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Die Erfindung betrifft eine medizinische Fluidsteuervorrichtung für ein medizinisches Fluidleitungssystem mit einem Fluidströmungsgehäuse, das wenigstens einen Verbindungsport zur fluidleitenden Verbindung mit einer Funktionskomponente des Fluidleitungssystems und einen Zuspritzport zur fluidleitenden Verbindung mit einer Zuspritzkomponente aufweist, der mit einem öffnungsfähigen Verschlusselement versehen ist, und einem beweglich in dem Fluidströmungsgehäuse gelagerten Stellorgan, das Strömungskanalabschnitte aufweist, die in Abhängigkeit von einer Stellposition des Stellorgans dem wenigstens einen Verbindungsport und/oder dem Zuspritzport zustellbar sind, wobei dem Zuspritzport wenigstens ein mechanisches Strömungsbeschleunigungselement zugeordnet ist, das bei einer von dem Verbindungsport ausgehenden Fluiddurchströmung eine innenseitige Spülung des Zuspritzports unterstützt.
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Eine derartige medizinische Fluidsteuervorrichtung ist aus der
DE 10 2015 205 517 A1 bekannt und in Form eines Dreiwegehahns für den Einsatz bei einem medizinischen Fluidleitungssystem in Form eines Infusionssystems vorgesehen. Die bekannte Fluidsteuervorrichtung weist ein Fluidströmungsgehäuse mit zwei Verbindungsports und einem Zuspritzport auf. Im Inneren des Fluidströmungsgehäuses ist ein Stellorgan angeordnet und zwischen mehreren Stellpositionen beweglich verlagerbar. Je nach Stellposition sind einzelne Strömungskanalabschnitte des Stellorgans wenigstens einem der Verbindungsports und/oder dem Zuspritzport zustellbar. Die Verbindungsports dienen einer fluidleitenden Verbindung mit einer Patientenleitung des Infusionssystems einerseits und andererseits einer fluidleitenden Verbindung mit einer Funktionskomponente des Fluidleitungssystems. Der Zuspritzport weist ein Verschlusselement auf, das zum Zwecke einer zeitweisen Verbindung des Zuspritzports mit einer Zuspritzkomponente öffnungsfähig gestaltet ist. Über den Zuspritzport kann der Patientenleitung bei einer entsprechenden Stellposition des Stellorgans eine Medikamentenflüssigkeit zudosiert werden. Die bekannte Fluidsteuervorrichtung sieht zudem ein dem Zuspritzport zugeordnetes mechanisches Strömungsbeschleunigungselement in Form eines Rohrabschnitts vor. In einer Spülposition des Stellorgans unterstützt das Strömungsbeschleunigungselement eine innenseitige Spülung des Zuspritzports. Bei der bekannten Fluidsteuervorrichtung ist das Strömungsbeschleunigungselement in einem der Strömungskanalabschnitte des Stellorgans und somit abseits des Zuspritzports angeordnet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fluidsteuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Eigenschaften aufweist und insbesondere eine verbesserte innenseitige Spülung des Zuspritzports ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein mit dem Strömungsbeschleunigungselement wirkverbundenes Fluidleitungselement vorgesehen ist, das wenigstens in einem geschlossenen Zustand des Verschlusselements längserstreckt in eine Aussparung des Zuspritzports hineinragend angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die Fluiddurchströmung zum Zwecke der innenseitigen Spülung in verbesserter Weise in den Zuspritzport gelangen. Denn mittels der Wirkverbindung zwischen dem Strömungsbeschleunigungselement und dem Fluidleitungselement werden zum einen einer Spülleistung abträgliche Strömungsverluste beim Übertritt der Fluiddurchströmung in den Zuspritzport vermieden. Zum anderen ermöglicht das erfindungsgemäß längserstreckt in die Aussparung hineinragende Fluidleitungselement, dass die Fluiddurchströmung unmittelbar bis in den Zuspritzport geleitet wird. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit eine verbesserte innenseitige Spülung des Zuspritzports. Hierdurch können beispielsweise Medikamentenreste, Blut oder sonstige Rückstände, die eine Keimansiedlung in der Fluidsteuervorrichtung begünstigen können, zuverlässig entfernt werden. Außerdem wird somit gewährleistet, dass über den Zuspritzport hinzudosierte Medikamente in vollem Umfang in eine Patientenleitung des Fluidleitungssystems gelangen, wodurch eine patientenseitige Unterdosierung vermieden wird. Im Ergebnis wird eine gesteigerte Patientensicherheit ermöglicht. Das Strömungsbeschleunigungselement bildet vorzugsweise eine Verengung eines der Strömungskanalabschnitte des Stellorgans. Das Strömungsbeschleunigungselement dient dazu, die Fluiddurchströmung mit erhöhter Strömungsgeschwindigkeit dem Fluidleitungselement und somit mittelbar der Aussparung des Zuspritzports zuzuleiten. Das Fluidleitungselement ist vorzugsweise unmittelbar mit dem Strömungsbeschleunigungselement fluidleitend zusammengefügt. Alternativ kann das Fluidleitungselement dem Strömungsbeschleunigungselement lediglich in Bezug auf eine Hauptrichtung der Fluiddurchströmung nachgelagert angeordnet und auf diese Weise mit dem Strömungsbeschleunigungselement wirkverbunden sein. Das Fluidleitungselement reicht in die Aussparung des Zuspritzports hinein. Vorzugsweise erstreckt sich das Fluidleitungselement wenigstens in geschlossenem Zustand des Verschlusselements über wenigstens 25 %, bevorzugt über wenigstens 50 % und besonders bevorzugt über wenigstens 75 % einer axialen Erstreckung der Aussparung. Die Aussparung ist vorzugsweise zur Aufnahme der Zuspritzkomponente vorgesehen. In geöffnetem Zustand des Verschlusselements kann das Fluidleitungselement gegenüber dem geschlossenen Zustand verlagert sein, um beispielsweise Raum für die Zuspritzkomponente zu schaffen. Das öffnungsfähige Verschlusselement ist vorzugsweise eine mittels eines Luer-Lock-Anschlusses mit dem Zuspritzport verbindbare Verschlusskappe oder eine weichelastische Verschlussmembran, die in die Aussparung des Zuspritzports eingepasst sein kann. In letztgenanntem Fall ragt das Fluidleitungselement vorzugsweise in eine Aussparung des Verschlusselements und somit mittelbar in die Aussparung des Zuspritzports hinein.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist das Fluidleitungselement weichelastisch deformierbar ausgebildet. Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet, dass die Zuspritzkomponente bestimmungsgemäß in die Aussparung des Zuspritzports eindringen kann. Dabei ermöglicht die weichelastische Gestaltung des Fluidleitungselements, dass dieses beim Eindringen der Zuspritzkomponente in die Aussparung elastisch deformiert wird und hierdurch den erforderlichen Bauraum für die Zuspritzkomponente freigibt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Verschlusselement in Form einer in den Zuspritzport integrierten elastischen Verschlussmembran ausgebildet ist. Das Fluidleitungselement kann beispielsweise aus Silikon gefertigt sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Fluidleitungselement mit einem Sollknickabschnitt versehen, der derart angeordnet und/oder gestaltet ist, dass das Fluidleitungselement unter Einwirkung einer in den Zuspritzport eingeführten Zuspritzkomponente definiert ausknickt. Die Sollknickstelle kann in Form einer strukturseitigen und/oder werkstoffseitigen Schwächung eines Abschnitts des Fluidleitungselements gebildet sein. Der Sollknickabschnitt bewirkt eine seitliche Ausweichbewegung des Fluidleitungselements, sobald die Zuspritzkomponente in den Zuspritzport eingeführt wird und auf das Fluidleitungselement einwirkt. Hierdurch wird zusätzlicher Bauraum freigegeben, der für eine bestimmungsgemäße Verbindung der Zuspritzkomponente mit dem Zuspritzport erforderlich ist. Vorzugsweise ist der Sollknickabschnitt in Form einer strukturseitigen Schwächung eines Abschnitts des Fluidleitungselements ausgebildet. Die strukturseitige Schwächung kann beispielsweise durch eine abschnittsweise verringerte Wandstärke, einen Durchbruch oder dergleichen an dem Fluidleitungselement ausgebildet sein. Um ein definiertes Ausknicken zu ermöglichen, weist das Fluidleitungselement vorzugsweise eine schlanke rohr- oder profilförmige Gestalt auf.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sollknickabschnitt derart angeordnet und/oder gestaltet, dass unter Einwirkung der eingeführten Zuspritzkomponente ein das Fluidleitungselement fluiddicht verschließendes Ausknicken bewirkt ist. Durch das fluiddicht verschließende Ausknicken des Fluidleitungselements ist eine Durchströmung desselben mit Flüssigkeit unterbunden. Auf diese Weise wird insbesondere verhindert, dass eine mittels der Zuspritzkomponente durch den Zuspritzport zudosierte Medikamentenflüssigkeit durch das Fluidleitungselement strömen kann. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Strömungsbeschleunigungselement in Form eines Rohrleitungsabschnitts ausgebildet und das Fluidleitungselement ist fluidleitend mit dem Rohrleitungsabschnitt zusammengefügt. Der Rohrleitungsabschnitt ist vorzugsweise in einem der Strömungskanalabschnitte des Stellorgans angeordnet und weist einen Strömungsquerschnitt auf, der kleiner ist als ein Strömungsquerschnitt eines stromaufwärts benachbarten Strömungskanalabschnitts des Stellorgans oder des wenigstens einen Verbindungsports. Hierdurch ergibt sich eine Art Rohr-in-Rohr-Anordnung. Vorzugsweise ist der Rohrabschnitt in Umfangsrichtung freiliegend innerhalb des Strömungskanalabschnitts positioniert, wobei eine Rückführung der Fluiddurchströmung - nach Durchströmung des Zuspritzports - außenseitig an dem Rohrabschnitt zwischen dessen Außenmantelfläche und einer Innenmantelfläche des Strömungskanalabschnitts erfolgen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Rohrleitungsabschnitt in einem an die Aussparung angrenzenden Strömungskanalabschnitt des Fluidströmungsgehäuses angeordnet sein. Die Anordnung kann wiederum nach Art der vorbeschriebenen Rohr-in-Rohr-Gestaltung ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Fluidleitungselement zum Zwecke der fluidleitenden Verbindung in eine stirnendseitige Auslassöffnung des Rohrleitungsabschnitts ein- oder auf diese aufgesteckt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Fluidleitungselement in Gestalt eines Rohrstutzens ausgebildet, der wenigstens eine in Richtung einer Innenwandung der Aussparung orientierte Auslassöffnung aufweist. Die in Richtung der Innenwandung der Aussparung orientierte Auslassöffnung ermöglicht, dass die Innenwandung schräg, vorzugsweise senkrecht, angeströmt wird. Hierdurch kann eine nochmals verbesserte innenseitige Spülung des Zuspritzports erreicht werden. Der Rohrstutzen ist einends vorzugsweise formschlüssig mit dem Strömungsbeschleunigungselement zusammengefügt. Sofern das Strömungsbeschleunigungselement in Form eines Rohrleitungsabschnitts ausgebildet ist, kann der Rohrstutzen auf einfache Weise in eine Auslassöffnung des Rohrleitungsabschnitts ein- oder auf diese aufgesteckt sein. Vorzugsweise ist der Rohrstutzen koaxial zu der Aussparung des Zuspritzports orientiert. Um zu vermeiden, dass die Zuspritzkomponente bei einer Verbindung mit dem Zuspritzport stirnendseitig in den Rohrstutzen eindringt oder umgekehrt, ist es vorteilhaft, wenn der Rohrstutzen keine stirnendseitige Auslassöffnung aufweist oder wenn eine solche wenigstens abschnittsweise abgedeckt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rohrstutzen in Form eines T-Stücks abgewinkelt und weist zwei Schenkelabschnitte auf, die jeweils eine in etwa senkrecht zu der Innenwandung orientierte Auslassöffnung aufweisen. Die T-förmige Gestaltung des Rohrstutzens gewährleistet, dass der Rohrstutzen beim Einführen der Zuspritzkomponente in die Aussparung nicht in eine stirnendseitige Auslassöffnung der Zuspritzkomponente eindringt und/oder umgekehrt. Die in etwa senkrecht zu der Innenwandung der Aussparung orientierten Auslassöffnungen gewährleisten, dass die Innenwandung verstärkt angeströmt wird. Hierdurch kann eine nochmals verbesserte Spülleistung erreicht werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, dass mehr als zwei Schenkelabschnitte, beispielsweise drei oder vier Schenkelabschnitte, vorgesehen sind, wobei der Rohrstutzen doppel-T-förmig gestaltet sein kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Schenkelabschnitte jeweils eine an die Auslassöffnung angrenzende, radiale Wandungsöffnung auf. Die radialen Wandungsöffnungen bewirken, dass auch in axialer Richtung der Aussparung eine vorteilhafte Durchströmung des Zuspritzports erreicht wird. Dies ist eine besonders strömungsgünstige Ausgestaltung der Erfindung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das Verschlusselement und das Fluidleitungselement als ein einstückiges Bauteil ausgebildet. Vorzugsweise ist das einstückige Bauteil in Form eines Kunststoffspritzgussbauteils gefertigt. Durch die einstückig zusammenhängende Fertigung des Verschlusselements und des Fluidleitungselements in Form eines gemeinsamen Bauteils kann insbesondere Fertigungsaufwand eingespart und/oder eine vereinfachte Montage erreicht werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das einstückige Bauteil einen Gelenkabschnitt auf, mittels dessen das Verschlusselement und das Fluidleitungselement ausgehend von einer Fertigungskonfiguration relativ zueinander in eine Montagekonfiguration gelenkig verschwenkbar sind. Dabei bildet der Gelenkabschnitt vorzugsweise eine biegeflexible Verbindung zwischen dem Verschlusselement und dem Fluidleitungselement. Der Gelenkabschnitt ist vorzugsweise in Form eines Filmscharniers ausgebildet. In der Fertigungskonfiguration nehmen das Fluidleitungselement und das Verschlusselement eine erste Schwenkposition und in der Montagekonfiguration eine zweite Schwenkposition relativ zueinander ein. In der Montagekonfiguration ist das Fluidleitungselement in eine Aussparung des Verschlusselements hineinragend verschwenkt und vorzugsweise koaxial zu einer Mittellängsachse des Verschlusselements orientiert. Demgegenüber ist das Fluidleitungselement in der Fertigungskonfiguration außerhalb der Aussparung des Verschlusselements angeordnet und insoweit mittels des Gelenkabschnitts von dem Verschlusselement nach außen abragend verschwenkt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine vorteilhafte Fertigung und/oder Montage der Fluidsteuervorrichtung.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
- 1 zeigt in perspektivischer Explosionsdarstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen medizinischen Fluidsteuervorrichtung in Form eines Dreiwegehahns,
- 2 in schematischer Querschnittsdarstellung die Fluidsteuervorrichtung nach 1 in einer Stellposition zum Durchspülen eines Zuspritzports,
- 3 in teilweise abgeschnittener, vergrößerter Querschnittsdarstellung die Fluidsteuervorrichtung nach den 1 und 2 im Bereich des Zuspritzports,
- 4 in teilweise abgeschnittener schematischer Seitenansicht ein Fluidleitungselement der Fluidsteuervorrichtung nach den 1 bis 3,
- 5 bis 8 jeweils in teilweise abgeschnittener Querschnittsdarstellung den Zuspritzport der Fluidsteuervorrichtung nach den 1 bis 3 in unterschiedlichen Zuständen während einer Verbindung mit einer Zuspritzkomponente,
- 9 in teilweise abgeschnittener, vergrößerter Querschnittsdarstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen medizinischen Fluidsteuervorrichtung im Bereich des Zuspritzports und
- 10 in einer Querschnittsdarstellung ein Verschlusselement und ein Fluidleitungselement der Fluidsteuervorrichtung nach 9, wobei das Verschlusselement und das Fluidleitungselement als ein gemeinsam gefertigtes Bauteil ausgebildet sind und eine Fertigungskonfiguration einnehmen.
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Gemäß 1 ist eine medizinische Fluidsteuervorrichtung 1 in Form eines Dreiwegehahns ausgeführt und für die Verwendung bei einem medizinischen Fluidleitungssystem in Form eines Infusionssystems vorgesehen. Der Dreiwegehahn 1 weist ein hohlzylinderartig gestaltetes Fluidströmungsgehäuse 2 auf, das vorliegend aus Kunststoff gefertigt ist. In dem Fluidströmungsgehäuse 2 ist ein Stellorgan 6 drehbeweglich gelagert. Das Stellorgan 6 wird auch als Küken bezeichnet und weist im Bereich einer Oberseite einen nicht näher bezeichneten Betätigungsgriff auf, um ein manuelles Verdrehen des Stellorgans 6 innerhalb des Fluidströmungsgehäuses 2 zwischen unterschiedlichen Stellpositionen zu ermöglichen. An einer dem Betätigungsgriff in axialer Richtung des Stellorgans 6 abgewandten Unterseite sind nicht näher bezeichnete Rastmittel vorgesehen. Diese dienen einer axialen Sicherung des Stellorgans 6 im Fluidströmungsgehäuse 2 und sind als solche grundsätzlich bekannt.
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Das Fluidströmungsgehäuse 2 weist mehrere - in Bezug auf eine Drehachse des Stellorgans 6 in dem Fluidströmungsgehäuse 2 - radial abragende Ports auf. Zwei dieser Ports sind einander diametral gegenüberliegend als Verbindungsports 3, 4 gestaltet. Ein dritter der Ports ist vorliegend jeweils rechtwinklig zu den Verbindungsports 3, 4 angeordnet und in Form eines Zuspritzports 5 gestaltet. Sowohl die Verbindungsports 3, 4 als auch der Zuspritzport 5 sind einstückig an dem Fluidströmungsgehäuse 2 angeformt. Die Ports 3, 4, 5 sind vorliegend in einer gemeinsamen Querebene angeordnet. Der Verbindungsport 3 ist zur fluidleitenden Verbindung mit einer Funktionskomponente des Infusionssystems vorgesehen. Zu diesem Zweck weist der Verbindungsport 3 an einem in radialer Richtung des Fluidströmungsgehäuses 2 außenliegenden Stirnendbereich einen nicht näher bezeichneten Luer-Lock-Anschluss auf. Dieser ist auf eine im Bereich der Medizintechnik grundsätzlich bekannte Weise mit einem komplementären Luer-Lock-Anschlussteil der besagten Funktionskomponente verbindbar. Der Verbindungsport 4 dient einer fluidleitenden Verbindung mit einer Patientenleitung des Infusionssystems. Diese nicht näher dargestellte Patientenleitung ist eine mit einem patientenseitigen intravenösen, parenteralen oder anderweitigen Patientenzugang verbindbare Fluidleitung des Infusionssystem.
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Dem Zuspritzport 5 ist ein öffnungsfähiges Verschlusselement 7 zugeordnet, das vorliegend in Form einer elastischen, flexiblen Verschlussmembran ausgebildet und becherartig in einem Aufnahmegehäuse 8 positioniert ist. Das Aufnahmegehäuse 8 ist in einem montierten Zustand fest mit dem Zuspritzport 5 verbunden und bildet auf diese Weise einen Teilabschnitt des Zuspritzports 5. Die elastische Verschlussmembran 7 ist an einem dem Fluidströmungsgehäuse 2 in ihrer axialen Richtung abgewandten Stirnendbereich mit einem nicht näher bezeichneten Schlitz versehen. Wie noch weiter beschrieben werden wird, dient dieser Schlitz einer fluiddichten Aufnahme einer Zuspritzkomponente Z (5 bis 8). Das Aufnahmegehäuse 8 ist an einem dem Fluidströmungsgehäuse 2 abgewandten Stirnendbereich mit einem Luer-Lock-Anschluss versehen, dem ein weiblicher Luer-Innenkonus zugeordnet ist. Der weibliche Luer-Innenkonus dient einer fluiddichten Verbindung mit einem Luer-Kegel der besagten Zuspritzkomponente Z.
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Über den Zuspritzport 5 können der Patientenleitung Medikamente zudosiert werden. Hierzu wird der Luer-Kegel der Zuspritzkomponente Z in das Aufnahmegehäuse 8 eingesteckt und ggf. mit dessen Luer-Lock-Anschluss verschraubt, wobei zwangsläufig die Verschlussmembran 7 elastisch deformiert wird und in ihren Öffnungszustand überführt wird. Nach dem Zuspritzen des Medikaments kann die Zuspritzkomponente Z wieder von dem Aufnahmegehäuse 8 gelöst und aus dem Zuspritzport 5 entfernt werden, wobei die Verschlussmembran 7 wieder in ihre Schließstellung zurückbewegt wird.
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Um nach dem Entfernen der Zuspritzkomponente Z von dem Zuspritzport 5 Medikamentenreste, die sich noch im Bereich der Innenseite des Zuspritzports 5 befinden, herauszuspülen, wird eine Fluiddurchströmung ausgehend von einer vorzugsweise permanent mit dem Verbindungsport 3 fluidleitend verbundenen Funktionskomponente in das Fluidströmungsgehäuse eingeleitet, in den Zuspritzport 5 hinein umgeleitet und anschließend über den Verbindungsport 4 zu der Patientenleitung weitergeführt.
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Um die derartige innenseitige Spülung des Zuspritzports 5 zu unterstützen, ist ein Strömungsbeschleunigungselement 9 vorgesehen, das in Form eines zwei Rohrleitungsteilabschnitte 10, 11 aufweisenden Rohrleitungsabschnitts ausgebildet ist. Der Rohrleitungsabschnitt 9 ist dem Zuspritzport 5 zugeordnet, wobei der Rohrleitungsteilabschnitt 10 in einen Strömungskanalabschnitt 12 des Stellorgans 6 und der Rohrleitungsteilabschnitt 11 in einen Strömungskanalabschnitt 13 des Fluidströmungsgehäuses 2 integriert ist. Neben dem Strömungskanalabschnitt 12 weist das Stellorgan 6 zwei weitere Strömungskanalabschnitte 14, 15 auf. Die Strömungskanalabschnitte 12, 14, 15 dienen dazu, je nach Stellposition des Stellorgans 6 auf grundsätzlich bekannte Weise die Fluiddurchströmung durch die Fluidsteuervorrichtung 1 zu steuern und entsprechende fluidleitende Verbindungen zwischen den Verbindungsports 3, 4 und/oder dem Zuspritzport 5 herzustellen. Nachfolgend wird im Detail auf die Funktionsweise der Fluidsteuervorrichtung 1 in einer Spülstellung eingegangen.
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In 2 ist die Spülstellung ersichtlich. In dieser ist der Verbindungsport 3 fluidleitend mit dem Strömungskanalabschnitt 14 verbunden. Der Verbindungsport 4 ist demgegenüber fluidleitend mit dem Strömungskanalabschnitt 15 verbunden. Der Strömungskanalabschnitt 12 ist fluidleitend mit dem Strömungskanalabschnitt 13 des Fluidströmungsgehäuses 2 verbunden, wobei der Rohrleitungsabschnitt 9 jeweils rechtwinklig zu den Strömungskanalabschnitten 14, 15 orientiert und dem Zuspritzport 5 zugewandt ist. Dabei sind die beiden Rohrleitungsteilabschnitte 10, 11 zueinander fluchtend ausgerichtet und bilden auf diese Weise eine durchgängige Fluidpassage. Weiter ist anhand 2 erkennbar, dass der Rohrleitungsabschnitt 9 im Vergleich zu den Strömungskanalabschnitten 14, 15 einen verringerten Strömungsquerschnitt aufweist, wobei die Strömungsquerschnitte der Strömungskanalabschnitte 12 bis 15 sowie des Rohrleitungsabschnitts 9 vorliegend jeweils im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet sind, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Der Rohrleitungsabschnitt 9 ist gegenüber den Strömungskanalabschnitten 12, 13 radial zurückgesetzt, so dass sich eine Art Rohr-in-Rohr-Anordnung ergibt. Bei dieser Gestaltung sind die Rohrleitungsteilabschnitte 10, 11 mittels nicht näher bezeichneter Verbindungsstege, die in radialer Richtung zwischen einem Außenumfang des Rohrleitungsabschnitts 9 und dem Stellorgan 6 sowie dem Fluidströmungsgehäuse 2 erstreckt sind, mit dem Stellorgan 6 bzw. mit dem Fluidströmungsgehäuse 2 verbunden. Weiter ist anhand 2 erkennbar, dass der Strömungskanalabschnitt 14 mittels einer nicht näher bezeichneten Stirnwand in Axialrichtung stirnendseitig von dem Strömungskanalabschnitt 15 getrennt ist. Auf diese Weise wird eine durch den Verbindungsport 3 in den Strömungskanalabschnitt 14 eingeleiteter Fluiddurchströmung rechtwinklig nach oben in den Rohrleitungsabschnitt 9 und von diesem auf noch näher zu beschreibende Weise in den Zuspritzport 5 geleitet und gelangt von diesem über einen zwischen dem Rohrleitungsabschnitt 9 und dem Stellorgan 6 sowie dem Fluidströmungsgehäuse 2 ausgebildeten und nicht näher bezeichneten Ringspalt in den Strömungskanalabschnitt 15 und von dort durch den Verbindungsport 4 weiter in die Patientenleitung. Da der Strömungsquerschnitt des Rohrleitungsabschnitts 9 im Vergleich zu den Strömungsquerschnitten der Strömungskanalabschnitte 14 und 15 reduziert ist, wird die Fluiddurchströmung vor Eintritt in den Zuspritzport 5 beschleunigt. Dadurch wird die innenseitige Spülung des Zuspritzports 5 unterstützt.
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Um eine nochmals verbesserte innenseitige Spülung des Zuspritzports 5 zu ermöglichen, ist ein Fluidleitungselement 16 vorgesehen, das mit dem Rohrleitungsabschnitt 9 wirkverbunden und anhand 2 lediglich mittels der dort strichliert angedeuteten Umrisslinien ersichtlich ist. In dem anhand 2 ersichtlichen geschlossenen Zustand der Verschlussmembran 7 ragt das Fluidleitungselement 16 längserstreckt in eine Aussparung 17 der Verschlussmembran 7. Da die Verschlussmembran 7 vorliegend in den Zuspritzport 5 integriert ist, kann die Aussparung 17 als eine Aussparung des Zuspritzports 5 aufgefasst werden.
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Weitere Einzelheiten im Hinblick auf die konstruktive Ausgestaltung sowie Funktionsweise des Fluidleitungselements 16 sind anhand der 3 bis 8 ersichtlich. Das Fluidleitungselement 16 ist koaxial zu dem Rohrleitungsabschnitt 9, insbesondere zu dem Rohrleitungsteilabschnitt 11, angeordnet. Zudem ist das Fluidleitungselement 16 koaxial zu der Aussparung 17 orientiert, die wiederum koaxial zu der Verschlussmembran 7 orientiert ist, die ihrerseits koaxial zu dem Zuspritzport 5 orientiert ist. In geschlossenem Zustand der Verschlussmembran 7 erstreckt sich das Fluidleitungselement 16 über in etwa 50 % der axialen Erstreckung der Aussparung 17. An einem unteren, dem Stellorgan 6 zugewandten Stirnendbereich ist das Fluidleitungselement 16 fluidleitend mit dem Rohrleitungsteilabschnitt 11 des Rohrleitungsabschnitts 9 zusammengefügt. Vorliegend ist das Fluidleitungselement in Form eines Rohrstutzens 16 ausgebildet, der stirnendseitig auf ein Auslassende des Rohrleitungsteilabschnitts 11 aufgeschoben ist. Um eine möglichst fluiddichte Verbindung zwischen dem Außenumfang des Rohrleitungsteilabschnitts 11 und dem Innenumfang des Rohrstutzens 16 zu gewährleisten, sind diese abmesserseitig aufeinander abgestimmt. In axialer Richtung ist der Rohrstutzen 16 vorliegend stirnendseitig an einem Verbindungssteg 18 festgelegt, der in radialer Richtung zwischen einem Wandabschnitt des Strömungskanalabschnitts 13 und einem Außenumfang des Rohrleitungsteilabschnitts 11 erstreckt ist. Mittels des Verbindungsstegs 18 ist der Rohrleitungsteilabschnitt 11 relativ zu dem Zuspritzport 5 festgelegt. Weiter ist anhand 3 erkennbar, dass der Rohrstutzen in Form eines T-Stücks 16 ausgebildet ist. Das T-Stück 16 weist einen koaxial zu dem Rohrleitungsteilabschnitt 11 erstreckten und mit diesem fluidleitend zusammengefügten Schaftabschnitt 19 und zwei senkrecht von diesem abgewinkelte und diametral zueinander angeordnete Schenkelabschnitte 20 auf. Die Schenkelabschnitte 20 sind mit jeweils einer Auslassöffnung 21 versehen. Die Auslassöffnungen 21 sind radial zu der Aussparung 17 und senkrecht zu einer Innenwandung 22 der Aussparung 17 orientiert. Die Auslassöffnungen 21 sind jeweils in radialer Richtung unmittelbar gegenüberliegend der Innenwandung 22 angeordnet. Auf diese Weise wird die Innenwandung 22 unmittelbar angeströmt. Zudem ist im Bereich der Auslassöffnungen 21 jeweils eine radiale Wandungsöffnung 23 an dem jeweiligen Schenkelabschnitt 20 vorgesehen. Anhand 4 ist ersichtlich, dass sich die Wandungsöffnungen 23 jeweils um in etwa 180° in Umfangsrichtung des jeweiligen Schenkelabschnitts 20 erstrecken und in axialer Richtung der Aussparung 17 nach oben geöffnet sind. In axialer Richtung der Schenkelabschnitte 20 und somit in radialer Richtung der Aussparung 17 ist ein Stirnwandabschnitt 24 zwischen den Wandungsöffnungen 23 erstreckt.
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In der anhand 2 ersichtlichen Spülstellung gelangt die Fluiddurchströmung somit über den Rohrleitungsteilabschnitt 11 in den Schaftabschnitt 19 des Rohrstutzens 16, wird im Bereich der Schenkelabschnitte 20 um in etwa jeweils 90° radial nach außen gelenkt und tritt sowohl durch die Auslassöffnungen 21 als auch durch die Wandungsöffnungen 23 in die Aussparung 17 ein, von welcher sie über den zwischen dem Rohrleitungsteilabschnitt 11 und der Außenwandung des Strömungskanalabschnitts 13 ausgebildeten nicht näher bezeichneten Ringspalt in den Strömungskanalabschnitt 15 und von diesem weiter durch den Verbindungsport 4 in die Patientenleitung gelangen kann.
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Vorliegend ist zur Verbindung der Zuspritzkomponente Z mit dem Zuspritzport 5 vorgesehen, dass ein anhand der 5 bis 8 ersichtlicher männlicher Luer-Kegel der Zuspritzkomponente Z in die Aussparung 17 der Verschlussmembran 7 eindringt. Insoweit ist es erforderlich, dass der Rohrstutzen 16 die Aussparung 17 in axialer Richtung wenigstens teilweise freigibt, um ein ausreichend tiefes Eindringen des männlichen Luer-Kegels in die Aussparung 17 zu gewährleisten. Zu diesem Zweck ist der Rohrstutzen 16 vorliegend weichelastisch deformierbar ausbildet und insoweit aus einem gummielastischen Werkstoff gefertigt. Vorliegend ist als Werkstoff Silikon gewählt. Um eine verbesserte axiale Freigabe der Aussparung 17 zu erreichen, ist zudem ein Sollknickabschnitt 25 an dem Rohrstutzen 16 vorgesehen. Der Sollknickabschnitt 25 ist derart angeordnet und/oder gestaltet, dass der Rohrstutzen 16 unter Einwirkung des in den Zuspritzport 5 eingeführten Luer-Kegels definiert ausknickt. Hierdurch wird zum einen die Aussparung 17 zum Eindringen der Zuspritzkomponente Z in axialer Richtung freigegeben. Zum anderen wird der Rohrstutzen 16 hierdurch für eine Fluiddurchströmung verschlossen. Der Sollknickabschnitt ist vorliegend in Form einer außenliegenden Umfangsnut 25 an dem Schaftabschnitt 19 angeordnet.
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Zur Verbindung der Zuspritzkomponente Z mit dem Zuspritzport 5 wird der männliche Luer-Kegel der Zuspritzkomponente Z koaxial zu dem Aufnahmegehäuse 8 des Zuspritzports 5 ausgerichtet (5) und in axialer Richtung in die Aussparung 17 hineingedrückt (6). Hierbei durchdringt der Luer-Kegel den nicht näher bezeichneten stirnendseitigen Schlitz der Verschlussmembran 7 (7). Dabei gelangt ein Wandabschnitt der Verschlussmembran 7 oder das Stirnende des Luer-Kegels zur axialen Anlage an dem Stirnwandabschnitt 24 des Rohrstutzens 16. Letzterer wird hierauf elastisch deformiert und infolge einer weiteren axialen Zustellung des männlichen Luer-Kegels definiert ausgeknickt (8). Infolge des definierten Auskickens wird der Rohrstutzen 16 fluiddicht verschlossen. Hierdurch wird vermieden, dass ein über die Zuspritzkomponente Z zudosiertes Medikament durch den Rohrstutzen 16 in den Verbindungsport 3 und von dort in die mit demselben fluidleitend verbundene Funktionskomponente fließen kann. Dies verbessert zum einen die Medikamentenabgabe und erleichtert zum anderen den Spülprozess, da ein Einfließen des Medikaments in den Bereich des Verbindungsports 3 vermieden wird. Aufgrund der elastischen Gestaltung des Rohrstutzens 16 kehrt dieser nach einem Entfernen der Zuspritzkomponente Z wieder in einen undeformierten Ursprungszustand zurück (5, 6).
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Anhand der 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidsteuervorrichtung 1a ersichtlich. Die Ausführungsformen erfindungsgemäßer Fluidsteuervorrichtungen 1 sowie 1a weisen hinsichtlich ihrer strukturellen sowie funktionellen Merkmale einen im Wesentlichen übereinstimmenden Aufbau auf. Bauteile und Abschnitte, die bei den Fluidsteuervorrichtungen 1 und 1a identisch sind, sind insoweit mit identischen Bezugszeichen versehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden solchen identischen Bauteile und Abschnitte im Hinblick auf die Fluidsteuervorrichtung 1a nicht gesondert erläutert. Stattdessen wird auf die diesbezügliche Offenbarung im Zusammenhang mit der Fluidsteuervorrichtung 1 verwiesen. Funktionsgleiche Bauteile und Abschnitte, die jedoch in ihrer konstruktiven Ausführung unterschiedlich sind, sind mit gleichen Bezugszeichenziffern unter Hinzufügung des Kleinbuchstabens a bezeichnet.
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Die Fluidsteuervorrichtung 1a unterscheidet sich durch eine alternative Ausgestaltung des Verschlusselements 7a und des Fluidleitungselements 16a von der Fluidsteuervorrichtung 1 nach den 1 bis 8. Dabei sind das Verschlusselement 7a und das Fluidleitungselement 16a in Form eines einstückig ausgebildeten Bauteils 26 gefertigt. Dieses ist im Detail anhand 10 ersichtlich. Das einstückige Bauteil 26 weist einen Gelenkabschnitt 27 auf. Der Gelenkabschnitt ist vorliegend in Form eines Filmscharniers 27 ausgebildet. Das Filmscharnier 27 bildet eine stoffschlüssige gelenkige Verbindung zwischen dem Verschlusselement 7a und dem Fluidleitungselement 16a, so dass diese einstückig zusammenhängen. Vorzugsweise ist das einstückige Bauteil 26 in Form eines Kunststoffspritzgussbauteils gefertigt. Anhand 10 ist eine Fertigungskonfiguration des Bauteils 26 ersichtlich. In der Fertigungskonfiguration ist das Fluidleitungselement 16a nach außen abragend von dem Verschlusselement 7a angeordnet. Vereinfacht ausgedrückt ist das Fluidleitungselement 16a mittels des Filmscharniers 27 nach außen abstehend abgeklappt. In einer anhand 9 ersichtlichen Montagekonfiguration ist das Fluidleitungselement 16a demgegenüber gelenkig in die Aussparung 17 hineinverschwenkt und ragt koaxial in das Verschlusselement 7a hinein. Dieses montageseitige Verschwenken des Fluidleitugnselements 16a ist anhand des in 10 eingezeichneten Pfeiles M schematisch angedeutet.
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Das Fluidleitugnselements 16a weist stirnendseitig mehrere Abstandselemente 28 auf. Die Abstandselemente sind vorliegend in Form jeweils einer Rippe 28 ausgebildet. Die Rippen 28 sind in Umfangsrichtung des Fluidleitugnselements 16a zueinander beabstandet und radial erstreckt. Zwischen den Rippen 28 sind insoweit nicht näher ersichtliche Freiräume angeordnet. In der Montagekonfiguration sind die Rippen 28 radial in den Strömungskanalabschnitt 13 des Zuspritzports 5 eingepasst. Dabei ermöglichen die zwischen den Rippen 28 angeordneten Freiräume eine fluidleitende Verbindung zwischen der Aussparung 17 und dem Strömungskanalabschnitt 13. Um eine funktionsgerechte Ausrichtung des Fluidleitugnselements 16a in der Montagekonfiguration zu ermöglichen, weist das Verschlusselement 7a stirnendseitig eine Montageaussparung 29 auf. Die Montageaussparung 29 grenzt an das Filmscharnier 27 an. In einem abgeknickten Zustand (9) ist das Filmscharnier 27 in die Montageaussparung 29 eingepasst. Die übrige Ausgestaltung des Verschlusselements 7a und des Fluidleitugnselements 16a entspricht der Ausgestaltung des Verschlusselements 7 und des Fluidleitugnselements 16 der Fluidsteuervorrichtung 1. Die diesbezüglichen Merkmale werden im Zusammenhang mit dem Verschlusselement 7a und dem Fluidleitugnselement 16a nicht gesondert erläutert, sondern es wird auf die entsprechende Offenbarung im Zusammenhang mit den 1 bis 8 Bezug genommen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015205517 A1 [0002]
