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Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für medizinische Anwendungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Derartige Rückschlagventile werden in der Medizintechnik für beispielsweise arterielle Messleitungen und dergleichen benötigt. Es ist dabei erforderlich, dass derartige Rückschlagventile zuverlässig schließen und zwar innerhalb eines Bruchteils weniger Sekunden, um jeglichen Rückfluss von mit unerwarteten Stoffen belasteten Flüssigkeiten zu vermeiden. Derartige Ventile werden in der Medizintechnik üblicherweise als Einwegartikel verwendet, deren Herstellungskosten daher äußerst gering sein sollten.
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Ein Rückschlagventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus den Dokumenten
US 5 535 785 A ,
US 2005/0 257 838 A1 ,
US2002/0 002 350 A1 und
US 3 693 651 A bekannt.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Rückschlagventil dahingehend zu verbessern, dass dieses einfach herstellbar ist sowie auch ein zuverlässiges Verschließen bei Hochdruck ermöglicht.
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Die Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Hochdruckventils, ist darin zu sehen, dass die Ventilmembran zumindest einen vorzugsweise zylinderförmigen Führungsnasenabschnitt aufweist, der in einer axial zur Längsachse des Rückschlagventils verlaufenden Führung des ersten Anschlussgehäuses aufgenommen ist. Besonders vorteilhaft ist die Führung kreuzartig ausgebildet und die aus einem elastischen Material hergestellte Ventilmembran über die kreuzartige Führung äußert zuverlässig und axial zur Längsachse des Rückschlagventils im ersten Anschlussgehäuse gehalten, so dass durch das Rückschlagventil ein sicheres und schnelles Verschließen, auch bei Hochdruck von bis zu 85 bar, gewährleistet.
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Besonders vorteilhaft geht der Führungsnasenabschnitt in einen vorzugsweise kreisförmigen Dichtungsabschnitt über, dessen freier Rand eine Dichtungslippe ausbildet.
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Der Dichtungsabschnitt öffnet sich ausgehend vom Führungsnasenabschnitt in Richtung der Längsachse des Rückschlagventils schirmartig.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die kreuzartige Führung durch mehrere, radial zur Längsachse des Rückschlagventils sich erstreckende Führungsstegabschnitte des ersten Anschlussgehäuses gebildet, wobei jeweils zwei benachbarte Führungsstegabschnitte einen zur Längsachse des Rückschlagventils hin geöffneten, kreissegmentartigen Durchlasskanal einschließen. Die Führungsstegabschnitte stehen hierbei von der im Querschnitt kreisförmigen Innenseite des ersten Anschlussgehäuses in Richtung der Längsachse radial ab.
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Weiterhin vorteilhaft verfügt das zweite Anschlussgehäuse über einen Einlassbereich mit mehreren Einlassöffnungen, wobei der Einlassbereich beispielsweise kreuzartig ausgebildet ist. Insbesondere kann dieser durch ein Einlasskreuz gebildet sein, welches vorzugsweise im Bodenabschnitt des zweiten Anschlussgehäuses angeordnet ist. Über den Einlassbereich ist vom Eingangsdurchlass in den Ventilraum eine Flüssigkeit zuführbar.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Zudem ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Im Folgenden wird beispielhaft anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 beispielhaft einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Rückschlagventil,
- 2 beispielhaft eine Explosionsdarstellung des Längsschnittes durch das erfindungsgemäße Rückschlagventil gemäß 1,
- 3 beispielhaft einen Längsschnitt durch die Ventilmembran,
- 4 beispielhaft eine stirnseitige Ansicht der Ventilmembran,
- 5 beispielhaft einen Längsschnitt durch das erste Anschlussgehäuse des Rückschlagventils,
- 6 beispielhaft eine stirnseitige Ansicht des ersten Anschlussgehäuses des Rückschlagventils,
- 7 beispielhaft eine perspektivische Ansicht des ersten Anschlussgehäuse des Rückschlagventils,
- 8 beispielhaft einen Längsschnitt durch das zweite Anschlussgehäuse des Rückschlagventils,
- 9 beispielhaft eine stirnseitige Ansicht des zweiten Anschlussgehäuses des Rückschlagventils und
- 10 beispielhaft eine perspektivische Ansicht des zweiten Anschlussgehäuse des Rückschlagventils.
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In 1 und 2 ist beispielhaft jeweils ein Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Rückschlagventil 1 dargestellt, welches für medizinische Anwendungen vorgesehen ist. Ein derartiges Rückschlagventil 1 wird beispielsweise in der Medizintechnik für arterielle Messleitungen, z.B. in der Angiographie und dergleichen eingesetzt.
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Das Rückschlagventil 1 besteht hierbei im Wesentlichen aus einem ersten Anschlussgehäuse 2 und einem zweiten Anschlussgehäuse 3, welche jeweils zum Anschluss eines Luer-Konnektors oder eines schlauchartigen Elementes, insbesondere eines Messschlauches bzw. einer Messleitung, ausgebildet sind. Zwischen dem ersten und zweiten Anschlussgehäuse 2, 3 ist eine aus einem elastischen Material hergestellte Ventilmembran 4 vorgesehen.
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Das erste und zweite Anschlussgehäuse 2, 3 sind hierbei beispielsweise aus Kunststoff, vorzugsweise einem transparenten Kunststoff hergestellt, und zwar beispielsweise durch Spritzgießen. Die Ventilmembran 4 besteht aus einem flexiblen bzw. elastischen Material oder Werkstoff, vorzugsweise Silikon. Zur Realisierung der Ventilfunktion weist das Rückschlagventil 1 eine Sperrrichtung SR und eine Durchflussrichtung DR auf.
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Das erste und zweite Anschlussgehäuse 2, 3 bestehen im Wesentlichen jeweils aus einem ersten und zweiten Anschlussabschnitt 2.1, 3.1 und einem ersten bzw. zweiten Steckhülsenabschnitt 2.2, 3.2. Das zweite Anschlussgehäuse 3 umfasst einen Eingangsdurchlass 5 und das erste Anschlussgehäuse 2 einen Ausgangsdurchlass 6, die zum Flüssigkeitstransport ausgebildet sind.
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Insbesondere sind der erste und zweite Steckhülsenabschnitt 2.2, 3.2 derart ausgebildet, dass zur Herstellung der Steckverbindung der erste Steckhülsenabschnitt 2 im zweiten Steckhülsenabschnitt 3.2 oder vice versa aufgenommen ist. Der beispielsweise im vorliegenden Ausführungsbeispiel im ersten Steckhülsenabschnitt 2 aufgenommene zweite Steckhülsenabschnitt 3.2 schließt einen Ventilraum 7 zur Aufnahme der Ventilmembran 4 ein, über welche - zur Realisierung der Ventilfunktion - der Ventilraum 7 in zwei Raumabschnitte aufgeteilt wird.
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Die Ventilmembran 4 weist erfindungsgemäß zumindest einen vorzugsweise zylinderförmigen Führungsnasenabschnitt 4.1 auf, der in einem axial zur Längsachse LA des Rückschlagventils 1 vorgesehenen kreuzartigen Führung 8 des ersten Anschlussgehäuses 2 geführt ist.
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Ferner umfasst die Ventilmembran 4 einen vorzugsweise kreisförmigen Dichtungsabschnitt 4.2, der sich ausgehend vom Führungsnasenabschnitt 4.1 in Richtung der Längsachse LA des Rückschlagventils 1, und zwar in Sperrrichtung SR des Rückschlagventils 1, schirmartig öffnet. Der freie Rand des vorzugsweise kreisförmigen Dichtungsabschnittes 4.2 bildet eine Dichtungslippe 4.2' aus.
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Der Eingangsdurchlass 5 läuft vorzugsweise in Durchflussrichtung DR leicht trichterförmig zu und wird vom ersten Anschlussabschnitt 3.1 des zweiten Anschlussgehäuses 3 eingeschlossen, der hierzu vorzugsweise hülsenartig ausgebildet ist.
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Der zweite Steckhülsenabschnitt 3.2 ist topfförmig ausgebildet und bestehend aus einem Bodenabschnitt 3.21 und einem sich an diesen in Richtung der Längsachse LA anschließenden ringartigen Randabschnitt 3.22, wobei dieser im Längsschnitt beispielsweise U-förmig ausgebildet ist. Der ringartige Randabschnitt 3.22 ist hierbei konzentrisch zur Längsachse LA angeordnet und der hülsenartige erste Anschlussabschnitt 3.1 geht in den Bodenabschnitt 3.21 des topfförmigen zweiten Steckhülsenabschnittes 3.2 über.
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Zur Durchführung einer über den hülsenartigen ersten Anschlussabschnitt 3.1 in Durchflussrichtung DR zugeführte Flüssigkeit in den topfförmigen zweiten Steckhülsenabschnitt 3.2 weist dieser im Bodenabschnitt 3.21 mehrere Einlassöffnungen 9 auf, die vorzugsweise einen kreissegmentförmigen Querschnitt besitzen. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet sich hierdurch einen vorzugsweise vier gleichgroße Einlassöffnungen 9 umfassender Einlassbereich 3.3 aus. Der Bodenabschnitt 3.21 ist hierzu kreisringförmig ausgebildet und weist ein Einlasskreuz 3.23 auf, das die Einlassöffnungen 9 bildet, so dass ein kreuzartiger Einlassbereich 3.3 entsteht. Alternativ kann der Einlassbereich 3.3 auch lediglich zwei oder drei gleichgroße Einlassöffnungen 9 umfassen. Durch die beschriebene Ausgestaltung des Einlassbereiches 3.3 wird sichergestellt, dass bei Hochdruck ein Durchspülen der Ventilmembran 4 in Sperrrichtung SR durch den Einlassbereich 3.3 in den Eingangsdurchlass 5 verhindert wird.
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Der erste Steckhülsenabschnitt 2.2 besitzt ebenfalls einen Bodenabschnitt 2.21 und einen ringförmigen Randabschnitt 2.22, wobei im Bodenabschnitt 2.21 die vorzugsweise kreuzartige Führung 8 zur Führung des vorzugsweise zylinderförmigen Führungsnasenabschnittes 4.1 axial zur Längsachse LA des Rückschlagventils 1 vorgesehen ist.
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Die kreuzartige Führung 8 ist durch mehrere, radial zur Längsachse LA des Rückschlagventils 1 sich erstreckende Führungsstegabschnitte 8', 8" des ersten Anschlussgehäuses 2 gebildet, wobei jeweils zwei benachbarte Führungsstegabschnitte 8', 8" einen zur Längsachse LA der Rückschlagventils 1 hin geöffneten, kreissegmentartigen Auslasskanal 10 einschließen. Hierzu sind vorzugsweise vier Führungsstegabschnitte 8', 8" vorgesehen, die von der im Querschnitt kreisförmigen Innenseite des ersten Anschlussgehäuses 2 in Richtung der Längsachse LA radial abstehen.
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Der Ausgangsdurchlass 6 erstreckt sich vorzugsweise entlang der Längsachse LA über die kreuzartige Führung 8 bis zum freien Ende des ersten Anschlussabschnittes 2.1. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Ausgangsdurchlasses 6 geringfügig kleiner als der Durchmesser des zylinderförmigen Führungsnasenabschnittes 4.1 gewählt. Wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt, bildet der erste Anschlussabschnitt 2.1 beispielsweise einen männlicher Luer-Lock-Anschluss 2.1' oder einen zylindrischen Schlauchanschluss aus.
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Der Bodenabschnitt 2.21 des ersten Steckhülsenanschlusses 2.2 weist eine konzentrisch zur Längsachse LA verlaufende und die kreuzartige Führung 8 umschließende, zum Ventilraum 7 geöffnete umlaufende Ringnut 11 auf, in welche im montierten Zustand der stirnseitige Rand des zweiten Steckhülsenabschnittes 3.2 form- und ggf. kraftschlüssig eingreift und somit eine Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Steckhülsenabschnitt 2.2, 3.2 herstellt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der ersten und zweiten Steckhülsenabschnitt 2.2, 3.2 miteinander fest verbunden, und zwar beispielsweise mittels eines geeigneten Klebstoffs.
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Der Abstand D zwischen dem Bodenabschnitt 2.11 des ersten Steckhülsenanschlusses 2.2 und dem Bodenabschnitt 3.21 des zweiten Steckhülsenanschlusses 3.2 ist hierbei etwas geringer als die Tiefe T des vorzugsweise kreisförmigen Dichtungsabschnittes 4.2 der Ventilmembran 4 gewählt, d.h. die vom freien Rand des Dichtungsabschnittes 4.2 gebildete, umlaufende Dichtungslippe liegt am Bodenabschnitt 3.21 des zweiten Steckhülsenanschlusses 3.2, vorzugsweise mit einer vorgegebenen Vorspannung an und umschließt hierbei den kreuzartigen Einlassbereich 3.3 vollständig, und zwar derart, dass eine in Durchlassrichtung DR in den Ventilraum 7 eintretende Flüssigkeit die Dichtungslippe 4.2' ungehindert passieren kann, wohingegen eine in Sperrrichtung SR in den Ventilraum 7 einströmende Flüssigkeit durch die Dichtungslippe 4.2' gesperrt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ventilmembran 4 im Bereich zwischen dem Führungsnasenabschnitt 4.1 und dem Dichtungsabschnitt 4.2 einen einen Anschlag bildende Flanschabschnitt 4.3 auf, der an den dem Bodenabschnitt 2.11 des ersten Steckhülsenanschlusses 2.2 bildenden Stirnseiten der Führungsstegabschnitte 8', 8" der kreuzartigen Führung 8 anliegt. Hierbei ist der Durchmesser des Stufenabschnittes 4.3 zwar größer als der Durchmesser des Führungsnasenabschnittes 4.1, jedoch kleiner als der Durchmesser eines die kreissegmentartigen Auslasskanäle 10 einschließenden, gedachten Kreises.
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Die Flüssigkeit wird über den Einlassdurchlass 5 dem Ventilraum 7 zugeführt, und zwar in den vom kreisförmigen Dichtungsabschnitt 4.2 bzw. dessen Dichtungslippe 4.2' umschlossenen Abschnitt. Die Dichtungslippe 4.2' lässt die Flüssigkeit in Durchlassrichtung DR in den gegenüberliegenden Abschnitt des Ventilraumes 7 durchströmen und wird über die kreissegmentartigen Auslasskanäle 10 der kreuzartigen Führung 8 in den Auslassdurchlass 6 geführt.
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Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen der Erfindung möglich sind, ohne dass hierdurch der Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rückschlagventil
- 2
- erstes Anschlussgehäuse
- 2.1
- erster Anschlussabschnitt
- 2.1'
- Luer-Lock-Anschluss
- 2.2
- erster Steckhülsenabschnitt
- 2.21
- Bodenabschnitt
- 2.22
- ringförmigen Randabschnitt
- 3
- zweites Anschlussgehäuse
- 3.1
- zweiter Anschlussabschnitt
- 3.2
- zweiter Steckhülsenabschnitt
- 3.21
- Bodenabschnitt
- 3.22
- ringartiger Randabschnitt
- 3.23
- Einlasskreuz
- 3.3
- kreuzartiger Einlassbereich
- 4
- Ventilmembran
- 4.1
- Führungsnasenabschnitt
- 4.2
- Dichtungsabschnitt
- 4.2'
- Dichtungslippe
- 4.3
- Flanschabschnitt
- 5
- Eingangsdurchlass
- 6
- Ausgangsdurchlass
- 7
- Ventilraum
- 8
- kreuzartige Führung
- 8'
- Führungsstegabschnitte
- 9
- Einlassöffnungen
- 10
- Auslasskanäle
- 11
- Ringnut
- LA
- Längsachse
- DR
- Durchlassrichtung:
- SR
- Sperrrichtung
- D
- Abstand
- T
- Tiefe
