柔性塑料軟管及其制造方法
【專利摘要】公開了一種柔性塑料軟管（1），該柔性塑料軟管包括：管狀軟管主體（2）和套箍（3a），該管狀軟管主體具有腹板部（7）和螺旋狀加強(qiáng)肋（8），該套箍安裝至所述軟管主體（2）的一個末端（16），該套箍包括粘接至所述末端（16a）的成型端接頭（5a），和具有第一段（S1）的應(yīng)力消除元件（4），該第一段具有與所述螺旋狀加強(qiáng)肋（8）互補(bǔ)的內(nèi)螺紋（15）。還公開了用于制造柔性塑料軟管的方法，和所述軟管（1）作為醫(yī)療軟管的用途。
【專利說明】柔性塑料軟管及其制造方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)第一項(xiàng)權(quán)利要求的前序部分所述的柔性塑料軟管，并且涉及用于制造這種柔性塑料軟管的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一種已知軟管包括具有外壁的柔性軟管主體，該外壁具有繞其成螺旋形延伸的加強(qiáng)肋，該加強(qiáng)肋包含一個或更多個導(dǎo)電體。這些導(dǎo)電體連接至設(shè)置在其中一個套箍中的接口，這些套箍設(shè)置在該軟管主體的末端上。該連接器套箍通過將套箍材料直接成型到軟管主體的末端上而制造到這些末端上。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該軟管彎曲和/或拉伸時，該柔性軟管主體的外壁在該柔性軟管主體與連接器套箍之間的過渡點(diǎn)處可能容易損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的一個目的是提供一種柔性塑料軟管，其能夠抵抗施加在其端接頭之間的更高的彎曲和拉力。
[0004]該目的根據(jù)本發(fā)明利用具有第一項(xiàng)獨(dú)立權(quán)利要求的全部技術(shù)特征的柔性塑料軟管來實(shí)現(xiàn)。
[0005]此外，根據(jù)本發(fā)明的柔性塑料軟管包括:
[0006]-軟管主體，該軟管主體具有柔性管狀外壁，該柔性管狀外壁包括與至少一個螺旋狀加強(qiáng)肋的加強(qiáng)肋部交替的腹板部，所述腹板部具有被選定用于向所述軟管主體提供柔性的預(yù)定特性，并且所述至少一個加強(qiáng)肋具有用于向所述軟管主體提供抗壓扁性的預(yù)定特性；
[0007]-套箍，該套箍安裝至所述軟管主體的至少第一末端，并且包括成型端接頭，該成型端接頭具有用于將所述軟管連接至另一裝置的孔，所述端接頭粘接至所述軟管主體的所
A-Ap —H 丄山
述弟一末犧;
[0008]-由此，所述套箍還包括應(yīng)力消除元件，該應(yīng)力消除元件位于所述套箍的供所述軟管主體進(jìn)入所述套箍的入口側(cè)處，所述應(yīng)力消除元件具有第一段，該第一段具有與所述螺旋狀加強(qiáng)肋互補(bǔ)的內(nèi)螺紋，以繞所述軟管主體緊密裝配，而不用粘接至所述軟管主體的所述第一末端，由此減小了在使用軟管期間在第一末端處施加在所述腹板部上的應(yīng)力。
[0009]通過設(shè)置包括具有第一段的應(yīng)力消除元件的套箍，其中該第一段具有與所述螺旋狀加強(qiáng)肋互補(bǔ)的內(nèi)螺紋，并且通過不是在所述套箍的入口位置處，而是在超出所述應(yīng)力消除元件定位的所述軟管末端處將所述軟管主體粘接至所述套箍，所述應(yīng)力消除元件實(shí)際上包圍所述軟管主體，而未被粘接至所述軟管主體，從而允許所述軟管主體在所述應(yīng)力消除元件中的一些自由運(yùn)動。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該應(yīng)力消除元件允許施加在軟管主體(在使用期間)上的力分布在軟管主體的更大接觸面積內(nèi)，由此避免或減小軟管主體中的、特別是其腹板部中的應(yīng)力集中。
[0010]在本發(fā)明的所述套箍中，所述應(yīng)力消除元件包圍所述軟管主體而沒有固定至所述軟管主體，并且將所述軟管主體固定至所述套箍僅僅發(fā)生在所述成型端接頭處，g卩，距所述套箍的所述入口側(cè)一距離處。顯然，以這種方式，施加在軟管主體上的力軟管主體的更大面積上分布，并且減小了施加在軟管末端上的剩余力，使得軟管可以經(jīng)受住更高的外部彎曲和拉力。
[0011]優(yōu)選地，所述應(yīng)力消除元件還包括位于所述套箍的所述入口側(cè)的第二大致筒狀段，該第二大致筒狀段具有這樣的內(nèi)徑，即:該內(nèi)徑被設(shè)置用于沿軸向方向繞所述加強(qiáng)肋緊密裝配但允許所述軟管主體沿其縱向方向的柔性。
[0012]所述應(yīng)力消除元件的該無螺紋第二段允許所述軟管主體在所述應(yīng)力消除元件內(nèi)的更多運(yùn)動。具體來說，其允許所述套箍沿縱向方向運(yùn)動，而沒有摩擦所述軟管。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該筒狀段在向所述軟管施加彎曲力時似乎尤其有利，這大概歸因于筒狀段允許所述軟管主體在所述螺紋段外的更高程度變形的事實(shí)。因而，應(yīng)力消除元件的筒狀段允許更進(jìn)一步減小施加在軟管主體上的、特別是腹板部上的應(yīng)力。
[0013]優(yōu)選地，所述應(yīng)力消除元件還包括分別具有第一外徑的第一大致筒狀外表面和具有第二外徑的第二大致筒狀外表面，所述第一筒狀外表面被設(shè)置用于利用所述成型端接頭的材料包覆成型，這增加了所述成型端接頭與所述應(yīng)力消除元件之間的結(jié)合面積。
[0014]更大的結(jié)合面積改進(jìn)了成型端接頭與繞軟管主體螺紋連接的應(yīng)力消除元件的連接，以獲取剛性套箍。
[0015]所述應(yīng)力消除元件的所述第一外表面和/或所述第二外表面在形狀上不必為大致筒狀，只要提供了增加結(jié)合面積的效果即可。所述表面例如還可以是圓錐形或橢圓形的。
[0016]所述套箍與所述軟管的連接不必通過包覆成型來實(shí)現(xiàn)，只要所述連接響應(yīng)于希望特性即可，諸如機(jī)械特性和/或軟管內(nèi)部與軟管的外部環(huán)境的可接受隔離。可以使用用于將套箍連接至軟管的任何其它合 適工藝，舉例來說，如通過旋轉(zhuǎn)焊接，或者通過螺紋連接。
[0017]優(yōu)選地，所述第一筒狀外表面還包括還用于在所述成型端接頭與所述應(yīng)力消除元件之間提供機(jī)械鎖定的突出部和/或凹部。
[0018]當(dāng)包覆成型所述應(yīng)力消除元件以形成所述套箍時，這些突出部和/或凹部為改進(jìn)所述端接頭與所述應(yīng)力消除元件之間的機(jī)械握持而設(shè)。
[0019]優(yōu)選地，所述內(nèi)螺紋在所述螺旋狀加強(qiáng)肋的至少半圈，優(yōu)選為至少一圈，更優(yōu)選為至少兩圈上延伸。
[0020]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，半圈可能是足夠的，但整圈或多個圈允許更好的應(yīng)力減少。當(dāng)軟管被拉伸或彎曲時，應(yīng)力消除元件允許應(yīng)力分布在加強(qiáng)肋的幾個圈上，而非分布在一個應(yīng)力集中點(diǎn)處。這基本上減小了軟管在套箍與軟管主體之間的接頭處發(fā)生故障的風(fēng)險。
[0021]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于制造這種柔性塑料軟管的方法。該另一目的利用第二項(xiàng)獨(dú)立權(quán)利要求的制造方法來實(shí)現(xiàn)。
[0022]此外，本發(fā)明的方法包括以下步驟:
[0023]a)設(shè)置軟管主體，該軟管主體具有柔性管狀外壁，該柔性管狀外壁包括與至少一個螺旋狀加強(qiáng)肋的加強(qiáng)肋部交替的腹板部，所述腹板部具有被選定用于向所述軟管主體提供柔性的預(yù)定特性，并且所述至少一個加強(qiáng)肋具有用于向所述軟管主體提供抗壓扁性的預(yù)定特性；
[0024]b)設(shè)置具有第一段的應(yīng)力消除元件，該第一段具有與所述螺旋狀加強(qiáng)肋互補(bǔ)的內(nèi)螺紋，并且該第一段被設(shè)置用于繞所述軟管主體緊密裝配；
[0025]c)將所述應(yīng)力消除元件螺紋連接在所述軟管主體的第一末端上，使得所述螺旋狀加強(qiáng)肋接合在所述應(yīng)力消除元件的所述內(nèi)螺紋中，并且使得所述軟管主體的所述第一末端延伸超出所述應(yīng)力消除元件；
[0026]d)將具孔的端接頭成型到或旋轉(zhuǎn)熔焊接到所述軟管主體的所述末端上和所述應(yīng)力消除元件的一部分上，使得所述端接頭結(jié)合至所述末端和所述應(yīng)力消除元件。
[0027]換句話說，被設(shè)計成匹配所述軟管主體的支承肋的尺寸的所述應(yīng)力消除元件在將所述套箍成型到所述軟管主體上之前被螺紋連接到所述軟管主體上。由于所述應(yīng)力消除元件不是直接粘接至所述軟管主體， 因而，可以省略粘接(膠粘)所述軟管主體的步驟。接下來，所述應(yīng)力消除元件本身通過部分包覆成型所述套箍而結(jié)合至所述套箍，由此形成所述套箍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]通過下面的描述和附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步加以闡明。
[0029]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的柔性塑料軟管的優(yōu)選實(shí)施方式的立體圖。
[0030]圖2以側(cè)視圖示出了圖1的軟管。
[0031]圖3以沿著線A-A的截面示出了圖2的軟管。
[0032]圖4更詳細(xì)地示出了圖3的軟管的套箍。
[0033]圖5更詳細(xì)地示出了圖4的套箍的應(yīng)力消除元件。
[0034]圖6更詳細(xì)地示出了圖4的軟管主體的一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0035]附圖標(biāo)記
[0036]
1軟管
2主體
3套箍
4應(yīng)力消除元件
5端接頭
6出線口
7腹板
8螺旋狀肋
9電線
[0037]10凹部
11弟一肩部
12第二肩部
13突出部(或凹部)

14孔
15內(nèi)螺紋
16末端
18電接口
19套箍的入口側(cè)
20第一筒狀外表面
21第二筒狀外表面
P 螺距
[0038]本發(fā)明將參照【具體實(shí)施方式】并且參照某些附圖進(jìn)行描述，但本發(fā)明不限于此而僅通過權(quán)利要求書進(jìn)行限制。所述附圖僅僅是示意性而非限制性的。在圖中，出于例示性目的，可以將一些元件的尺寸夸大而不按比例繪制。該尺寸和相對尺寸不必對應(yīng)于針對本發(fā)明實(shí)踐的實(shí)際縮減。
[0039]而且，本說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語第一、第二、第三等被用于在相似元件之間區(qū)分，而不必用于描述連續(xù)的或時間先后順序。這些術(shù)語在適當(dāng)情況下可互換，并且本發(fā)明的實(shí)施方式與在此描述或例示的不同的順序來操作。
[0040]而且，本說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語頂部、底部、上、下等被用于描述性目的，而不必用于描述相對位置。這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下可互換，并且在此描述的本發(fā)明的實(shí)施方式以與在此描述或例示的不同的取向來操作。
[0041]權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“包括”不應(yīng)被解釋為限于此后列出的裝置；其不排出其它元件或步驟。其需要被解釋為指定存在如涉及的所述的特征、整數(shù)、步驟或部件，而非排除存在或增加一個或更多個其它特征、整數(shù)、步驟或部件，或其組。由此，表達(dá)“包括裝置A和B的設(shè)備”的范圍不應(yīng)限于僅由部件A和B構(gòu)成的設(shè)備。其意指關(guān)于本發(fā)明，該設(shè)備的唯一相關(guān)部件是A和B。
[0042]抗壓扁性是在某人站在鋪設(shè)于地板上的軟管上時抵抗橫向壓力下壓扁軟管而向該軟管提供的抗性?？箟罕庑赃€可以被稱作輪轂強(qiáng)度或箍強(qiáng)度，并且對于柔性軟管在其許多應(yīng)用中是重要特征。
[0043]用于在兩個裝置之間連接的柔性軟管是本領(lǐng)域已知的，例如，用于將真空吸塵器連接至清潔刷，或者用于將醫(yī)療呼吸裝置連接至接口管，但本發(fā)明不限于此，而是還可以用于其它軟管。該軟管典型地具有帶肋柔性管狀主體，和安裝在該管狀主體的每一個端部處的套箍，該套箍將該軟管連接至外部裝置。
[0044]安裝套箍的不同方法是本領(lǐng)域已知的。在這樣一個實(shí)施方式中，套箍被直接成型在管狀軟管上，這提供了緊密連接，但具有示出應(yīng)力集中在其中該管狀軟管主體進(jìn)入套箍的位置處的缺點(diǎn)，在使用軟管期間，當(dāng)該軟管經(jīng)受彎曲力或拉力時其最終將破裂。[0045]附圖中示出的柔性軟管能夠更好地經(jīng)受住這種彎曲力或拉力。
[0046]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的軟管I的一個優(yōu)選實(shí)施方式。該柔性塑料軟管I包括:
[0047]-軟管主體2，該軟管主體具有柔性管狀外壁，該柔性管狀外壁包括與至少一個螺旋狀加強(qiáng)肋8的加強(qiáng)肋部交替的腹板部7，該腹板部7具有被選定用于向軟管主體2提供柔性的預(yù)定特性，并且所述至少一個加強(qiáng)肋8具有用于向軟管主體I提供足夠抗壓扁性的預(yù)定特性(即，用于防止其壓扁和用于使其能夠經(jīng)受住施加在軟管的外壁上的壓力，并且在釋放該壓力時，使外壁恢復(fù)至原始形狀，所需抗壓扁性取決于應(yīng)用)；
[0048]-套箍3a，該套箍安裝至軟管主體2的第一末端，并且包括成型端接頭5a，該成型端接頭具有用于將軟管I連接至另一裝置的孔14，該端接頭5a粘接至軟管主體2的第一末端 16a ；
[0049]-套箍3還包括應(yīng)力消除元件4，該應(yīng)力消除元件位于套箍3的供軟管主體2進(jìn)入該套箍3的入口側(cè)19處，該應(yīng)力消除元件4具有第一段SI，該第一段具有與螺旋狀加強(qiáng)肋8互補(bǔ)的內(nèi)螺紋15，以繞軟管主體2緊密裝配，而不用粘接至軟管主體2的第一末端16a，由此，減小了在使用軟管I期間在第一末端16處施加在腹板部7上的應(yīng)力。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的軟管具有單獨(dú)的應(yīng)力消除元件4，其被設(shè)計成匹配軟管主體2的支承肋8的尺寸。在將套箍3成型到軟管主體2上之前，該應(yīng)力消除元件4螺紋連接到軟管主體2上。該應(yīng)力消除元件4首先繞軟管主體2緊密裝配，但未直接粘接至軟管主體2，這允許軟管主體2在應(yīng)力消除元件4內(nèi)輕微移動。該應(yīng)力消除元件4在套箍3成型到軟管主體2上時被包覆成型，并由此變得與套箍3結(jié)合。當(dāng)軟管主體2通過應(yīng)力消除元件4被拉伸或彎曲就位時，應(yīng)力被分布在螺旋狀肋8的幾個螺距上，而非分布在一個應(yīng)力集中點(diǎn)處。這降低了軟管主體2在套箍3與軟管主體2之間的接頭處發(fā)生故障的風(fēng)險。
[0051]應(yīng)力消除元件4充當(dāng)剛性套筒，以將管狀軟管主體2鎖定就位。當(dāng)將外部彎曲力或拉力施加至軟管主體2時，內(nèi)螺紋限制了其保持的軟管主體的一部分的彎曲或拉伸。
[0052]圖1所示軟管具有期望長度的柔性中空管狀主體2，其取決于應(yīng)用。該軟管主體2優(yōu)選地具有相對薄的腹板(例如，1.0mm厚)，其通過在柔性主體2的整個長度上延伸的螺旋狀肋8來加強(qiáng)。本領(lǐng)域中描述了用于制造這種管狀主體的幾個方法，例如，在一個實(shí)施方式中，腹板7和肋8可以被共擠塑，并且隨后按如在US 4，162，370中描述的方式纏繞在心軸上。由于這不是本發(fā)明的焦點(diǎn)，因而，認(rèn)為在此不必進(jìn)一步的說明。
[0053]所述至少一個螺旋狀加強(qiáng)肋8具有用于向軟管主體2提供足夠機(jī)械強(qiáng)度和剛性的預(yù)定特性(例如，厚度、材料、螺距等)。在一優(yōu)選實(shí)施方式中，螺旋狀肋8包括被聚烯烴包圍的聚丙烯。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，螺旋狀肋8包括被聚烯烴包圍的聚乙烯，但也可以使用其它材料。在一實(shí)施方式中，該肋包括從由聚丙烯、聚乙烯、聚酯以及根據(jù)ISO 10993核準(zhǔn)的用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的任何其它材料組成的組中選擇的至少一種材料，優(yōu)選的是，該材料被包括和在腹板中使用的材料相同的材料，或與其相容的材料的涂層包圍。這種材料選擇增強(qiáng)了肋與腹板之間的粘附。
[0054]該肋例如可以具有大致圓形截面,該圓形截面具有例如1.0mm至3.0mm的直徑，或者具有大致橢圓形截面，該橢圓形截面具有例如2.70mm的寬度W和例如1.70mm的高度T(圖6)，但其它尺寸和其它形狀也可以使用。由于肋8被用作應(yīng)力消除元件4中的螺紋，因而，對于大多數(shù)消費(fèi)者或醫(yī)學(xué)應(yīng)用來說，其應(yīng)當(dāng)具有至少1.0Omm厚度。
[0055]在肋8之間，根據(jù)本發(fā)明的軟管主體2包括腹板部7，該腹板部具有被選定用于向軟管主體2提供希望的柔性的預(yù)定特性(例如，尺寸、材料等)。在根據(jù)本發(fā)明的軟管的一優(yōu)選實(shí)施方式中，兩個連續(xù)的肋部8之間的腹板部7的寬度為1.0mm至10.0mm,更優(yōu)選為6.0mm至7.0mm。在一個示例中，該軟管具有單個螺旋狀肋8，并且該螺旋的螺距大致為6.4mm。 [0056]在一實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的柔性塑料軟管的加強(qiáng)肋的螺距P優(yōu)選地范圍為
3.0mm至9.0mm,更優(yōu)選為4.0mm至8.0mm,更加優(yōu)選為5.0mm至7.0mm,以及最優(yōu)選為大約
6.2mm。如圖4所示從一個肋的頂部至相鄰肋的頂部進(jìn)行常規(guī)測量得出螺距。
[0057]在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，該肋具有至少0.05_的寬度[這可以嗎，或者應(yīng)為0.5mm ?],優(yōu)選為至少1.0mm,更優(yōu)選為至少1.5mm,可選地為至多4.0mm,優(yōu)選為至多
3.0mm,更優(yōu)選為至多2.5mm,更加優(yōu)選為至多2.0mm,并且典型地為1.7±0.2mm。
[0058]在根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，該肋具有至少0.05mm的高度，優(yōu)選為至少
0.05mm[這可以嗎,或者應(yīng)為0.5mm ?],優(yōu)選為至少1.0mm,更優(yōu)選為至少2.0mm,可選地為至多5.0mm,優(yōu)選為至多4.0mm,更優(yōu)選為至多3.5mm,更加優(yōu)選為至多3.0mm,并且典型地為
2.7±0.2mm。
[0059]腹板部7的寬度在肋部8之間應(yīng)當(dāng)為至少1.0mm,以便提供足夠柔性。本發(fā)明的軟管I的腹板部?的徑向厚度優(yōu)選為0.1Omm至0.25mm,更優(yōu)選為0.16mm至0.22mm。這允許非常柔軟的軟管，其可以在例如0.1OOkg或0.200kg的重量下容易地彎曲超過90°?？蛇x地，該腹板部是透明的，使得管子內(nèi)部的流體(氣體或液體)的流動是可見的。優(yōu)選地，腹板部(7)由從包括以下材料的組選擇的材料制成:聚烯烴、茂金屬PE、聚氯乙烯(PVC)、優(yōu)選為柔性PVC，以及根據(jù)ISO 10993核準(zhǔn)的用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的任何其它材料。
[0060]圖1的軟管在其兩個端部處具有第一套箍3a和第二套箍3b，但本發(fā)明的軟管可以僅包括單個套箍3。遠(yuǎn)離電接口 18 (其不是本發(fā)明的焦點(diǎn))地，圖1的兩個套箍3a、3b大致相同，并由此，在僅對一個套箍進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0061]圖2以側(cè)視圖示出了圖1的軟管I。
[0062]圖3以沿著線A-A的截面示出了圖2的軟管I。如可以看出的，套箍3a、3b大致相同，由此，僅對它們的中一個進(jìn)一步描述。
[0063]圖4更詳細(xì)地示出了本發(fā)明的軟管I的套箍3的一優(yōu)選實(shí)施方式，及其與軟管主體2的連接。在制造軟管I期間，首先，將應(yīng)力消除元件4螺紋連接在軟管主體2上，使得軟管主體2的一部分延伸超出應(yīng)力消除元件4 (距離LI)，并接著通過包覆成型應(yīng)力消除元件4的至少一部分和軟管主體2來應(yīng)用端接頭5。所得套箍3因而包括兩個部分:位于軟管主體2的末端16處并粘接至該末端的端接頭5，以及位于端接頭5與套箍3的供軟管主體2進(jìn)入該套箍3的入口 19之間的應(yīng)力消除元件4。應(yīng)力消除元件4具有第一段SI (還參見圖5)，該第一段具有用于容納互補(bǔ)螺旋狀加強(qiáng)肋8的內(nèi)螺紋15，以繞軟管主體2緊密裝配，而沒有將螺旋狀肋8粘接(例如，通過膠粘)至應(yīng)力消除元件4。通過不直接將軟管主體2粘接至應(yīng)力消除元件4，而是允許軟管主體在應(yīng)力消除元件中的一些運(yùn)動，軟管主體2的較大部分(特別是加強(qiáng)肋8)貢獻(xiàn)于抵抗任何外部力，具體來說，施加在軟管主體2上的彎曲力和/或拉力。這有效地降低了施加在軟管主體2的粘接在端接頭5中的一部分上的力(和對應(yīng)應(yīng)力)，由此降低了損壞軟管1、特別是腹板部7的風(fēng)險。
[0064]端接頭5典型地具有用于將軟管I連接至外部裝置的孔14 (例如，筒狀孔或圓錐孔)，所述外部裝置例如為，軟管I的一側(cè)上的呼吸裝置(未示出)，和另一側(cè)上的接口管(未示出)。
[0065]在根據(jù)本發(fā)明的柔性塑料軟管I的一優(yōu)選實(shí)施方式中，該應(yīng)力消除元件4還包括位于套箍3的入口側(cè)19處的第二大致筒狀段S2 (參見圖4和圖5)，該第二大致筒狀段具有內(nèi)徑d3，該內(nèi)徑被設(shè)置用于沿軸向方向繞螺旋狀加強(qiáng)肋8緊密裝配，但允許軟管主體2沿其縱向方向的柔性。應(yīng)力消除元件4的沒有螺紋的該第二段允許軟管主體2在應(yīng)力消除元件內(nèi)移動，而沒有摩擦該軟管主體。試驗(yàn)已經(jīng)示出，該第二段S2對于抵抗彎曲力來說特別有用，這因?yàn)槠湓试S軟管主體2已經(jīng)在筒狀部分S2中輕微變形，而不對外殼中的肋施加壓力。這還減小了施加在末端16上的應(yīng)力集中。
[0066]在根據(jù)本發(fā)明的軟管I的該優(yōu)選實(shí)施方式中，該應(yīng)力消除元件4還包括具有第一外徑dl的第一大致筒狀外表面20和具有第二外徑d2的第二大致筒狀外表面21，該第一筒狀外表面20被設(shè)置用于包覆成型以增加成型端接頭5a與應(yīng)力消除元件4之間的結(jié)合面積，如圖4和圖5所不。該第一筒狀外表面在第一肩部11與第二肩部12之間延伸。第一肩部11與第二肩部12之間的距離越大，第一大致筒狀面積就變得越大，并且端接頭5與應(yīng)力消除元件4之間的結(jié)合就變得越大。另選地，端接頭5可能已經(jīng)在整個應(yīng)力消除元件4上包覆成型，但這將導(dǎo)致套箍3的較大外徑，這不是所希望的。
[0067]優(yōu)選地，第一筒狀外表面20還包括還用于在成型端接頭5與應(yīng)力消除元件4之間提供機(jī)械連接的突出部13和/或凹部(未示出)。這種突出部例如可以采取齒的形式，或者位于肩部邊緣處的凸緣的形式，但也可以使用其它技術(shù)。例如，第一外表面20的粗糙度還可以通過噴砂來增大。
[0068]優(yōu)選地，應(yīng)力消除元件4的第一段SI的尺寸被選擇成使得該應(yīng)力消除元件4的內(nèi)螺紋15在螺旋狀加強(qiáng)肋8的至少半個圈，優(yōu)選為至少一個圈，更優(yōu)選為至少兩個圈上延伸，使得當(dāng)軟管被拉伸或彎曲時，該應(yīng)力消除元件4允許施加在軟管主體2上的應(yīng)力分布在加強(qiáng)肋8的幾個螺距上，而非分布在一個應(yīng)力集中點(diǎn)處。這降低了在彎曲力和/或拉力下?lián)p壞軟管I的風(fēng)險。一般來說，圈越多，應(yīng)力越低，并且更高的外部力可以在損壞之前出現(xiàn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過執(zhí)行例行試驗(yàn)來尋找合適圈數(shù)。半圈的最小值特別適用于具有雙螺旋肋8的軟管。一圈的最小值特別適用于具有單螺旋肋8的軟管。
[0069]第二段S2的尺寸優(yōu)選為軟管的至少一個螺距。
[0070]端接頭5優(yōu)選地包括從聚丙烯、聚乙烯、聚酯以及根據(jù)ISO 10993核準(zhǔn)的用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的任何其它材料的組中選擇的一種材料。優(yōu)選地，套箍3由和肋8相同的材料制成，使得可以實(shí)現(xiàn)端接頭5和軟管主體的延伸應(yīng)力消除元件4的良好粘合。另選地，套箍3可以由于聚烯烴制成。在聚酯的情況下，Hitrel㊣已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)非常合適。
[0071]圖6更詳細(xì)示出了圖4的軟管主體2的一部分?？蛇x地，將至少一條電線9結(jié)合到軟管主體2的外壁中，該電線9優(yōu)選地定位在加強(qiáng)肋8內(nèi)并且由加強(qiáng)肋8隔離。在圖6中，兩條電線被結(jié)合在螺旋狀加強(qiáng)肋8中。在一實(shí)施方式中，該電線是具有大致0.29mm的直徑的銅線，但其它尺寸和其它材料也可以使用。如果存在一條或更多條電線9，則它們優(yōu)選地連接至被結(jié)合在套箍3的端接頭5中的電接口 18，如圖1或圖2所示。該電線9可以是加熱電阻，通信線或兩者。
[0072]上述柔性塑料軟管I可以被有利地用作醫(yī)療軟管，假設(shè)使用適于醫(yī)學(xué)目的的塑料材料，更優(yōu)選為根據(jù)ISO 10993核準(zhǔn)的、用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的材料。
[0073]在一特定用途中，軟管I是包括結(jié)合到軟管主體2的外壁中的至少一條電線的醫(yī)療軟管，該電線優(yōu)選地定位在加強(qiáng)肋8內(nèi)并且由該加強(qiáng)肋8隔離，但可能另選地處于腹板中或焊縫中，并且例如被用于從以下目的中選擇的目的:(i)加熱軟管主體2內(nèi)的流體(氣體和/或液體)、(ii)作為溫度傳感器、(iii)作為濕度傳感器、(iv)作為用于檢測任何化學(xué)成分的存在性(諸如氧和/或二氧化碳存在性)的傳感器，以及(V)用于任何其它類型的傳感器，并且用于電連接至加熱裝置或傳感器。在這種情況下，具體來說，對于加熱來說，可以使加熱線經(jīng)由可以成型到軟管主體2的末端上的套箍3中的接口 18取得電功率。該電線可以包括任何導(dǎo)電材料，諸如金屬，優(yōu)選為銅，但是鋁，金或銀也將非常合適。而且，任何導(dǎo)電塑料化合物可能是合適的。
[0074]本發(fā)明的軟管I例如可以在諸如CPAP (連續(xù)氣道正壓通氣)裝置的呼吸裝置中使用。
[0075]例如，波紋狀外表面可以通過褶皺的腹板部7來實(shí)現(xiàn)。代替僅具有一個螺旋狀肋8，柔性主體2還可以具有多個螺旋狀肋8，例如，兩個或更多個。
[0076]在一實(shí)施方式中，該軟管還包括加熱元件，優(yōu)選為沿軟管主體2的縱向方向延伸的同軸電纜構(gòu)造，該電纜構(gòu)造包括兩條電線9，其中一條是加熱線，而另一條被設(shè)置用于反饋目的，兩條電線9被負(fù) 溫度系數(shù)(NTC)部件分開。這種同軸電纜構(gòu)造具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，其具有非常小的直徑，使得其可以按多種不同方式與軟管相關(guān)聯(lián)，例如處于軟管的壁部中的肋8中、處于軟管2內(nèi)部的線槽中，或者處于軟管外部，向彈簧一樣纏繞。
[0077]螺旋狀肋8的螺距P可以是恒定的，或者可以沿軟管I的縱向方向改變。后者例如在插入加熱線并且例如希望處于軟管中心的強(qiáng)烈加熱以及期望在軟管的邊緣附近的不太強(qiáng)烈的加熱的情況下進(jìn)行。每個螺旋狀肋8都可以被設(shè)置用于承載一條或更多條電線9。一些肋8可以不承載任何電線。不同肋8的寬度和高度也可以根據(jù)待承載的電線的類型和數(shù)量而不同。該管道可以包括兩個以上的螺旋狀肋。
[0078]圖1示出了處于一個端部處的電接口 18，但在一另選實(shí)施方式中，接口 18被設(shè)置在兩個端部處。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性塑料軟管(I)，該柔性塑料軟管包括: -軟管主體(2)，該軟管主體具有柔性管狀外壁，該柔性管狀外壁包括與至少一個螺旋狀加強(qiáng)肋(8)的加強(qiáng)肋部交替的腹板部(7)，所述腹板部(7)具有被選定用于向所述軟管主體(2)提供柔性的預(yù)定特性，并且所述至少一個加強(qiáng)肋(8)具有用于向所述軟管主體(I)提供抗壓扁性的預(yù)定特性； -套箍(3a)，該套箍安裝至所述軟管主體(2)的至少第一末端(16a)，并且包括成型端接頭(5a)，該成型端接頭具有用于將所述軟管(I)連接至另一裝置的孔(14)，所述端接頭(5a)粘接至所述軟管主體(2)的所述第一末端(16a)； 所述柔性塑料軟管的特征在于， -所述套箍(3)還包括應(yīng)力消除元件(4)，該應(yīng)力消除元件位于所述套箍(3)的供所述軟管主體(2)進(jìn)入所述套箍(3)的入口側(cè)(19)處，所述應(yīng)力消除元件(4)具有第一段(SI)，該第一段具有與所述螺旋狀加強(qiáng)肋(8)互補(bǔ)的內(nèi)螺紋(15)，以繞所述軟管主體(2)緊密裝配而不用粘接至所述軟管主體(2)的所述第一末端(16a)，由此減小了在使用所述軟管(I)期間在所述第一末端(16)處施加在所述腹板部(7)上的應(yīng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性塑料軟管(1)，其特征在于，所述應(yīng)力消除元件(4)還包括位于所述套箍(3)的所述入口側(cè)(19)處的第二大致筒狀段(S2)，該第二大致筒狀段具有這樣的內(nèi)徑(d3)，即:該內(nèi)徑被設(shè)置用于沿軸向方向繞所述加強(qiáng)肋(8)緊密裝配但允許所述軟管主體(2)沿其縱向方向的柔性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性塑料軟管(1)，其特征在于，所述應(yīng)力消除元件(4)還包括具有第一外徑(dl)的第一大致筒狀外表面(20 )和具有第二外徑(d2 )的第二大致筒狀外表面(21)，所述第一筒狀外表面(20)被設(shè)置用于利用所述成型端接頭(5a)的材料包覆成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性塑料軟管(I)，其特征在于，所述第一筒狀外表面(20)還包括還用于在所述成型端接頭(5)與所述應(yīng)力消除元件(4)之間提供機(jī)械鎖定的突出部(13)和/或凹部。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的柔性塑料軟管(I)，其特征在于，所述應(yīng)力消除元件(4)的所述內(nèi)螺紋(15)在所述螺旋狀加強(qiáng)肋(8)的至少半圈，優(yōu)選為至少一個圈，更優(yōu)選為至少兩個圈上延伸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的柔性塑料軟管(I)，其特征在于，所述肋或多個肋(8)的螺距為至少3.0mm,優(yōu)選為至少5.0mm。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的柔性塑料軟管(I)，其特征在于，所述腹板部(7)的壁厚度(r)為 0.1Omm 至 0.25mm,優(yōu)選為 0.16mm 至 0.22mm。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的柔性塑料軟管(I)，其特征在于，所述腹板部(7)由從包括以下材料的組中選擇的材料制成:聚烯烴、茂金屬PE、聚氯乙烯(PVC)、優(yōu)選為柔性PVC，以及根據(jù)ISO 10993核準(zhǔn)的用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的任何其它材料。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的柔性塑料軟管(1)，其特征在于，所述肋(8)包括從由以下材料組成的組中選擇的至少一種材料:聚丙烯、聚乙烯、以及根據(jù)ISO 10993核準(zhǔn)的用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的任何其它材料，所述至少一種材料優(yōu)選地被這樣的涂層包圍，該涂層包括和所述腹板部中使用的材料一樣的材料，或與其相容的材料。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的柔性塑料軟管(I)，其特征在于，所述端接頭(5)包括從由以下材料組成的組中選擇的材料:聚丙烯、聚乙烯、聚酯以及根據(jù)ISO 10993核準(zhǔn)的用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的任何其它材料。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的柔性塑料軟管(1)，其特征在于，至少一條電線/電纜(9)結(jié)合到所述軟管主體(2)的所述外壁中，所述電線/電纜(9)優(yōu)選地結(jié)合在所述加強(qiáng)肋(8)中或所述腹板部(7)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的柔性塑料軟管(1)，其特征在于，所述至少一條電線/電纜(9 )連接至結(jié)合在所述套箍(3 )的所述端接頭(5 )中的電接口( 18 )。
13.—種制造柔性塑料軟管(I)的方法，該方法包括以下步驟: a)設(shè)置軟管主體(2)，該軟管主體具有柔性管狀外壁，該柔性管狀外壁包括與至少一個螺旋狀加強(qiáng)肋(8)的加強(qiáng)肋部交替的腹板部(7)，所述腹板部(7)具有被選定用于向所述軟管主體(2)提供柔性的預(yù)定特性，并且所述至少一個加強(qiáng)肋(8)具有用于向所述軟管主體(I)提供抗壓扁性的預(yù)定特性； b)設(shè)置具有第一段的應(yīng)力消除元件(4)，該第一段具有與所述螺旋狀加強(qiáng)肋(8)互補(bǔ)的內(nèi)螺紋，該第一段設(shè)置用于繞所述軟管主體(2)緊密裝配； c)將所述應(yīng)力消除元件(4)螺紋連接在所述軟管主體(2)的第一末端上，使得所述至少一個螺旋狀加強(qiáng)肋(8)接合在所述應(yīng)力消除元件(4)的所述內(nèi)螺紋(15)中，并且使得所述軟管主體(2)的所述末端(16)延伸超出所述應(yīng)力消除元件(4)； d)將具有孔(14)的端接頭(5)成型到或旋轉(zhuǎn)焊接到所述軟管主體(2)的所述第一末端上和所述應(yīng)力消除元件(4)的一部分上，使得所述端接頭(5)結(jié)合至所述第一末端和所述應(yīng)力消除元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任一項(xiàng)所述的醫(yī)學(xué)柔性塑料軟管(I)，其特征在于，所述軟管(I)采用適于醫(yī)學(xué)目的的預(yù)定塑料材料制造。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的醫(yī)學(xué)柔性塑料軟管(1)，其特征在于，將至少一條電線(9)結(jié)合到所述軟管主體(2)的所述外壁中，所述電線優(yōu)選地位于所述加強(qiáng)肋(8)內(nèi)并且由所述加強(qiáng)肋(8)隔離，并且被設(shè)置用于從下列目的或用途中選擇的目的或用途:(i)加熱所述軟管主體(2)內(nèi)部的流體、(ii)作為溫度傳感器、(iii)作為濕度傳感器、(iv)作為用于檢測氧、二氧化碳的存在性的傳感器，以及(V)用于任何其它類型的傳感器。
【文檔編號】A61M39/12GK103476454SQ201280018769
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月21日
【發(fā)明者】N·凱耶, H·吳, T·王 申請人:柔性塑料集團(tuán)