwendig, die Trenneinheit und insbesondere die Klinge selbst zu erwärmen, so dass diese im Gegensatz zum Stand der Technik nach einem Trennen nicht zu entsorgen ist.
Anschließend werden die abgeklemmten und abgetrennten Enden des ersten und des zweiten Schlauchs während des Schritts zum Bewegen in angeschmolzenem Zustand in Anlage gebracht. Demzufolge werden die abgetrennten und abgeklemmten Enden des ersten und des zweiten Schlauchs passgenau aneinandergefügt, so dass nach einem Abkühlen eine zuverlässige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Schlauch hergestellt ist. Bevorzugt kann das Verfahren vor dem Abklemmen des ersten Schlauchs, einen Schritt zum Bereitstellen eines mit dem ersten Schlauch verbundenen Blutbeutels, und vor dem Abklemmen des ersten Schlauchs oder zumindest vor dem Abklemmen des zweiten Schlauchs, eines Schritt zum Bereitstellen eines mit dem zweiten Schlauch verbundenen Blutbeutels aufweisen. Die Blutbeutel können dabei durch eine Halteeinheit gehalten werden, so dass das Verfahren in angemessener Weise zuverlässig durchführbar ist.
Besonders bevorzugt kann bei Durchführung des Verfahrens mindestens einer der Schläuche, erster Schlauch oder zweiter Schlauch, mit einem Abzweigstück oder einer Y-Abzweigung verbunden sein, mit dem/der der erste oder der zweite Blutbeutel und ein weiterer Blutbeutel über jeweilige Schläuche verbunden sind. Demzufolge ist es beispielsweise möglich, einen Blutbeutel zur Blutentnahme von einem Blutspender mit lediglich einem Schlauch und einer daran angebrachten Nadel bereitzustellen. Nachdem die Blutprobe auf ihre Verwendbarkeit geprüft und für geeignet befunden wurde, kann sie z.B. mittels Zentrifugation in ihre Blutbestandteile aufgetrennt werden. Anschließend kann der Schlauch des Blutbeutels, der die separierten Blutbestandteile aufweist, von der Nadel getrennt und mit einem Schlauch verbunden werden, an dem über ein Abzweigungsstück mindestens zwei weitere Blutbeutel über jeweilige Schläuche verbunden sind. Anschließend können zwei der Blutbestandteile, z.B. Plasma und Buffy Coat, aus dem ursprünglichen Blutbeutel in die weiteren Blutbeutel überführt werden. Dieses Vorgehen vermeidet Plastikmüll, der anfällt, wenn eine abgenommene Blutprobe unbrauchbar ist oder vom Spender nachträglich nicht freigegeben wird.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die offenbarungsgemäße Vorrichtung und das offenbarungsgemäße Verfahren ein zuverlässiges Verbinden von zwei Schläuchen aus Kunststoff ermöglichen, ohne dass Trennelemente, z.B. Wafer oder Klingen, nach einem Trennvorgang zu entsorgen sind. Demzufolge können die laufenden Kosten für einen Verbindungsvorgang reduziert werden.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine gesamte Ansicht einer Vorrichtung zum Verbinden von Schläuchen gemäß der vorliegenden Offenbarung;
Fig. 2 eine detaillierte Ansicht von Klemmen, Trenneinheiten, einer Bewegungseinheit und zwei zu verbindenden Schläuchen in der Vorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht von Elektroden zum Erwärmen eines darin befindlichen Schlauchs sowie des damit verbundenen Hochfrequenzgenerators; und
Figuren 4 bis 11 eine detaillierte Ansicht der Klemmen, der Trenneinheiten, der Bewegungseinheit und die zwei zu verbindenden Schläuche in der Vorrichtung zum Verbinden von Schläuchen während eines Verbindungsvorgangs.
Fig. 1 zeigt eine offenbarungsgemäß Vorrichtung 1 zum Verbinden von Schläuchen aus Kunststoff. Nachfolgend wird die Vorrichtung 1 in Bezug auf die Verwendung mit Blutbeuteln beschrieben. Die mit den Blutbeuteln verbundenen Schläuche bestehen dabei aus PVC. Die Vorrichtung 1 eignet sich jedoch auch zum Verbinden von anderen Schläuchen, die nicht aus PVC bestehen, aber trotzdem mittels Hochfrequenz erwärmt werden können.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Vorrichtung 1 eine Eingabeeinheit 2, eine erste Halteeinheit 4 zum Halten eines ersten Blutbeutels (nicht gezeigt), eine zweite Halteeinheit 6 zum Halten eines zweiten Blutbeutels (nicht gezeigt) und einen Deckel 8 auf.
Die Eingabeeinheit 2 ist ausgebildet, um einen Typ der zu verbindenden Schläuche und/oder eines Bedieners der Vorrichtung 1 zu erfassen. Die Eingabeeinheit 2 ist in der vorliegenden Ausführungsform als ein Touchscreen ausgebildet. Die Eingabeeinheit 2 kann aber auch durch eine Tastatur, ein Barcode- oder QR-Code-Lesegerät, einen RFID-Scanner oder einen Fingerabdruckscanner oder aus einer Kombination dieser Einheiten gebildet sein. Demzufolge kann ein Bediener der Vorrichtung den Typ der zu verbindenden Schläuche in die Vorrichtung 1 eingeben, so dass der Verbindungsvorgang angemessen ausführbar ist. Außerdem wird dokumentiert, welcher Bediener den Verbindungsvorgang ausgeführt hat. Dies ist vor allem dann notwendig, wenn sich herausstellt, dass eine Blutprobe kontaminiert wurde.
Die Vorrichtung 1 weist darüber hinaus die Halteeinheiten 4 und 6 zum Halten eines ersten und eines zweiten Blutbeutels auf. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Halteeinheiten 4 und 6 durch zwei Ablagen mit Rand gebildet. Die Halteeinheiten 4 und 6 können aber auch durch Stifte oder Haken gebildet sein, an die die Blutbeutel gehängt werden können. Folglich wird ein versehentliches Herunterschmeißen der Blutbeutel durch einen Bediener vermieden.
Die Vorrichtung 1 weist außerdem einen Deckel 8 auf, der bevorzugt durchsichtig ausgebildet ist. Außerdem weist die Vorrichtung 1 einen Sensor (nicht gezeigt) auf, der einen geschlossenen Zustand des Deckels 8 erfassen kann. Eine mit dem Sensor verbundene Steuereinheit der Vorrichtung 1 ist so ausgebildet, dass sie einen Verbindungsvorgang nur dann startet, wenn ein geschlossener Zustand des Deckels 8 erfasst wird. Demzufolge kann eine Kontamination der zu verbindenden Schläuche, z.B. durch eine Berührung der abgetrennten Enden der beiden Schläuche, vermieden werden. Zusätzlich kann vermieden werden, dass ein Bediener unachtsam in die Vorrichtung 1 greift. Aufgrund der durchsichtigen Ausbildung des Deckels 8 kann der Verbindungsvorgang weiterhin beobachtet werden.
Nachdem die Blutbeutel auf den Halteeinheiten 4 und 6 angeordnet sind, können die zu verbindenden Schläuche 10, 12 bei geöffnetem Deckel 8 in die Vorrichtung 1 eingebracht werden. Fig. 2 zeigt die Anordnung eines ersten Schlauchs 10 und eines zweiten Schlauchs 12, die verbunden werden sollen, in der Vorrichtung 1. Es ist anzumerken, dass der erste Schlauch 10 mit dem ersten Blutbeutel auf der ersten Halteeinheit 4 verbunden ist und sich der erste Blutbeutel in dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel oben befindet. Folglich ist der zweite Blutbeutel in dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel unten angeordnet.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Vorrichtung 1 eine erste Klemme 14 und eine zweite Klemme 16 auf. Die erste Klemme 14 und die zweite Klemme 16 werden dabei jeweils durch zwei gegenüberliegende Backen 18 und 20 bzw. 22 und 24, die flache Klemmflächen aufweisen gebildet. Die Klemmen 14, 16 sind dabei so angeordnet, dass sie die proximalen Enden, d.h. die mit den Blutbeuteln verbundene Enden, aufnehmen und abklemmen. Demzufolge kann durch die Klemmen 14, 16 ein Fluidfluss aus dem Blutbeutel durch die Schläuche 10, 12 unterbrochen werden.
Die Vorrichtung 1 weist außerdem eine erste Trenneinheit 26 und eine zweite Trenneinheit 28 auf, die jeweils durch einen Amboss 30 bzw. 34 und eine Klinge 32 bzw. 36 gebildet sind. Die beiden Schläuche 10 und 12 werden dabei durch die Trenneinheiten getrennt, indem die Klingen 32 bzw. 36 an Anstoßflächen 52, 54 (siehe Fig. 6) des Amboss 32 bis 34 anschlagen. Eine genaue Ausbildung der Klingen 32, 36 wird später unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Bewegungseinheit 38 auf, die durch eine erste Plattform 40 und eine zweite Plattform 42 gebildet ist. Die beiden Plattformen 40, 42 sind in einer Ebene parallel zueinander angeordnet. Dabei sind die erste Klemme 14 und die zweite Trenneinheit 28 sind auf der ersten Plattform 40 angeordnet und die zweite Klemme 16 und die erste Trenneinheit 26 sind auf der zweiten Plattform 42 angeordnet. Demzufolge kann, wie später unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 beschrieben wird, eine Zusammenführen bzw. in Anlage bringen auf einfache Weise durch Verschieben der beiden Plattformen 40, 42 zueinander ausgeführt werden.
Die erste und die zweite Plattform 40, 42 weisen eine erste Führungseinheit 44 bzw. eine zweite Führungseinheit 46 auf, um den ersten und den zweiten Schlauch 10, 12 zu den Klemmen 14, 16 sowie den Trenneinheiten 26, 28 zu führen. Die erste und zweite Führungseinheit 44, 46 können dabei durch Nutabschnitte in der ersten und der zweiten Plattform 40, 42 gebildet sein.
Die Klemmen 14, 16, die Trenneinheiten 26, 28 und die Bewegungseinheit 38, d.h. zumindest eine der beiden Plattformen 40, 42, sind elektromotorisch antreibbar bzw. bewegbar und ein Betrieb wird durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) der Vorrichtung 1 durch Ausführen eines entsprechenden Computerprogramms gesteuert. Die Steuereinheit ist darüber hinaus mit weiteren Einheiten, wie etwa der Eingabeeinheit 2, und Sensoren, wie etwa dem Sensor zum Erfassen eines geschlossenen Zustands des Deckels 8, verbunden, um einen Verbindungsvorgang ordnungsgemäß zu steuern.
Um den ersten Schlauch 10 und den zweiten Schlauch 12 trennen und miteinander verbinden zu können, müssen die Schläuche 10, 12 vor und/oder während des Trennvorgangs angeschmolzen sein bzw. werden. Dazu sind die Backen 18 bis 24 und/oder die Amboss 30, 34 und die Klingen 32, 36, wie in Fig. 3 gezeigt, als Elektroden ausgebildet, so dass sie mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar sind. Zwischen den Elektroden sind der erste Schlauch 10 bzw. der zweite Schlauch 12 angeordnet. Demzufolge bilden die Schläuche 10, 12 ein Dielektrikum zwischen den Elektroden, so dass ein Kondensator erhalten wird. Zwischen den Elektroden wird bei einem Anlegen von Hochfrequenzenergie ein elektrisches Feld erzeugt, durch das das zwischen den Elektroden befindliche Dielektrikum, also die Schläuche 10, 12, erwärmt und bei ausreichender Wärmezufuhr angeschmolzen werden. Die Schläuche 10, 12 können dann auf einfache Weise getrennt und anschließend in angeschmolzenen Zustand in Anlage gebracht werden. Es ist anzumerken, dass mit angeschmolzen gemeint ist, dass die Schläuche 10, 12 aus Kunststoff, insbesondere PVC, bereits soweit erweicht sind, dass sie bei Berührung miteinander verschmelzen und in einem abgekühlten Zustand miteinander verbunden sind.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann mit den Elektroden eine Spule 48 verbunden sein, um einen Schwingkreis zu bilden. Die Spule 48 kann in der Vorrichtung 1 mit den Elektroden verbunden sein. Der Schwingkreis in der Vorrichtung 1 ist dann über ein Koaxialkabel 50 mit einem Hochfrequenzgenerator 51 verbindbar bzw. verbunden. Es ist aber auch denkbar, dass die Spule 48 im Hochfrequenzgenerator 51 angeordnet ist. Es ist zu erwähnen, dass die Elektroden zum Erwärmen der Trennstellen des ersten Schlauchs 10 bzw. des zweiten Schlauchs 12 gleichzeitig mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar sind, um sicherzustellen, dass die Schläuche 10 bzw. 12 bei einem in Anlage bringen ausreichend angeschmolzen sind. Dies kann durch mehrere parallel Ausgänge in dem Hochfrequenzgenerator 51 oder durch die Verwendung von mehreren Hochfrequenzgeneratoren 51 ermöglicht sein. Für die Ausgestaltung der Elektroden sind folgende Konfigurationen denkbar. Zum einen können die Ambosse 30, 34 und die Klinge 32, 36 als Elektroden ausgebildet sein. Die Schläuche 10 und 12 werden dann bei einem Trennvorgang zwischen den Ambossen 30, 34 und den Klingen 32, 36 eingeklemmt und erwärmt. Anschließend werden die Klingen 32, 36 weiter angetrieben und schlagen dann an den Anstoßflächen 52 bzw. 54 (siehe Fig. 6) der Ambosse 30, 34 an, so dass die Schläuche 10, 12 getrennt werden. Die abgetrennten Enden, die miteinander verbunden werden sollen und in den Klemmen 14, 16 abgeklemmt sind, werden dann im angeschmolzenen Zustand in Anlage gebracht, so dass nach einem Abkühlen der Schläuche 10, 12 eine Verbindung der beiden Schläuche 10, 12 erhalten wird.
Alternativ können die Backen 18 bis 24 als Elektroden ausgebildet sein, um die darin abgeklemmten Schläuche 10 bzw. 12 zu erwärmen. Die Trenneinheiten 26, 28 sind dann benachbart zu den Backen 18 bis 24, d.h. den Klemmen 14 und 16, angeordnet, so dass eine Trennstelle noch ausreichend angeschmolzen ist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die in den Klemmen 14 und 16 abgeklemmten und abgetrennte Enden der Schläuche 10 bzw. 12 auch noch vor und/oder während eines in Anlage Bringens erwärmt werden können.
Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass sowohl die Backen 18 bis 24, als auch die Ambosse 30, 34 und die Klingen 32, 36 als Elektroden ausgebildet sind, so dass beispielsweise eine Erwärmung der Schläuche 10, 12 während des Trennvorgangs durch die Trenneinheiten 26, 28 ausgeführt wird. Eine Erwärmung der Schläuche 10, 12 kann aber während des Trennvorgangs auch durch die Trenneinheiten 26, 28 und die Klemmen 14, 16 ausgeführt werden. Dies kann vor allem bei Schläuchen 10, 12 mit hohen Wandstärken erforderlich sein. Vor und/oder während eines in Anlage Bringens können dann die abgetrennten Enden der Schläuche 10, 12 nochmals durch die Klemmen 14, 16 erwärmt werden, so dass eine zuverlässige Verbindung zwischen den beiden Schläuchen 10, 12 erhalten wird.
Nachdem die Schläuche 10, 12 in der Vorrichtung 1 angeordnet sind, also die Schläuche 10, 12 in den Führungseinheiten 44 bzw. 46 zu den Klemmen 14 bzw. 16 und den Trenneinheiten 26, 28 geführt sind und ein geschlossener Zustand des Deckels 8 erfasst wird, wird ein Verbindungsvorgang durch die Steuereinheit der Vorrichtung gestartet. Ein Verbindungsvorgang unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung 1 zum Verbinden von Schläuchen 10, 12 aus Kunststoff wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 11 beschrieben.
Wie in Fig. 4 gezeigt, werden zunächst die Klemmen 14, 16 geschlossen und der erste bzw. der zweite Schlauch 10, 12 werden abgeklemmt, so dass ein Fluidfluss unterbrochen ist. Die Trenneinheiten 26, 28 sind in Fig. 4 noch geöffnet.
Wie in Fig. 5 gezeigt, können bevorzugt die Backe 18 und der Amboss 30 vor dem Trennvorgang derart angeordnet sein, dass eine Innenfläche der Backe 18 und eine Anstoßfläche 52 des Ambosses 30 in Bezug auf eine axiale Richtung des Schlauchs 10 in Flucht (siehe Fluchtlinie F1 in Fig. 5) angeordnet sind. Hierdurch kann ein Abknicken während des Trennvorgangs vermieden werden, so dass der Schlauch 10 in einem angeschmolzenen Zustand nicht beschädigt wird. In gleicher Weise können die Backe 24 und der Amboss 34 derart angeordnet werden, dass eine Innenfläche der Backe 24 und eine Anstoßfläche 54 des Ambosses 34 in Bezug auf eine axiale Richtung des Schlauchs 12 in Flucht (siehe Fluchtlinie F2 in Fig. 5) angeordnet sind.
In Fig. 6 sind dann auch die erste und die zweite Trenneinheit 26 und 28 geschlossen. Anschließend werden die Schläuche 10 und 12 im Bereich einer Trennstelle, an denen sie zu trennen sind erwärmt. Die Erwärmung erfolgt dabei, wie oben beschrieben, durch Anlegen von Hochfrequenzenergie an die Klemmen 14 und 16 oder an die Trenneinheiten 26 und 28. Alternativ kann Hochfrequenzenergie auch an die Klemmen 14, 16 und die Trenneinheiten 26, 28 angelegt werden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weisen die Klingen 32 und 36 bevorzugt einen geraden Abschnitt 56 bzw. 60, der zu den Anstoßflächen 52 bzw. 54 parallel sind, auf. Demzufolge können die Klingen 32, 36 in geeigneter Weise als Elektroden ausgebildet werden, um die in den Trenneinheiten 26, 28 angeordneten Schläuche 10, 12 angemessen zu erwärmen. Darüber hinaus können die Klingen 32 und 36 jeweils einen geneigten Ab- schnitt 58 bzw. 62 aufweisen. Die geneigten Abschnitt 58, 62 sind weg von den Klemmen 14 und 16, d.h. in Richtung der distalen Enden der Schläuche 10, 12 geneigt. Durch das Zusammenwirken der geraden Abschnitte 52, 56 mit den geneigten Abschnitten 54, 58 können die abzutrennenden Enden der Schläuche 10, 12 im angeschmolzenen Zustand verschweißt werden. Demzufolge kann ein Auslaufen eines Fluides aus den abgetrennten Enden der Schläuche 10, 12 verhindert werden. Die Vorrichtung 1 ist somit geeignet, zwei fluidführende Schläuche 10, 12 zu verbinden.
Nachdem die Schläuche 10, 12 an einer jeweiligen Trennstelle getrennt sind, werden die Klemmen 14, 16 und die Trenneinheiten 26, 28, wie ein Fig. 7 gezeigt, durch ein voneinander weg Bewegen der ersten und der zweiten Plattform 40 und 42 der Bewegungseinheit 38 in axialer Richtung der Schläuche 10, 12 voneinander räumlich separiert. Es ist anzumerken, dass dies durch Bewegen mindestens einer der Plattformen 40 oder 42 oder durch Bewegen beider Plattformen 40 und 42 erfolgen kann. Bevorzugt sind bei diesem Vorgang auch die Trenneinheiten 26 und 28 geschlossen, so dass eine ordnungsgemäße Trennung der Schläuche 10, 12 sichergestellt ist.
Anschließend wird eine der Plattformen 40 oder 42 oder beide Plattformen 40 und 42 quer zu der axialen Richtung der Schläuche 10, 12 verschoben, um die beiden abgetrennten und in den Klemmen 14, 16 abgeklemmten Enden der Schläuche 10, 12 in axiale Übereinstimmung zu bringen. Wie bereits erwähnt, kann dieser Vorgang in einfacher Weise ausgeführt werden, da die Bewegungseinheit 38 die erste Plattform 40 und die zweite Plattform 42 aufweist und die erste Klemme 14 und die zweite Trenneinheit 28 auf der ersten Plattform 40 und die zweite Klemme 16 und die erste Trenneinheit 26 auf der zweiten Plattform 42 angeordnet sind. Demzufolge sind die beiden Schläuche 10, 12 mir ihrer Fließrichtung von einem Blutbeutel zu einem Ausgang der Schläuche 10, 12 antiparallel angeordnet. Demzufolge können die Schläuche durch ein einfaches Verschieben in eine Richtung quer zu der axialen Richtung der Schläuche 10, 12 in axiale Übereinstimmung gebracht werden.
Nachdem die beiden Schläuche 10, 12 in axiale Übereinstimmung gebracht sind, werden sie, wie in Fig. 9 gezeigt, in axialer Richtung aufeinander zu bewegt, um sie in Anlage bzw. in Kontakt zu bringen. Wie bereits oben erwähnt, können die Backen 18, 20, 22, 24 der Klemmen 14, 16 als Elektroden ausgebildet sein und können demzufolge vor und/oder während des in Anlage bringen nochmals mit Hochfrequenzenergie beaufschlagt werden, so dass die in den Klemmen 14, 16 abgeklemmten und abgetrennten Enden der Schläuche 10, 12 erneut angeschmolzen werden. Die Bewegungsvorrichtung 38 kann in diesem Falls so ausgebildet sein, dass sie das in Anlage Bringen der abgeklemmten und abgetrennten Enden unterbricht. Folglich kann Hochfrequenzenergie für eine angemessene Zeit an die Klemmen 14, 16 angelegt werden, so dass die abgetrennten Enden der beiden Schläuche 10, 12 ausreichend angeschmolzen werden. Demzufolge wird eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen den beiden Schläuchen 10, 12 noch zuverlässiger sichergestellt.
In Fig. 10 ist das in Anlage Bringen der beiden abgetrennten und abgeklemmten Enden der Schläuche 10, 12 gezeigt. Bevorzugt bilden die Klemmen 14, 16 in einem geschlossenen Zustand Vorsprünge 64, 66 um die darin abgeklemmten und abgetrennten Enden der Schläuche 10, 12 in einer Richtung, in der die Enden in Anlage zu bringen sind. Die Vorsprünge 64, 66 können dabei zylindrisch oder quaderförmig ausgebildet sein und fungieren als Stempel um ein zuverlässiges in Anlage bzw. in Kontakt bringend der abgetrennten und angeschmolzenen Enden sicher zu stellen.
Nachdem die beiden Enden in Anlage gebracht und abgekühlt sind, können die beiden Klemmen 14, 16 in einem geschlossenen Zustand in axialer Richtung der Schläuche 10, 12 voneinander entfernt werden (in den Figuren nicht gezeigt). Auf diese Weise kann eine Verbindung der beiden Schläuche 10, 12 auf ihre Zugfestigkeit geprüft werden. Außerdem wird eine Verbindungsstelle 64 (siehe Fig. 10) durch dieses Auseinanderbewegen geöffnet, so dass ein Fluidfluss zwischen den beiden Schläuchen 10, 12 ermöglicht ist.
Anschließend werden die Klemmen 14, 16 geöffnet und die an einer Trennstelle 68 verbundenen Schläuche 10, 12 können aus der Vorrichtung 1 entfernt werden.
Folglich ist die Vorrichtung 1 zum Verbinden von Schläuchen aus Kunststoff gemäß der vorliegenden Offenbarung imstande, zwei Schläuche 10, 12 miteinander zu verbinden, ohne dass Verschleißmaterial erzeugt wird. Demzufolge können auch die laufenden Kosten für einen Verbindungsvorgang deutlich verringert werden.
Besonders bevorzugt kann bei Durchführung des Verbindungsvorgangs z.B. der erste Schlauch 10 an seinem einen Ende mit einem Blutbeutel verbunden sein, in dem sich Blut von einem Blutspender befindet. Das andere Ende des Schlauchs 10 ist dann mit einer Nadel verbunden, mittels derer das Blut von dem Blutspender entnommen wurde. Der zweite Schlauch 12 ist mit einem Abzweigstück oder einer Y-Abzweigung verbunden, mit dem/der mindestens zwei weitere Blutbeutel, sog. Satellitenbeutel, verbunden sind. Nachdem die Blutprobe auf ihre Verwendbarkeit geprüft und für geeignet befunden wurde, kann sie z.B. mittels Zentrifugation in ihre Blutbestandteile aufgetrennt werden. Anschließend kann der Schlauch 10 von der Nadel getrennt und mit dem Schlauch 12 verbunden werden. Anschließend können zwei der Blutbestandteile, z.B. Plasma und Buffy Coat, aus dem ursprünglichen Blutbeutel in die weiteren Blutbeutel überführt werden. Dieses Vorgehen vermeidet Plastikmüll, der anfällt, wenn eine abgenommene Blutprobe sich als unbrauchbar herausstellt oder vom Spender nachträglich nicht freigegeben wird. Darüber hinaus wird ein Blutspendevorgang deutlich vereinfacht, da ein Blutspender oder ein Blutspendepersonal weniger Material handhaben muss.
Wie bereits oben erwähnt, wurde die vorliegende Offenbarung in Bezug auf Schläuche 10, 12 beschrieben, die mit Blutbeuteln verbunden sind. Die Offenbarung ist aber auch auf andere Schläuche anwendbar, die mittels Hochfrequenz erwärmbar sind. Zudem kann die Offenbarung auch in anderen Bereichen, z.B. Pharmazie, Chemie und Biologie, eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zum Verbinden von Schläuchen
2 Eingabeeinheit
4 erste Halteeinheit
6 zweite Halteeinheit
8 Deckel
10 erster Schlauch
12 zweiter Schlauch
14 erste Klemme
16 zweite Klemme
18 Backe
20 Backe
22 Backe
24 Backe
26 erste Trenneinheit
28 zweite Trenneinheit
30 Amboss
32 Klinge
34 Amboss
36 Klinge
38 Bewegungseinheit
40 erste Plattform
42 zweite Plattform
44 erste Führungseinheit
46 zweite Führungseinheit
48 Spule
50 Koaxialkabel
51 Hochfrequenzgenerator
52 Anstoßfläche
54 Anstoßfläche
56 gerader Abschnitt
58 geneigter Abschnitt gerader Abschnitt geneigter Abschnitt Vorsprung Vorsprung Verbindungsstelle

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zum Verbinden von Schläuchen (10, 12) aus Kunststoff, insbesondere von mit Blutbeuteln verbundenen Schläuchen, die aufweist: eine erste Klemme (14) und eine zweite Klemme (16), die jeweils zwei gegenüberliegende Backen (18, 20, 22, 24) aufweisen, um einen ersten Schlauch (10) und einen zweiten Schlauch (12) abzuklemmen; eine erste Trenneinheit (26) und eine zweite Trenneinheit (28), die jeweils einen Amboss (30, 34) und eine Klinge (32, 36) aufweisen, um den ersten und den zweiten Schlauch (10, 12) an einer jeweiligen Trennstelle zu trennen; und eine Bewegungseinheit (38), die ausgebildet ist, um mindestens eine der Klemmen, erste Klemme (14) oder zweite Klemme (16), so zu bewegen, dass in den Klemmen (14, 16) abgeklemmte und abgetrennte Enden des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) in axiale Übereinstimmung und anschließend in Anlage bringbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Backen (18, 20, 22, 24) der ersten und der zweiten Klemme (14, 16) und/oder der Amboss (30, 34) und die Klinge (32, 36) der ersten und der zweiten Trenneinheit (26, 28) als Elektroden ausgebildet sind, die mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar sind, um den ersten und zweiten Schlauch (10, 12) im Bereich der Trennstelle vor und/oder während eines Trennens der Schläuche (10, 12) anzuschmelzen; und die Bewegungseinheit (38) ausgebildet ist, um die abgeklemmten und abgetrennten Enden des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) in einem angeschmolzenen Zustand in Anlage zu bringen.
2. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 1 , die aufweist: einen Hochfrequenzgenerator (51 ), der ausgebildet ist, die Elektroden mit Hochfrequenzenergie zu beaufschlagen.
3. Vorrichtung (1 ) gemäß Anspruch 2, wobei die Backen (18, 20, 22, 24) der ersten und der zweiten Klemme (14, 16) als Elektroden ausgebildet und von dem Hochfrequenzgenerator (51 ) mit Hochfrequenzenergie beaufschlagbar sind; und der Hochfrequenzgenerator (51 ) ausgebildet ist, jeweils Hochfrequenzenergie an die Backen (18, 20, 22, 24) der ersten und der zweiten Klemme (14, 16) anzulegen, bevor und/oder während die abgeklemmten und abgetrennte Enden des ersten und zweiten Schlauchs (10, 12) in Anlage gebracht werden.
4. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsvorrichtung (38) ausgebildet ist, dass sie, bevor und/oder während die abgeklemmten und abgetrennte Enden in Anlage gebracht werden, das in Anlage bringen der abgeklemmten und abgetrennten Enden unterbricht.
5. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Klemme (14, 16) ausgebildet sind, um nach dem in Anlage bringen und einem Abkühlen der in Anlage gebrachten abgetrennten Enden die Enden weiterhin abzuklemmen; und die Bewegungseinheit (38) ausgebildet ist, dass sie die geschlossenen Klemmen (14, 16) in einer axialen Richtung der Schläuche (10, 12) voneinander entfernt.
6. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungseinheit (38) zwei Plattformen (40, 42) aufweist, die in einer Ebene parallel zueinander angeordnet sind; mindestens eine der Plattformen (40, 42) in der Ebene bewegbar ist; die erste Klemme (14) und die zweite Trenneinheit (28) auf einer ersten Plattform (40) angeordnet sind; und die zweite Klemme (16) und die erste Trenneinheit (26) auf einer zweiten Plattform (42) angeordnet sind.
7. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klingen (32, 36) jeweils einen geraden Abschnitt (56, 60), der zu einer Anstoßfläche (52, 54) des Ambosses (30, 34) parallel ist, aufweisen.
8. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klingen (32, 36) jeweils einen geneigten Abschnitt (58, 62), der weg von der Klemme (14, 16) geneigt ist, aufweisen.
9. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Backen (18, 20, 22, 24) in einem geschlossenen Zustand jeweils Vorsprünge (64, 66) um den darin abgeklemmten Schlauch (10, 12) herum in einer Richtung, in der die abgeklemmten und abgetrennten Enden der Schläuche (10, 12) in Anlage zu bringen sind, bilden.
10. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anstoßfläche (52, 52) des Ambosses (30, 32) und eine Klemmfläche einer der Backen (18, 24) während des Trennens des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) in Bezug auf den zu trennenden Schlauch (10, 12) in Flucht angeordnet sind.
11 . Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die aufweist: eine erste und eine zweite Führungseinheit (44, 46) zum Führen des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12).
12. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die aufweist: eine erste Halteeinheit (4) zum Halten eines ersten Blutbeutels, der mit dem ersten Schlauch (10) verbunden ist, und eine zweite Halteeinheit (6) zum Halten eines zweiten Blutbeutels, der mit dem zweiten Schlauch (12) verbunden ist.
13. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die aufweist: einen Deckel (8), der insbesondere durchsichtig ausgebildet ist, und einen Sensor, der ausgebildet ist, einen geschlossenen Zustand des Deckels (8) zu erfassen, wobei ein Verbinden des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) nur ausführbar ist, wenn der Sensor einen geschlossenen Zustand des Deckels (8) erfasst.
14. Vorrichtung (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die aufweist: eine Eingabeeinheit (2) zum Erfassen eines Typs der zu verbindenden Schläuche (10, 12) und/oder eines Bedieners der Vorrichtung (1 ).
15. Verfahren zum Verbinden von Schläuchen (10, 12) aus Kunststoff, insbesondere von mit Blutbeuteln verbundenen Schläuchen, das die folgenden Schritte aufweist:
Abklemmen eines ersten Schlauchs (10) und eines zweiten Schlauchs (12) in einer ersten Klemme (14) und einer zweiten Klemme (16), die jeweils zwei gegenüberliegende Backen (18, 20, 22, 24) aufweisen;
T rennen des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) an einer jeweiligen T renn- stelle mittels einer ersten Trenneinheit (26) und einer zweiten Trenneinheit (28), die jeweils einen Amboss (30, 34) und eine Klinge (32, 36) aufweisen; und
Bewegen mindestens einer der Klemmen, erste Klemme (14) oder zweite Klemme (16), so dass in den Klemmen (14, 16) abgeklemmte und abgetrennte Enden des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) in axiale Übereinstimmung und anschließend in Anlage gebracht werden; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner aufweist: vor und/oder während des T rennens der Schläuche (10, 12), Beaufschlagen der Backen (18, 20, 22, 24) der ersten und der zweiten Klemme (14, 16) und/oder des Ambosses (30, 34) und der Klinge (32, 36) der ersten und der zweiten Trenneinheit (26, 28), die als Elektroden ausgebildet sind, mit Hochfrequenzenergie, um den ersten und zweiten Schlauch (10, 12) im Bereich der Trennstelle anzuschmelzen; und wobei die abgeklemmten und abgetrennten Enden des ersten und des zweiten Schlauchs (10, 12) während des Schritts zum Bewegen in angeschmolzenem Zustand in Anlage gebracht werden.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, das folgende Schritte aufweist: vor dem Abklemmen des ersten Schlauchs (10), Bereitstellen eines mit dem ersten Schlauch (10) verbundenen Blutbeutels, und vor dem Abklemmen des ersten Schlauchs (10) oder zumindest vor dem Abklemmen des zweiten Schlauchs (12), Bereitstellen eines mit dem zweiten Schlauch (12) verbundenen Blutbeutels.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei mindestens einer der Schläuche, erster Schlauch (10) oder zweiter Schlauch (12), mit einem Abzweigstück verbunden ist, mit dem der erste oder der zweite Blutbeutel und ein weiterer Blutbeutel über jeweilige Schläuche verbunden sind.
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