DE2043551C3

DE2043551C3 - Drosselklemme für Plastikrohre

Info

Publication number: DE2043551C3
Application number: DE2043551A
Authority: DE
Inventors: Marvin Encino Calif. Adelberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-08
Filing date: 1970-09-02
Publication date: 1985-12-05
Also published as: BE888889Q; FR2061049A5; IL35241A0; SE368739B; CH535915A; US3685787A; ES383303A1; CA926371A; NL7013172A; IL35241A; GB1319090A; DE2043551A1; DE2043551B2; NL165936B

Description

a) der Abstand zwischen der Klemmfläche und dem K'.emmorgan beträgt weniger als das Doppelte der Wanddicke des Plastikrohres;

b) die Breite des U-förmigen Kanals beträgt weniger als die Hälfte des Umfangs des Plastikrohres;

c) der Unterschied zwischen der Breite des U-förmigen Kanals und der Breite des Klemmorgans beträgt weniger als die Hälfte der Wanddicke des Plastikrohres.

2. Drosselklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Klemmfläche vorgesehene Kanal eine parallel zur Klemmfläche verlaufende Bodenwand und in Längsrichtung der Klemmfläche konvergierende Seitenwände aufweist.

3. Drosselklcmmc nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Kanals in Richtung auf die Bodenwand auseinanderlaufen.

4. Drosselklemme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal eine in bezug auf die Klcmmfläche geneigte Bodenwand sowie parallel verlaufende Scitcnwände aufweist.

Die Erfindung betrifft eine Drosselklemme für Plastikrohre, mit einem einen U-förmigen Kanal aufweisenden Grundkörper, wobei die Basis des Kanals als Klemmfläche ausgebildet ist, und einem rollenförmigen Klemmorgan, das in den Schenkelabschnitten des Kanals parallel zur Klemmfläche verschiebbar geführt ist, wobei in der Klemmfläche eine sich in Längsrichtung derselben erstreckende Nut mit sich ändernder Querschnittsfläche vorgesehen ist.

Drosselklcinmen der vorgenannten Art werden in der Medizin bei der parcntcralen Verabreichung von Flüssigkeit zum Einregulieren der durch ein flexibles Plastikrohr strömenden Flüssigkeitsmenge verwendet. Aus hygienischen Gründen wird die Drosselklemme samt zugehörigem Plastikschlauch nach einmaligem Gebrauch weggeworfen. Es besteht daher Bedarf für eine einfache und trotzdem zuverlässig arbeitende Drossclklcmmc.

Aus der US-PS Jl b7 299 ist bereits eine Drosselklemme für Plastikrohre bekannt, bei der das Plastikrohr in einen länglichen Klemmschlitz gezwängt und dadurch mehr oder minder platt zusammengequetscht wird. An der Quetschstellc slehen sämtliche Bereiche des Plastikrohres unter Verformungsspannungen, die einen Kaltfluß des Plastikmaterials hervorrufen, so daß sich im Laufe der Zeit der eingestellte Durchflußquerschnitt ändert Zum Ausgleich von infolge von Kaltfluß auftretenden Änderungen des Durchflußquerschnitts ist

S bei der Drosselklemme nach der US-PS 31 67 299 eine Feinverstellung zur Nachregulierung des Durchflußquerschnittes vorgesehen.

Bei einer aus der US-PS 34 77 454 bekannten Drosselklemme wird das Plastikrohr teilweise in einen

in Klemmschlitz gezwängt und dadurch vollständig abgequetscht, während der außerhalb des Klemmschlitzes befindliche Teil des Plastikrohres zur Einstellung des Durchflußqucrschnittes verformt wird. Auch hier wird der Durchflußquerschnitt von einem deformierten Rohrbereich umschlossen, in dem daher aufgrund der einwirkenden Deformationskräfte Fließerscheinungen auftreten, die eine Veränderung des eingestellten Durchflußquerschnittes zur Folge haben.

Auch bei der aus der US-PS 32 06157 bekannten Drosselklemme, bei der ein Klemmorgan zur Einstellung des Durchflußquerschnittes eines Plastikrohres in Längsrichtung des Plastikrohres verschiebbar ist, wird das Rohr zur Einstellung des Durchflußquerschnittes platt zusammengedrückt, so daß sämtliche Umfangsbereiche des zusammengequetschten Rohres unter dem Einfluß von Verformungskräften stehen, die Kaltfluß zur Folge haben.

Bei don bisher bekannten Drosselklemmen zum Regulieren der Flüssigkeitsströmung durch ein flexibles

W Plastikrohr muß zur Aufrechterhaltung eines konstanten Durchflußquerschnittes ständig nachreguliert werden, um die infolge von Kaltfluß des Plastikmaterials an der Quetschstelle auftretenden Änderungen des Durchflußqucrschnitles auszugleichen.

Aus dem ES-GM 1 08 209 ist eine Drosselklemme für elastische Rohre bekannt. Zur exakten Steuerung des Durchflußquerschnittes des elastischen Rohres ist in der Klemmfläche eine sich in Längsrichtung derselben erstreckende Nut mit kontinuierlich sich ändernder Quer-

4Ii schnit'sfläche vorgesehen. Eine in der Klemmfläche vorgesehene Erhöhung, die sich quer zur Längsrichtung der Klemmfläche erstreckt, ermöglicht bei entsprechender Verschiebung des Klemmorgans ein vollständiges j Zusammenklemmen des elastischen Rohres. Der beim Zusammenquetschen eines Plastikrohres auftretende Kaltfluß des Plastikmaterials und die dadurch bedingte I zeitliche Änderung des Durchflußquerschnittes ist im j ES-GM 1 08 209 nicht erwähnt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einel

so Drosselklemme für Plastikrohre zu schaffen, bei der der! einmal eingestellte Durchflußquerschnitt über längerei Zeit im wesentlichen erhalten bleibt, so daß sich einel Überwachung sowie gegebenenfalls Nachregulierung| des Durchflußquerschnittes erübrigt.

ss Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Drossclklcmniel der eingangs genannten Art, die gekennzeichnet ist| durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Abstand zwischen der Klemmfläche und den Klemmorgan beträgt weniger als das Doppelte deij Wanddickcdes Plastikrohres;

b) die Breite des U-förmigcn Kanals beträgt wenige^ als die Hälfte des Unifanges des Plaslikrohrcs;

c) der Unterschied zwischen der Breite des U-förmil gen Kanals und der Breite des Klemmorgans bei trägt weniger als die Hälfte der Wanddicke de| Plastikrohres.

Die erfindungsgemäße Merkmalskombination gel

währleistet, daß beim Anpressen des Plastikrohres g,f»en die KJemmfläche der in der Nut befindliche Umfangsbereich des Plastikrohres kaum verformt wird, während die übrigen Umfangsbereiche platt aneinandergedrückt und starr eingeklemmt werden. Der durch die Nut festgelegte Durchflußquerschnitt des Plastikrolircs bleibt über längere Zeil im wesentlichen erhalten, weil in dem den freien Durchfiußquerschnitl festlegenden Rohrbereich keine hohen Verformungsspannungen vorliegen und demzufolge in diesem Rohrbereich kein oder nur wenig Kaltfluß des. Plastikmaterials auftritt Die übrigen, platt gegeneinandergedrückten Rohrbereiche sind von den Bauteilen der Drosselklemme fest umschlossen, wodurch Kaltfluß auf ein Minimum verringert und gegebenenfalls in den plait aneinandergedrückten Bereichen auftretender Kallfluß keine merkliche Veränderung des eingestellten Durchflußquerschnittes zur Folge hat

Es wird Schutz nur beansprucht für die Gesamtkombination der in Anspruch 1 angeführten Merkmale, nicht aber für Einzelmerkmale oder Unterkombinationen.

!n den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausführungsformen der Nut beansprucht

Die Erfindung wird nun näher anhand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig.2 einen Längsschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

F i g. 3a eine Teilansicht von F i g. 3 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3b eine Teilansicht ähnlich wie F i g. 3a, jedoch mit größerer Nutbreite,

Fig.4 einen Längsschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2.

Fig.5 einen Teilquerschnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 4 in vergrößertem Maßstab,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht eines Längsschnittes des Grundkörpers,

F i g. 7 eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung in vergrößertem Maßstab,

F i g. 8 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in vergrößertem Maßstab,

Fig.9 einen Längsschnitt durch eine wiederum andere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 in F ig. 9 und

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Durchflußmenge in Abhängigkeit von der Zeit bei einer Drosselklemme nach der Erfindung im Vergleich zu bekannten Drosselklemmen.

Die in F i g. 1 dargestellte Drosselklemme besteht aus einem Grundkörper 10 und einer Klemmrolle 11 zum Festklemmen eines Plastikrohres 12. Der Grundkörper 10 und die Rolle 11 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff. Der Grundkörper 10 besitzt zur Aufnahme des Plastikrohres 12 eine öffnung 13, die von einer Bodenwand 14, einander gegenüberliegenden Seitenwänden 15 und einer Deckenwand 16 begrenzt ist, in der zur Aufnahme der Rolle 11 ein länglicher Schlitz 17 vorgesehen ist. Ein an der öffnung 13 am Ende des Schlitzes 17 zwischen den beiden Seitenwänden 15 verlaufender Stegteil 19 trägt zur Versteifung der Seitenwände 15 bei. Der Schlitz 17 ist am anderen Ende durch die Stirnwand 20 begrenzt, welche die Seitenwände 15 starr miteinander verbindet und eine Durchgangsöffnung 21 für das Plastikrohr 12 besitzt.

Der Umfangsrand 24 der Rolle ist vorzugsweise gerillt, damit die Rolle 11 leichter mit dem Daumen verschoben und in besseren Eingriff mit dem Plastikrohr 12 gebracht werden kann. Die Rolle 11 wird über die öffnung 13 in den Grundkörper 10 in die in Fig.2 strichpunktiert dargestellte Ausgangslage eingeführt.

Wie aus Fig.b ersichtlich ist, wird durch die Innenfläche der Bodenwand 14 eine Klemmfläche 25

'" festgelegt, in der eine Nut 27 vorgesehen ist, die zur Eintrittsöffnung 13 unter Ausbildung einer Etntrittsrampe 26 abfällt, über die die Rolle 11 in den Grundkörper eingeführt werden kann.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, bilden die Innenflächen

^|S der Deckcnwand 16 in Längsrichtung neben dem Schlitz 17 ein Schienenpaar 28, auf dem die Lagerzapfen 29 der Rolle U laufen, wenn das Rohr 12 zwischen die Rolle und die Klemmfläche 25 geklemmt wird. Wie am besten aus Fig.4 hervorgeht, ist die Innenfläche jeder Seitenwand 15 mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Schulter 30 ausgestattet, die einer der Schienen 28 zugewendet ist, wobei der Abstand zwischen jeder Schulter 30 und der ihr gegenüberliegenden Schiene 28 groß genug ist, um ein ausreichendes Spiel für den entsprechenden Lagerzapfen 29 zu schaffen. Jede Schulter 30 fällt an der Eintrittsöffnung 13 des Körpers 10, wie bei 31 gezeigt, ab, so daß Spiel für den Durchgang der Lagerzapfen 29 geschaffen wird. Falls die Rolle 11 und der Körper 10 vor dem

.ui Festklemmen auf einem Rohr 12 im zusammengebauten Zustand gehalten werden sollen, kann die Verbindung, gezeigt bei 32, jeder Schulter 30 mit ihrem abfallenden Teil 31 in bezug auf den Stegteil 19 so angeordnet sein, daß die in den Grundkörper 10 eingeführte Rolle 11

.is nicht mehr herausfallen kann.

Wie aus den Fig.3, 3a und 3b ersichtlich ist, hat der Umfangsrand 24 der Rolle 11 eine Breite in axialer Richtung der Rolle, die so bemessen ist, daß der Umfangsrand genau zwischen die Innenflächen der

4(i Seitenwände 15 des Körpers 10 paßt. Der Abstand zwischen Umfangsrand und Seitenwand 15 beträgt auf jeder Seite weniger als ¹A der Wanddicke des Plastikrohres. Dieser Abstand reicht aus, um irgendein merkliches Kriechen des Plastikmaterials in den Spalt zwischen dem Umfangsrand der Rolle und dem Körper zu verhindern. Nachdem das Rohr 12 in den Korper 10 eingeführt worden ist, wird die Rolle 11 in Längsrichtung der Nut 27 vorgeschoben, um eine gewünschte Durchflußgeschwindigkeit einzustellen. Eine erheblich

so reduzierte Durchflußgeschwindigkeit bzw. -menge ergibt sich dann, wenn die Rolle die in F i g. 2 in durchgehenden Linien dargestellte und auch in den F i g. 3 und 3a gezeigte Lage einnimmt. Aus diesen Figuren geht hervor, daß durch die Klemmfläche 25 zusammenwirkenden Rolle 11 zwei Wandteile des Rohres 12 zwischen dem Rollcnrand 24 und der Klcmmfläche 25 fest zusammengedrücks werden. Die erzeugte Klemmkraft reicht aus, um den Durchgang durch den eingeklemmten Teil des Rohres bei 12« und

Mi 126 vollständig zu verschließen, wobei ein freier Durchgang 12r übrigbleibt, der hauptsächlich von dem in der Nut 27 liegenden Wandteil des Rohres 12t/ begrerrt wird. Aufgrund der erzeugten Klemmkraft wird das Rohr festgehalten. Damit die Wandteile des Rohres fest zusammengepreßt und starr eingeklemmt werden, muß der Abstand zwischen den Innenflächen der Seitenwände 15 des Körpers 10 kleiner sein als etwa die Hälfte des Umfangs der äußeren Oberfläche des

Rohres 12, während der Abstand zwischen dem Umfangsrand 24 der Rolle 11 und der Klemmfläche 25 weniger als das Doppelte der Wanddicke des Rohres betragen muß.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, erstreckt sich die Nut 27 in Längsrichtung mittig in bezug auf die Klemmfläche 25 und weist eine verhältnismäßig große Querschnittsfiächc «in Kinlrillscndc in der Kintriltsrampc 26 iiuf. Die Nut besitzt gewöhnlich einen V-förmigen Querschnitt, obgleich auch andere Formen verwendet werden. Bei V-förmigem Querschnitt wird die Nut von zwei in einem Winkel zueinander angeordnete, konvergierende Seitenflächen begrenzt, wobei Tiefe und Breite der Nut ausgehend vom Eintrittsende abnehmen und die Nut schließlich in einer Spitze endet, die hinter der Stirnwand 20 des Körpers 10 angeordnet ist. In dem Maße wie die Rolle 11 in bezug auf die Nut 27 in Richtung der reduzierten Querschnittsfläche der Nut vorwärtsbewegt wird, nimmt die gesamte für das Plastikrohr 12 zur Verfügung stehende Querschnittsfläche gleichmäßig ab. In allen Positionen der Rolle 11 in bezug auf die Nut 27 sind die platt aneinandergedrückten Wandbereiche des Plastikrohres im wesentlichen vollständig eingeschlossen, wodurch Kaltfluß des Plastikmaterials auf ein Mindestmaß beschränkt und damit der eingestellte Durchflußquerschnitt erhalten bleibt.

In Fig.7 ist eine andere Ausführungsform einer Drossclklenime dargestellt, die mit Ausnahme der Form der Nut .15 innerhalb der Kleinmflüche 25 mit der ersten Ausführungsform identisch ist. Die Nut 35 wird von konvergierenden Scitcnwiindcn sowie einer Bodenfläche begrenzt, die sich parallel zur Klemmfläche erstreckt. Die Nut 35 ist in Längsrichtung mittig in bezug auf die Klemmfläche 25 angeordnet, wobei sie mit dem breiten Ende in die Eintrittsrampe 26 mündet und sich nach vorne zu einer Spitze verengt, die vorzugsweise hinter oder in der Nähe der Vorderwand 20 des Körpers endet. Die Seitenwände der Nut 35 sind in

20

25

Wenn die Nut die in F i g. 8 gezeigte Gestalt hat, wird die Rohrwand im Bereich 12c/ scharf gebogen, wie dies auch bei der Ausführungsform nach F i g. 7 der Fall ist. Da jedoch die gegenüberliegenden Seitenwände der Nut 40 nach unten zu auseinanderstreben, können die Rohrwandteile durch Kaltfluß sich von der in ausgezogenen Linien gezeigten Lage in die strichpunktierte Lage nach außen zu auscinanderbewegen. Demzufolge kann sich infolge von Kaltfließen des Plastikmaterials innerhalb des Rohrwandtcils 12c/ die offene, effektive Querschnittsfläche 12c mit der Zeil um einen bestimmten, kleinen Betrag vergrößern. Dieser Effekt hat eine allmähliche Erhöhung der Durchflußgeschwindigkeit bzw. -menge ohne mechanische Veränderung der Klemmenteile zur Folge und kann daher zum Ausgleich eines eine allmähliche Verringerung der DurchfiuBgeschwindigkeit bzw. -menge herbeiführenden Effekts herangezogen werden, um eine konstante Durchflußgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten.

In F i g. 11 sind die Ergebnisse von Vergleichsversuchen dargestellt, bei denen eine Klemme der in den F i g. 1 bis 6 beschriebenen Ausführung sowie im Handel erhältliche Modelle von Rollenklemmen und Schraubenklemmen mit identischen Plastikrohren verwendet wurden. Die Kurven 41a, b, c, d und e zeigen die Durchflußgeschwindigkeit (mm/h) in Abhängigkeit der Zeit (min) bei verschiedenen Einstellungen der Drosselklemme nach der Erfindung. Die Kurven 42a. b und c wurden für im Handel erhältliche Schraubenklemmen und Rollenklemmen ermittelt. Aus der Neigung der Kurven 42a, b und c läßt sich erkennen, daß bei den bekannten Klemmen ein starker Abfall der Anfangsströmungsgeschwindigkcil auftritt, der cxponentiellen Charakter trägt. Bei Benutzung dieser bekannten Klemmen zur parenteralen Verabreichung von Flüssigkeit muß daher die Durchflußgeschwindigkeit häufig überprüft und die Klemme häufig nachgestellt werden, um eine konstante Durchflußgeschwindigkeit zu erzielen. Im Vergleich dazu weicht, wie aus den Kurven 41a.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

bezug auf die Klemmfläche 25 rechtwinklig angeordnet w b, c, d und e ersichtlich ist, bei der Drosselklemme nach und ihr gegenseitiger Abstand an der breiten Stelle, also der Erfindung die Durchflußgeschwindigkeit nur sehr an der Eintrittsrampe 26, ist geringer als der geringfügig vom ursprünglich eingestellten Wert ab.

Nenndurchmesser des Rohres 12. Am anderen Ende hat _

die Nut 35 eine Breite von weniger als die doppelte Wanddicke des Plastikrohres 12.

Auch bei dieser Ausführungsform wird das Rohr 12 zwischen dem Umfangsrand 24 und der Klemmfläche 25 festgeklemmt, so daß wiederum die Durchgänge in den festgeklemmten Teilen bei 12a und \2b vollständig geschlossen sind. Wenn die Rolle 11 in bezug auf die Nut so Ϊ5 vorwärisbuwug! wird, verklcincr! sie zwangsläufig wiederum die für das Plastikrohr zur Verfügung stehende Gesamtqucrschnittsflächc.

Bei den Ausführungsformcn nach F i g. 9 und 10 wird die sich in Längsrichtung in der Mitte der Klcmmfiäche s*. 25 erstreckende Nut 36 durch parallele Seiten wände und eine von der Eintrittsrampe 26 in Richtung auf die Klemmfläche zu geneigte Bodenfläche begrenzt Am vorderen Ende kann die Bodenfläche in die Klemmfläche 25 übergehen, wie dies in Fig.9 gezeigt ist, oder w> kann durch eine kleine Stufe geringfügig in bezug auf die Klemmfläche versetzt sein.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 8 ist die Nut 40 ebenfalls in Längsrichtung in der Mitte der Klemmfläche 25 angeordnet Die Nut 40 weist von Ende zu Ende eine einheitliche Tiefe auf, wobei die Seitenwände sowohl von der Bodenfläche der Nut nach oben als auch in Längsrichtung aufeinander zu verlaufen.

Claims

Patentansprüche:

1. Drosselklemme für Plastikrohre, mit einem einen U-förmigen Kanal aufweisenden Grundkörper, wobei die Basis des Kanals als Klemmfläche ausgebildet ist, und einem rollenförmigen Klemmorgan, das in den Schenkelabschnitten des Kanals parallel zur Klemmfläche verschiebbar geführt ist, wobei in der Klemmfläche eine sich in Längsrichtung derselben erstreckende Nut mit sich ändernder Querschnittsfläche vorgesehen ist. gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: