Brevet FR2063046A1 — publié le 19710702

Le transport d'un fluide d'un point à un autre par l'intermédiaire d'un tube,qu'il soit rigide ou flexible, nécessite normalement un dispositif de réglage permettant de déterminer le débit et la quantité de fluide passant dans le tube. Dans le cas de tu-5 bes et conduites rigides, ces dispositifs ont normalement la forme de vannes ou robinets, tandis que pour un tube flexible ils ont "normalement la forme de pinces. Les diverses catégories de ces pinces comprennent, d'une façon générale, des pinces à vis, des pinces à levier, des pinces à cane ou à coin ou éléments de pin-10 cernent, toutes ces catégories de pinces ayant tendance à aplatir ou à déformer le tube de manière à fermer le canal interne et à empêcher ainsi le passage du fluide. Lorsqu'un tube de matière plastique de petit diamètre est utilisé pour transporter un liquide, comme dans une installation 15 d'administration par voie intraveineuse pour l'introduction de solution parentérale par perfusion,ou bien lorsque le tube est utilisé dans des installations destinées à -recueillir le sang dans lesquelles des cathéters sont utilisés pour extraire le sang et le recueillir dans le récipient, le réglage précis du débit du'li-20 quide présente des difficultés. Lorsqu'un tube rond est comprimé de manière h. mettre tuie.. paroi du canal en contact avec la paroi opposée, c'est-à-dire sur une ligne pratiquement droite, les extrémités de l'alésage ont tendance à rester ouvertes à cause de la quantité de matière qui doit être déplacée sur un petit rayon. 25 La matière se trouvant dans ces zones est soumise à une forte contrainte et les matièreç plastiques ont ainsi tendance à se détendre ou à subir un "fluage à froid". Au bout d'une certaine période de temps, la forme interne de cet alésage varie et de ce fait il est difficile de maintenir un réglage précis avec une pince 30 quelconque. Dans le cas des solutions parentérales, il est nécessaire de maintenir un débit goutte à goutte constant de façon que le malade reçoive une quantité prédéterminée pendant une période de temps donnée. Dans certains cas, si ce débit est dépassé, le malade peut être litéralement "noyé" par la présence d'une quan-35 tité excessive de la solution dans le sang. Dans la plupart des hôpitaux, pour effectuer ce réglage, une infirmière doit obligatoirement vérifier le dispositif de réglage du débit au moins une fois toutes les 5 minutes jusqu'à ce que le débit soit stable et i sensiblement constant. Pendant"la période de 5 minutes, il arrive BAD ORIGINAL j 70 33036 2063046 souvent que le débit du liquide varie dans une proportion allant jusqu'à 50 io par rapport au.réglage initial. Ainsi, pour obtenir un débit précis, le personnel responsable doit effectuer des vérifications périodiques et constantes, j us qu .' à ce qu'il soit sta-5 bilisé de manière à administrer .au malade -la quantité et le débit exacts de la solution prescrite par le médecin. Malheureusement, s'il .est", nécessaire de faire varier le débit,, il,faut encore consacrer un temps supplémentaire à cause du "fluage à froid" pour obtenir un. débit constant. 10 La présente invention concerne le formage préalable et le pincement permanent d'une partie axiale d'un tube initialement circulaire de façon que les parties opposées orientées axialement de la paroi interne du canal présentent des surfaces adjacentes soudées l'une à l'autre pour former un canal ayant une section 15 droite de forme ovale aplatie, les extrémités pointues opposées se trouvant sensiblement sur l'axe principal de l'ovale et les surfaces curvilignes lisses allongées opposées se trouvant sur l'axe secondaire de 1'ovaleè Un tel tube est orienté dans un dispositif de serrage qui applique une force transversale le long de 20 l'axe secondaire de l'ovale pour comprimer progressivement uzia partie du tube et réduire le passage disponible à partir d'une dimension maximale jusqu'à ce que le canal du tube soit entièrement fermé. Le premier réglage effectué avec cet ensemble du tube et du dispositif de serrage maintient un débit sensiblement 25 constant dans le tube, étant donné que le pincement préalable du tube dans le sens de l'axe élimine la zone dans laquelle il a tendance à se détendre ou à subir un "fluage à froid". Ainsi, avec un tube de ce type, le réglage initial demeure constant et un autre réglage n'est pas nécessaire-30 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention res sort iront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant- à titre explicatif, mais nullement limitatif, des formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : 35 La figure 1 est une vue en perspective de la forme de réa lisation préférée de la présente invention. La figure 2 est une vue en bout du dispositif représenté sur la figure 1. ' BAD ORIGINAL 70 3ÎQ36 3 2063046 La figure 3 est une coupe transversale d'un tronçon de tube de la technique antérieure à l'état comprimé. La figure 4 représente en coupe transversale un tube selon la fcrjiie de réalisation préférée à l'état comprimé. 5 La figure 5 est une coupe transversale d'un dispositif à ul trasons. comportant un poinçon et une enclume et qui est utilisé pour produire le tube selon la forme de réalisation préférée. La figure 6 est une élévation en partie en coupe d'une forme de pince pouvant être utilisée avec la présente invention. 10 La figure 7 est une élévation de côté du dispositif repré senté sur la figure 6. La figure 8 est une élévation en partie en coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7 ; et La figure 9 est une élévation en partie en coupe d'une pince 15 du type à coin pouvant être utilisée avec la présente invention. En se référant maintenant aux dessins, sur lesquels les pièces analogues sont désignées par les mêmes numéros de référence sur les diverses figures, la figure 1 est une vue en perspective en partie en coupe d'un tube 20 présentant une partie préalable-20 ment aplatie 22 orientée dans le sens de l'â^efTÎie tube 20 est de préférence un tube extrudé en matière plastique telle qu'un composé vinylique plastifié, le polytétrafluoréthylène ou le polyéthy-lène, ayant initialement une section droite circulaire et qui est ensuite partiellement aplati par pincement. La partie 22 compor-25 te des parties latérales opposées 24 en forme de nervures orientées latéralement et axialement, dans lesquelles les surfaces internes en regard 26, 28 de la paroi du canal 30 ont été déformées et juxtaposées et de préférence soudées l'une à l'autre. La partie pincée du tube est ainsi aplatie d'une forme circulaire ou 30 cylindrique en une forme ovale allongée, le canal ayant -une section droite qui diminue vers les bords opposés soudés jusqu'à une mince ligne en lame de couteau qui, le long des nervures latérales 24, se trouve sur l'axe principal de l'ovale, tandis que les surfaces curvilignes opposées 29 sont d'une façon générale sur 35 l'axe secondaire de l'ovale. Gomme on peut le voir en particulier sur la figure 3» lorsqu'un tube cylindrique antérieur 40, représenté en pointillé, est soumis à une force transversale indiquée schématiquement par les flèches A-A, le tube peut être comprimé de manière que les surfa- S BAD ORIGINAL! 70 33036 4 2063046 ces opposées de la paroi interne du canal butent l'une contre l'autre suivant une ligne droite. Toutefois, à cause de la nature du tube, l'extrémité de la paroi en contact, par suite du petit rayon de courbure aux bords opposés désigné d'une façon gé-5 nérale par 42, a tendance à laisser une partie non fermée ayant une section droite en forme de larme ou oblongue comme indiqué en 44. Comme on l'a mentionné plus haut, on a constaté que le tube subit un "fluage à froid" ou se détend et que la dimension et la 10 forme des orifices 44 varient sous l'effet de la compression. Ils empêchent une fermeture totale du tube ou se ferment en interrompant le passage du liquide alors qu'il devrait passer. Dans la présente invention, lorsqu'une force transversale, indiquée schématique ment par les flèches B-B sur la figure 2, est appliquée au 15 tube de la présente invention, lors de 1'application d'une force suffisante dans le sens des flèches B-B, le tube prend la forme représentée sensiblement sur la figure 4, sur laquelle le tube est entièrement comprimé, le pincement des parties 24 permet de supprimer les orifices 44 et le "fluage à froid". Si le tube repré-20 senté en coupe transversale sur la figure .2 est comprimé jusqu'à une position intermédiaire entre celle représentée sur la figure 2 et la position totalement fermée représentée sur la figure 4» il conserve cette position intermédiaire sous l'effet d'un serrage partiel et sans "fluage à froid". Le relâchement de la pression 25 lui permet de revenir à sa forme initiale représentée sur la figure 2. Un tube de ce type peut être pincé et soudé très facilement grâce à sa nature thermoplastique. La figure 5 représente un mode de réalisation qui consiste à utiliser une enclume 50 et un-poin-30 çon 52 dans une machine de soudage à ultrasons dans laquelle l'enclume et le poinçon sont évidés et conformés de manière à épouser la forme d'un tube rond. L'application d'une pression dan^le sens des flèches C-C à un tube rond ainsi qu'une impulsion ultrasonore par l'intermédiaire du poinçon 52 provoque la déformation du tube 35 ainsi que le soudage des surfaces opposées 26f 28 de la partie ner-vurée 24, si on le désire. Egalement, l'application d'un élément de soudage à haute fréquence ou de chaleur et de pression le long de la zone limitée 24 d'un tube circulaire lui donne la farme voulue . 70 33036 2063046 L'utilisation d'un tube préalablement aplati ou pincé améliore le fonctionnement de toutes les pinces connues utilisées jusqu'à présent, en particulier dans le domaine médical» Par exemple, la figure 6 représente en coupe partielle une pince à vis 60 5 comportant un cadre 62 avec une base 64 et un élément presseur 66 réglable au moyen d'une vis. Le tube est maintenu de préférence en position orientée par une ouverture 68 ménagée dans une paroi verticale 70 de forme complémentaire à la partie aplatie ou ovalisée du tube. Cela garantit l'application de la force transversale le 10 long de l'axe secondaire qui est défini par les flèches B-B. Une telle pince peut comporter en outre un organe d'arrêt total qui, dans le présent cas, a la forme d'une fente 72 à côtés semi-rigides dans laquelle le tube est introduit après l'avoir tordu autour de son axe longitudinal de façon que les bords de la fente 72 15 agissent le long de l'axe secondaire de la partie ovalisée pour comprimer totalement le tube sous la forme fermée représentée sur la figure 4. Comme autre exemple des pinces utilisables avec un tube de ce type, la figure 9 représente une pince 80 du type à coin dans 20 laquelle le tube orienté 22b est soumis à l'action du bloc mobile 82 commandé par la came ou coin 84 qui déplace le bloc 82 et sa surface inclinée complémentaire vers la base 86 de la pince. Il est bien entendu qu'il existe de nombreux autres types de pinces pouvant être utilisés avec un tube du type décrit plus 25 haut. La présente invention a pour objet un dispositif capable de maintenir un débit constant d'un fluide avec un minimum de réglage. Les formes de réalisation décrites d'un tube pincé le long de son axe, d'un organe pour orienter le tube et d'une pince con-30 venable pour appliquer une force transversale à ce tube ont éliminé d'une façon générale les difficultés de la technique antérieure . 70 33036 6 2063046 BEVEHMCATIONS 1. Tube flexible pour transporter des fluides comportant une partie sensiblement axiale ayant un canal interne curviligne généralement non circulaire, tube caractérisé en ce qu'il est ini- 5 tialement circulaire et en ce que ladite partie axiale est pincée le long de ses côtés opposés de.façon que des parties opposées de la paroi du canal orientées axialement présentent des surfaces adjacentes juxtaposées pour former.un canal ayant une section droite en forme d'ovale aplati ayant des extrémités opposées pointues se 10 trouvant sensiblement sur un axe de l'ovale et des surfaces lisses curvilignes opposées sur l'autre axe de l'ovale. 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties juxtaposées sont soudées l'une à l'autre sensiblement sur toute leur longueur. 15 3. Dispositif pour régler le débit d'un fluide, caractéri sé en ce qu'il comporte un tube dont une partie axiale au moins présente un canal interne curviligne non circulaire ayant un axe principal et un axe secondaire, une pince pour serrer le tube flexible et un organe d'orientation pour orienter ladite partie 20 et l'axe secondaire du canal du tube par rapport à la pince, de façon que cette dernière puisse appliquer une force transversale pour comprimer progressivement le canal et réduire le passage disponible dans le tube d'une valeur maximale jusqu'à fermeture complète du canal du tube. 25 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie axiale du tube présente un canal généralement ovale. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le tube est initialement circulaire, en ce qus ladite partie axiale est pincée le long de ses côtés opposés et en ce que les 30 parties opposées de la paroi du canal présentent des surfaces adjacentes juxtaposées pour former un canal définissant en section droite un ovale aplati présentant des extrémités pointues opposées se trouvant sensiblement sur un axe de l'oval^ét des surfaces lisses curvilignes opposées se trouvant sur l'autre axe de l'ovale. 35 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parties juxtaposées sont soudées l'une à l'autre sur toute leur longueur. BAD ORJÔiNiÀL 70 33036 7 2063046 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la force transversale est appliquée dans la direction de l'.axe secondaire de. ladite partie. 8. Procédé de réglage du débit d'un fluide dans un tube 5 flexible ayant un canal non circulaire avec un axe principal et un axe' secondaire, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à orienter le canal par rapport à une pince et à appliquer une force réglable audit tube dans la direction de l'axe secondaire du canal et perpendiculairement à l'axe longitudinal du tube. 10 9. Procédé pour réaliser un tube flexible dont une partie au moins présente un canal non circulaire, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à extruder un tube ayant un canal circulaire, à pincer une partie axiale du tube en comprimant les côtés opposés de ce tube pour juxtaposer des parties adjacentes de la paroi 15 du canal, à appliquer des organes pour maintenir la paroi du canal à l'état définitivement juxtaposé et comprimé de façon que ladite partie présente un canal ayant une forme-de section droite ovale avec des extrémités pointues sur l'axe principal et des surfaces curvilignes sur l'axe secondaire. 20 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit dispositif est un dispositif de soudage à ultrasons, par la chaleur ou à haute fréquence.