專利名稱：管夾的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在彈性管中選擇地打開和關閉通道的管夾。
背景技術：
由塑料或橡膠制成的撓性管被廣泛地應用于醫療、制藥、生物制 藥、食品和飲料以及其它實驗室環境。在許多種情況下，在通過撓性 管輸送流體的過程中，希望能夠關閉和阻斷流體流動通過管。現有技 術的管夾包含不合要求的特征。現有技術的管夾的外部主體具有鋒利 邊緣，這些鋒利邊緣有擦破、刮擦、刺破的潛在可能。這可以導致塑
料生物袋(bio-bag)的損壞。在運輸中，尖角能割破或損壞所述袋。 許多現有技術的管夾都要求管夾僅在端部安裝到管上，這就要求管 夾從管的端部穿到它的期望位置。這一過程只能在管裝配到溶液容器 之前進行，而不能在管已經完全裝配到位后進行。進一步地，當現有 技術的管夾在使用過程中不能正常工作或損壞時，管系必須從設備上 移開以便更換管夾。其它不合要求的特征還包括難以將管夾鎖定在關 閉位置，并且難以重新打開管夾。現有技術的管夾還包括棘齒型的封 閉件，該封閉件具有不合時宜地或不合意地釋放的傾向。因此，期望 提供一種可以隨時安裝到撓性管上、僅用按鈕指壓力輕松打開和關閉 并且不會不合意地打開的管夾。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述的問題。本發明是一種用于選擇地 限制或關閉撓性管中的流體通道的管夾。該管夾是具有上部件和下 部件的兩件式構造，所述上部件和下部件在樞軸點處樞轉地連接在一 起，以使上部件在打開位置和關閉位置之間運動。所述上部件和下部
件可在樞軸點處分離，以便裝配在管上或者從管上拆卸。所述下部件
形成貫通槽用于在其中接收管的一部分。所述上部件具有中心突起， 用于在上部件樞轉運動到關閉位置時關閉管的流體通道。
本發明的另一方面中，上部件和下部件具有將上部件鎖定在關閉 位置的裝置。
本發明的又一方面中，用于將上部件鎖定在打開或關閉位置的裝 置包括整體形成于下部件的側壁中的搖臂。所述搖臂由間隙和突起環 繞，其中間隙沿著搖臂的大部份外緣，突起位于上部件的外表面上， 以便在上部件被鎖定在打開或關閉位置時，被放置在間隙的 一部分中。 搖臂還設置有用于將上部件從關閉和鎖定位置釋放的裝置，因為可以 手動地壓下搖臂的一端，以便使該搖臂的相對端撓曲，從而將突起從 間隙中釋放。
下面是參考附圖的說明，其中幾個視圖中相同的附圖標記表示相
同的部件，其中
圖1是本發明的管夾處于關閉位置時的透視圖，管夾的上部件和 下部件被連接在一起；
圖2a是管夾處于打開位置時的側視圖，示出樞轉離開管的上部 件的一部分；
圖2b是管夾處于關閉位置時的側視圖，示出上部件被壓下并完 全阻斷了管的通道；
圖3是示出上部件的側壁和頂部部分的透視圖； 圖4是示出上部件的底部部分的透視圖； 圖5是下部件的透視圖6是用來圖示下部件某些內部特征的另一透視圖； 圖7是用來圖示下部件某些外部特征的側視圖； 圖8a-8c是示出當管夾從關閉位置打開時，管夾幾部分的不同 運動的示意圖9a和9b是帶有管的管夾處于打開位置時的透視圖； 圖IO是管夾處于關閉位置時的側視圖。
具體實施例方式
參見圖l-10，提供了一種管夾IO，用于夾緊和/或關閉撓性管的 流體通道，從而阻止流體從生物袋或病人流過多管路系統中的管100 或者阻止流體通過多管路系統中的管100流向生物袋或病人。盡管本 發明的管夾10可以用于多種不同的環境，其在醫療或制藥領域最有利 以選擇地控制流體從病人流出或流向病人。本發明的管夾10由非金屬 材料制成，優選由食物藥品管理局(FDA)批準的PVDF、聚丙烯、 聚砜、硅、TPE、 TPR等制成。管夾10包括一個完整的沒有尖銳邊 緣的外部主體，從而排除了擦破、刮擦或刺破的潛在可能。將獨特鎖 定機構完全封裝起來以防止不合時宜地或不合意地釋放。所述管夾具 有下壓鎖定系統和側面釋放機構，以使得能夠安全和單手地操作與安 裝。這種高技術的設計允許實現流體阻斷，并且允許以常規的方式將 管夾安裝在管上或者在管已經排列好后裝配管夾。
圖1、 2a、 2b、 9a和9b示出裝配好后的管夾。本發明的管夾10 具有可分離的上部件12和下部件14，可以選擇地在管100裝配到其 工作環境中之前或之后，將上部件和下部件圍繞管100放置然后再將 二者連接起來。上部件12和下部件14在一端彼此樞轉地連接，以提 供管夾IO在打開和關閉時的顎式(jaw-like)運動。
上部件12具有基本為U形的構造，該構造具有上表面16和兩個 側壁20。上部件12外露的上表面16具有淺的凹陷18，該凹陷限定在 關閉管夾10時手指或拇指放置的空間。上部件12具有樞軸端22，該 樞樞軸端具有圓柱形結構22。該樞軸端22是上部件12和下部件14 各自的連接點。圓柱形樞軸端22通過用來加強上部件12的整體的波 狀部分25整體地連接到上表面12上。當較重的管100被夾住并關閉 時，波狀部分25允許上部件12向前運動。該波狀部分25允許上部件 12自調節，從而甚至在管100的壁是厚壁時仍可以完全地關閉流體通
道。
圓柱形樞軸端22的每個橫向端24均與側壁20相鄰。圓柱形樞軸 端22的每一端上都形成有圓錐形或圓柱形的凸起24。該凸起24橫向 延伸超出側壁20，以便連接到隨后將討論的下部件12上。
凸起24具有切口 27,以限定允許上部件12相對于下部件14樞 軸轉動的范圍。隨后將討論的下部件14具有相應的孔63，該孔的尺 寸制成用于在其中鎖定地接收凸起24。優選地，孔63具有伸進孔63 中的小突出部65。該突出部65在凸起24中的切口 27的范圍內運動， 以限制上部件12相對于下部件14的樞軸轉動。為了示出上部件和管 100之間的關系，圖2a、 2b中用虛線示出下部件14,其中管夾10在 圖2a中處于打開位置，在圖2b中處于關閉位置。
參見圖3,側壁20和上表面16相鄰并連續形成。每個側壁20是 另一個側壁的鏡像，因此將只討論側壁20中的一個。上部件12的側 壁20具有由其上形成的一對窗口 26a、 26b限定的開口構造，所述窗 口彼此隔開。第一窗口 26a提供用于在制造過程中去除模具的鋼部分 的入口。第二窗口 26b提供一個切口 ，用于壓下部件14上的搖臂70。 當管夾IO處于關閉位置時，定位在側壁20中的第二窗口 26b與搖臂 70相鄰。鄰近每個側壁20的外側的下邊緣的是橫向伸出的突起30。 突起30和樞軸點22隔開。如將在后面所討論的，每個側壁20上的突 起30定位并形成為滑動抵靠在形成于下部件14中的搖臂70上，并且 鎖定在開口 72b中的適當位置上，所述開口 72b在搖臂70下方形成。
參見圖4,肋42在兩個側壁20之間橫向延伸。肋42加強了側壁 20,使得手動壓下上部件12關閉管夾10時，側壁20不會向外或向內 撓曲。如圖9a所示，側壁20之間的肋42具有為管100提供缺口 (clearance)的換形結構。
中心突起44從樞軸端22開始在側壁20后面整體地延伸。優選地， 突起44的寬度和樞軸端22的寬度相同。為了在管夾10處于關閉和鎖 定位置時能完全地關閉管100中的通道，突起44部分地延伸至少像每 個側壁20的下表面46 —樣遠(參見圖2b)。為了防止尖銳的邊緣割
破管100，突起44在其自由端終止并且形成橫向延伸的圓柱形部分48。 當管夾10處于關閉位置時，突起44的的圓柱形部分48夾緊管100 使其關閉和鎖定。突起44及其圓柱形邊緣48不與側壁20相連，因此 當管夾被關閉時，突起44及其相應的圓柱形部分48可以相對于兩個 側壁20發生微小的垂直撓曲。
一段彎曲的材料限定的C型彈簧50—端連接在鄰近側壁20的后 邊緣的后壁52上。當較大的載荷施加在上部件12的上表面16上以關 閉和鎖定管夾10時，所述C形彈簧允許撓曲。具有厚壁的管需要在上 表面16上施加較大的載荷以關閉管夾10。當上部件12必須進行調節 以關閉管IOO，尤其是厚壁的管的通道時，C形彈簧50允許波狀部分 25伸展或伸長。如圖2b所示，當位于突起44上的上部延伸附件51 接觸C形彈簧50時，該C形彈簧還可以將回復力提供給突起44。如 可以看到的，當上部件12朝關閉管夾10的方向樞轉時，附件51和C 形彈簧相互接觸。
圖5和6示出管夾10的下部件14。下部件14具有貫通槽或U形 構造，該U形構造的一對側壁60和底表面62相接。下部件14的底 表面62包括至少一個位于側壁60之間橫向延伸的隆起64,該隆起向 上突出從而與中心突起44的圓柱形部分48配合來關閉管100中的流 體流動。也可以像指狀抓取器(finger grip) —樣設置多個隆起64。 在一個優選實施例中，這些隆起中的一個可以形成橫過下部件14的內 部底表面62的高起的條64a。該高起的條64a定位成在管夾10處于 關閉位置時略微偏離上部件12的圓柱形部分48，以便為管材料提供 空間。
每個側壁60都是另一個側壁60的鏡像，因此將只討論一個側壁 60。接近側壁60的前端66在其中形成有搖臂70。該搖臂70是直接 在每個側壁60上切割形成的，除了連接搖臂70的中間部分和側壁60 的材料的連接凸緣74外，留下搖臂70周圍的間隙/開口 72。搖臂70 繞連接凸緣74樞轉。在搖臂70任意一端的手動壓力都將引起相對端 相對于側壁60向外撓曲。所述間隙/開口 72在上端72a和下端72b的 尺寸制成為接收上部件12上的突起30。
所述搖臂70限定了在向下的壓力施加在上部件12上以關閉管夾 時或在管夾正在被打開時，突起30相對于下部件14的路徑。首先參 見圖7，搖臂70的形狀具有向下彎曲的弧線路徑，該弧線路徑與突起 30隨上部件12相對于下部件14的樞轉運動而運動的弧線路徑重合。
如圖8c所示，當管夾IO處于打開位置時，突起30被保持在上部 間隙72a中或該上部間隙上方。當向下的壓力施加在上部件12上時， 突起30沿著搖臂70的內表面75滑動。如圖6和9a所示，搖臂70 的內表面可以包括位于搖臂70的底部邊緣處并向內延伸的唇緣76。 所述唇緣76將管夾保持在未鎖定位置上，直到上部件12上被施加額 外的手動壓力。進一步地，上部件12上的壓力使突起30運動過唇緣 76，從而突起30咬合到下部間隙72b中，以將管夾10鎖定在關閉位 置。
為了將管夾10從關閉位置打開，操作者手動壓下搖臂70的上部 分70a。當管夾10處于關閉或鎖定位置時，搖臂70的上部分70a鄰 近窗口 26b定位，以允許完全壓下上部搖臂70。如從附圖中可以看到 的，下部件14的外表面具有圍繞搖臂70的上部分70a的凹陷78，以 方便手動壓下搖臂70的上部分70a。
圖8a-8b示出當管夾IO從關閉和鎖定位置運動到打開位置時，上 部件12的側壁20相對于下部件14的側壁60的運動。在圖8a中，管 夾10處于關閉和鎖定位置，其中示出突起30被鎖定在開口 72b中。 如圖8b所示，唇緣76確保突起30位于開口 72b中，直到手動樞轉 搖臂70。當樞轉搖臂70時，搖壁的上部分樞轉到窗口 26的一部分中 (圖8b)。然后，突起30從開口 72b中被釋放，并且可以滑過唇緣 76，以使上部件16向上運動從而打開管夾10 (如圖8c所示)。
在將管夾10穿到管IOO上之前，可以將上部件12連接到下部件 14,或者在將上部件12連接到下部件14之前，可以將管100放置到 下部件14的側壁60之間的槽中。無論哪種情況，都是通過將上部件 12的凸起24咬合到下部件的孔63中以形成樞軸端，從而將上部件12
連接到下部件14上。通過打開管夾10和使下部件14的側壁60撓曲 而將凸起24從孔63中移開，可以使上部件12與下部件14分離。
管夾IO提供了完全的流體阻斷，并且可以用輕松操作的單手安裝 來將管夾安裝到管上或完成裝配。具有側面釋放機構的獨特的頂部鎖 定機構防止了不合意的打開。管夾10還提供了計量流體流動的內部棘 齒機構并且具有高杠桿度以適應不同硬度的管。管夾10沒有鋒利的邊 緣或尖角，從而避免了刺破和割裂管10。
本發明的管夾10完全是可高壓滅菌消毒的，并且符合USP Class VI標準。本發明的管夾IO已經經過了物理測試以滿足最苛刻的應用 要求。所述管夾的典型應用包括在生物制藥生產、制藥工藝、蠕動泵 裝置、藥品運輸和開發、醫療系統、實驗操作以及其它設備和管裝置。
盡管已經接合目前被認為是最實用和最優選的實施例對本發明進 行了描述，但是應當理解的是，本發明并不僅僅限定于所公開的實施 例，而是與此相反，本發明意欲覆蓋包括在所附權利要求書的范圍和 精神內的各種改進和等同布置，其中權利要求書的范圍在法律允許下 作最寬泛的解釋，以嚢括所有上述改進和等同布置。
權利要求
1、一種用于選擇地限制或關閉中空管內的流體通道的管夾，該管夾包括:具有上部件和下部件的兩件式構造，所述上部件和下部件在樞軸點處樞轉地連接在一起，以使上部件在打開位置和關閉位置之間運動，所述上部件和下部件可在樞軸點處分離，以便裝配在管上或者從管上拆卸，所述下部件形成貫通槽用于在其中接收管的一部分，所述上部件具有中心突起，用于在上部件樞轉運動到關閉位置時限制或關閉管的流體通道。
2、 根據權利要求1所述的管夾，其中所述樞軸點具有用于限制上部件相對于下部件的樞轉運動的裝置。
3、 根據權利要求1所述的管夾，其中上部件具有與上表面一起連續地形成的一對側壁，所述一對側壁構'造用于在上部件處于關閉位置 時布置在下部件的槽內，其中所述一對側壁各自在預定位置處都具有 從該對側壁的外表面延伸的突起。
4、 根據權利要求3所述的管夾，其中下部件的槽由一對側壁形成，在上部件處于關閉位置時，上部件的側壁和下部件的側壁相鄰，其中 所述下部件的一對側壁具有在上部件處于關閉位置時接收所述突起的 一部分的裝置。
5、 根據權利要求4所述的管夾，其中下部件中的所述一對側壁中的每個均具有整體地形成于其中的搖臂，在上部件在打開和關閉位置之間運動時所述搖臂限定所述突起的路徑。
6、 根據權利要求5所述的管夾，其中搖臂通過連接位于搖臂中間部分的凸緣被整體地連接到下部件中的每個側壁上，并且具有圍繞搖臂其余部分的間隙，以允許搖臂相對于下部件的側壁撓曲。
7、 根據權利要求6所述的管夾，其中所述間隙具有上間隙部分和下間隙部分，所述間隙部分定位用于在其中接收所述突起。
8、 根據權利要求5所述的管夾，其中所述搖臂具有內表面和底部邊緣，并且搖臂具有形成于內表面的底部邊緣處的唇緣，以將上部件 保持在關閉和鎖定位置。
9、 根據權利要求8所述的管夾，其中上部件的側壁在其中具有窗 口，所述窗口定位成在上部件處于關閉位置時鄰接搖臂，以便在上部 件處于關閉位置和鎖定位置時，使得搖臂能夠完全偏轉。
10、 根據權利要求3所述的管夾，進一步包括上部件上的彈簧 件，該彈簧件定位在樞軸點和上部件的側壁之間，以便在給上表面施 加載荷的過程中撓曲。
11、 根據權利要求4所述的管夾，其中用于接收上部件中突起的 一部分的裝置包括上部件的每個側壁中的窗口。
12、 根據權利要求4所述的管夾，其中下部件的槽具有整體形成 在下部件的一對側壁之間的內部底表面，所述內部底表面具有橫過該 內部底表面的高起的條，該條定位成與中心突起相應。
13、 根據權利要求12所述的管夾，其中高起的條略微偏離中心突 起，以便在管夾處于關閉位置時為管材料提供空間。
14、 根據權利要求3所述的管夾，其中樞軸點和所述上部件的一 對側壁由波狀部分隔開，以使得上部件在關閉管的流體通道時能夠自 調節。
15、 根據權利要求14所述的管夾，進一步包括整體地形成于上部 件上的C形彈簧，以使得波狀部分能夠在上部件自調節時伸長。
16、 根據權利要求1所述的管夾，進一步包括在關閉管的通道時 用于調節上部件的運動的裝置。
17、 根據權利要求16所述的管夾，其中所述調節裝置包括定位在 樞軸點和上部件的相對端之間的波狀部分。
18、 根據權利要求17所述的管夾，其中所述調節裝置進一步包括 整體地形成于上部件上的C形彈簧。
19、 根據權利要求1所述的管夾，該管夾具有頂部鎖定機構和側 面釋》文機構。
20、 根據權利要求19所述的管夾，其中所述鎖定機構被封裝在管 夾內。
全文摘要
一種可選擇地連接在撓性管周圍的管夾，其具有上部件和下部件。所述上部件和下部件具有相互連接的樞軸點，以便樞轉連接在一起。所述下部件具有一對相對的側壁，該對側壁具有整體地形成在其上的搖臂，以便在管被壓到鎖定和關閉位置時接收鎖定突起并使鎖定突起運動，所述鎖定突起在上部件的外表面上延伸。所述搖臂是撓性的，以使得鎖定突起能夠移進搖臂周圍形成的間隙中和從所述間隙移出，從而關閉和打開管夾。所述上部件具有一對側壁和在該對側壁之間的下部延伸突起。該延伸突起在管夾運動到關閉位置時關閉撓性管中的通道。
文檔編號A43C11/00GK101389235SQ200680001646
公開日2009年3月18日 申請日期2006年1月30日 優先權日2005年1月28日
發明者A·A·沃思 申請人:雙灣醫藥公司