CH623643A5

CH623643A5 -

Info

Publication number: CH623643A5
Application number: CH1231577A
Authority: CH
Inventors: Saul H Leibinsohn
Original assignee: Leer Koninklijke Emballage
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1981-06-15
Also published as: DK153522C; BE859503A; DE2745317A1; JPS5545799B2; ES463063A1; AU510766B2; DE2745317C2; AT358160B; PT67118A; ATA722877A; IL53077A0; FR2367231B1; IE45885B1; SE432656B; FR2367231A1; CA1057161A; PT67118B; MX144434A; SE7711287L; BR7706735A

Description

Die Erfindung betrifft einen voreinstellbaren Durchflussregulator, wie er besonders bei Vorrichtungen in Gebrauch ist, die zur Einführung von Flüssigkeiten in den Körper dienen. Die Erfindung ist nachfolgend beispielsweise im Hinblick auf diese 35 Verwendung beschrieben, kann jedoch auch bei anderen Anwendungsfällen Verwendung finden.

Es ist oft nötig, dass Flüssigkeiten, beispielsweise Blut, Salzlösungen, Glukose oder Wasser in genau bestimmten und voreinstellbaren Mengen pro Zeiteinheit einem Körper zuge-40 führt werden müssen. Zu diesem Zweck sind Durchflussregulatoren bekannt, beispielsweise Quetschventile; aber diese bekannten Regulatoren erwiesen sich in Hinsicht auf die Genauigkeit und die Bequemlichkeit der Voreinstellung, auf die Bau-grösse und im Hinblick auf die Herstellungskosten als nicht 45 zufriedenstellend.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Durchflussregulator zu schaffen, der sich vorteilhaft von den bekannten Geräten unterscheidet und bei Vorrichtungen besonders gut einsetzbar ist, die zum Zuführen von Flüssigkeiten in so den Körper dienen.

Erfindungsgemäss wird ein voreinstellbarer Durchflussregulator geschaffen, der zwischen zwei fluidführende Röhren eingesetzt werden kann und dadurch gekennzeichnet ist, dass ein mit einem Ende mit einer Fluidröhre verbindbares Kernteil mit ei-55 nem Durchgang vorgesehen ist, um das Fluid von dem einen Ende zur Aussenfläche des Kernteils zu leiten, dass eine flexible Hülse mit einem über das Kernteil passenden offenen Ende vorgesehen ist, die an dem entgegengesetzt liegenden Ende mit der anderen Fluidröhre verbindbar ist, dass das Kernteil einen so Aussendurchmesser aufweist, der ein wenig geringer als der Innendurchmesser der flexiblen Hülse ist und das eine Vertiefung mit sich ändernder Querschnittsgrösse, in Axialrichtung des Kernteils an seiner Aussenfläche ausgebildet ist, und dass ein Ring mit einem Innendurchmesser vorgesehen ist, der ge-<■5 ringf ügig kleiner als der Aussendurchmesser der flexiblen Hülse ist und der über die Hülse gestreift werden kann wobei der Ring in Längsrichtung der flexiblen Hülse voreinstellbar ist, um den darunter liegenden Abschnitt der Hülse bei einem ausgewählten

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Querschnitt der Vertiefung gegen das Kernteil zu drücken und dadurch den Fluiddurchfluss zwischen dem Kernteil und der flexiblen Hülse von einer Röhre zu anderen zu regulieren.

Bei der im folgenden beschriebenen bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die an der Aussenfläche des Kernteils befindliche Vertiefung schraubenförmig ausgebildet.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen voreinstellbaren Durchflussregulators,

Fig. la, lb vergrösserte Schnittansichten der mit A und B gekennzeichneten Stellen der Fig. 1,

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 mit zur Erzielung einer erforderlichen Durchflussrate an einer bestimmten Stelle voreingestelltem Ring.

Fig. 3 eine Endansicht des in dem Durchflussregulator nach Fig. 1 benutzten Voreinstell-Ringes,

Fig. 4 eine Teilansicht des Einlassendes eines erfindungsgemässen Durchflussregulators mit einer Abwandlung zur Erzeugung einer Tropfkammer,

Fig. 5 eine Teilansicht des Auslassendes des erfindungsgemässen Durchflussregulators mit einer Abwandlung zur Erzeugung einer Einspritzstelle, die mittels einer Nadel einer Injektionsspritze zum Einführen einer Substanz in das durch den Regulator fliessende Fluid durchsteckbar ist,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen abgewandelten Ring zum Gebrauch in dem erfindungsgemässen Durchflussregulator, Fig. 7 einen Querschnitt durch einen weiteren Abgewandelten Ring,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Abwandlung des erfindungsgemässen Durchflussregulators, und

Fig. 9 einen Querschnitt nach Linie IX-IX der Fig. 8.

Der in der Zeichnung dargestellte, besonders für die Zuführung von Flüssigkeiten (z.B. Blut oder Salzlösung) zu einem Körper einsetzbare Durchflussregulator besteht nur aus drei Elementen, nämlich einem Kernteil 2, einer äusseren flexiblen Hülse 4 und einem längs der Aussenfläche der Hülse verschiebbaren aufgeschnittenen Ring 6, mit dem die Durchflussrate des Fluids durch das Gerät eingestellt werden kann.

Das Kernteil 2 weist einen länglichen zylindrischen Abschnitt 21 aus Kunststoffmaterial auf, der an einem Ende mit einem hohlen Stiel 22 zur Aufnahme einer (nicht gezeigten) Fluideinlassröhre versehen ist. Die Einlassröhre kann bis zu einer kreisförmig nach aussen gehenden Endwand 23 aufgeschoben werden. Die entgegengesetzt liegende Seite der Wand

23 ist mit einem ringförmigen Einschnitt 24 versehen, der die äussere flexible Hülse 4 aufnimmt. Ein weiterer ringförmiger Einschnitt 25 mit kleinerem Durchmesser als ihn der Einschnitt

24 aufweist bildet eine Ringkammer 26 zwischen dem Kernteil und der Innenfläche der flexiblen Hülse 4. Durch den Stielabschnitt 22 erstreckt sich eine axiale Bohrung 27, die in eine radiale Bohrung 28 im Bereich der Kammer 26 mündet und für den Durchfluss des Fluids von der Eingangsröhre zu der Ringkammer 26 einen Durchtritt bildet.

Der Hauptabschnitt 21 des Kernteils 2 ist mit einem Aussendurchmesser versehen, der kleiner als der Innendurchmesser der flexiblen Hülse 4 ist, so dass sich ein Durchgang 29 bildet, der mit der Kammer 26 in Verbindung steht. Zusätzlich ist an der Aussenfläche des Kernteilabschnitts 21 ein schraubenförmig gestalteter Einschnitt 30 ausgebildet, der in Axialrichtung des Kernteils weiterführt und von dem (linken) Einlassende des Kernteils zum entgegengesetzt liegenden Ende hin abnehmende Querschnittsgrösse besitzt.

Die abnehmende Querschnittsgrösse der schraubenförmigen Vertiefung ist besonders in den Teilausschnitten Fig. la und lb dargestellt. Es ist zu sehen, dass der näher am Einlassende des Regulators liegende Abschnitt 30a (Fig. la) der Vertiefung sowohl tiefer als auch breiter als der näher an dem Auslassende des Regulators liegende Abschnitt 30b (Fig. lb) ist. Die schraubenförmige Vertiefung endet kurz vor dem Auslassende des Kernteils, so dass das Ende 31 glatt und ohne Vertiefung 5 ausgeführt ist.

Die flexible Hülse 4 ist am einen Ende in den ringförmigen Einschnitt oder die ringförmige Vertiefung 24 des Kernteils 2 eingeschoben. Das entgegengesetzt liegende Ende der Hülse weist einen verringerten Durchmesser auf, so dass ein hohler in Stielteil 42 zur Aufnahme der (nicht gezeigten) Auslassröhre gebildet ist.

Der Ring 6 besteht aus flexiblem Kunststoffmaterial und ist zur Erhöhung seiner Flexibilität mit einem axialen Schnitt 62 (Fig. 3) versehen. Im normalen Zustand ist sein Innendurch-i5 messer ein wenig geringer als der Aussendurchmesser der flexiblen Hülse 4, wie in Fig. 1 zu sehen, so dass der Ring, in Längsrichtung der flexiblen Hülse verschoben, den darunter liegenden Abschnitt der Hülse gegen den Abschnitt 21 des Kernteils drückt oder quetscht (Fig. 2).

20 Der in Fig. 1-3 dargestellte Durchflussregulator wird in folgender Weise benutzt:

Der Stielabschnitt 22 am Einlassende des Kernteils 2 wird in die Einlassröhre eingeführt und der Stielabschnitt 42 am entgegengesetzt liegenden Ende der flexiblen Hülse 4 wird in die -5 Auslassröhre eingesetzt. Keine der beiden Röhren ist in der Zeichnung dargestellt. Das in der Einlassröhre fliessende Fluid dringt durch die Bohrungen 27 und 28 zu der ringförmigen Kammer 26 innerhalb der flexiblen Hülse 4 vor und ergiesst sich von dort durch den Raum 29 zwischen der Aussenfläche des 3o Kernteils und der Innenfläche der Hülse, um schliesslich durch den Stielabschnitt 42 zur Auslassröhre zu gelangen.

Der mit einem Schlitz versehene Ring 6 kann längs der Aussenfläche der flexiblen Hülse versetzt werden und drückt an einem ausgewählten Bereich die Hülse (Fig. 2) gegen das Kern-35 teil. Das durch den Raum 29 durchfliessende Fluid wird auf diese Weise an der Stelle, an der die Hülse gegen das Kernteil gedrückt wird, gezwungen, durch die schraubenförmige Vertiefung 30 zu fliessen, um von einer Seite zur anderen Seite des Ringes 6 zu gelangen. Der Querschnitt dieses Durchgangs hängt ■»o von der Stelle an ab, an der der mit einem Schlitz versehene Ring aufgesteckt wurde und auf diese Weise bestimmt die voreingestellte Lage des Ringes die Durchflussrate. Wenn der mit einem Schlitz versehene Ring zu der in Fig. la dargestellten Stelle bewegt wird, an der der entsprechende Abschnitt 30a der Vertiefung einen grossen Querschnitt aufweist, wird eine grosse Durchflussrate erzeugt und bei einer Verschiebung des Ringes in die in Fig. lb dargestellte Lage wird durch den geringeren Querschnitt eine geringere Durchflussrate erzeugt. Der Ring kann auch an das ohne einen Einschnitt ausgebildete Ende 31 so des Kernteils verschoben werden, wodurch der Durchfluss des Fluids beendet wird.

Wenn erforderlich, kann die Aussenfläche der flexiblen Hülse 4 mit Markierungen versehen werden, mit denen die verschiedenen Durchflussraten an den verschiedenen Einstel-55 lungen des mit einem Schlitz versehenen Ringes angezeigt werden.

Die Zumessvertiefung 30 kann verschiedene Form und Gestalt besitzen. Beispielsweise kann sie als eine einzelne Vertiefung ausgebildet sein, die sich parallel zur Längsachse des Kerns so erstreckt, sie kann auch eine Vielzahl solcher Vertiefungen umfassen. Der sich ändernde Querschnitt der Vertiefung kann linear oder nichtlinear abnehmend ausgebildet sein, er kann auch stufenförmig abnehmen, so dass sich lineare, nicht lineare oder stufenförmige Änderungen des Fluiddurchflusses je nach 6? der eingestellten Lage des mit einem Schlitz versehenen Ringes ergeben.

In Fig. 4 ist eine Abwandlung des Durchflussregulators dargestellt, wobei das Einlassende des Kernteils so abgewandt

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ist, dass sich ein Tropfkammer ergibt. Die den Einlassstiel 122 zur Verbindung mit der (nicht gezeigten) Einlassröhre tragende Endwand 123 enthält eine ringförmige Vertiefung 134 zur Aufnahme einer transparenten zylindrischen Kammerwand 135. Das andere Ende der Kammer 135 ist mit einer ringförmigen Vertiefung 124 zur Aufnahme des offenen Endes der flexiblen Hülse 104 versehen sowie mit einer weiteren ringförmigen Vertiefung 125, die mit der flexiblen Hülse zusammen die Ringkammer 126 bildet, durch welche das von der Einlassröhre kommende Fluid zur Aussenfläche des Kernteils fliesst, wie es im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 3 beschrieben ist. Durch die in Fig. 4 gezeigte Abwandlung ergibt sich eine Einblick-Tropfkammer 136 für das einzugebende Fluid. Das Fluid wird in die Tropfkammer 136 durch eine Axialbohrung 127 im Stielabschnitt 122 zugeführt und tritt aus der Kammer in die Ringkammer 126 durch eine axiale Bohrung 137 und eine radiale Bohrung 128 ein. Ansonsten stimmen Aufbau und Betrieb des Gerätes nach Fig. 4 mit dem Gerät nach Fig. 1 bis 3 überein.

Die in Fig. 5 dargestellte weitere Abwandlung, bei der das Ende der flexiblen Hülse 104 mit dem Stielteil 142 zur Verbindung mit der Auslassröhre dargestellt ist, ist mit einem verdickten oder verstärkten Wandabschnitt 144 versehen, damit an dieser Stelle eine Einspritznadel zum Injizieren einer Substanz, beispielsweise eines Arzneimittels in das in den Körper des Patienten zuzuführende Fluid eingestochen werden kann.

Statt eines mit einem Schlitz versehenen Ringes 6, kann ein Ring aus einem nachgiebigen oder elastischen Material, beispielsweise aus Schwamm- oder Schaumgummi verwendet werden. Zusätzlich kann die Innenfläcne des Ringes mit Rippen versehen werden. Diese Abwandlung ist als Ring 206 in Fig. 6 dargestellt, wobei an der Innenfläche sich in Umfangsrichtung (beispielsweise ringförmig oder schraubenförmig) um den Ring erstreckende Rippen 207 vorgesehen sind, während in Fig. 7 ein Ring 306 dargestellt ist, dessen Innenflächen mit Längsrippen 307 versehen ist.

Diese Abwandlungen erhöhen die Gleitfähigkeit des Ringes gegenüber der flexiblen Aussenhülse. Um die Gleitfähigkeit des Ringes noch weiter zu erhöhen, kann ein Schmiermittel verwendet werden. Das Schmiermittel wird bei Verwendung von Schwamm- oder Schaumgummi für den Ring in diesem Material zurückgehalten, oder es wird zwischen den Rippen an der Innenfläche des Ringes zurückgehalten, wenn ein solcher Aufbau Verwendung findet. Durch diese Ausführungsformen wird nicht nur die Gleitfähigkeit des Ringes gegenüber der flexiblen Hülse erhöht, sondern es erfolgt eine bessere Anpassung an einen etwaigen nicht genau kreisförmigen Querschnitt des Kernteils. Dadurch werden enge Herstellungstoleranzen beim 5 Herstellen des Kerns unnötig.

Eine weitere Abwandlung des Durchflussregulators ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. Bei dieser Abwandlung enthält das Kernteil 402 eine ringförmige Vertiefung 440 in der Nähe des Auslassendes des Regulators, so dass eine Art Stöpsel 431 am io Auslassende gebildet wird. Der Stöpsel 431 weist einen Durchmesser auf, der mindestens ebenso gross, vorzugsweise jedoch ein wenig grösser als der Durchmesser des restlichen Abschnittes des Kerns 402 ist. Zusätzlich enthält er einen Durchgang in Form zweier axialer Vertiefungen 442, deren Gesamtquer-15 schnittsfläche grösser ist als die grösste Querschnittsfläche der schraubenförmigen Vertiefung 430.

Durch den erwähnten zusätzlichen Stöpsel mit Vertiefungen in Fig. 8 und 9 kann der Durchflussregulator so verändert werden, dass sich ein besonders grosser Fluiddurchfluss ergibt, 20 wenn dies bei einem besonderen Einsatz nötig ist. Um diesen besonders grossen Durchfluss zu erzielen, wird der Ring 406 soweit bewegt, dass er den Stöpsel 431 umgibt. Da der Stöpsel vorzugsweise einen grösseren Durchmesser aufweist als der übrige Bereich des Kernteils 402, liegt der Ring 406 fest an der zwischen ihm und dem Stöpsel 431 befindlichen Hülse 404 an. Der Ring 406 kann zusammen mit dem darunter liegenden Abschnitt der Hülse 404 ein wenig in Rückwärtsrichtung (in Fig. 8 nach links) bewegt werden. Da der Ring immer noch an dem darunter liegenden, zwischen ihm und dem Stöpsel 431 befindlichen Abschnitt der Hülse 404 anliegt, wird eine kleine Kontraktion der axialen Länge der Hülse 404 hervorgerufen, die wiederum eine kleine radiale Vergrösserung der Hülse ergibt. Damit wird der ringförmige Durchgang 429 zwischen dem Kernteil 402 und der Hülse 404 vergrössert und es ergibt sich ein besonders grosser Fluiddurchfluss durch diesen Durchgang und damit durch die axialen Vertiefungen 442.

Um die Herstellung der Teile zu erleichtern, kann die Hülse und das Kernteil leicht konisch ausgeführt werden.

Das als einstellbarer Durchflussregulator für ein Zuführgerät von Flüssigkeiten zu einem Körper beschriebene Gerät kann vorteilhafterweise auch bei vielen anderen Anwendungen eingesetzt werden, wenn die genaue Regulierung eines Fluids, ob Flüssigkeit oder Gas, benötigt wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Voreinstellbarer Durchflussregulator zum Anschluss zwischen zwei fluidführende Röhren, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Ende mit einer Fluidröhre verbindbares Kernteil mit einem Durchgang zur Durchführung von Fluid von der Fluidröhre zur Aussenfläche des Kernteils vorgesehen ist, dass eine flexible Hülse mit einem offenen Ende vorgesehen ist, die über das Kernteil aufgenommen werden kann und am entgegengesetzt liegenden Ende mit der anderen Fluidröhre verbindbar ist, dass der Aussendurchmesser des Kernteils eine wenig geringer als der Innendurchmesser der flexiblen Hülse ist, dass eine Vertiefung mit sich ändernder Querschnittgrösse in Axialrichtung des Kernteils an seiner Aussenfläche ausgebildet ist und dass ein Ring vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser ein wenig geringer als der Aussendurchmesser der flexiblen Hülse ist und der darüber geschoben werden kann, wobei der Ring in Längsrichtung der flexiblen Hülse eingestellt werden kann, um den darunter liegenden Abschnitt der Hülse bei einem ausgewählten Querschnitt der Vertiefung gegen das Kernteil zu drük-ken und dadurch den Fluiddurchfluss zwischen dem Kernteil und der flexiblen Hülse von einer Röhre zur anderen zu regulieren.

2. Durchflussregulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Aussenfläche des Kernteils ausgebildete Vertiefung schraubenförmig geformt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Durchflussregulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung in der Aussenfläche des Kernteils vom einen Ende des Kernteils zum entgegengesetzten Ende hin abnehmenden Querschnitt aufweist.

4. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung kurz vor dem gegenüberliegenden Ende des Kernteils endet.

5. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der voreinstellbare Ring ein flexibler aufgeschnittener Ring ist.

6. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Kernteils mit einem Stielabschnitt zur Aufnahme der einen Fluidröhre versehen ist, dass eine erste ringförmige Vertiefung zur Aufnahme des offenen Endes der flexiblen Hülse vorgesehen ist, dass eine zweite ringförmige Vertiefung mit kleinerem Durchmesser als die erste ringförmige Vertiefung vorgesehen ist, um eine mit dem Raum zwischen dem Kernteil und der flexiblen Hülse in Verbindung stehende Ringkammer zu bilden und dass ein vom Inneren des Stielteiles zur Ringkammer führender Durchgang vorgesehen ist.

7. Durchflussregulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Kernteils eine an der Seite des Stielbereichs befindliche kreisförmige Endwand aufweist.

8. Durchflussregulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegende Seite der kreisförmigen Endwand mit den ringförmigen Vertiefungen versehen ist.

9. Durchflussregulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegende Seite der kreisförmigen Endwand eine transparente zylindrische Wand aufweist und mit dieser eine transparente Tropfkammer bildet.

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10. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gegenüberliegende Ende der flexiblen Hülse mit einem hohlen Stielabschnitt zur Aufnahme der anderen Röhre ausgebildet ist und dass ein verdickter Wandabschnitt dem hohlen Stielabschnitt benachbart vorgesehen ist, der durch eine Spritzennadel zur Einführung einer Substanz in das durch den Regulator fliessende Fluid durchstochen werden kann.

11. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring ein aus elastischem Material bestehender geschlossener Ring ist.

12. Durchflussregulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material Schaumgummi ist.

13. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenfläche des Ringes Rippen ausgebildet sind.

14. Durchflussregulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen an der Innenfläche des Ringes sich in Umfangsrichtung um den Ring erstrecken.

15. Durchflussregulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen an der Innenfläche des Ringes sich in Axialrichtung des Ringes erstrecken.

16. Durchflussregulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rippen an der Innenfläche des Ringes längs einer Schraubenlinie erstrecken.

17. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ring und der flexiblen Hülse ein Schmiermittel vorgesehen ist.

18. Durchflussregulator nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernteil dem Auslassende des Regulators benachbart einen ringförmigen Einschnitt aufweist, dass durch den ringförmigen Einschnitt an dem Auslassende ein Stopfen gebildet ist, dessen Durchmesser mindestens gleich dem des restlichen Kernteils ist und dass der Stopfen mit einem oder mehreren Vertiefungen versehen ist, die sich in seiner Axialrichtung erstrecken und deren Gesamtquerschnittsfläche grösser als die grösste Querschnittsfläche der Vertiefung mit sich änderndem Querschnitt ist.