DE102004053214A1

DE102004053214A1 - Rückschlagventil für die Medizintechnik

Info

Publication number: DE102004053214A1
Application number: DE102004053214A
Authority: DE
Inventors: Jan Willem Marinus Mijers
Original assignee: Filtertek Inc
Current assignee: Filtertek Inc
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2006-01-05

Abstract

Rückschlagventil (1) für die Medizintechnik mit einer in einem Kunststoffgehäuse (2, 4; 52, 56) angeordneten Membran (6) aus einem flexiblen Werkstoff. Die Gehäuse (2, 4; 52, 56) bestehen aus mindestens zwei Teilen. Die Membran (6) ist durch Umspritzen mit einem der Teile (4, 56) vor der Endmontage des Rückschlagventils (1) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für die Medizintechnik mit einem ersten und einem zweiten Schlauchanschlussgehäuse und einer zwischen diesen angeordneten Membran aus flexiblem Werkstoff, welche gegen eine ringförmige Dichtfläche am ersten Schlauchanschlussgehäuse vorgespannt ist und welche bei Überdruck in einem Eingangsraum des ersten Schlauchanschlussgehäuses unter Freigabe eines Durchflussquerschnitts von der Dichtfläche abhebbar ist und bei Überdruck in einem Ausgangsraum des zweiten Schlauchanschlussgehäuses zum Schließen gegen die Dichtfläche andrückbar ist, wobei die beiden Schlauchanschlussgehäuse aus einem thermoplastischen Material durch Spritzgießen hergestellt sind.

Ein derartiges Rückschlagventil ist nach einem früheren Vorschlag der Anmelderin aus der DE 195 45 421 C2 bekannt. Bei diesem bekannten Ventil ist die Membranscheibe durchgehend ohne Öffnungen ausgebildet, so dass auf beiden Seiten der Membranscheibe je ein ringförmiger bzw. kreisförmiger Ventilraum gebildet wird, von denen der ringförmige Ventilraum die ringförmige Dichtfläche enthält, wobei die beiden Ventilräume durch Bypasskanäle miteinander verbunden sind. Rückschlagventile dieser Art werden insbesondere bei Infusionsgeräten in der Medizintechnik eingesetzt und nach einmaligem Gebrauch verworfen. Derartige Ventile werden in großen Stückzahlen hergestellt und müssen in sehr genauen Bereichen arbeiten. Bei bekannten Ventilen der oben genannten Art müssen jedoch mindestens drei Bestandteile beim Zusammenbau miteinander vereinigt werden, nämlich die beiden Schlauchanschlussgehäuse und die dazwischen angeordnete Membran. Wegen der Massenfertigung stellt jedes zusammenzubauende Einzelteil jedoch einen erheblichen Kostenfaktor dar.

Ausgehend von einem Rückschlagventil der oben genannten Art liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der zusammenzubauenden Teile zu verringern, ohne dass das dadurch hergestellte Ventil in irgendeiner Form die kritischen Bedingungen, die an derartige Ventile gestellt werden, nicht erfüllt.

Bei einem Rückschlagventil der oben genannten Art wird diese Aufgabe im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Membran mit dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse derart verbunden ist, dass diese bei der Verbindung mit dem ersten Anschlussgehäuse zur Herstellung des Rückschlagventils als Einheit handhabbar ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei der Fertigung lediglich noch zwei Teile miteinander verbunden werden, so dass davon ausgegangen werden kann, dass nahezu ein Drittel der Montagekosten gespart wird.

Weiterer, auf dem gleichen Grundgedanken basierender Gegenstand der Erfindung ist eine abgewandelte Bauart eines Rückschlagventils für die Medizintechnik mit einem zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisenden T-förmigen spritzgegossenen Gehäuse aus Kunststoff, bei welchem der erste Eingang koaxial zu dem Ausgang angeordnet ist und der zweite Eingang durch das Rückschlagventil gesteuert wird, wobei die Verbindung zwischen dem ersten Eingang und dem Ausgang durch eine Ventilkammer hergestellt ist, welche durch einen dem zweiten Eingang gegenüberliegenden Deckel verschlossen ist.

Bei dieser Ventilbauart soll ebenfalls erfindungsgemäß die Aufgabe gelöst werden, die Anzahl der bei der Montage derartiger Rückschlagventile zusammenzubauenden Einzelteile zu verringern.

Bei der zweiten Bauart eines Rückschlagventils nach der Erfindung wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, dass das Rückschlagventil durch eine gegen eine ringförmige, den zweiten Eingang umgebende Dichtfläche vorgespannte Membran aus elastischem Material gebildet ist, und dass die Memb ran mit dem Deckel derart verbunden ist dass der Deckel und die Membran bei der Verbindung mit dem Gehäuse als Einheit handhabbar ist. Hierdurch wird ebenfalls erreicht, dass eine erhebliche Ersparnis der Montagekosten derartiger Ventile erzielbar ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Membran durch Umspritzen einer geeigneten, in den Ausgangsraum des Rückschlagventils bzw. die Ventilkammer des T-förmigen Ventils ragenden Formation des zweiten Schlauchanschlussgehäuses bzw. des Deckels mit diesen verbunden ist. Hierdurch wird quasi innerhalb ein und derselben Gießform durch Umspritzen des thermoplastischen Materials des Schlauchanschlussgehäuses bzw. des Deckels mit dem elastischen Material der Membran die handhabbare Einheit hergestellt, die dann lediglich mit dem dazugehörigen Teil, nämlich dem ersten Schlauchanschlussgehäuse bzw. dem Gehäuse des T-förmigen Rückschlagventils, verbunden werden muss.

Hierbei ist es bevorzugt, dass die Membran aus einem elastischen, warmaushärtenden Material besteht.

Im Einzelnen kann es sich hierbei um Silikon oder ein thermoplastisches Elastomer handeln.

Ganz besonders bevorzugt ist es, dass die Einheit durch einen 2-Schuss-Spritzgießvorgang hergestellt ist.

Da es bei bekannten Rückschlagventilen der ersterwähnten Bauart aufgrund der Tatsache, dass die ringförmige Dichtfläche zugänglich in einer Endfläche des ersten Schlauchanschlussgehäuses angeordnet war, damit bei der Montage dort die Membran angeordnet werden konnte, immer wieder zu Beschädigungen der ringförmigen Dichtfläche und somit zur Ausschussproduktion kam, ist es besonders bevorzugt, dass das erste Schlauchanschlussgehäuse mit einer Schürze versehen ist, welche das zweite Schlauchanschlussgehäuse nahezu vollständig aufnimmt. Hierdurch ist die ringförmige Dichtfläche geschützt und muss aufgrund der Tatsache, dass das zweite Schlauchanschlussge häuse als Einheit mit der Membran handhabbar ist, auch nicht mehr für die Montage zugänglich sein, da die aus dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse und der Membran bestehende Einheit ohne weiteres bis zur tief in der Schürze verborgenen ringförmigen Dichtfläche vorgeschoben werden kann und dort die beiden Schlauchanschlussgehäuse miteinander verbunden werden können.

Bei dieser Bauweise ist es bevorzugt, dass das zweite Schlauchanschlussgehäuse im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist, wobei der senkrechte Schenkel des T als männlicher Luer-Lock-Anschluss ausgebildet ist, und dass der Querschenkel des T eine mediendicht mit der Innenseite der Schürze verbundene Wandung bildet.

Auf der Oberseite dieser Wandung ist bevorzugt die Formation als im wesentlichen zylindrischer Körper angeordnet, welcher Bypasskanäle und dergleichen erhält, wobei die Membran einen topfartigen Fußabschnitt aufweist, welcher durch Umspritzen den zylindrischen Körper umfasst. Hierdurch wird eine sichere, für die Endmontage ausreichende Verbindung zwischen Membran und zweitem Schlauchanschlussgehäuse erreicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Fußabschnitt einstückig auf seiner Oberseite einen stielförmigen Ansatz auf, welcher einen einstückigen scheibenförmigen Membranabschnitt trägt. Hierdurch wird die volle Funktionsfähigkeit der Membran gewährleistet.

Bevorzugt ist es ferner, dass der Eingang des ersten Schlauchanschlussgehäuses als weiblicher Luer-Lock-Anschluss ausgebildet ist.

Bei der Bauart des Rückschlagventils mit T-förmigem Gehäuse ist die Formation bevorzugt als zylindrische Vorsprünge des Deckels ausgebildet, welche mit dem Material der Membran umspritzt sind.

Hierbei weist die Membran bevorzugt mehrere topfartige Fußabschnitte auf, welche durch Umspritzen die zylindrischen Vorsprünge umfassen. Diese Bauart bietet den Vorteil, dass beim Einsetzen des Deckels in das T-förmige Gehäuse die Membran sicher unter Vorspannung in Eingriff mit dem, dem Deckel gegenüberliegenden zweiten Eingang gelangt.

Der Fußabschnitt weist bevorzugt einstückig auf seiner Oberseite einen stielförmigen Ansatz auf, welcher einen einstückigen scheibenförmigen Membranabschnitt trägt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der erste Eingang als weiblicher Luer-Lock-Anschluss ausgebildet und der Ausgang als männlicher Luer-Lock-Anschluss, wobei die Abmessungen derart gewählt sind, dass ein Rückschlagventil dieser Bauart mit einem oder mehreren gleichen Rückschlagventilen in Reihe koppelbar sind. Dies trägt besonderen Anforderungen in der Medizintechnik Rechnung, indem der jeweils zweite Eingang derartiger, miteinander verbundener Rückschlagventile zur Zuführung verschiedener Medikamente verwendet werden kann. Nach dem Stand der Technik sind derartige Mehrfachrückschlagventile ebenfalls bekannt, wobei beispielsweise bei einer auf dem Markt erhältlichen Bauart ein zwei derartige Ventile zusammenfassendes Rückschlagventil bekannt ist. Dies hat jedoch den erheblichen Nachteil eines sehr aufwändig herzustellenden gemeinsamen Gehäuses für beide Rückschlagventile, welches mit erheblichen Formkosten und Fertigungskosten belastet ist. Im Gegensatz hierzu lassen sich erfindungsgemäß zwei oder mehrere vergleichsweise einfach aufgebaute Ventile durch Ineinanderstecken der männlichen und weiblichen Luer-Lock-Anschlüsse ohne weiteres kombinieren.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rückschlagventils der ersterwähnten Bauart, welches folgende Verfahrensschritte umfasst:

– Spritzgießen eines ersten Schlauchanschlussgehäuses aus einem thermoplastischen Material mit einem Einlass und einer ringförmigen Dichtfläche in einem Eingangsraum in einer ersten Form;
– Spritzgießen eines zweiten Schlauchanschlussgehäuses aus einem thermoplastischen Material mit einem Auslass und einer in den Auslassraum des zweiten Schlauchanschlussgehäuses ragenden Formation in einer zweiten Form;
– Umspritzen der Formation mit einem elastischen Material in der zweiten Form, wobei das elastische Material einen Membranabschnitt und einen mit der Formation verbundenen Fußabschnitt bildet;
– Einsetzen der aus dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse und der Membran bestehenden Einheit in das erste Schlauchanschlussgehäuse derart, dass der Membranabschnitt gegen die ringförmige Dichtfläche vorgespannt ist und
– Verbinden des ersten und des zweiten Schlauchanschlussgehäuses.

Bevorzugt ist es hierbei, dass das erste und das zweite Schlauchanschlussgehäuse durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Rückschlagventils der zweiterwähnten Bauart mit dem T-förmigen Gehäuse kommen erfindungsgemäß die folgenden Verfahrensschritte zur Anwendung:

– Spritzgießen eines zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisenden T-förmigen Gehäuses aus thermoplastischem Material in einer ersten Form, wobei der erste Eingang koaxial zu dem Ausgang angeordnet ist und die beiden Eingänge und der Ausgang in einer Ventilkammer münden, wobei der zweite, im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Eingang stehende Eingang von einer ringförmigen Dichtfläche umgeben ist;
– Spritzgießen eines Deckels zum Verschließen der Ventilkammer aus thermoplastischem Material mit einer in den Ventilkammer ragenden Formation in einer zweiten Form;
– Umspritzen der Formation mit einem elastischen Material in der zweiten Form, wobei das elastische Material einen Membranabschnitt und einen mit der Formation verbundenen Fußabschnitt bildet;
– Einsetzen der aus dem Deckel und der Membran bestehenden Einheit in die zur Ventilkammer führende Öffnung derart, dass der Membranabschnitt gegen die ringförmige Dichtfläche vorgespannt ist und
– Verbinden des Deckels mit dem Gehäuse.

Bevorzugt ist es hierbei ebenfalls, den Deckel mit dem Gehäuse durch Ultraschallschweißen zu verbinden.

Diese erfindungsgemäßen Verfahren können bevorzugt dadurch weitergebildet werden, dass das thermoplastische Material für das zweite Schlauchanschlussgehäuse bzw. den Deckel im geschmolzenen Zustand in eine Form gespritzt wird, welche einen Unterteil und einen ersten Oberteil aufweist und dort erstarren gelassen wird.

Ferner ist es hierbei bevorzugt, dass, nachdem das thermoplastische Material erstarrt ist, der erste Oberteil der Form entfernt wird, wobei das thermoplastische Material in dem Unterteil der Form verbleibt, und dass ein zweites Oberteil der Form auf dem Unterteil der Form angeordnet wird, wobei der zweite Oberteil der Form eine Formhöhlung zum Formen des elastischen Materials aufweist und anschließend das elastische Material in die Form eingespritzt wird.

Ergebnis dieser Verfahrensweise ist dann das als Einheit mit der Membran verbundene zweite Schlauchanschlussgehäuse bzw. der ebenfalls mit der Membran verbundene Deckel. Es ist offensichtlich, dass diese Herstellungsweise erhebliche Vortei le bietet, indem hierdurch auch beispielsweise eine Endmontage innerhalb der Gießform erfolgen kann, wenn nach Einspritzen des elastischen Materials und dessen Aushärten das zweite Oberteil der Form wieder entfernt wird und die in dem Unterteil der Form verbleibende Einheit mit dem betreffenden Teil der Form zusammengebracht wird, in welcher das erste Schlauchanschlussgehäuse bzw. das T-förmige Gehäuse hergestellt wurde und in diesem noch befindlich ist. Nach Zusammenbringen dieser Formteile kann dann bei entsprechender Gestaltung die Ultraschallschweissung erfolgen, so dass fertige Ventile aus der Spritzgießmaschine ausgestoßen werden können.

Insgesamt ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, als elastisches Material ein warmaushärtendes Material auf Silikonbasis zu verwenden, welches durch Mischen eines Silikonteils A und eines Silikonteils B hergestellt wird, und dass die Mischung dann in die Formhöhlung des zweiten Oberteils eingespritzt wird.

Als thermoplastische Materialien für die betreffenden Gehäuse eignen sich Materialien, welche aus der aus Polykarbonaten, Polysulfonen, Nylons und Acrylharzen bestehenden Gruppe gewählt werden.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Schnittansicht eines Rückschlagventils nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform und
2 eine schematische Schnittansicht eines Rückschlagventils nach der Erfindung mit einem T-förmigen Gehäuse in einer zweiten Ausführungsform.
In der Schnittdarstellung gemäß 1 ist eine erste Ausführungsform eines Rückschlagventils 1 schematisch veranschaulicht. Das Rückschlagventil 1 weist drei Hauptbestand teile auf, nämlich ein erstes Schlauchanschlussgehäuse 2 und ein zweites Schlauchanschlussgehäuse 4 und eine zwischen diesen angeordnete Membran 6. Die beiden Schlauchanschlussgehäuse 2 und 4 bestehen aus einem thermoplastischen Material und sind durch Spritzgießen hergestellt.
Das erste Schlauchanschlussgehäuse 2 weist eine ringförmige Dichtfläche 8 auf, gegen welche die Membran 6 vorgespannt ist. Das Rückschlagventil 1 ist insbesondere für die Medizintechnik geeignet, kann jedoch auch in anderen Bereichen der Fluidtechnik verwendet werden. Beispielsweise ist eine Anwendung in der Mikropneumatik ebenso vorteilhaft möglich, wie in der Mikrohydraulik.
Die Membran 6, welche gegen die ringförmige Dichtfläche 8 vorgespannt ist, ist bei Überdruck in einem Eingangsraum 10 des ersten Schlauchanschlussgehäuses 2 unter Freigabe eines Durchflussquerschnittes von der Dichtfläche 8 abhebbar. Bei Überdruck in einem Ausgangsraum 12 des zweiten Schlauchanschlussgehäuses 4 ist die Membran 6 sicher und in Minimalzeiten zum Schließen des Rückschlagventils 1 gegen die Dichtfläche 8 andrückbar.
Wie in 1 gezeigt, ist die Membran 6 mit dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse 4 in einer Weise verbunden, dass das zweite Schlauchanschlussgehäuse 4 mit der Membran 6 beim Zusammenbau mit dem ersten Schlauchanschlussgehäuse 2 als allgemein mit 14 bezeichnete Einheit handhabbar ist.
Erfindungsgemäß ist die Membran 6 durch Umspritzen einer allgemein mit 16 bezeichneten Formation mit dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse 4 verbunden, welche in dem in 1 gezeigten zusammengebauten Zustand in den Ausgangsraum 12 des ersten Schlauchanschlussgehäuses 2 derart vorsteht, dass die Membranscheibe in geeigneter Weise gegen die Dichtfläche 8 vorgespannt ist.
Um das Umspritzen zu ermöglichen, besteht die Membran 6 aus einem warmaushärtenden Material, aus Silikon oder einem thermoplastischen Elastomer.
Bei der bevorzugten, in 1 dargestellten Ausführungsform ist das erste Schlauchanschlussgehäuse 2 mit einer weit nach unten reichenden Schürze 18 versehen, welche nahezu vollständig das zweite Schlauchanschlussgehäuse 4 aufnimmt. Folglich ist die Dichtfläche 8 vollständig geschützt tief im Inneren des ersten Schlauchanschlussgehäuses 2 angeordnet, da es für den Zusammenbau des Rückschlagventils 1 nicht mehr notwendig ist, eine getrennte Membranscheibe zwischen den beiden Schlauchanschlussgehäusen 2 und 4 anzuordnen, sondern diese wird zusammen mit dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse 4 durch den durch die Schürze 18 umgebenden Raum in den Ausgangsraum 12 eingeführt.
Wie gezeigt, ist das zweite Schlauchanschlussgehäuse 4 in der Schnittansicht T-förmig ausgebildet, wobei der senkrechte Schenkel 20 des T als männlicher Luer-Lock-Anschluss 22 ausgebildet ist, und die Schürze 18 noch für eine zusätzliche Überwurfmutterverbindung mit einem Innengewinde versehen ist. Der Querschenkel 24 des in der Schnittansicht T-förmigen zweiten Schlauchanschlussgehäuses 4 bildet eine Wandung 26, welche mediendicht mit der Innenseite der Schürze 18 verbunden ist.
Auf der Oberseite 28 der Wandung 26 ist die allgemein mit 16 bezeichnete Formation für die Verbindung mit der Membran 6 als im wesentlichen zylindrischer Körper 30 ausgebildet, welche mit dem zweiten Anschlussgehäuse 4 einstückig ist. Der zylindrische Körper 30 enthält die für die Funktion des Rückschlagventils 1 notwendigen Bypasskanäle 32 oder dergleichen. Die Membran 6 ist mit einem topfartigen Fußabschnitt 34 versehen, welcher durch Umspritzen den zylindrischen Körper 30 umfasst. Der Fußabschnitt 34 weist seinerseits auf der Oberseite einen stielförmigen Ansatz 36 auf. Der stielförmige Ansatz 36 trägt einen einstückig ausgebildeten scheibenförmigen Membranabschnitt 38, welcher an der Dichtfläche 8 unter Vorspannung anliegt.
Wie gezeigt, ist der Eingang 40 des ersten Schlauchanschlussgehäuses 2 als weiblicher Luer-Lock-Anschluss 42 ausgebildet.
Sollte, was in der Medizintechnik nicht erwünscht ist, aber aufkommen kann, der Druck im Ausgangsraum 12 größer werden als im Eingangsraum 10, so presst dieser Druck im Sinne des Rückschlagventils die Flüssigkeit so gegen den Membranabschnitt 38, dass dieser sich gegen die ringförmige Dichtfläche 8 legt und jeden Rückfluss verhindert. Dies geschieht auch dann, wenn der Fluidstrom am Eingang 40 versiegt.
Das Rückschlagventil gemäß 1 wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren folgendermaßen hergestellt:
Zunächst wird in einer ersten geteilten Spritzgießform das erste Schlauchanschlussgehäuse aus einem thermoplastischen Material spritzgegossen, welches aus der aus Polykarbonaten, Polysulfonen, Nylons und Acrylharzen bestehenden Gruppe gewählt wird. Das erste Schlauchanschlussgehäuse mit der ringförmigen Dichtfläche 8 in den Eingangsraum 10 wird entweder nach Erstarren aus der Form ausgeworfen oder sollte eine Montage im Inneren der Spritzgießpresse beabsichtigt sein, in der geöffneten Form gehalten. Das zweite Schlauchanschlussgehäuse aus ebenfalls einem geeigneten thermoplastischen Material wird in einer zweiten Spritzgießform spritzgegossen, wobei die Form ein Unterteil und ein erstes Oberteil aufweist. Anschließend wird das erste Formoberteil, in welchem im weWentlichen die Formation 16 mit den Bypasskanälen 32 geformt wurde, entfernt, wobei das soweit fertiggestellte zweite Schlauchanschlussgehäuse 4 im Unterteil der Form verbleibt. Anschließend wird ein zweites Oberteil der Form auf dem Unterteil der Form angeordnet, wobei das zweite Oberteil der Form eine Formhöhlung aufweist, welche der Membran 6 entspricht, d.h. den Fußabschnitt 34, den Ansatz 36 und den Membranabschnitt 38 umfasst. Danach wird das elastische Mate rial in die zweite Form mit dem zweiten Oberteil eingespritzt und dabei die Formation 16 mit der Membran 6 umspritzt.
Die hierdurch hergestellte Einheit aus zweitem Schlauchanschlussgehäuse 4 und Membran 6 kann dann entweder aus der zweiten Form ausgeworfen und mit dem ersten Schlauchanschlussgehäuse, beispielsweise durch Ultraschallschweissen, zusammengefügt werden oder es kann durch geeignete Maßnahmen ein Zusammenfügen innerhalb der Spritzgießpresse erfolgen, indem das Unterteil der ersten Spritzgießform, welches noch das erste Schlauchanschlussgehäuse 2 enthält, mit dem Unterteil der zweiten Spritzgießform, welche noch die aus Membran 6 und Schlauchanschlussgehäuse 4 bestehende Einheit enthält, zusammengebracht werden und das zweite Schlauchanschlussgehäuse 4 mit der Membran 6 über geeignete Auswerfer in den durch die Schürze 18 umgebenden Raum vorgeschoben wird, bis die Wandung 26 an einer Stufe 27 der Schürze 18 angelangt und dort durch Ultraschallschweissen mediendicht mit dem ersten Schlauchanschlusssgehäuse 2 verbunden wird.
Es ist offensichtlich, dass sich das Rückschlagventil 1 in der Ausführungsform gemäß 1 lediglich aus zwei Teilen zusammensetzen lässt. Ebenso ist eine Endmontage innerhalb der Spritzgießmaschine möglich.
In 2 ist eine zweite Ausführungsform eines Rückschlagventils 1 nach der Erfindung veranschaulicht, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen, wie bei der Ausführungsform gemäß 1, verwendet wurden.
Das Rückschlagventil 1, welches ebenfalls bevorzugt in der Medizintechnik Verwendung findet, weist ein spritzgegossenes Gehäuse 52 aus einem geeigneten thermoplastischen Material auf, welches zwei Eingänge 46 und 48 und einen Ausgang 50 aufweist. Der Eingang 46 liegt koaxial zu dem Ausgang 50, wobei der zweite Eingang 48 im Wesentlichen senkrecht auf die gemeinsame Achse des Eingangs 46 und des Ausgangs 50 steht.
Der Eingang 48 ist durch das allgemein mit 44 bezeichnete Rückschlagventil gesteuert, wobei die Verbindung zwischen dem ersten Eingang 46 und dem Ausgang 50 und dem zweiten Eingang 48 über eine gemeinsame Ventilkammer 54 hergestellt ist. Die Ventilkammer 54 ist durch einen, dem zweiten Eingang 48 gegenüberliegenden Deckel 56 aus thermoplastischem Material verschlossen.
Das den zweiten Eingang 48 steuernde Rückschlagventil 44 ist durch eine ringförmige, den zweiten Eingang 48 umgebende Dichtfläche 8 gebildet, gegen welche die Membran 6 aus elastischem Material vorgespannt ist.
Nach dem Grundprinzip der Erfindung ist die Membran 6 mit dem Deckel 56 derart verbunden, dass der Deckel 56 und die Membran 6 beim Zusammenbau mit dem Gehäuse 52 als Einheit 58 handhabbar sind, so dass für die Montage des Rückschlagventils 1 gemäß 2 ebenfalls lediglich zwei getrennte Teile zusammengefügt werden müssen.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Membran 6 mit dem Deckel 56 durch Umspritzen einer geeigneten Formation 16 verbunden, welche einstückig mit dem Deckel 56 ausgebildet ist und in die Ventilkammer 54 derart vorsteht, dass die Membran 6 unter Vorspannung an der Dichtfläche 8 anliegt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 besteht die Formation 16 aus abgestuften zylindrischen Vorsprüngen 60 und 62 des Deckels 56, welche mit dem Material der Membran 6 umspritzt sind. Die Membran 6 weist ebenfalls einen topfartigen Fußabschnitt 34 auf, welcher durch Umspritzen die beiden zylindrischen Vorsprünge 60 und 62 umfasst und auf dessen Oberseite der stielförmige Ansatz 36 einstückig ausgebildet ist, der den ebenfalls einstückigen scheibenförmigen Membranabschnitt 38 trägt, wie bei der ersten Ausführungsform gemäß 1.
Eine vorteilhafte Einzelheit der Ausführungsform des Rückschlagventils 1 gemäß 2 besteht noch darin, dass der Ausgang 50 als männlicher Luer-Lock-Anschluss 66 und der ers te Eingang 46 als weiblicher Luer-Lock-Anschluss 64 ausgebildet ist, so dass ein derartiges Rückschlagventil 1 mit einem oder mehreren Rückschlagventilen gleicher Art in einer Reihe koppelbar ist. Hierdurch lässt sich praktisch eine durchgehende Leitung mit mehreren Eingängen 48, die durch das Rückschlagventil 44 gesteuert sind, herstellen, ohne dass dazu komplizierte Gehäuse mit entsprechenden Formkosten hergestellt werden müssen.
Das Rückschlagventil 1 gemäß 2 wird erfindungsgemäß nach folgendem Verfahren hergestellt:
Zunächst wird aus einem thermoplastischen Material in einer ersten Form das T-förmige Gehäuse spritzgegossen, wobei nach Erhärten des thermoplastischen Materials das fertige Gehäuse entweder aus der Form ausgeworfen oder für eine Endmontage in der Spritzgießmaschine in einer der Formhälften in geeigneter Position verbleiben kann. In einer zweiten geteilten Spritzgießform, welche aus einem Unterteil und einem ersten Oberteil besteht, wird dann ebenfalls aus thermoplastischem Material der Deckel 56 mit den zylindrischen Vorsprüngen 60, 62 gegossen und danach der erste Oberteil der Form entfernt wird, wobei der Deckel 56 mit den zylindrischen Vorsprüngen 60 und 62 im Unterteil der Form verbleibt. Danach wird ein zweites Oberteil der Form auf dem Unterteil der Form angeordnet, wobei das zweite Oberteil der Form eine Formhöhlung aufweist, die der Membran 6 entspricht, d.h. die Fußabschnitte 34, 35, den Ansatz 36 und den Membranabschnitt 38 umfasst. Danach wird als elastisches Material ein warmaushärtendes Material auf Silikonbasis, ein warmaushärtendes Material oder ein thermoplastisches Elastomer in die Form eingespritzt, so dass unter Umspritzen der zylindrischen Vorsprünge 60 und 62, der Membranabschnitt 38, der Ansatz 36 und die Fußabschnitte 34 und 35 geformt werden.
Nach Erhärten kann dann entweder die aus Deckel 56 und Membran 6 bestehende Einheit 58 nach Öffnen der Form aus dem Unterteil ausgeworfen und mit dem Gehäuse 52, welches bei dieser Alternative ebenfalls aus der Form ausgeworfen wurde, durch Ultraschallschweissen verbunden werden. Alternativ ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Endmontage in der Spritzgießmaschine möglich, indem die aus der Membran 6 und dem Deckel 56 bestehende Einheit in dem Unterteil der zweiten Form verbleibt und mit dem in der Formhälfte der ersten Form verbliebenen Gehäuse 52 zusammengebracht und unmittelbar durch Ultraschallschweissen verbunden wird.
Bei beiden Ausführungsbeispielen kann als warmaushärtendes Material auf Silikonbasis ein elastisches Material verwendet werden, welches durch Mischen eines Silikonteils A und eines Silikonteils B hergestellt wird, wobei dann die Mischung in die Formhöhlung des jeweiligen zweiten Oberteils eingespritzt wird.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Grundgedanke der Erfindung darin besteht, bei aus starren Materialien gefertigten Konstruktionen, in denen zur Steuerung von Medienströmungen flexible Steuerteile verwendet werden, diesen flexiblen Steuerteil vor der Endmontage mit einem der starren Bauteile zu verbinden, so dass der flexible Steuerteil als Einheit mit dem betreffenden Bauteil handhabbar ist, wenn die Bauteile endgültig zusammengebaut werden. Für die Verbindung des flexiblen Steuerteils mit dem jeweiligen starren Bauteil wird hierbei die Technik des Umspritzens angewandt, wobei insbesondere, sollte der starre Bauteil aus Kunststoff bestehen, ein 2-Schuss-Verfahren innerhalb der gleichen Form angewendet wird.
Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

1: Rückschlagventil
2: erstes Schlauchanschlussgehäuse
4: zweites Schlauchanschlussgehäuse
6: Membran
8: Dichtfläche
10: Eingangsraum
12: Ausgangsraum
14: Einheit
16: Formation
18: Schürze
20: Schenkel
22: männlicher Luer-Lock
24: Querschenkel
26: Wandung
27: Stufe
28: Oberseite von 26
30: zylindrischer Körper
32: Bypasskanal
34: Fußabschnitt
35: Fußabschnitt
36: Ansatz
38: Membranabschnitt
40: Eingang von 2
42: weiblicher Luer-Lock
44: Rückschlagventil
46: Eingang
48: Eingang
50: Ausgang
52: Gehäuse
54: Ventilkammer
56: Deckel
58: Einheit
60: zylindrischer Vorsprung
62: zylindrischer Vorsprung
64: weiblicher Luer-Lock
66: männlicher Luer-Lock

Claims

Rückschlagventil für die Medizintechnik mit einem ersten und einem zweiten Schlauchanschlussgehäuse und einer zwischen diesen angeordneten Membran aus flexiblem Werkstoff, welche gegen eine ringförmige Dichtfläche am ersten Schlauchanschlussgehäuse vorgespannt ist und welche bei Überdruck in einem Eingangsraum des ersten Schlauchanschlussgehäuses unter Freigabe eines Durchflussquerschnitts von der Dichtfläche abhebbar ist und bei Überdruck in einem Ausgangsraum des zweiten Schlauchanschlussgehäuses zum Schließen gegen die Dichtfläche andrückbar ist, wobei die beiden Schlauchanschlussgehäuse aus einem thermoplastischen Material durch Spritzgießen hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (6) mit dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse (4) derart verbunden ist, dass diese bei der Verbindung mit dem ersten Schlauchanschlussgehäuse (2) zur Herstellung des Rückschlagventils (1) als Einheit (14) handhabbar ist.
Rückschlagventil für die Medizintechnik mit einem zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisenden T-förmigen spritzgegossenen Gehäuse aus Kunststoff, bei welchem der erste Eingang koaxial zu dem Ausgang angeordnet ist und der zweite Eingang durch das Rückschlagventil gesteuert ist, wobei die Verbindung zwischen dem ersten Eingang und dem Ausgang durch eine Ventilkammer hergestellt ist, welche durch einen dem zweiten Eingang gegenüberliegenden Deckel verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (44) durch eine gegen eine ringförmige, den zweiten Eingang (48) umgebende Dichtfläche (8) vorgespannte Membran (6) aus elastischem Material gebildet ist, und dass die Membran (6) mit dem Deckel (56) derart verbunden ist, dass der Deckel (56) und die Membran (6) bei der Verbindung mit dem Gehäuse (52) als Einheit (58) handhabbar sind.
Rückschlagventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (6) durch Umspritzen einer geeigneten, in den Ausgangsraum (12) bzw. die Ventilkammer (54) ragenden Formation (16) des zweiten Schlauchanschlussgehäuses (4) bzw. des Deckels (56) mit diesen verbunden ist.
Rückschlagventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (6) aus einem elastischen, warmaushärtenden Material besteht.
Rückschlagventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (6) aus Silikon besteht.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (6) aus einem thermoplastischen Elastomer besteht.
Rückschlagventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (14, 58) durch einen 2-Schuss-Spritzgießvorgang hergestellt ist.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schlauchanschlussgehäuse (2) mit einer Schürze (18) versehen ist, welche das zweite Schlauchanschlussgehäuse (4) nahezu vollständig aufnimmt.
Rückschlagventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schlauchanschlussgehäuse (4) im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist, wobei der senkrechte Schenkel (20) des T als männlicher Luer-Lock-Anschluss (22) ausgebildet ist, und dass der Querschenkel (24) des T eine mediendicht mit der Innenseite der Schürze (18) verbundene Wandung (26) bildet.
Rückschlagventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite (28) der Wandung (26) die Formation (16) als im wesentlichen zylindrischer Körper (30) einstückig angeordnet ist, welcher Bypasskanäle (32) oder dergleichen enthält, und dass die Membran (6) einen topfartigen Fußabschnitt (34) aufweist, welcher durch Umspritzen den zylindrischen Körper (30) umfasst.
Rückschlagventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußabschnitt (34) einstückig auf der Oberseite einen stielförmigen Ansatz (36) aufweist, welcher einen einstückigen scheibenförmigen Membranabschnitt (38) trägt.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (40) des ersten Schlauchanschlussgehäuses (2) als weiblicher Luer-Lock-Anschluss (42) ausgebildet ist.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formation (16) als zylindrische Vorsprünge (60, 62) des Deckels (56) ausgebildet ist, welche mit dem Material der Membran (6) umspritzt sind.
Rückschlagventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (6) topfartige Fußabschnitte (34, 35) aufweist, welche durch Umspritzen die zylindrischen Vorsprünge (60, 62) umfassen.
Rückschlagventil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Fußabschnitt (35) einstückig auf der Oberseite einen stielförmigen Ansatz (36) aufweist, welcher einen einstückigen scheibenförmigen Membranabschnitt (38) trägt.
Rückschlagventil nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingang (46) als weiblicher Luer-Lock-Anschluss (64) ausgebildet ist, und dass der Ausgang (50) als männlicher Luer-Lock-Anschluss (66) ausgebildet ist, wobei die Abmessungen derart gewählt sind, dass ein Rückschlagventil (1) mit einem oder mehreren gleichen Rückschlagventilen (1) in Reihe koppelbar sind.
Verfahren zum Herstellen eines Rückschlagventils nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 12, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Spritzgießen eines ersten Schlauchanschlussgehäuses aus einem thermoplastischen Material mit einem Einlass und einer ringförmigen Dichtfläche in einem Eingangsraum in einer ersten Form; – Spritzgießen eines zweiten Schlauchanschlussgehäuses aus einem thermoplastischen Material mit einem Auslass und einer in den Auslassraum des zweiten Schlauchanschlussgehäuses ragenden Formation in einer zweiten Form; – Umspritzen der Formation mit einem elastischen Material in der zweiten Form, wobei das elastische Material einen Membranabschnitt und einen mit der Formation verbundenen Fußabschnitt bildet; – Einsetzen der aus dem zweiten Schlauchanschlussgehäuse und der Membran bestehenden Einheit in das erste Schlauchanschlussgehäuse derart, dass der Membranabschnitt gegen die ringförmige Dichtfläche vorgespannt ist und – Verbinden des ersten und des zweiten Schlauchanschlussgehäuses.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Schlauchanschlussgehäuse durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden.
Verfahren zum Herstellen eines Rückschlagventils nach einem der Ansprüche 2 bis 6 und 13 bis 16, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Spritzgießen eines zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisenden T-förmigen Gehäuses aus thermoplastischem Material in einer ersten Form, wobei der erste Eingang koaxial zu dem Ausgang angeordnet ist und die beiden Eingänge und der Ausgang in einer Ventilkammer münden, wobei der zweite, im wesentlichen senkrecht zu dem ersten Eingang stehende Eingang von einer ringförmigen Dichtfläche umgeben ist; – Spritzgießen eines Deckels zum Verschließen der Ventilkammer aus einem thermoplastischen Material mit einer in den Ventilkammer ragenden Formation in einer zweiten Form; – Umspritzen der Formation mit einem elastischen Material in der zweiten Form, wobei das elastische Material einen Membranabschnitt und einen mit der Formation verbundenen Fußabschnitt bildet; – Einsetzen der aus dem Deckel und der Membran bestehenden Einheit in die zur Ventilkammer führende Öffnung derart, dass der Membranabschnitt gegen die ringförmige Dichtfläche vorgespannt ist und – Verbinden des Deckels mit dem Gehäuse.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel mit dem Gehäuse durch Ultraschallschweißen verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material für das zweite Schlauchanschlussgehäuse bzw. den Deckel im geschmolzenen Zustand in eine Form gespritzt wird, welche einen Unterteil und einen ersten Oberteil aufweist und dort erstarren gelassen wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem das thermoplastische Material erstarrt ist, der erste Oberteil der Form entfernt wird, wobei das thermoplastische Material in dem Unterteil der Form verbleibt, und dass ein zweites Oberteil der Form auf dem Unterteil der Form angeordnet wird, wobei der zweite Oberteil der Form eine Formhöhlung zum Formen des elastischen Materials aufweist und anschließend das elastische Material in die Form eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass als elastisches Material ein warmaushärtendes Material auf Silikonbasis verwendet wird, welches durch Mischen eines Silikonteils (A) und eines Silikonteils (B) hergestellt wird, und dass die Mischung in die Formhöhlung des zweiten Oberteils eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material aus der aus Polykarbonaten, Polysulfonen, Nylons und Acrylharzen bestehenden Gruppe gewählt wird.