DE102009024469A1 - Valve device for injecting e.g. drugs into blood conducting passages of blood treatment cassette of blood treatment apparatus for extracorporeal blood treatment, has valve insert formed so that insert is switched among three valve states - Google Patents
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Abstract
Description
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner einen Ventileinsatz gemäß Anspruch
18, eine externe Funktionseinrichtung gemäß Anspruch 19 sowie ein Verfahren
zum Steuern oder Regeln eines Fluiddurchgangs gemäß Anspruch
21. Des Weiteren betrifft sie ein Verfahren zum Herstellen einer
Ventilvorrichtung gemäß Anspruch
27, ein Verfahren zum Herstellen einer externen Funktionseinrichtung
gemäß Anspruch
28, ein Verfahren zum Vorbereiten einer externen Funktionseinrichtung
zur sterilen Verwendung gemäß Anspruch
29, eine externe Funktionseinrichtung zur sterilen Verwendung gemäß Anspruch
31 sowie eine Behandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 32.The
The present invention relates to a valve device according to the preamble
of
Aus Kosten- und Hygienegründen werden in technischen Vorrichtungen, wie beispielsweise medizintechnischen Behandlungsvorrichtungen, labortechnischen Vorrichtungen oder auch Vorrichtungen zur Nahrungsmittel- oder Arzneimittelherstellung oftmals externe Funktionseinrichtungen als Einmalteilsysteme, wie beispielsweise Disposable-Kassetten, eingesetzt.Out Cost and hygiene reasons are used in technical devices, such as medical technology Treatment devices, laboratory equipment or also Devices for food or drug production often external functional devices as disposable part systems, such as Disposable cassettes, used.
Derartige Einmalteilsysteme können Kanäle und Kammern zum gezielten Führen von Flüssigkeiten und Gasen sowie Vorrichtungen, wie Ventilvorrichtungen, zum Variieren oder Steuern des Durchflusses dieser Fluide aufweisen.such Disposable systems can channels and chambers for targeted guidance of liquids and Gases and devices, such as valve devices, for varying or controlling the flow of these fluids.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere Ventilvorrichtung für derartige Einmalteilsysteme oder andere Vorrichtungen bereitzustellen. Ferner sollen ein entsprechender Ventileinsatz, eine externe Funktionseinrichtung und entsprechende Verfahren vorgeschlagen werden.task The present invention is another valve device for such To provide disposable systems or other devices. Further should a corresponding valve insert, an external functional device and appropriate procedures are proposed.
Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird durch eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst.The
inventive task
is achieved by a valve device having the features of
Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung weist wenigstens einen in wenigstens einem Abschnitt hiervon elastischen Ventileinsatz und wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung für den Ventileinsatz auf.The Valve device according to the invention has at least one elastic in at least a portion thereof Valve insert and at least one receiving device for the valve core on.
Der Ventileinsatz der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung ist derart vorgesehen und ausgestaltet, dass er bei Wegeinprägung und/oder Kraftaufbringung auf den Ventileinsatz oder auf einen anderen Abschnitt der Ventilvorrichtung zwischen wenigstens drei unterschiedlichen Ventilzuständen schaltbar oder wechselbar ist. Unter der „Schaltbarkeit” des Ventileinsatzes wird im Folgenden die Möglichkeit im weitesten Sinne verstanden, mittels des Ventileinsatzes wenigstens drei Ventilzustände zu erzielen.Of the Valve insert of the valve device according to the invention is provided and configured such that it is impressed upon impressing and / or Force application to the valve core or to another section of the Valve device between at least three different valve states switchable or is changeable. Under the "switchability" of the valve core Below is the possibility understood in the broadest sense, by means of the valve core at least three valve states to achieve.
Unter einer „Wegeinprägung” wird erfindungsgemäß vorzugsweise eine Veränderung einer variierbaren Abmessung einer Struktur oder eines Bauteils verstanden. So kann eine Wegeinprägung bei einer Spiralfeder deren Längung oder deren Stauchung bedeuten. Bezogen auf den Ventileinsatz der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung bedeutet eine Wegeinprägung dessen Stauchung, Streckung, Verformung und dgl.Under A "path stamping" is preferred according to the invention a change a variable dimension of a structure or a component Understood. So can a path impression in a coil spring their elongation or their compression mean. Relative to the valve insert of Valve device according to the invention means a way imprint its compression, extension, deformation and the like.
Der Begriff „Ventileinsatz”, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet den aufgrund seiner Elastizität verformbaren Grundkörper der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung. Der Ventileinsatz ist in seinem Gebrauch vom Fluid ganz oder teilweise umströmt, zumindest aber bei Vorliegen eines Fluids an der Ventilvorrichtung mit Fluid in Kontakt. Eine „Aufnahmeeinrichtung” für den Ventileinsatz, wie sie hierin verwendet wird, bezeichnet eine zum Aufnehmen des Ventileinsatzes ausgestaltete und/oder vorgesehene Aufnahmeeinrichtung.Of the Term "valve insert", as he is used herein, the deformable due to its elasticity body the valve device according to the invention. The valve insert is in its use of the fluid wholly or partially flows around, but at least in the presence of a fluid on the valve device with Fluid in contact. A "receiving device" for the valve core, as used herein refers to one for receiving the Valve insert designed and / or provided receiving device.
Das „Aufnehmen” kann ein Umfassen, ein Abstützen, ein Herstellen eines Funktionszusammenhangs zwischen Aufnahmeeinrichtung und Ventileinsatz bewirken, und dergleichen.The "recording" can be Include, a bracing, establishing a functional relationship between receiving device and effect valve insert, and the like.
Bevorzugte Ausführungsformen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Ferner sind im Folgenden Merkmale aufgeführt, welche Merkmale der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung oder ihres Ventileinsatzes sein können. Sie können in jeder Ausführungsform unabhängig von anderen Merkmalen verwirklicht sein.preferred embodiments are each the subject of the dependent claims. Further, below are Characteristics listed, which features of the valve device according to the invention or their valve insert can be. You can in each embodiment independently be realized by other characteristics.
So kann die Aufnahmeeinrichtung eine zum Aufnehmen des Ventileinsatzes geeignete Öffnung aufweisen.So the receiving device may be one for receiving the valve core suitable opening exhibit.
Die Schaltbarkeit des Ventileinsatzes zwischen wenigstens drei unterschiedlichen Ventilzuständen kann der Ventileinsatz insbesondere seiner Elastizität verdanken.The Switchability of the valve insert between at least three different Valve states can the valve insert in particular owe its elasticity.
Der Ventileinsatz kann erfindungsgemäß ausgestaltet sein, um allein durch seine elastische Verformung oder elastische Rückstellung oder elastische Verformbarkeit in verschiedene Ventilzustände überzugehen oder diese zu ermöglichen.The valve core can be configured according to the invention, to be alone by its elastic Verfor mung or elastic recovery or elastic deformability in different valve states to pass or allow this.
Eine Veränderung der Lage des Ventilabschnitts oder eines Abschnitts hiervon bezogen auf beispielsweise einen Abschnitt der Ventilvorrichtung wie der Aufnahmeeinrichtung, welcher kein Abschnitt des Ventilabschnitts ist, kann zum Schalten zwischen den Ventilzuständen entbehrlich sein.A change the position of the valve portion or a portion thereof for example, a portion of the valve device such as Receiving device, which no section of the valve section is, may be dispensable for switching between the valve states.
Der Ventileinsatz kann sich aufgrund der Kraft elastisch – d. h. reversibel – verformen, beispielsweise krümmen, falten verbiegen oder dergleichen. Je nach Wegeinprägung und/oder Kraftaufbringung auf den Ventileinsatz kann dieser somit verschiedene Ventilzustände einnehmen. Die Rückstellkräfte aufgrund der elastischen Verformungen können Funktionen wie Schutz gegen Herausfallen, Selbstrückstellung, Dichtung und/oder Ansprechdruck bewirken.Of the Valve insert may become elastic due to the force - d. H. reversible - deform, for example, bend, bending folds or the like. Depending on the way impressions and / or Force application to the valve insert this can thus different valve states taking. The restoring forces due the elastic deformations can Functions such as protection against falling out, self-resetting, Effect seal and / or set pressure.
Der Ventileinsatz kann symmetrisch sein. Er kann eine rotationssymmetrische Gestalt haben.Of the Valve insert can be symmetrical. He can be a rotationally symmetric Have shape.
Die Aufnahmeeinrichtung kann ausgelegt und/oder vorgesehen sein, um den Ventileinsatz im Wesentlichen passgenau aufzunehmen und/oder unter Einbau-Vorspannung zu halten.The Receiving device may be designed and / or provided to to receive the valve insert substantially accurate fit and / or to be kept under built-in bias.
Sie kann derart ausgelegt und/oder vorgesehen sein, um Toleranzen beim Aufbauen und/oder Verpressen des Ventileinsatzes zuzulassen.she can be designed and / or provided to tolerances in Build up and / or pressing the valve insert to allow.
Die Aufnahmeinrichtung kann aus einem oder mehreren unelastischen Materialien, wie beispielsweise duroplastischen Kunststoffen, Metallen und dergleichen sowie Kombinationen hergestellt sein.The Receiving device may be made of one or more inelastic materials, such as thermosetting plastics, metals and the like as well as combinations.
Die Steifigkeit der Aufnahmeeinrichtung kann vorzugsweise wesentlich höher als die des Ventileinsatzes sein. Die Biegesteifigkeit und/oder die Kompressibilität des Ventileinsatzes können beispielsweise 60 N/mm2 bis 300 N/mm2 betragen, und jene der Aufnahmeeinrichtung können beispielsweise 800 N/mm2 bis 2400 N/mm2 betragen.The stiffness of the receiving device may preferably be substantially higher than that of the valve core. The bending stiffness and / or the compressibility of the valve core may be, for example, 60 N / mm 2 to 300 N / mm 2 , and those of the receiving device may be, for example, 800 N / mm 2 to 2400 N / mm 2 .
Die Aufnahmeeinrichtung kann in einem Gehäuseelement, wie beispielsweise einem Hartteil, beispielsweise einer externen Funktionseinrichtung, wie beispielsweise einer Disposable-Kassette, angeordnet sein. Beispielsweise kann sie in einem Gehäuseelement einer externen Funktionseinrichtung – zum Beispiel während der Herstellung der externen Funktionseinrichtung – ausgestaltet sein.The Receiving device may be in a housing element, such as a hard part, for example an external functional device, such as a disposable cassette, be arranged. For example can it in a housing element an external functional device - for example during the Production of the external functional device - be configured.
Eine „externe
Funktionseinrichtung” kann
eine Fluidbehandlungskassette oder ein Schlaucheinbauelement sein.
Eine Fluidbehandlungskassette, Blutbehandlungskassette oder Diposable-Kassette
im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise in der von
der Anmelderin der vorliegenden Erfindung in den beim DPMA am 23.
April 2009 und 10. Juni 2009 eingereichten Anmeldungen als 10 2009
018 664.6 (Vertreterakte FM19A27) und (09/33-d01 DE; 11FM19A27)
mit jeweils dem Titel „Externe
Funktionseinrichtung, Blutbehandlungsvorrichtung zum Aufnehmen einer
erfindungsgemäßen externen
Funktionseinrichtung, sowie Verfahren” beschrieben, auf deren diesbezügliche Offenbarungen
hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird. Eine bevorzugte Ausführungsform
der darin offenbarten Blutkassette ist in den
Der Begriff „Gehäuseelement”, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein Bauelement, das Teil einer externen Funktionseinrichtung, einer Behandlungsvorrichtung und/oder sowohl der externen Funktionseinrichtung als auch der Behandlungsvorrichtung sein kann.Of the Term "housing element", as he is used herein, a component that is part of an external Functional device, a treatment device and / or both the external functional device as well as the treatment device can be.
Das Gehäuseelement kann aus einem starren, d. h. im Wesentlichen unelastischen, Material gebildet sein.The housing element can come from a rigid, d. H. essentially inelastic, material be formed.
Das Gehäuseelement einer externen Funktionseinrichtung kann verschiedene Funktionen ausfüllen. Es kann, ohne darauf beschränkt zu sein, einen Fluidkanal darstellen, einen Dichtsitz des Ventileinsatzes, z. B. als Trennung zwischen einem Einströmungskanal und einem Ausströmungskanal für Fluide, welche die Ventilvorrichtung durchströmen, wie Blut oder Substituatflüssigkeit oder ein Sterilisierfluid (eine Flüssigkeit und/oder ein Gas) oder eine Spülflüssigkeit, darstellen.The housing element An external functional device can have various functions fill out. It can, without being limited to be a fluid passage, a sealing seat of the valve core, z. B. as a separation between an inflow channel and an outflow channel for fluids, which flow through the valve device, such as blood or substituate liquid or a sterilizing fluid (a liquid and / or a gas) or a rinsing liquid, represent.
Das Gehäuseelement kann als eine Halterung für den Ventileinsatz dienen, eine korrekte axiale Verschiebung oder Verpressung des Ventileinsatzes gewährleisten und dergleichen. Die unbestimmten Artikel wie „ein” oder „einen” sind hierbei – wie in der gesamten Anmeldung – nicht beschränkend und nicht als Zahlwörter zu verstehen.The housing element can serve as a holder for the valve insert, ensure a correct axial displacement or compression of the valve core and the like. The indefinite articles such as "a" or "an" are - as in the entire application - not restrictive and not as number words to understand.
Das Gehäuseelement kann Kanäle, wie Ein- und Ausströmungskanäle, durch welche Fluide in die Ventilvorrichtung eingeleitet bzw. aus dieser ausgetragen werden, aufweisen. Solche Kanäle können als halboffen oder als geschlossene Kanäle gestaltet sein. Sie können beispielsweise auch in einem Abschnitt als halboffene Kanäle und in einem anderen Abschnitt als geschlossene Kanäle ausgestaltet sein.The housing element can channels, like inflow and outflow channels, through which fluids are introduced into the valve device or from this be discharged. Such channels can be considered semi-open or as closed channels be designed. You can for example, in a section as semi-open channels and in another section be designed as closed channels.
Geschlossene Kanäle können sich besonders als Übergang zu unmittelbar angeschlossenen Konnektorelementen, wie beispielsweise Luer-Stutzen oder Schlauchmuffen, eignen.closed channels can especially as a transition to immediately connected connector elements, such as Luer sockets or hose sockets, are suitable.
Halboffene Kanäle können insbesondere in externen Funktionseinrichtungen, wie beispielsweise einer Disposable-Kassette, bevorzugt sein. Die Verwendung halboffener Kanäle in einer externen Funktionseinrichtung kann eine große Gestaltungsfreiheit beim „Fluidlayout” zulassen, beispielsweise durch Ausgestalten von Führungen oder Verzweigungen hin zu Mess- und/oder Entlüftungskammern.semi-open channels can especially in external functional devices, such as a disposable cassette, be preferred. The use of semi-open channels in an external functional device can be a great freedom of design allow for "fluid layout" for example by designing guides or branches towards measuring and / or venting chambers.
Im Gehäuseelement vorgesehene Kanäle, zum Beispiel in die Ventilvorrichtung hineinführende Einströmungskanäle und/oder aus der Ventilvorrichtung herausführende Ausströmungskanäle, können in einem beliebigen Winkel zueinander ausgeführt sein. Dies kann ein Winkel von genau oder etwa 180 Grad oder auch ein Winkel von weniger als 90 Grad sein Bevorzugt kann der Winkel einen Wert in einem Bereich von 45 Grad bis 315 Grad annehmen.in the housing element intended channels, For example, in the valve device in-leading inflow channels and / or out of the valve device outflow channels, can in be executed at any angle to each other. This can be an angle of exactly or about 180 degrees or even an angle of less than Its angle may be a value in a range from 45 degrees to 315 degrees.
Auch eine koaxiale Anordnung der Kanäle zu einer ggf. vorhandenen Symmetrieachse des Ventileinsatzes ist ausführbar. Eine derartige Anordnung kann bevorzugt sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Ventileinsatz zum Beispiel nicht in einer externen Funktionseinrichtung, sondern als so genanntes Inline-Funktionselement in eine Schlauchleitung geschaltet bzw. eingefügt wird.Also a coaxial arrangement of the channels to an optionally existing symmetry axis of the valve core executable. Such an arrangement may be preferred. This is especially true if the valve insert is not in an external, for example Functional device, but as a so-called inline functional element is switched or inserted into a hose line.
Sollen beispielsweise beide Strömungskanäle koaxial zum Ventileinsatz ausgerichtet werden, so können in den Sitzbereich des Gehäuseelements Unterbrechungen eingearbeitet sein, welche ein axiales Umfließen des Ventileinsatzes durch die die Ventilvorrichtung durchströmenden Fluide zulassen.Should For example, both flow channels coaxial can be aligned in the seating area of the valve insert housing element Interrupts be incorporated, which an axial flow around the Valve insert through the valve device flowing through the fluids allow.
In einem solchen Fall sind bevorzugt Durchbrüche in einem Biegeringbereich des Ventileinsatzes vorgesehen. Dabei können Gehäuseelemente auf besonders geringem Bauraum, z. B. mit kleinem Durchmesser, ausgestaltet sein. Die Ventilvorrichtung kann insgesamt besonders strömungsgünstig ausgeführt werden können.In In such a case are preferably openings in a bending ring area provided the valve core. In this case, housing elements on particularly low Space, z. B. with a small diameter, be configured. The valve device Overall, it can be carried out particularly streamlined can.
Der Ventileinsatz kann durch gestufte Wegeinprägung und/oder Kraftaufbringung, zum Beispiel mittels eines Aktors auf eine Oberseite des Ventileinsatzes, in verschiedene, definierte Verformungszustände gebracht werden. Je nach der auf den Ventileinsatz aufgebrachten Kraft und/oder der Wegeinprägung können bestimmte Ventilfunktionen oder Ventilzustände oder Ventilstellungen realisiert werden. Der Ventileinsatz kann in einigen oder allen dieser Ventilzustände unter einer elastischen Spannung stehen.Of the Valve insert can by stepped Weginprägung and / or force application, for example by means of an actuator on an upper side of the valve core, be brought into different, defined deformation states. Depending on the force applied to the valve insert and / or the path impression can be certain Valve functions or valve states or valve positions are realized. The valve insert can be in some or all of these valve states under an elastic Suspense.
Ein Ventilzustand kann ein geöffneter bzw. ein offener Ventilzustand sein.One Valve condition may be an open one or an open valve state.
In einem geöffneten bzw. offenen Ventilzustand befindet sich der Ventileinsatz bzw. die Ventilvorrichtung dann, wenn keine äußere Kraft auf den Ventileinsatz aufgebracht wird. Der Ventileinsatz kann dabei in die Aufnahmeeinrichtung eingelegt sein. Der Ventileinsatz kann in diesem Zustand frei von Vorspannungen und/oder zwischen Bauelementen erzeugten Verspannungen sein.In an open one or open valve state is the valve core or the valve device then, when no external force on the valve core is applied. The valve insert can be in the receiving device be inserted. The valve insert can be free from this condition Bias and / or tensions generated between components be.
Der Durchgang von Fluiden kann in diesem Zustand maximal sein. Durchlassöffnungen für Fluide, welche den Ventileinsatz durchströmen, können in diesem Zustand maximal geöffnet sein.Of the Passage of fluids may be maximum in this state. Passage openings for fluids, which flow through the valve insert, maximum in this state open be.
Ein Ventilzustand kann ein Sterilisationszustand sein.One Valve state may be a sterilization state.
Zum Sterilisieren der Ventilvorrichtung oder einer externen Funktionseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung liegt der Ventileinsatz bevorzugt im Sterilisationszustand vor.To the Sterilizing the valve device or an external functional device with a valve device according to the invention the valve insert is preferably in the sterilization state.
Im Sterilisationszustand kann der Ventileinsatz bevorzugt die gleiche Konfiguration oder Gestalt wie im geöffneten Ventilzustand aufweisen oder einnehmen.in the Sterilization state, the valve core can preferably be the same Have configuration or shape as in the open valve state or ingest.
Der Ventileinsatz kann im Sterilisationszustand wiederum frei von äußeren Kräften und/oder Vorspannungen und/oder Verspannungen mit weiteren Bauelementen, wie beispielsweise der Aufnahmeeinrichtung, und/oder frei von Wegeinprägungen sein.The valve insert can again be free from external forces and / or prestressing in the sterilization state tions and / or tensions with other components, such as the receiving device, and / or be free of Weginprägungen.
Im Sterilisationszustand kann ein bidirektionaler Durchfluss von Fluiden durch die Ventilvorrichtung möglich sein.in the Sterilization state can be a bidirectional flow of fluids possible through the valve device be.
Im Sterilisationszustand kann das Sterilisationsmittel vorzugsweise alle bautechnisch zugänglichen Volumen und Teilvolumen, Öffnungen, Hinterschneidungen und dergleichen der Ventilvorrichtung erreichen.in the Sterilisationszustand, the sterilizing agent preferably all structurally accessible volumes and partial volumes, openings, Undercuts and the like of the valve device reach.
Ein weiterer Ventilzustand kann ein Rückschlag-Ventilzustand sein.One another valve state may be a check valve state.
Ein Rückschlagventil ist aus dem Stand der Technik beispielsweise als ein Verschlusskörper in Kugel- oder Zylinderform in Verbindung mit vorgespannten Federn bekannt. Ein Rückschlagventil kann ebenso als Druckbegrenzer wirken.One check valve is known from the prior art, for example as a closure body in Ball or cylindrical shape in conjunction with preloaded springs known. A check valve can also act as a pressure limiter.
Der „Rückschlagventilzustand” des Ventileinsatzes bzw. der Ventilvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann zur Richtungsbestimmung der Strömung eines Fluids innerhalb eines Strömungskanals – oder mehrerer – dienen.The "check valve state" of the valve core or the valve device of the present invention may be used for directional determination the flow a fluid within a flow channel - or more - serve.
Im Rückschlagventilzustand kann der Durchgang eines Fluids in einer Strömungsrichtung gesperrt sein.in the Check valve condition For example, the passage of a fluid in a flow direction can be blocked.
Ein weiterer Ventilzustand kann ein Steuer- oder Regel-Ventilzustand sein.One another valve state may be a control or control valve state be.
Im Steuer- oder Regel-Ventilzustand ist auf den Ventileinsatz der Ventilvorrichtung eine Kraft – vorzugsweise variierbar – aufgebracht, mittels welcher eine Durchflussmenge der Fluide, welche die Ventilvorrichtung durchströmen, steuer- oder regelbar ist.in the Control or control valve state is on the valve core of the valve device a force - preferably variable - applied, by means of which a flow rate of the fluids, which the valve device flow through, is controllable or controllable.
Die Ventilvorrichtung kann dazu beispielsweise aktiv durch kraft- und/oder bewegungsübertragende Aktoren angesteuert werden.The Valve device can, for example, active by force and / or motion-transmitting actuators be controlled.
Geeignete Aktoren können beispielsweise an eine Behandlungsvorrichtung angekoppelt und insbesondere von dieser betätigt oder gesteuert/geregelt werden.suitable Actuators can for example, coupled to a treatment device and in particular operated by this or controlled / regulated.
Die absolut auf den Ventileinsatz aufzubringende Kraft und/oder die aufzubringende Wegeinprägung zum Steuern oder Regeln, zum Beispiel zum Einstellen einer bestimmten oder definierten Durchflussmenge, kann in Abhängigkeit von der erwünschten oder erforderlichen Durchflussmenge der Fluide, welche die Ventilvorrichtung durchströmen, festgelegt sein.The absolutely applied to the valve core and / or the force to be applied to the path Steer or control, for example, to set a specific or defined flow rate, depending on the desired or required flow rate of the fluids, which the valve device flow through, be set.
Sie kann beispielsweise in einer Steuereinrichtung, einer CPU oder dergleichen vorprogrammiert sein.she For example, in a controller, a CPU or the like be preprogrammed.
Die Kraft und/oder die Wegeinprägung (Verschiebung) können durch Aktoren aufgebracht werden, zum Beispiel auf die Oberseite des Ventileinsatzes.The Force and / or the path impression (Shift) can be applied by actuators, for example on the top of the valve insert.
Ein weiterer, möglicher Ventilzustand ist ein geschlossener Ventilzustand.One further, possible Valve condition is a closed valve condition.
Im geschlossenen Ventilzustand kann die Durchflussmenge der die Ventilvorrichtung durchströmenden Fluide derart verringert sein, dass kein oder im Wesentlichen kein Durchfluss stattfindet.in the Closed valve state, the flow rate of the valve device flowing through Fluids be reduced such that no or substantially no Flow takes place.
Der Ventileinsatz kann derart angeordnet sein, dass die zum Durchtritt von Fluiden vorgesehenen Öffnungen im Wesentlichen unzugänglich oder verschlossen sind. Die Öffnungen können vollständig unzugänglich oder verschlossen sein.Of the Valve insert may be arranged such that the passage provided by fluids openings essentially inaccessible or are closed. The openings can Completely inaccessible or be closed.
Der Ventilzustand kann ein permanent geschlossener Ventilzustand sein.Of the Valve condition may be a permanently closed valve condition.
Der Ventileinsatz kann ganz oder wenigstens in Abschnitten hiervon rotationssymmetrisch ausgestaltet sein.Of the Valve insert may be wholly or at least in sections thereof rotationally symmetrical be designed.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der Ventileinsatz in wenigstens einem Abschnitt ein elastomeres Material auf. Der Ventileinsatz kann ganz oder wenigstens in Abschnitten hiervon elastisch ausgestaltet sein.In a further preferred embodiment, the valve core has an elastomeric material in at least one section. The valve insert may be elastic at least or in portions thereof be designed.
Zu den geeigneten elastomeren Materialien zählen, ohne darauf beschränkt zu sein, Gummi, Silikon, TPE (Thermoplastische Elastomere), TPE-U (teils auch mit TPU abgekürzt); Thermoplastisch Elastomere auf Basis von Polyurethan), Kunststoff, PVC und dergleichen mehr.To the suitable elastomeric materials include, but are not limited to, Rubber, Silicone, TPE (Thermoplastic Elastomers), TPE-U (partly also abbreviated to TPU); Thermoplastic elastomers based on polyurethane), plastic, PVC and the like more.
Flüssigkristalline Elastomere und/oder thermoplastische Elastomere können zu den geeigneten elastomeren Materialien zählen.liquid crystalline Elastomers and / or thermoplastic elastomers may be added include the suitable elastomeric materials.
Thermoplastische Elastomere können hierbei vorzugsweise Mischungen aus einem oder mehreren Elastomeren und einem oder mehreren Thermoplasten sein.thermoplastic Elastomers can in this case preferably mixtures of one or more elastomers and one or more thermoplastics.
Solche Thermoplaste können zum Beispiel zum Herstellen starrer Gehäusekomponenten einer externen Funktionseinrichtung geeignet sein.Such Thermoplastics can For example, for making rigid housing components of an external Functional device be suitable.
Die thermoplastischen Elastomere können mit gespritzten Gehäuseelementen verklebt und/oder verschweißt und/oder in anderer Weise kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig verbunden sein.The thermoplastic elastomers can with sprayed housing elements glued and / or welded and / or otherwise positively and / or positively and / or materially connected be.
Der Ventileinsatz kann Einprägungen im Sinne von Abschnitten dünneren oder weicheren Materials bezogen auf andere Abschnitte hiervon aufweisen, welche eine besondere Elastizität oder Verformbarkeit desselben gewährleisten können. Derartige Einprägungen können durch Druck mittels Walzen, Rollen, Stempel und dergleichen, aber auch bei einem Gießvorgang oder Extrusionsvorgang ausgestaltet werden.Of the Valve insert can imprints in the sense of sections thinner or softer material with respect to other sections thereof, which is a special elasticity or deformability of the same. Such impressions can by Printing by means of rollers, rollers, punches and the like, but also during a casting process or extrusion process can be configured.
Der Ventileinsatz kann ein vorbestimmtes Faltungsmuster oder einen faltigen oder gefalteten Abschnitt aufweisen, welcher nach einer Streckung elastisch in einen Grundzustand rückführbar ist.Of the Valve insert may have a predetermined folding pattern or a wrinkled one or folded portion, which after stretching elastically traceable to a ground state.
Der Ventileinsatz kann als ein Einkomponenten-Ventilsatz, aber auch als Mehrkomponenten-Ventileinsatz ausgestaltet sein.Of the Valve insert can be considered a one-component valve set, as well be designed as a multi-component valve core.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der Ventileinsatz wenigstes eine erste Abdichtungseinrichtung aufweisen, die vorgesehen und ausgestaltet ist, um in wenigstens einem Abschnitt hiervon mit wenigstens einem Abschnitt einer zweiten Abdichtungseinrichtung der Aufnahmeeinrichtung form- und/oder kraftschlüssig verpressbar zu sein.In a further preferred embodiment the valve insert at least a first sealing device have, which is provided and designed to be in at least a portion thereof having at least a portion of a second one Sealing device of the receiving device positively and / or non-positively compressible to be.
Die „erste Abdichtungseinrichtung” kann ein elastischer Dichtring sein. Sie kann eine umlaufende, insbesondere geschlossene, Dichtlippe sein. Die Dichtlippe kann z. B. eine ebene Form, eine konische Form und/oder eine leicht gewellte Form aufweisen.The first Sealing device "can be an elastic sealing ring. It can be an orbiting, in particular be closed, sealing lip. The sealing lip may, for. B. a level Form, have a conical shape and / or a slightly wavy shape.
Die erste Abdichtungseinrichtung kann je nach Verformungszustand des Ventileinsatzes an einer definierten Dichtfläche an der Aufnahmeeinrichtung, zum Beispiel der zweiten Abdichtungseinrichtung, oder am Ventileinsatz aufliegen.The first sealing device can, depending on the deformation state of the Valve insert on a defined sealing surface on the receiving device, for example, the second sealing device, or at the valve core rest.
Die erste Abdichtungseinrichtung kann eine Scheibenform aufweisen oder scheibenförmig sein. Die erste Abdichtungseinrichtung kann über ein axiales Zentrum, zum Beispiel in einem zentralen Bereich einer scheibenförmigen ersten Abdichtungseinrichtung, vorgespannt sein. Beim zentralen Bereich kann es sich um einen inneren Bereich handeln. Der zentrale Bereich ist vorzugsweise ein Bereich einer Materialanhäufung oder eines „Kerns”.The first sealing device may have a disc shape or disc-shaped be. The first sealing device may have an axial center, for Example in a central area of a disc-shaped first Seal device, be biased. At the central area it can be an inner area. The central area is preferably a region of material accumulation or "core".
Die „zweite Abdichtungseinrichtung” kann ein starrer Dichtring sein.The second Sealing device "can to be a rigid sealing ring.
Die zweite Abdichtungseinrichtung kann am Ventileinsatz oder an der Aufnahmeeinrichtung, ferner auch an einer anderen Einrichtung vorgesehen sein.The second sealing means may be on the valve core or on the Recording device, also provided on another device be.
Die zweite Abdichtungseinrichtung kann eine leicht wellige Form, aber auch eine ebene Form aufweisen.The second sealing device may be a slightly wavy shape, but also have a flat shape.
Durch die axiale Vorspannung der ersten Abdichtungseinrichtung des Ventileinsatzes kann eine Angleichung der ersten Abdichtungseinrichtung an die Form der zweiten Abdichtungseinrichtung erfolgen.By the axial bias of the first sealing device of the valve core may be an approximation of the first sealing device to the mold the second sealing device take place.
Eine solche Angleichung kann bevorzugt eine Dichtwirkung erzeugen.A such adjustment may preferably produce a sealing effect.
Diese Dichtwirkung kann in einem Rückschlagventilzustand durch den Fluiddruck weiter verstärkt werden. Die erste Abdichtungseinrichtung kann verstärkt an die zweite Abdichtungseinrichtung angepresst werden. Ebenso kann die eventuell von der ideal ebenen Form abweichende Gestalt der zweiten und/oder der ersten Abdichtungseinrichtung mittels einer auf die elastische Scheibe der ersten Abdichtungseinrichtung wirkende Flächenlast an deren Form angeglichen werden.These Sealing effect can in a check valve state be further amplified by the fluid pressure. The first sealing device can be strengthened be pressed against the second sealing device. Likewise the shape possibly deviating from the ideally flat shape second and / or the first sealing means by means of a acting on the elastic disc of the first sealing device distributed load to be adapted to their shape.
Die erste Abdichtungseinrichtung und die zweite Abdichtungseinrichtung können einen nötigen geometrischen Toleranzausgleich gewährleisten.The first sealing device and the second sealing device can a necessary one ensure geometric tolerance compensation.
Ein derartiger Toleranzausgleich kann über die Fähigkeit zu einer winkligen und/oder schüsselförmigen Verbiegung der ersten Abdichtungseinrichtung unter dem Einfluss von Vorspannung und/oder Fluiddruck wirken.One Such tolerance compensation may have the ability to be angled and / or bowl-shaped bending the first sealing device under the influence of bias and / or fluid pressure act.
Ein geometrischer Toleranzausgleich kann auch bei einer axialen Toleranz bei der Erzeugung der Vorspannung oder bei einer Winkeltoleranz oder -abweichung zwischen der Symmetrieachse der Sitztopologie der Aufnahmeeinrichtung und der Symmetrieachse des Ventileinsatzes wirken.One Geometric tolerance compensation can also be done with an axial tolerance when generating the bias voltage or at an angle tolerance or - deviation between the symmetry axis of the seat topology of Receiving device and the symmetry axis of the valve insert act.
Eine eventuelle laterale Toleranz zwischen den beiden Achsen kann dadurch ausgeglichen werden, dass die erste Abdichtungseinrichtung eine Durchmesserüberlappung mit der zweiten Abdichtungseinrichtung aufweist. Auf diese Weise kann eine Dichtwirkung innerhalb des Überlappungsbereiches gewährleistet werden.A Possible lateral tolerance between the two axes can thereby be balanced, that the first sealing device a Diameter overlap having the second sealing device. In this way can ensure a sealing effect within the overlapping area become.
Eine weitere Toleranzausgleichfunktion der Anordnung kann darin bestehen, kleine Unebenheiten, Kerben und/oder Rauhigkeiten in den Dichtoberseiten der beiden Abdichtungseinrichtung zu überbrücken, wozu die Vorspannung in Verbindung mit der effektiven Berührfläche so groß gewählt sein kann, dass sich die erste Abdichtungseinrichtung lokal derart verformt, dass Fehlstellen, wie Unebenheiten, Kerben, Rauhigkeiten und dergleichen mit dem elastischen Material aufgefüllt werden und somit ein dichter Verschluss entsteht.A further tolerance compensation function of the arrangement can consist of small bumps, notches and / or roughness in the sealing tops the two sealing device to bridge, including the bias in connection with the effective contact surface can be so large that the first Sealing device locally deformed such that defects, such as bumps, notches, roughness and the like with the elastic Material filled up and thus creates a tight seal.
Zwischen der ersten und der zweiten Abdichtungseinrichtung kann eine ausreichende Flächenpressung an der ringförmigen Berühr- bzw. Verpressungszone im Gebrauch gestaltungsbedingt aufgebaut werden.Between the first and the second sealing means can be a sufficient surface pressure at the annular to-touch or compression zone are constructed in use due to design.
Im einfachsten Fall kann, wie in den beigefügten Figuren dargestellt, eine ebene oder im Wesentlichen ebene Form der ersten Abdichtungseinrichtung in der Zone der Abdichtung kombiniert mit einer spitz zulaufenden Form der zweiten Abdichtungseinrichtung vorgesehen sein.in the In the simplest case, as shown in the attached figures, a plane or substantially planar shape of the first sealing device in the zone of sealing combined with a tapered Form of the second sealing device may be provided.
Umgekehrt kann das spitze Element einer solchen einebnungsgeeigneten Geometriepaarung auch ein spitzer ringförmiger Dichtsteg an der ersten Abdichtungseinrichtung sein, welcher auf der in diesem Fall flachen oder leicht gewölbten oder kegelförmigen harten zweiten Abdichtungseinrichtung unter Vorspannung aufliegen kann.Vice versa may be the pointed element of such a suitable geometry pairing also a pointed ring-shaped Seal should be at the first sealing device, which on the in this case flat or slightly curved or conical hard second sealing device can rest under prestress.
Die Zuordnung spitz zu flach kann vorzugsweise zu einer hohen, für die Einebnung benötigten Flächenpressung führen und dabei sämtliche vorstehend genannten Toleranzausgleichsarten gewährleisten.The Spacing too shallow may be preferable to a high, for leveling required surface pressure to lead and all of them ensure the aforementioned tolerance compensation types.
Die Dicht- und Toleranzausgleichsfunktionen können nicht nur bei einer flachen Ausgestaltung der Abdichtungseinrichtungen zustande kommen. Sie können ebenso erzielbar sein, wenn die Abdichtungseinrichtungen bewusst und/oder durch axiale Vorspannung zu einer schusseligen oder kegeligen Form verformt sind.The Sealing and tolerance compensation functions can not only be achieved with a flat Design of the sealing devices come about. she can be equally achievable if the sealing devices aware and / or by axial bias to a fuzzy or conical Form are deformed.
Wenigstens eine der beteiligten Abdichtungseinrichtungen kann daher in der Form eines spitzen Umlaufsteges ausgeführt sein. Auf diese Weise kann sich auch eine Toleranz oder Unempfindlichkeit gegen die unterschiedlich kegelige und/oder schusselige Form im Zustand der Verpressung bzw. Dichtung ergeben. Dies kann auch als halbaxiale Dichtweise statt als rein axiale Dichtweise bezeichnet werden.At least one of the involved sealing devices can therefore in the Form of a pointed circumferential walkway be executed. This way you can There is also a tolerance or insensitivity to the different conical and / or fuzzy shape in the state of compression or Seal result. This can also be held as a semi-axial mode of sealing be referred to as purely axial sealing.
Dabei können die Vorteile des lateralen Toleranzausgleichs im Gegensatz zu einer rein radialen Dichtweise im vollen Umfang erhalten bleiben.there can the advantages of lateral tolerance compensation as opposed to a purely radial sealing in the full extent remain.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die erste Abdichtungseinrichtung mittels Kraftübertragung und/oder Wegeinprägung auf den Ventileinsatz mit der zweiten Abdichtungseinrichtung verpressbar oder wird im Gebrauch verpresst.In a further preferred embodiment is the first sealing device by means of power transmission and / or path impress can be pressed onto the valve insert with the second sealing device or is compressed in use.
Der Begriff „Verpressen”, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet ein kraft- und/oder formschlüssiges körperliches Verbinden der ersten Abdichtungseinrichtung des Ventileinsatzes und der zweiten Abdichtungseinrichtung der Aufnahmeeinrichtung.The term "compression" as used herein refers to a positive and / or positive fit physically connecting the first sealing device of the valve insert and the second sealing device of the receiving device.
Die übertragene Kraft kann eine von Außen zugeführte bzw. aufgebrachte Kraft sein. Die Wegeinprägung kann eine von Außen zugeführte bzw. aufgebrachte Wegänderung bzw. Verschiebung sein.The transferred Power can be an outside supplied or applied force. The path impression can be fed from outside or applied change of direction or shift.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kraft auf den Ventileinsatz eine Verpresskraft, die durch den Einbau der Ventilvorrichtung in eine Behandlungsvorrichtung einleitbar ist.In a further preferred embodiment the force on the valve core is a pressing force that passes through the installation of the valve device in a treatment device can be introduced.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Wegeinprägung auf den Ventileinsatz eine Verschiebung, die durch den Einbau der Ventilvorrichtung in eine Behandlungsvorrichtung einleitbar ist.In a further preferred embodiment is the way impress on the valve insert a displacement caused by the installation of the Valve device can be introduced into a treatment device.
Die Ventilvorrichtung kann an einer externen Funktionseinrichtung vorgesehen sein. Die Verpresskraft und/oder der eingeprägte Verpressweg können zum Beispiel durch Verpressen der externen Funktionseinrichtung mit der Behandlungsvorrichtung eingeleitet werden. Geeignete Ausführungsformen und Verfahren zum Verpressen einer externen Funktionseinrichtung mit einer Behandlungsvorrichtung sind beispielsweise in den Anmeldungen 10 2009 012 633.3 (Vertreterakte FM19A24) mit dem Titel „Vorrichtung zum Verbinden einer externen Funktionseinrichtung mit einer Anordnung, Anordnung aufweisend eine solche Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden” und 10 2009 012 632.5 (Vertreterakte FM19A25) mit dem Titel „Abdichtungseinrichtung zum Abdichten eines Volumens einer medizinischen Behandlungsanordnung gegen ein weiteres Volumen sowie Anordnung und Verfahren” beschrieben, welche von der vorliegenden Anmelderin jeweils am 10. März 2009 beim DPMA eingereicht wurde. Auf deren diesbezügliche Offenbarungen hiermit vollinhaltlich Bezug genommen.The Valve device may be provided on an external functional device be. The pressing force and / or the embossed Verpressweg can for Example by pressing the external functional device with the treatment device to be initiated. Suitable embodiments and method for pressing an external functional device with a treatment device are, for example, in the applications 10 2009 012 633.3 (representative file FM19A24) entitled "Apparatus for connecting an external functional device to an assembly, Arrangement comprising such a device and method for connecting "and 10 2009 012 632.5 (representative file FM19A25) entitled "Sealing device for Sealing a volume of a medical treatment assembly against another volume as well as arrangement and method ", which by the present Applicant on March 10, 2009 filed with the DPMA. To their respective disclosures hereby fully incorporated by reference.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Verpresskraft und/oder der Verpressweg mittels geeigneter Einrichtungen durch ein Übertragungselement der Behandlungsvorrichtung übertragbar.In a further preferred embodiment the pressing force and / or the Verpressweg are suitable Devices by a transmission element the treatment device transferable.
Ein solches „Übertragungselement” kann Funktionen der Verpressung und/oder (statischen) Abdichtung des Fluidsystems und/oder Funktion der Einleitung von Kräften und Stellbewegungen ausüben.One such "transmission element" can functions the compression and / or (static) sealing of the fluid system and / or function of initiating forces and actuating movements.
Das Übertragungselement kann beispielsweise eine Gummimatte sein. Es kann ein unmittelbarer Koppelpartner der Behandlungsvorrichtung zur externen Funktionseinrichtung sein.The transmission element For example, it can be a rubber mat. It can be an immediate coupling partner the treatment device to the external functional device.
Das Übertragungselement kann durch Anlegen von Steuerfluiden oder durch Ankoppeln von Stößeln schusselig verformt und ausgelenkt werden.The transmission element can be spotty by applying control fluids or by coupling plungers deformed and deflected.
Die Verformung oder Auslenkung des Übertragungselements kann auf einen Stirnringbereich des Ventileinsatzes übertragen werden.The Deformation or deflection of the transmission element can be transferred to an end ring area of the valve core become.
Das Übertragungselement kann einen Bewegungsübertrager, zum Beispiel einen axialen Bewegungsüberträger, aufweisen. Ein axialer Bewegungsübertrager kann beispielsweise zentral oberhalb eines Ventileinsatzes angeordnet sein und eine auf das Übertragungselement aufgebracht Kraft und/oder eine Verschiebung auf die Oberseite des Ventileinsatzes übertragen.The transmission element can be a motion transmitter, For example, an axial movement transmitter, have. An axial one Drive transmitter For example, it can be centrally located above a valve core his and one on the transmission element applied force and / or a shift to the top of the Transfer valve insert.
Das Übertragungselement kann über eine Ankopplungsfläche aus elastomerem Material verfügen, um Abdichtungs- und/oder Toleranzausgleichsfunktionen zwischen der Aufnahmeeinrichtung und/oder der externen Funktionseinrichtung und der Behandlungsvorrichtung übernehmen zu können. Die Gegenkraft zur Verpressungskraft kann über ein Gegenstück der Behandlungsvorrichtung aufgenommen werden, welches die Stirnfläche der Aufnahmeeinrichtung abstützt.The transmission element can over a docking area made of elastomeric material, for sealing and / or tolerance compensation functions between the Recording device and / or the external functional device and take over the treatment device to be able to. The counterforce to the compression force can be via a counterpart of the treatment device be received, which is the end face of the receiving device supported.
Es kann auch möglich sein, einen Stirnflächenbereich des Ventileinsatzes vorzusehen, die Funktionen des Übertragungselements der Behandlungsvorrichtung auszuüben. Beispielsweise kann ein solcher Stirnflächenbereich direkt mit einem Stößel (beweglich oder fest) in Kontakt stehen. Der Stirnflächenbereich kann die gewünschten Kräfte und Stellwege in die fluidfunktionellen Bereiche des Ventileinsatzes weiterleiten.It may also be possible be, an end face area to provide the valve insert, the functions of the transmission element exercise the treatment device. For example, such a face area directly with a Pestle (movable or fixed). The face area can be the desired personnel and travel paths in the fluid-functional areas of the valve core hand off.
Geeignete Mechanismen sind beispielsweise in den o. g. Anmeldungen der vorliegenden Anmelderin beschrieben, auf deren diesbezügliche Offenbarung hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.suitable Mechanisms are for example in the o. G. Registrations of the present Applicant described, to the relevant disclosure hereby full Reference is made.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der Ventileinsatz wenigstens eine Führungseinrichtung zum Einführen des Ventileinsatzes in die Aufnahmeeinrichtung auf.In a further preferred embodiment the valve insert at least one guide means for introducing the Valve insert in the receiving device.
Eine solche „Führungseinrichtung” kann eine Führungsrippe, eine Führungsschiene, ein Zug- und/oder Schiebemechanismus und dergleichen sein.A Such "leadership device" can be a Guide rib a guide rail, a pulling and / or sliding mechanism and the like.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform kann der Ventileinsatz wenigstens einen Biegeringbereich aufweisen. Der Biegeringbereich kann elastisch sein.In a further preferred embodiment the valve core can have at least one bending ring area. The bending ring area can be elastic.
Der Biegeringbereich kann – wie die Führungseinrichtung – die axiale Beweglichkeit des Ventileinsatzes relativ zur Aufnahmeeinrichtung bei gleichzeitiger Vermittlung der geometrischen Zentrierung zwischen den beiden Symmetrieachsen gewährleisten.Of the Bendering area can - how Guide device - axial Mobility of the valve insert relative to the receiving device with simultaneous mediation of the geometric centering between the ensure both axes of symmetry.
Da es sich aber ähnlich wie bei der Verformung der ersten Abdichtungseinrichtung um eine elastische Verformung aufgrund einer dazu erforderlichen axialen Kraft und/oder Verschiebung handeln kann, kann sich für die Ventilvorrichtung eine Vorzugsstellung ergeben, welche selbsttätig eingenommen werden kann, wenn die von der Behandlungsvorrichtung eingeleiteten äußeren Weg- und Krafteinleitungen wegfallen.There but it is similar as in the deformation of the first sealing device to a elastic deformation due to a required axial Force and / or displacement can act for the valve device give a preferential position, which can be taken automatically, when the outer pathway initiated by the treatment device and force discharges are eliminated.
Diese Vorzugsstellung kann für die Hauptfunktionen der Ventilvorrichtung von entscheidender Bedeutung sein.These Preferential position can for the main functions of the valve device are of crucial importance be.
Der Biegeringbereich kann Toleranzaufnahme- oder -ausgleichsfunktionen ausüben. Es kann möglich sein, das Ventilelement systematisch axial tiefer in die Aufnahmeeinrichtung einzubauen. So können in vorteilhafter Weise Einbautiefentoleranzen ausgeblendet werden, da der Ventileinsatz selbstständig in die Vorzugsstellung zurückkehren kann.Of the Bending ring area can take tolerance picking or compensation functions exercise. It could be possible, the valve element systematically axially deeper into the receiving device install. So can advantageously mounting tolerances are hidden, because the valve insert is independent return to the preferred position can.
Der Biegeringbereich kann einen Stirnringbereich aufweisen. Der Stirnringbereich des Ventileinsatzes kann einen äußeren Stirnringbereich, einen inneren Stirnringbereich, einen Stirnanschlag und einen Verformungsraum, beispielsweise einen ringförmigen Verformungsraum, aufweisen.Of the Bendering region may have a Stirnringbereich. The end ring area the valve core can have an outer face area, an inner end ring area, an end stop and a deformation space, for example, an annular Deformation space, exhibit.
Der äußere Stirnringbereich kann eine korrekte Soll-Lage des Ventileinsatzes in der Aufnahmeeinrichtung vermitteln.The outer Stirnringbereich can a correct desired position of the valve core in the receiving device convey.
Um eine großzügige Durchmessertoleranz und eine großzügige laterale Einbautoleranz zu gewährleisten, kann der äußere Stirnringbereich am Umfang vorzugsweise kegelig ausgeführt sein. Er kann über eine ausreichende radiale Kompressibilität verfügen.Around a generous diameter tolerance and a generous lateral To ensure installation tolerance can the outer Stirnringbereich preferably be conical on the circumference. He can have a sufficient radial compressibility feature.
In vorteilhafter Weise können so eine unkritische Einbausituation und daneben in der Montage-Endposition eine hochgenaue spielfreie radiale und axiale Zentrierung erreicht werden.In can advantageously such an uncritical installation situation and next to it in the final assembly position achieved a highly accurate clearance radial and axial centering become.
In Verbindung mit dem Stirnanschlag kann der innere Stirnringbereich eine (wichtige) Funktion des Toleranzausgleichs zwischen der Behandlungsvorrichtung und der externen Funktionseinrichtung ausfüllen. Die relativ geringere Nachgiebigkeit des Materialbereichs zwischen dem Stirnanschlag und der ersten Abdichtungseinrichtung kann in Verbindung mit der relativ hohen axialen Nachgiebigkeit des inneren Stirnringbereichs dafür sorgen, dass die axiale Vorspannung zwischen der Behandlungsvorrichtung und der externen Funktionseinrichtung so gewählt werden kann, dass der Stirnanschlag an einer unteren Stirnfläche der Sitzbuchse der Aufnahmeeinrichtung arretiert wird, während der innere Stirnringbereich durch Verformung die axialen Einbautoleranzen aufnehmen kann. Auf diese Weise kann die korrekte Relativlage der hauptfunktionsrelevanten Bereiche des Ventileinsatzes zum Dichtsitzbereich der Aufnahmeeinrichtung gewährleistet sein.In Connection with the end stop can the inner Stirnringbereich an (important) function of the tolerance compensation between the treatment device and the external functional device. The relatively smaller Resiliency of the material area between the end stop and the first sealing device can be used in conjunction with the relative ensure high axial compliance of the inner end ring area, that the axial bias between the treatment device and the external functional device can be selected so that the end stop on a lower end face the seat bushing of the receiving device is locked during the inner end ring area by deformation the axial installation tolerances can record. In this way, the correct relative position of the main functional areas of the valve insert to the sealing seat area the receiving device guaranteed be.
Eine axiale Materialstrecke oder ein Materialabschnitt zwischen dem äußeren und dem inneren Stirnringbereich kann ausreichend elastisch sein, um unterschiedliche Einbaumaßtoleranzen und Verpressungskräfte zwischen der Behandlungsvorrichtung und der externen Funktionseinrichtung aufzunehmen. Dies kann in vorteilhafter Weise ohne Einfluss auf das hauptfunktionsrelevante Geschehen des eigentlichen Ventileinsatzbereichs erfolgen.A axial material section or a material section between the outer and The inner end ring portion may be sufficiently elastic to different installation tolerances and crimping forces between the treatment device and the external functional device take. This can be beneficial without affecting the main function-relevant events of the actual valve insert area respectively.
Der äußere Biegeringbereich des Ventileinsatzes kann zusammen mit einem geeigneten Biegeringbereich des Ventileinsatzes bei geeigneter Gestaltung des statischen Dichtsitzes der Aufnahmeeinrichtung (Durchmesserwahl und eventuelle zusätzliche Ausstattung mit statischen umlaufenden Dichtstegen) wahlweise auch radiale und/oder axiale Dichtfunktionen übernehmen. Dies ist besonders vorteilhaft falls beispielsweise keine weitere Abdeckungseinrichtung zwischen der Ventilvorrichtung und der Behandlungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Folienelement, vorgesehen ist.The outer bending ring area the valve core can be used together with a suitable bending ring area the valve insert with a suitable design of the static sealing seat the receiving device (diameter selection and any additional Equipped with static circumferential sealing webs) optionally also assume radial and / or axial sealing functions. This is special advantageous if, for example, no further cover device between the valve device and the treatment device, such as a film element is provided.
Der ringförmige Verformungsraum, beispielsweise ein ringförmiger Freiraum, kann sich zwischen der ersten Abdichtungseinrichtung, zum Beispiel einer umlaufenden Dichtlippe, und einem Schaft des Ventileinsatzes befinden.Of the annular Deformation space, such as an annular space, can be between the first sealing device, for example a circumferential one Sealing lip, and a stem of the valve core are located.
Durch den ringförmigen Verformungsraum kann ein Fluid strömen, wenn die erste Abdichtungseinrichtung auf keiner Dichtfläche aufliegt.By the annular Deformation space can flow a fluid when the first sealing device on no sealing surface rests.
Der ringförmige Verformungsraum kann in vorteilhafter Weise eine Einsparung von axialem Einbauraum für den Ventileinsatz erlauben. Darüber hinaus kann der ringförmige Verformungsraum zusätzliche Durchtrittsbereiche für die Fluide bieten und eine druckverlustarme Verteilung der Fluide vom Strömungskanal auf den gesamten Ringbereich des Dichtsitzes ermöglichen. Somit kann der gesamte potentielle Öffnungsquerschnitt der Ventilvorrichtung genutzt werden.Of the annular Deformation space can advantageously be a saving of axial installation space for allow the valve insert. About that In addition, the annular Deformation space additional passage areas for the Fluids provide and a low-pressure distribution of fluids from Flow channel up allow the entire ring area of the sealing seat. Thus, the entire potential opening cross-section the valve device can be used.
Der Ventileinsatz kann ferner einen Ventilsitz, beispielsweise einen statischen Ventilsitz, und einen Sitzbereich, bevorzugt einen elastischen Sitzbereich, aufweisen.Of the Valve insert may further include a valve seat, such as a static valve seat, and a seating area, preferably an elastic Seating area.
Der Ventileinsatz kann in einem zylindrischen oder im Wesentlichen zylindrischen Innenraum, der in Form einer Ausnehmung integraler Bestandteil des Spritzguss-Hartteils einer externen Funktionseinrichtung sein kann, angeordnet sein.Of the Valve insert may be in a cylindrical or substantially cylindrical Interior, in the form of a recess integral part of Injection molding hard part of an external functional device may be, be arranged.
Der Ventileinsatz kann zum Beispiel in einer zylindrischen oder im Wesentlichen zylindrischen Sitzanordnung der Aufnahmeeinrichtung aus einer unteren Sitzbuchse und einer oberen Sitzbuchse gehalten werden. Eine solche geometrische Konstellation kann insbesondere vielfältige Anbindungsmöglichkeiten für die Strömungskanäle bieten.Of the Valve insert may, for example, in a cylindrical or substantially cylindrical seat assembly of the receiving device from a lower Seat bushing and an upper seat bushing are kept. Such geometric constellation can in particular a variety of connection options to provide for the flow channels.
Eine Führungseinrichtung, beispielsweise in Gestalt einer Mehrzahl von Führungsrippen, können ein leichtes Übermaß relativ zum Durchmesser der unteren Sitzpartie der Aufnahmeeinrichtung und/oder eine sternförmige Formgebung und/oder eine ballige Formgebung aufweisen.A Guide device, For example, in the form of a plurality of guide ribs, a slight oversize relative to the diameter of the lower seat portion of the receiving device and / or a star-shaped Shaping and / or have a spherical shape.
Die sternförmige Formgebung kann eine korrekte Mittenzentrierung des Ventileinsatzes gewährleisten. Sie kann ferner den freien Zutritt der Fluide zum Dichtsitzbereich bei beliebigen Einbau-Drehlagen des Ventileinsatzes gewährleisten.The stellate Shaping can be a correct centering of the valve core guarantee. It also allows free access of the fluids to the seat area ensure at any installation rotational positions of the valve insert.
Die Ventilvorrichtung kann also frei von Drehpositionier-Anforderungen axial in die Aufnahmeeinrichtung eingebaut werden.The Valve device can therefore be free of Drehpositionier requirements be installed axially in the receiving device.
Eine dünne Wandstärke der Führungsrippen kann den Ventileinsatz relativ nachgiebig gegen radiale Kompression machen. Auf diese Weise kann eine große Durchmessertoleranz zur unteren Sitzbuchse bewerkstelligt werden.A thin wall thickness of guide ribs can make the valve insert relatively yielding against radial compression do. In this way, a large diameter tolerance for lower seat bushing be accomplished.
Es kann eine, vorzugsweise gleichmäßige, geringe Klemm- oder Verpresskraft erzielt werden, welche in vorteilhafter Weise dafür sorgen kann, dass der Ventileinsatz im Rahmen der Herstellung der externen Funktionseinrichtung nicht aus seinem Sitzbereich herausfallen kann.It may be one, preferably uniform, low Clamping or pressing force can be achieved, which in an advantageous Way for it can ensure that the valve insert in the context of making the external functional device does not fall out of its seating area can.
Andererseits kann die Klemmkraft so klein sein, dass es beim späteren Gebrauch der Ventilvorrichtung nicht zu einer Verfälschung der Axialkraftverhältnisse bzw. zu einer Behinderung der gewollten Verschiebebewegungen kommen kann.on the other hand The clamping force can be so small that it will be used later the valve device does not lead to a distortion of Axialkraftverhältnisse or to obstruct the intended displacement movements can.
Vorteilhafterweise kann die Klemmkraft bei einer Sterilisationsbehandlung und während der Lagerungszeit der Ventilvorrichtung bzw. der externen Funktionseinrichtung bis zu ihrem Einsatz noch um ein weiteres Maß abnehmen.advantageously, can the clamping force in a sterilization treatment and during the Storage time of the valve device or the external functional device to decrease by one more measure until their use.
Eine ballige Formgebung der Führungsrippen kann wenigstens zwei weitere Funktionen erfüllen. Bei der Montage kann die ballige, spitz zulaufende Silhouette eine großzügige Einführschräge bilden, so dass sie mittels Hand und/oder Maschineneinbauvorgänge auch bei großen lateralen Toleranzen in vorteilhafter Weise sicher eingebaut werden kann. Zum zweiten kann die Ballenförmigkeit eine kardanische Winkelbeweglichkeit zwischen den Symmetrieachsen der Aufnahmeeinrichtung und des Ventileinsatzes gewährleisten.A crowned shape of the guide ribs can fulfill at least two other functions. When assembling can the convex, pointed silhouette forms a generous lead in, allowing them by hand and / or machine installation procedures as well at big lateral tolerances can be installed safely in an advantageous manner can. Second, the bale shape may have a gimbal angular mobility between the symmetry axes of the receiving device and the valve core guarantee.
In vorteilhafter Weise können somit Materialspannungen und/oder ungewollte Formänderungen des elastischen Dichtringbereiches bei gegebenen Toleranzen in den Formgebungen von Aufnahmeeinrichtung und Ventileinsatz verhindert werden, welche die Dicht- oder Öffnungsfähigkeiten der Ventilvorrichtung beeinträchtigen könnten.Advantageously, thus material stresses and / or unwanted changes in shape of the elastic sealing ring area given tolerances in the shapes of receiving device and valve insert are prevented, which could affect the sealing or opening capabilities of the valve device.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Ventilvorrichtung an wenigstens einer Oberseite mit einer Abdeckungseinrichtung versehen.In a further preferred embodiment is the valve device on at least one upper side with a Cover provided.
Die Abdeckungseinrichtung kann auf die Oberseite des Gehäuseelements der Aufnahmeeinrichtung aufgeklebt, aufgeschweißt, aufgelötet, mit dieser vernietet und dergleichen werden.The Covering device may be on top of the housing element glued to the receiving device, welded, soldered, riveted with this and like that.
Die Abdeckungseinrichtung kann ein Folienelement sein. Sie kann eine nachgiebige Folie sein.The Covering device may be a film element. She can do one be resilient film.
Folien sind kostengünstig und mechanisch nachgiebig. Mit ihnen können auf preiswerte Art Ventilstellen in einem Fluidsystem mit einer oder mehreren Einwirkungsstellen für Ventilstellungsbewegungen durch die Behandlungsvorrichtung ausgestaltet werden.films are inexpensive and mechanically yielding. With them can in a cheap way valve locations in a fluid system having one or more exposure sites for valve position movements be configured by the treatment device.
Anstelle der Folien können zur Einleitung der erforderlichen Bewegungen eingelegte, im Zweikomponentenverfahren eingespritzte oder auf andere Weise eingefügte elastomere Ventilschaltmatten verwendet werden. Ebenso ist eine Kombination aus Hartteilen, Folien und/oder Elastomerkörpern von der vorliegenden Erfindung umfasst.Instead of the slides can to initiate the required movements, in the two-component process injected or otherwise inserted elastomeric valve mats be used. Likewise is a combination of hard parts, foils and / or elastomeric bodies of the present invention.
Die Abdeckungseinrichtung kann Fluidkanäle darstellen, den Ventileinsatz in einer axialen Dimension oder Richtung halten, das Fluidsystem in Verbindung mit der Durchlässigkeit für axiale Steuerbewegungen auf den Ventileinsatz nach außen fluiddicht abschließen und Verpresskräfte zur Steuerung oder Regelung des Ventileinsatzes und zur Abdichtung der Aufnahmeeinrichtung bzw. der externen Funktionseinrichtung übertragen.The Cover means may constitute fluid channels, the valve core in an axial dimension or direction, the fluid system in connection with the permeability for axial Completing control movements on the valve insert to the outside fluid-tight and pressing forces for controlling or regulating the valve insert and for sealing the receiving device or the external functional device transmitted.
Die Abdeckungseinrichtung kann das Fluidkanalsystem der Aufnahmeeinrichtung durch Verpressung mit dem statischem Dichtsteg der Aufnahmeeinrichtung abschließen bzw. abdichten. Dabei – oder zu diesem Zweck – kann ein statischer Dichtsteg, beispielsweise in Form einer linienförmigen Delle gebildet werden.The Cover device may be the fluid channel system of the receiving device by compression with the static sealing web of the receiving device to lock or seal. Here - or for this purpose - can a static sealing bar, for example in the form of a linear dent be formed.
Das Folienelement kann eine ausreichende, elastische Nachgiebigkeit aufweisen, zum Beispiel durch elastische Materialeigenschaften und/oder durch geeignete Balg-Prägungen. Da aufgrund der Balg-Prägungen lokal überwiegend nur Biegespannungen auftreten, kann mit den Balg-Prägungen, beispielsweise in Ausgestaltungen des Folienelements als Rollmembran oder Rollbalg, in vorteilhafter Weise die bei flach gespannten, auf Durchbiegung beanspruchten Membranen des Standes der Technik oftmals in der Membranebene auftretenden Zugspannungen verhindert oder zumindest merklich verringert werden.The Foil element can have sufficient elasticity have, for example by elastic material properties and / or by suitable bellows embossing. Because of the bellows imprints local predominantly only bending stresses can occur, with the bellows embossing, for example, in embodiments of the film element as a rolling diaphragm or rolling bellows, advantageously the ones stretched at shallow, deflection-stressed membranes of the prior art often occurring in the membrane plane tensile stresses prevented or at least noticeably reduced.
Aufgrund der elastischen Eigenschaften der Abdeckungseinrichtung kann – parallel oder alternativ zur statischen Dichtfunktion – auch die Funktion der mechanischen Bewegungs- und/oder Kraftübertragung von der Behandlungsvorrichtung auf den Ventileinsatz gewährleistet sein.by virtue of the elastic properties of the cover device can - parallel or alternatively to the static sealing function - also the function of the mechanical Movement and / or power transmission ensured by the treatment device on the valve core be.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilseinsatz daher mittels einer von einer Behandlungsvorrichtung übertragenen Kraft bzw. Verschiebung durch die Abdeckungseinrichtung hindurch schaltbar.In a further preferred embodiment the valve insert is therefore by means of a transferred from a treatment device Force or displacement through the cover means switchable.
Alternativ kann die Abdeckungseinrichtung – je nach Anwendungsfall – auch ganz wegfallen. Beispielsweise kann der Ventileinsatz durch Verschweißung oder durch Verpressung gegen die Aufnahmeeinrichtung abgedichtet sein und dadurch die Funktionen der Abdichtung und der Bewegungsübertragung zur Behandlungsvorrichtung mit übernehmen.alternative can the cover device - ever according to use case - too completely eliminated. For example, the valve insert by welding or be sealed by pressing against the receiving device and thereby the functions of sealing and motion transmission take over to the treatment device with.
Dies kann in vorteilhafter Weise in besonders einfacher Weise erfolgen, wenn beide Strömungskanäle als geschlossene Kanäle ausgeführt sind. Ebenso kann es Anwendungsfälle geben, etwa im Falle reduzierter Ansprüche an die Fremdstoff- und/oder Keimfreiheit des Fluidsystems, in denen das zur Behandlungsvorrichtung gehörende Übertragungselement die Funktionen der Abdeckungseinrichtung mit übernimmt.This can be done in an advantageous manner in a particularly simple manner, if both flow channels as closed channels accomplished are. Likewise, there may be use cases give, for example in the case of reduced claims to the foreign matter and / or Sterility of the fluid system in which the treatment device belonging transmission element the functions of the cover device with takes over.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch einen Ventileinsatz gemäß Anspruch 18 gelöst, welcher in einer Ventilvorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben ist, eingesetzt werden kann.The inventive task is further solved by a valve insert according to claim 18, which in a valve device as described above can be used.
Ein solcher Ventileinsatz kann das Kernelement der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung bilden. Seine Hauptfunktion kann darin bestehen, einen Strömungskanal in Abhängigkeit vom Funktionsmodus bzw. Ventilzustand durch eine axiale Hubbewegung des gesamten Ventileinsatzes im Falle der Ventilzustände (z. B. Sterilisation, Auf, Zu) oder durch eine Verformung wie einer Verbiegung unter dem Einfluss des Fluids (z. B. Rückschlag, Steuer/Regel) zu öffnen oder zu verschließen.Such a valve insert may form the core element of the valve device according to the invention. Its main function may be to create a flow channel depending on the function mode or Ven tilzustand by an axial lifting movement of the entire valve insert in the case of valve states (eg., Sterilization, open, closed) or by a deformation such as a bend under the influence of the fluid (eg kickback, control / rule) to open or closed close.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird ferner eine externe Funktionseinrichtung gemäß Anspruch 19 vorgeschlagen, welche wenigstens eine Ventilvorrichtung gemäß der Erfindung aufweist.to solution the task of the invention Furthermore, an external functional device according to claim 19 proposed which at least one valve device according to the invention having.
Eine solche externe Funktionseinrichtung kann beispielsweise zur extrakorporalen Blutbehandlung eingesetzt werden. Bei der externen Funktionseinrichtung kann es sich um eine Disposable-Kassette handeln, wie sie in den von der vorliegenden Anmelderin mit dem Titel „Externe Funktionseinrichtung, Blutbehandlungsvorrichtung zum Aufnehmen einer erfindungsgemäßen externen Funktionseinrichtung, sowie Verfahren” beim DPMA eingereichten Patentanmeldungen wie oben aufgeführt beschrieben wurde. Auf deren gesamten diesbezüglichen Inhalt wird hiermit vollumfänglich Bezug genommen.A such external functional device can be used, for example, for extracorporeal Blood treatment can be used. For the external functional device It can be a disposable cassette, as in the by the present applicant entitled 'External functional device, Blood treatment device for receiving an external according to the invention Functional device, and method "filed with the DPMA patent applications as listed above has been described. On their entire content in this regard is hereby full Referenced.
Da sich alle im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung diskutierten oder im Folgenden genannten Vorteile ungeschmälert auf den Ventileinsatz und/oder die externe Funktionseinrichtung übertragen lassen, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen.There all discussed in connection with the valve device according to the invention or the following advantages undiminished on the valve core and / or the external functional device is transmitted, becomes Avoid repetition on the corresponding versions directed.
Die vorliegende Erfindung schlägt ferner verschiedene Verfahren vor, bei denen eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung vorteilhaft einsetzbar ist.The present invention proposes Furthermore, various methods in which a valve device according to the invention can be used advantageously.
Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
betrifft ein Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Fluiddurchgangs
gemäß Anspruch
21, welches das Verwenden einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung umfasst.One
inventive method
relates to a method for controlling or regulating a fluid passage
according to
Unter dem Begriff „Fluiddurchgang” kann ein Fluiddurchlass, ein Fluidfluss, eine Fluidströmung und dergleichen verstanden werden.Under The term "fluid passage" may include Fluid passage, a fluid flow, a fluid flow and the like understood become.
Das „Steuern oder Regeln” eines Fluiddurchgangs schließt, ohne darauf beschränkt zu sein, das Steuern oder Regeln einer Geschwindigkeit, eines Drucks, einer Durchflussmenge, einer Fließrichtung und dergleichen der die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung durchströmenden Fluide ein.The "taxes or rules of "one Fluid passage closes, without limitation being, controlling or regulating a speed, a pressure, a flow rate, a flow direction, and the like the valve device according to the invention flowing through Fluids.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner das Aufbringen einer definierten Kraft und/oder einer definierten Verschiebung auf eine Oberseite des Ventileinsatzes zum Schalten des Ventileinsatzes.In a preferred embodiment The method further comprises applying a defined force and / or a defined displacement on an upper side of the valve core for switching the valve insert.
Die gezielte oder „definierte” Kraft und/oder die gezielte oder „definierte” Verschiebung kann – wie vorstehend ausgeführt – in Abhängigkeit von dem erwünschten oder erforderlichen Ventilzustand des Ventileinsatzes aufgebracht werden.The targeted or "defined" force and / or the targeted or "defined" shift can - like outlined above - depending of the desired or required valve state of the valve core applied become.
Die erfindungsgemäß besonders bevorzugte Betätigung der Ventilvorrichtung ist eine wegorientierte. Eine kraftorientierte Betätigung ist jedoch gleichermaßen von der vorliegenden Erfindung umfasst.The particularly according to the invention preferred actuation the valve device is a path-oriented. A force-oriented activity is alike of the present invention.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform werden die Kraft und/oder die Verschiebung mittels eines Übertragungselements auf die Oberseite des Ventileinsatzes aufgebracht.In a further preferred embodiment be the force and / or displacement by means of a transmission element applied to the top of the valve core.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform werden die Kraft und/oder die Verschiebung durch eine Abdeckungseinrichtung, beispielsweise ein Folienelement, hindurch auf den Ventileinsatz aufgebracht.In a further preferred embodiment are the force and / or the displacement by a cover device, For example, a film element, through to the valve core applied.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kraft eine Verpresskraft, welche durch Einbau einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung oder einer externen Funktionseinrichtung, welche eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung aufweist, in eine Behandlungsvorrichtung eingeleitet wird.In a further preferred embodiment is the force of a pressing force, which by installing a valve device according to the invention or an external functional device, which is a valve device according to the invention has been introduced into a treatment device.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird die Verschiebung durch Einbau einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung oder einer externen Funktionseinrichtung, welche eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung aufweist, in die Behandlungsvorrichtung eingeleitet.In a further preferred embodiment the displacement is achieved by installing a valve device according to the invention or an external functional device, which is a valve device according to the invention has been introduced into the treatment device.
Geeignete Behandlungsvorrichtungen können medizintechnische Behandlungsvorrichtungen, wie beispielsweise eine Blutbehandlungsvorrichtung, etwa eine Dialysevorrichtung, eine Hämodialysevorrichtung, eine Vorrichtung zur Hämofiltration oder zur Hämodiafiltration und dergleichen, sein. Sie können ferner Vorrichtungen in der Labortechnik, wie Analysevorrichtungen, wie Chromatographievorrichtungen, Waagen, und dergleichen, Vorrichtungen in der Nahrungs- und/oder Arzneimittelherstellung oder dergleichen sein.Suitable treatment devices may be medical treatment devices, such as a blood treatment device, such as a dialysis machine, a hemodialysis machine, a hemofiltration or hemodiafiltration device, and the like. You can also Vorrich in laboratory technology, such as analytical devices, such as chromatography devices, scales, and the like, devices in the food and / or drug production, or the like.
Alternativ können die Kräfte auf die Ventilvorrichtung auch durch die Strömung von Fluiden, welche die Ventilvorrichtung durchströmen, hervorgerufene Kräfte sein.alternative can the forces on the valve device also by the flow of fluids, which the valve device flow through, evoked forces be.
Da mit dem Verfahren alle mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung erzielbaren Vorteile ungeschmälert erreichbar sind, wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechende Ausführung derselben verwiesen.There with the method all achievable with the valve device according to the invention Benefits undiminished are achievable, to avoid repetition on the appropriate execution the same referenced.
Zur
Lösung
der erfindungsgemäßen Aufgabe
schlägt
die vorliegende Erfindung die Herstellung einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung
mit einem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 27 vor. Das Verfahren
umfasst das Positionieren eines Ventileinsatzes über einer Aufnahmeeinrichtung
und das Einsetzen des Ventileinsatzes in die Aufnahmeeinrichtung
unter Zuhilfenahme einer Führungseinrichtung.to
solution
the task of the invention
beats
the present invention the preparation of a valve device according to the invention
with a manufacturing method according to
Das Positionieren des Ventileinsatzes kann maschinell oder maschinengesteuert, beispielsweise mit Hilfe eines Roboters, erfolgen. Geeignete Steuer- oder Regelvorrichtungen können vorgesehen sein.The Positioning of the valve core can be controlled by machine or machine, for example, with the help of a robot. Suitable tax or control devices can be provided.
Das Einsetzen des Ventileinsatzes in die Aufnahmeeinrichtung kann ausgeführt werden, indem der Ventileinsatz während des Einsetzens an seiner Oberseite von einem Saugnapf an einer Einsetzvorrichtung gehalten wird.The Insertion of the valve insert into the receiving device can be carried out by the valve insert during of insertion at its top held by a suction cup to an insertion device becomes.
Selbstverständlich kann jede weitere geeignete Vorrichtung zum Positionieren und/oder Einsetzen des Ventileinsatzes verwendet werden, und die Erfindung ist nicht auf die hierin genannten Beispiele beschränkt.Of course you can any other suitable device for positioning and / or insertion the valve insert can be used, and the invention is not limited to the examples given herein.
Ferner kann eine externe Funktionseinrichtung mit einem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 28 hergestellt werden, welches das Herstellen eines Gehäuseelements aus wenigstens einem Thermoplasten oder Duroplasten, das Ausbilden einer Aufnahmeeinrichtung im Gehäuseelement, das Einsetzens eines Ventileinsatzes und das Aufbringen einer Abdeckungseinrichtung auf wenigstens einen Abschnitt einer Oberseite des Gehäuseelements umfasst.Further may be an external functional device with a manufacturing method according to claim 28 are produced, which is the manufacture of a housing element of at least one thermoplastic or thermoset, the forming a receiving device in the housing element, the insertion of a valve core and the application of a cover device on at least a portion of an upper surface of the housing member includes.
Die Herstellung des Gehäuseelements kann beispielsweise mittels Spritzguss erfolgen.The Production of the housing element can be done for example by injection molding.
Das Ausgestalten der Aufnahmeeinrichtung kann während der Herstellung des Gehäuseelements, beispielsweise mittels Formguss- oder Spritzgusstechniken erfolgen. Es kann jedoch auch nach Herstellung des Gehäuseteils durch Herausarbeiten der Aufnahmeeinrichtung, wie beispielsweise durch Fräsen, Schleifen und dergleichen, erfolgen.The Ausgestalten the receiving device may during the manufacture of the housing element, for example done by means of molding or injection molding techniques. It can, however also after production of the housing part by working out the recording device, such as by milling, Grinding and the like, done.
Von der Erfindung ist ebenfalls umfasst, eine zum Aufnehmen der Aufnahmeeinrichtung geeignete Aussparung im Gehäuseelement vorzusehen oder vorzubilden und eine separat hergestellte Aufnahmeeinrichtung in geeigneter Weise in die Aussparung einzusetzen oder einzufügen. Eine separat gefertigte Aufnahmeeinrichtung kann mit dem Gehäuseelement bzw. dem Hartteil, der externen Funktionseinrichtung kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig verbunden werden, beispielsweise verklebt, verschweißt, verhakt, verzahnt werden und dergleichen.From the invention is also included, one for receiving the receiving device suitable recess in the housing element to provide or preform and a separately prepared recording device insert or insert in a suitable manner in the recess. A separately manufactured receiving device can with the housing element or the hard part, the external functional device force and / or positive and / or cohesive be connected, for example glued, welded, entangled, be meshed and the like.
Der Ventileinsatz kann von der offenen Seite der externen Funktionseinrichtung her in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzt werden.Of the Valve insert can from the open side of the external functional device used in the receiving device.
Anschließend kann ein Ankoppelabschnitt, z. B. in Gestalt einer Ankoppelebene, der externen Funktionseinrichtung mit der Abdeckungseinrichtung, zum Beispiel einer Folie, verschweißt werden.Then you can a Ankoppelabschnitt, z. B. in the form of a coupling plane, the external functional device with the cover device, for Example of a foil, welded become.
Der Ventileinsatz kann im Inneren der externen Funktionseinrichtung unter der Folie derart liegen, dass er durch einen Aktor, der auf die Abdeckungseinrichtung drückt, bei verschiedenen definierten Wegstufen und/oder Kraftstufen des Aktors unterschiedlich und insbesondere vorbestimmt tief in die Aufnahmeeinrichtung hineindrückbar ist. Es können sich somit verschiedene, definierte, elastische Verformungszustände des Ventileinsatzes ergeben. Diese können verschiedene definierte Durchflussmengen der die Ventilvorrichtung durchströmenden Fluide bewirken.Of the Valve insert can be inside the external functional device under the film are such that it by an actuator on pushes the cover device, at different defined Wegstufen and / or force levels of Actors different and in particular predetermined deep into the Captive device hineindrückbar is. It can be Thus, different, defined, elastic deformation states of Valve insert result. these can different defined flow rates of the valve device flowing through Effecting fluids.
Ein
weiteres erfindungsgemäßes Verfahren
betrifft das Vorbereiten einer externen Funktionseinrichtung zur
sterilen Verwendung mit einem Verfahren gemäß Anspruch 29, welches das
Herstellen einer externen Funktionseinrichtung, wie es beispielsweise
vorstehend beschrieben ist, und das Sterilisieren der mit dem Herstellungsverfahren
erhaltenen externen Funktionseinrichtung umfasst.A further method according to the invention relates to the preparation of an external functional device for sterile use with a method according to
Die externe Funktionseinrichtung weist eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung auf, deren Ventileinsatz sich im – insbesondere eigens dafür vorgesehenen – Sterilisationszustand befindet. Der Sterilisationszustand kann eine Durchfluss-Stellung sein, in welcher die erste Abdichtungseinrichtung nicht auf der zweiten Abdichtungseinrichtung aufliegt. So kann in vorteilhafter Weise ein bidirektionaler Durchfluss der die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung durchströmenden Fluide möglich sein. Eine solche Stellung kann zum Sterilisieren der externen Funktionseinrichtung besonders geeignet sein.The external functional device has a valve device according to the invention on whose valve insert in - especially specially provided - sterilization state located. The sterilization state can be a flow-through position be in which the first sealing means not on the second sealing device rests. So can in advantageous A bidirectional flow of the valve device according to the invention flowing through Fluids possible be. Such a position can be used to sterilize the external functional device be particularly suitable.
Das Sterilisieren der externen Funktionseinrichtung kann mittels eines Dampfverfahrens, eines Dampf-Vakuumverfahrens eines Ethylenoxidverfahrens oder dergleichen erfolgen. Es ist ausdrücklich nicht auf diese beispielhaft genannten Sterilisationsverfahren beschränkt. Ein geeignetes Sterilisationsverfahren kann je nach Verwendungszweck der externen Funktionseinrichtung und entsprechend den Anforderungen an die Sterilität der externen Funktionseinrichtung im Einzelfall bestimmt werden.The Sterilizing the external functional device can by means of a Steam process, a vapor vacuum process of an ethylene oxide process or the like. It is expressly not exemplary on this limited sterilization process mentioned. A suitable sterilization process can depending on the intended use of the external functional device and accordingly the requirements for the sterility of the external functional device be determined on an individual basis.
Nach dem Sterilisieren kann die Ventilvorrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in eine Verriegelungsstellung überführt werden.To sterilization can the valve device in a further preferred embodiment the method according to the invention be transferred to a locking position.
Die Verriegelungsstellung kann eine Stellung, in welcher die Ventilvorrichtung lediglich vor dem Eindringen von Fremdsubstanzen geschützt ist, jedoch keine äußere Kraft und/oder Vorspannung auf den Ventileinsatz der Ventilvorrichtung wirkt. Der Ventileinsatz kann in die Aufnahmeeinrichtung eingeklemmt sein, welche die Selbsteinstellung des initialen Spaltmaßes in vorteilhafter Weise nicht behindern.The Locking position can be a position in which the valve device is only protected against the ingress of foreign substances, but no external force and / or Bias on the valve core of the valve device acts. Of the Valve insert may be clamped in the receiving device, which the self-adjustment of the initial gap dimension in an advantageous Do not obstruct the way.
In dieser Stellung kann die externe Funktionseinrichtung gelagert werden.In this position, the external functional device can be stored.
Die Verriegelungsstellung ist bevorzugt identisch mit der Stellung, die der Ventileinsatz im Einsatz bei der Fertigung selbsttätig einnimmt. Diese Stellung kann vorteilhaft das Herausfallen eines in eine Kassette eingebauten Ventileinsatzes beim Wenden der Kassette sowohl bei der Fertigung als auch bei der Sterilisation, Lagerung, beim Transport und/oder während einer Behandlung verhindern.The Locking position is preferably identical to the position, which the valve insert automatically assumes during use during production. This position can be advantageous falling out of a cassette built-in valve insert when turning the cassette both at production as well as during sterilization, storage, during transport and / or during prevent a treatment.
Die Verriegelungsstellung ist bevorzugt identisch mit der Sterilisationsstellung (Dampfsterilisationsstellung) und/oder mit der Auslieferungsstellung, bis ausschließlich dem Schließen eines Abdeckungselements bzw. einer Verpressungstür der Behandlungsvorrichtung.The Locking position is preferably identical to the sterilization position (Steam sterilization position) and / or with the delivery position, to exclusively the closing a cover element or a pressing door of the treatment device.
Die
vorliegende Erfindung schlägt
ferner auch eine externe Funktionseinrichtung gemäß dem Anspruch
31 zur sterilen Verwendung vor, welche mit dem vorstehend beschriebenen
Verfahren sterilisiert wurde.The
present invention proposes
Furthermore, an external functional device according to the
Eine solche externe Funktionseinrichtung kann beispielsweise in einem medizintechnischen und/oder labortechnischen Verfahren oder zur Herstellung von Nahrungsmitteln und/oder Arzneimitteln eingesetzt werden. Beispiele hierfür schließen eine Verwendung externer Funktionseinrichtungen mit einer Behandlungsvorrichtung ein, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf die Behandlungsvorrichtungen selbst beschrieben wurden.A Such external functional device can, for example, in a medical technology and / or laboratory techniques or for Manufacture of food and / or medicines used become. Examples of this shut down a use of external functional devices with a treatment device as described above with reference to the treatment devices themselves were described.
Die
externe Funktionseinrichtung kann eine Blutbehandlungskassette mit
blutführenden
Kanälen
für die
extrakorporale Blutbehandlung sein, wobei die Ventilvorrichtung
(
Die vorliegende Erfindung schlägt des Weiteren auch eine Behandlungsvorrichtung gemäß dem Anspruch 32 vor, welche wenigstens eine erfindungsgemäße Ventilvorrichtung und/oder eine externe Funktionseinrichtung aufweist. Eine solche Behandlungsvorrichtung kann beispielsweise als Blutbehandlungsvorrichtung ausgestaltet sein.The present invention proposes Furthermore, a treatment device according to the claim 32, which at least one inventive valve device and / or having an external functional device. Such a treatment device can for example be designed as a blood treatment device be.
Da die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung ein wesentliches Element aller weiteren erfindungsgemäßen Ausführungen und Ausgestaltungen darstellt, ergeben sich für alle weiteren Aspekte und Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten derselben ungeschmälert alle Vorteile, welche mit der Ventilvorrichtung erzielbar sind.There the valve device according to the invention an essential element of all other embodiments of the invention and embodiments, arise for all other aspects and Uses and uses the same undiminished All advantages that can be achieved with the valve device.
Fluidführende Einrichtungen wie externe Funktionseinrichtungen müssen i. a. R. so ausgeliefert werden, dass alle durch die Fluide im späteren Gebrauch benetzbaren Räume und Oberflächen anfänglich schadstofffrei und steril sind und während der Benutzung nach außen hin hermetisch dicht bleiben. Dies kann gewöhnlich durch gegeneinander mit Elastomerdichtungen verpresste oder miteinander verschweißte Gehäusekomponenten ermöglicht werden. Auch Folien können die Aufgabe von Gehäusekomponenten übernehmen und durch Verpressung oder Verschweißung fluiddicht gegen andere Gehäusekomponenten gemacht werden.Fluid-carrying devices, such as external functional devices, generally have to be delivered in such a way that any spaces and surfaces wetted by the fluids in later use initially damage them material-free and sterile and remain hermetically sealed during use to the outside. This can usually be made possible by housing components pressed or welded together against one another with elastomer seals. Also films can take over the task of housing components and be made by pressing or welding fluid-tight against other housing components.
In vorteilhafter Weise kann der elastische Ventileinsatz der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung durch geeignete geometrische Gestaltung verschiedene Ventilfunktionen (z. B. „Sterilisation”, „Offen”, „Geschlossen”, „Regeln”, „Rückschlag”) in nur einem Element darstellen.In Advantageously, the elastic valve core of the valve device according to the invention by suitable geometric design different valve functions (eg "sterilization", "open", "closed", "rules", "setback") in only represent an element.
Gerade in der Stellung einer Rückschlag-Ventilfunktion kann der elastische Ventileinsatz aufgrund seiner geometrischen Gestaltung beispielsweise gegenüber den bekannten vorgespannt zu montierenden Rückschlagventilen einen vorteilhaft geringeren Montageaufwand erfordern.Just in the position of a check valve function can the elastic valve core due to its geometric Design, for example, opposite the known biased to be assembled check valves an advantageous require less installation effort.
Durch das Verwenden der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung lassen sich Einbauräume und Ansteuereinrichtungen für die Ventilvorrichtung platz- und kostengünstig schaffen, welche die oben genannten Funktionen auf neue, sichere, einfache und/oder kostensparende Art erfüllen können.By the use of the valve device according to the invention can be installed spaces and driving devices for create the valve device space and cost, which the above features on new, safe, easy and / or cost-saving Kind of fulfill can.
Der elastische Ventileinsatz kann in vorteilhafter Weise erstmals in einem Bauteil und mit nur einem einzigen Bauraumbedarf die Funktionen mehrerer Ventilarten vereinigen. Zur Nutzung dieser Ventilarten muss keine Ventilvorrichtung der externen Funktionseinrichtung körperlich verändert oder ausgetauscht oder eine Mehrzahl von Ventilen vorgesehen werden. Es genügt vielmehr, in vorteilhafter Weise nur die Auslegung oder die Steuerung oder Regelung der Behandlungsvorrichtung zum Betreiben des Ventils und zum Umschalten zwischen verschiedenen Ventilzuständen entsprechend zu variieren.Of the elastic valve insert can advantageously first in a component and with only a single space requirement, the functions combine several valve types. To use these types of valves no valve device of the external functional device must be physically changed or replaced or a plurality of valves are provided. It is sufficient rather, advantageously only the design or the control or control of the treatment device for operating the valve and to switch between different valve states accordingly to vary.
Aus dem Stand der Technik bekannte passiv arbeitende Rückschlagventilelemente sind im Allgemeinen fest und vorgespannt in die Einmalteil-Gehäusekomponenten eingebaut. Sie sind beispielsweise unter Vorspannung in Haltebohrungen von harten Gehäusekomponenten eingeklipst oder zwischen zwei harte Gehäusekomponenten eingeklemmt (zum Beispiel die pilzförmigen „umbrella valves”, Firma Minivalve International, Niederlande, http://www.minivalve.com).Out known in the art passively operating check valve elements are generally solid and biased into the disposable housing components built-in. They are for example under bias in retaining holes of hard case components clipped or clamped between two hard housing components (for example, the mushroom-shaped "umbrella valves " Company Minivalve International, Netherlands, http://www.minivalve.com).
Bei Sterilisationsbehandlungen unter erhöhter Temperatur und generell durch Lagerung können diese Elastomerbauteile einen Teil ihrer Vorspannung verlieren und so die gewünschte Funktion einbüßen. Weiterhin können diese Elemente die Fluiddurchströmung in beide Richtungen bis zu einem bestimmten Ansprech-Differenzdruck in die eine Richtung und gegen den maximalen Auslegungs-Differenzdruck des Fluidsystems in die andere Richtung unterbinden. In vielen Fällen kann daher eine Sterilisation mit Sterilisationsverfahren, bei welchen die Durchströmung der Fluidräume erforderlich ist, unmöglich oder nur eingeschränkt möglich sein (zum Beispiel Dampf-Vakuum-Sterilisation oder Ethylenoxidsterilisation). Eine Vakuum-Dampf-Sterilisation von externen Funktionseinrichtungen, insbesondere Einmalteilen aus Folien und Hartteilen, mit durch die Folien verschließbaren halboffenen Fluidkanälen kann häufig zu zerstörungsbehafteten Tiefzieheffekten führen. So können beispielsweise die auf ihre Plastizitätsgrenze erwärmten Folien beim Wechsel von Vakuum auf Überdruck in die halboffenen Fluidkanäle gezogen werden. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die Rückschlagventile so angeordnet werden müssen, dass sie die einzigen Fluidzugänge der Kanäle verschließen, welche auf der Innenseite der Folie angeordnet sind.at Sterilization treatments at elevated temperature and in general through storage these elastomer components lose part of their bias and so the desired Lose function. Furthermore, these can Elements the fluid flow in both directions up to a certain response differential pressure in one direction and against the maximum design differential pressure prevent the fluid system in the other direction. In many cases therefore a sterilization with sterilization processes in which the flow the fluid spaces is necessary, impossible or only limited possible be (for example, steam-vacuum sterilization or ethylene oxide sterilization). A vacuum steam sterilization of external functional devices, in particular disposable parts made of films and hard parts, with closable by the films semi-open fluid channels often too destructive Deep drawing effects lead. So can for example, the films heated to their plastic limit when changing from vacuum to overpressure in the half-open fluid channels to be pulled. This may be the case in particular if the check valves so have to be arranged that they are the only fluid access of the channels close, which are arranged on the inside of the film.
Anders als fest eingebaute und vorgespannte Rückschlag-Ventilvorrichtungen aus dem Stand der Technik kann die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung während eines Sterilisationsverfahrens eine Fluiddurchströmung in vorteilhafter Weise in beide Richtungen zulassen. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn Sterilisationsverfahren eingesetzt werden, die eine Durchströmung von Fluidräumen erfordern.Different as fixed and preloaded non-return valve devices From the prior art, the valve device according to the invention during a Sterilization a fluid flow in an advantageous manner allow in both directions. This can be particularly beneficial when sterilization procedures are used, which is a flow of fluid spaces require.
Ferner kann es in vorteilhafter Weise möglich sein, auf einfachere und/oder zuverlässigere Weise zu sterilisieren. Dabei können besonders preiswerte elastische Werkstoffe für das Ventileinsatz eingesetzt werden, welche zuvor wegen mangelnder Beständigkeit bei gegebenen Sterilisationsbedingungen infolge ihrer Vorspannung nicht oder nur unter Inkaufnahme von Sterilisationsverlusten verwendbar waren.Further It may be possible in an advantageous manner be sterilized in a simpler and / or more reliable way. It can particularly inexpensive elastic materials used for the valve insert which were previously due to lack of resistance at given sterilization conditions due to their bias, or only at the expense of sterilization losses were usable.
In vorteilhafter Weise kann es möglich sein, dass geeignete elastische Werkstoffe nicht mehr besonders gegen Kriechverformung beständige Elastomere wie technisch aufwendig herzustellendes und teures Silicon umfassen müssen.In Advantageously, it may be possible be that suitable elastic materials no longer special resistant to creep deformation Elastomers such as technically expensive to manufacture and expensive silicone must include.
Fest vorgespannte Rückschlagventile des Standes der Technik können im Behandlungseinsatz die Fluidströmung in die Gegenrichtung verhindern, wodurch häufig bestimmte Behandlungsprogramme und initiale Integritätstestprogramme des Einmalteilsystems nicht durchführbar sind.Prior art preloaded check valves may prevent the fluid flow in the opposite direction during treatment, often resulting in certain treatment programs and initiation All integrity test programs of the disposable part system are not feasible.
Mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung kann der Fluiddurchgang durch die Maschinensteuerung in vorteilhafter Weise beliebig geöffnet und verschlossen werden, ohne hierfür ein parallel oder in Reihe geschaltetes weiteres Fluidsteuerungselement zusätzlich vorsehen zu müssen. Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung kann demnach in vorteilhafter Weise dazu beitragen, Bauräume- und/oder Toträume zu verringern.With the valve device according to the invention can the fluid passage through the machine control in an advantageous Way open any and closed without this one in parallel or in series switched to provide additional fluid control element in addition. The Valve device according to the invention can therefore contribute advantageously to space and / or dead space to reduce.
Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung kann in vorteilhafter Weise erstmals eine strömungsoffene und mechanisch spannungsfreie Herstellung, Behandlung und Lagerung ermöglichen. Dabei reicht es, wenn die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung – anders als herkömmliche Ventilvorrichtungen – erst durch ihren Einbau in die Behandlungsvorrichtung in einen vorgespannten Ventilzustand gebracht wird.The Valve device according to the invention can advantageously for the first time a flow-open and mechanical enable stress-free production, treatment and storage. It is sufficient if the valve device according to the invention - different as conventional Valve devices - first by their incorporation into the treatment device in a prestressed Valve state is brought.
Die Fähigkeit der Ventilvorrichtung, neben der Rückschlagventilfunktion auch maschinengesteuert auf und zu gefahren werden zu können, kann in vorteilhafter Weise eine Zunahme der verfahrenstechnischen Möglichkeiten in fluidischen Anordnungen erlauben.The ability the valve device, in addition to the check valve function also can be opened and closed by machine control advantageously an increase in procedural possibilities in fluidic arrangements.
Durch Verwenden der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung als mehrstufig oder kontinuierlich arbeitendes passiv wirkendes oder aktiv veränderbares Druck- oder Volumenstromregelventil können in vorteilhafter Weise Kosten, konstruktiver Aufwand sowie Bauraum eingespart werden.By Use of the valve device according to the invention as a multi-stage or continuous passive acting or actively changeable Pressure or flow control valve can be in an advantageous manner Costs, design effort and space can be saved.
Die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung ist eine Multifunktions-Ventilvorrichtung, welche sich in vorteilhafter Weise sowohl für den direkten Einsatz in mehrfach verwendbaren Behandlungsvorrichtungen als auch in einmalig benutzbaren hermetisch abgeschirmten Disposable-Anordnungen in labortechnischen und medizintechnischen Anwendungsgebieten eignen kann.The Valve device according to the invention is a multi-functional valve device, which is in an advantageous Way for both direct use in reusable treatment devices as well as in uniquely usable hermetically shielded disposable arrangements in laboratory and medical applications are suitable can.
Die erfindungsgemäße externe Funktionseinrichtung kann viele verschiedene Funktionen beherbergen. Sie kann kostengünstig zur Aufnahme des Ventileinsatzes ausgestaltet sein. Besondere konstruktive Maßnahmen sind hierzu nicht erforderlich.The inventive external Functional device can accommodate many different functions. It can be inexpensive be configured for receiving the valve core. Special design measures are not required for this.
Da sich die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung während ihrer Herstellung und Lagerung in einem Sterilisationsventilzustand, d. h. einem Zustand ohne Vorspannung, befindet, können gerade bei Sterilisationsverfahren nach dem Überdruck-Unterdruck-Wechselverfahren in vorteilhafter Weise kritische Bereiche einer eine solche Ventilvorrichtung aufweisenden externen Funktionseinrichtung effektiv durchströmt werden. Solche kritischen Bereiche könnten bei den üblicherweise vorgespannt und damit geschlossen eingebauten Rückschlagventilen aufgrund ungenügend sterilisierbarer Sackloch-Anordnungen entweder vom Zutritt der Behandlungsfluide ausgeschlossen sein oder nur ineffektiv bespült werden.There the valve device according to the invention while their manufacture and storage in a sterilization valve state, d. H. a state without bias, can, just in sterilization processes according to the positive pressure-vacuum exchange method advantageously critical areas of such a valve device having flowed through effective external functional device. Such critical areas could at the usual preloaded and thus closed built-in check valves due to insufficient sterilizable blind hole arrangements either be excluded from the access of the treatment fluids or only ineffective flushed become.
Da die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung bei ihrer Sterilisation und Lagerung ohne Vorspannung vorliegt, können die mechanischen Dimensionen und elastischen Eigenschaften des Ventileinsatzes in vorteilhafter Weise bis zum Zeitpunkt des Einsatzes vollständig und in voller Qualität erhalten bleiben.There the valve device according to the invention is present during their sterilization and storage without bias, can the mechanical dimensions and elastic properties of the valve core in an advantageous manner until the time of use completely and in full quality remain.
Die spannungsfreie Lagerung des Ventileinsatzes kann darüber hinaus in vorteilhafter Weise die Verwendung besonders preiswerter thermoplastischer Elastomere anstelle der üblicherweise erforderlichen herkömmlichen Elastomere (im medizintechnischen Bereich in der Regel Silikongummi) erlauben.The stress-free storage of the valve insert can also advantageously the use of a particularly inexpensive thermoplastic Elastomers instead of the usual required conventional Elastomers (in the medical field usually silicone rubber) allow.
Ferner kann der Einsatz thermoplastischer Elastomere in vorteilhafter Weise neue konstruktive Möglichkeiten erlauben. Eine thermoplastisch-elastomere Mischung für den Ventileinsatz, welche sowohl Elastomere als auch die für die Gehäuseelemente einsetzbaren Thermoplaste umfasst, kann in geeigneter, vorteilhafter und/oder verbesserter Weise mit den Gehäuseelementen verbindbar sein.Further can the use of thermoplastic elastomers in an advantageous manner new constructive possibilities allow. A thermoplastic-elastomeric mixture for the valve insert, which elastomers as well as the usable for the housing elements thermoplastics may be more suitable, more advantageous and / or improved Way with the housing elements be connectable.
So kann es beispielsweise in vorteilhafter Weise möglich sein, Verschweißungen zwischen den elastischen Ventilelementen und den thermoplastischen harten Gehäusekomponenten zwecks Montage und Dichtung des Ventilelements gegen das Gehäuse vorzunehmen.So For example, it may be possible in an advantageous manner, welds between the elastic valve elements and the thermoplastic hard chassis components for mounting and sealing the valve element against the housing.
Durch den Einbau der externen Funktionseinrichtung in die Behandlungsvorrichtung kann nicht nur die korrekte Lage, Abstützung und Fluiddichtigkeit der externen Funktionseinrichtung hergestellt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Anordnungen mit vorgespannten Rückschlagventilen kann in der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung in vorteilhafter Weise auf weitere, z. B. parallel geschaltete Fluidkanäle mit zusätzlichen maschinenbetätigten Ventilen, um die Fluidanordnung bidirektional für die Durchströmung zu öffnen, verzichtet werden. Somit können in vorteilhafter Weise nicht nur Einbauräume und Herstellkosten bei der Maschine bzw. Behandlungsvorrichtung und der externen Funktionseinrichtung eingespart, sondern ebenfalls unerwünschte Strömungstoträume vermieden werden.By installing the external functional device in the treatment device not only the correct position, support and fluid tightness of the external functional device can be produced. In contrast to conventional arrangements with preloaded check valves can in the valve device according to the invention advantageously to further, z. B. parallel-connected fluid channels with additional machine-operated valves to open the fluid assembly bidirectionally for the flow to be dispensed with. Thus, advantageously not only installation space and manufacturing costs in the machine or Spared treatment device and the external functional device, but also unwanted flow dead spaces are avoided.
Die Fähigkeit, Toleranzen beim Einbauen und Ankoppeln der externen Funktionseinrichtung in die Behandlungsvorrichtung zuzulassen, kann in vorteilhafter Weise Funktionsbeeinträchtigungen der einzelnen Bauteile vermeiden. Zudem trägt sie zu günstigen Herstellkosten bei.The Ability, Tolerances when installing and coupling the external functional device into the treatment device, can in an advantageous Way functional impairments avoid the individual components. In addition, it contributes to low production costs.
Daneben kann in vorteilhafter Weise ein Überprüfen der Ventilfunktionen der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung über maschinengesteuerte Routinen vor Beginn der eigentlichen Behandlungseinsätze auf einfache und leichte Art und Weise möglich sein. Eine solche Überprüfung kann beispielsweise ein Druckhaltetest sein, welcher einfach und leicht durchführbar ist, indem die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung geöffnet wird, ein Testfluid in einen kompressiblen Raum entgegen der bei herkömmlichen Rückschlagventilen möglichen Richtung gedrückt wird und die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung dann in Rückschlagventilposition gebracht wird.Besides can advantageously check the Valve functions of the valve device according to the invention via machine-controlled Routines before starting the actual treatment sessions simple and easy way to be possible. Such a review can For example, be a pressure-holding test, which is simple and easy feasible is, by the valve device according to the invention open is a test fluid in a compressible space opposite to usual check valves possible direction depressed is and the valve device according to the invention then in check valve position is brought.
Da der axiale, elastische Sitzbereich des Ventileinsatzes und/oder der elastische Dichtring mit definierter Nachgiebigkeit ausgestaltet werden können, kann es in vorteilhafter Weise möglich sein, einen fest eingestellten oder einen bei Bedarf verstellbaren Druckregler oder Volumenstromregler preisgünstig zu realisieren.There the axial, elastic seating area of the valve insert and / or designed the elastic sealing ring with defined compliance can be It may be possible in an advantageous manner be a fixed or adjustable if necessary Pressure regulator or volume flow controller low cost to realize.
Die geometrische Gestaltungsfreiheit des axialen elastischen Sitzbereichs und/oder des elastischen Dichtrings hinsichtlich deren Steifigkeit kann vorteilhaft erlauben, die Progressivität der Federrate der elastischen Abdichtungseinrichtungen in der Verpress-Situation der Ventilvorrichtung in vorteilhafter Weise in weiten Grenzen einzustellen.The geometric freedom of the axial elastic seat area and / or the elastic sealing ring with regard to their rigidity can advantageously allow the progressivity of the elastic spring rate Sealing devices in the pressing situation of the valve device in an advantageous Set way within wide limits.
Die Ansteuerung des Ventils kann in einer bevorzugten Ausführungsform voranging wegorientiert erfolgen, wobei die Tatsache, dass mit den vorgegebenen Verformungen natürlich auch Kräfte wie z. B. Rückstellkräfte und Vorspannungen verbunden sind, von geringer oder ohne Bedeutung ist. Letztere sind u. a. deshalb vernachlässigbar, da sie konstruktiv bedingt sehr klein sein können. Es sind vielmehr die definierten Wegeinprägungen, welche erhebliche Vorteile gegenüber der alternativ erfindungsgemäß ebenfalls möglichen Vorgabe von Kräften bieten. So ist die genaue Einhaltung von betragsmäßig kleinen Kräften aufgrund unvermeidbarer Krafttoleranzen und sonstiger Unwägbarkeiten wesentlich aufwändiger und unzuverlässiger als das Einhalten von Wegeeinprägungen und Verschiebungen. Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung besteht darin, dass die Wegänderungen auf einfache Weise präzise eingehalten werden können. Dabei können sogar Gesamttoleranzen (z. B. den Ventilkörper betreffend) zuverlässig ausgeglichen werden.The Actuation of the valve can, in a preferred embodiment preceded by being away-oriented, the fact that with the given deformations of course also forces such as B. restoring forces and Bias associated with, is of little or no importance. The latter are u. a. therefore negligible as they are constructive can be very small. It is rather the defined Weginprägungen, which are significant advantages across from the alternative according to the invention also possible default of forces Offer. So is the exact compliance of small amounts forces due to unavoidable force tolerances and other imponderables much more complex and unreliable as keeping track impressions and shifts. A large Advantage of the valve device according to the invention is that the path changes precise in a simple way can be complied with. It can even total tolerances (eg concerning the valve body) are reliably compensated become.
Eine elastische Konstruktionsweise des Ventileinsatzes kann vorteilhaft zu erhöhter Toleranz-Unempfindlichkeit gegenüber Wegeinprägungstoleranzen führen.A elastic construction of the valve core can be advantageous too high Tolerance insensitivity to Wegeinprägungstoleranzen to lead.
In vorteilhafter Weise kann dies insbesondere die Ausführung der Ventilvorrichtung als (durch Einbau) fest eingestelltes Volumenstrom-Konstantregelventil erlauben. Die Ventilvorrichtung kann somit in vorteilhafter Weise als einfache und passiv wirkende Anordnung ausgeführt werden, die abhängig vom Volumenstrom den Durchtrittswiderstand verändern kann, was zu einer Regulierung des Volumenstroms nach dem Prinzip des Proportionalreglers führen kann.In In an advantageous manner, this can in particular be the execution of Valve device as fixed (by installation) volume flow constant control valve allow. The valve device can thus advantageously be executed as a simple and passive-acting arrangement, the dependent From the flow rate can change the resistance to passage, resulting in a regulation of the volume flow according to the principle of the proportional control can lead.
Wo immer in der vorliegenden Erfindung von „Fluiden” die Rede ist, umfasst die vorliegende Erfindung stets dann, wenn das jeweils Ausgeführte für den Fachmann erkennbar auch auf ein einzelnes Fluid oder Mischungen von Fluiden zutreffen kann, alternativ genau ein Fluid oder eine Mischung. Auch der umgekehrt Fall ist von der vorliegenden Erfindung umfasst.Where is always referred to in the present invention of "fluids" includes the present invention always when the particular case for the expert Recognizable also to a single fluid or mixtures of fluids can apply, alternatively exactly one fluid or a mixture. Also the reverse case is encompassed by the present invention.
Dabei gilt im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung, dass die Ausdrücke „kann aufweisen”, „kann sein” und dergleichen synonym zu den hier und auch an anderer Stelle ebenfalls verwendeten Ausdrücken „weist bevorzugt auf”, „ist bevorzugt” und dergleichen sind.there In the context of the present disclosure, it holds that the Expressions "may have", "may be" and the like synonymous with the here and elsewhere also used Expressions " preferably "," is preferred "and the like are.
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung anhand bevorzugter Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder identische Elemente. Es gilt:in the The following will be the valve device according to the invention based on preferred embodiments thereof described with reference to the drawing. In the figures of Drawing, like reference characters designate like or identical Elements. The following applies:
Die
Ventilvorrichtung
Der
Dichtverlauf
Über dem
Folienelement
Das Übertragungselement
Die
Aufnahmeeinrichtung
Das
Gehäuseelement
Die
Aufnahmeeinrichtung
Der
starre Dichtring
Die
Aufnahmeeinrichtung
Der
Ventileinsatz
Der
Ventileinsatz
Der
elastische Dichtring
Durch
Aufbringen einer axialen Verschiebung und/oder einer axialen Kraft,
insbesondere Verpresskraft auf den inneren Stirnringbereich
Der
o. g. zentrale Bereich ist in exemplarischer Form in
Die
Der
Ventileinsatz
Bei
der Auslegung des Biegeringbereichs
Der
Biegeringbereich
In
der in
Da
auch auf den elastischen Sitzbereich
Die
Ventilvorrichtung
Die
Fluide durchströmen
die Ventilvorrichtung
Ein
solcher Zustand eignet sich besonders zur Sterilisation der Ventilvorrichtung
Da
die einzelnen Komponenten in einem solchen Ventilzustand spannungsfrei – sowohl
zueinander als auch in sich – angeordnet
sind, eignet sich dieser Ventilzustand ferner bevorzugt zum langer
dauernden Lager der Ventilvorrichtung
Durch
die offene Sterilisationsstellung der Ventilvorrichtung
Der
Ventileinsatz
Das Übertragungselement
Das Übertragungselement
In
In
einem Berühr-/Verpressbereich
Zwischen
dem elastischen Dichtring
In
diesem Ventilzustand erhöht
das Übertragungselement
Auf
diese Weise wird die Verpressung zwischen dem elastischen Dichtring
In
dem in
Wenn
der in axialer Richtung elastische Sitzbereich
Eine
derartige höhere
Vorspannung kann entweder in zwei diskreten Stufen (Spalt
Die
externe Funktionseinrichtung ist hier exemplarisch als Blutbehandlungskassette
Die
Blutbehandlungskassette
Die
Blutbehandlungskassette
Die
Blutbehandlungskassette
Die
Blutbehandlungskassette
Über Betätigung eines
Rückschlagventils
Zur
Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorstehend bei der Beschreibung
der
Für weitere
Details zur Blutbehandlungskassette
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