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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Endoskop, das Folgendes umfasst: einen proximalen Endoskopgriff, eine distale Spitzeneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie in die Körperhöhle eines Patienten eingeführt werden kann, einen Endoskopschaft, der den Endoskopgriff und die distale Spitzeneinheit verbindet, einen Arbeitskanal, der in dem Endoskopschaft vorgesehen ist und sich vom Endoskopgriff zur distalen Spitzeneinheit hin erstreckt, und ein Ansaugventil, das so konfiguriert ist, dass es einen Sog durch den Arbeitskanal steuert und das einen geschlossenen Ventilzustand und einen offenen Ventilzustand aufweist. Das Ansaugventil umfasst: ein Gehäuse mit einer mit dem Arbeitskanal verbundenen Einlassöffnung und einer Auslassöffnung; und eine in das Gehäuse eingesetzte Kolbeneinheit. Die Kolbeneinheit umfasst einen beweglichen Kolben, einen an dem Kolben befestigten Button, einen stationär im Gehäuse angeordneten Fixierring und eine zwischen dem Fixierring und dem Button oder Kolben angeordnete und wirkende Feder.
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Stand der Technik
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Endoskope und ähnliche Spezialinstrumente wie Bronchoskope, Arthroskope, Kolonoskope, Laparoskope und Duodenoskope sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden zur visuellen Untersuchung und Diagnose von Hohlorganen und Körperhöhlen sowie zur Unterstützung von Operationen, z.B. für eine gezielte Gewebeentnahme, eingesetzt. Grundsätzlich kann eine distale Spitzeneinheit eines Endoskops, die über einen Endoskopschaft mit einem Endoskopgriff verbunden ist, in ein mit dem Endoskop zu untersuchendes Hohlorgan oder eine Körperhöhle eingeführt werden. Aus dem Stand der Technik sind sowohl wiederverwendbare Endoskope als auch Einwegendoskope bekannt.
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Bei der Untersuchung eines Objekts, z. B. einer Körperhöhle oder eines Hohlorgans, mit einem Endoskop ist eine klare Sicht/Sichtbarkeit auf das untersuchte Objekt wünschenswert. Die Sichtbarkeit eines solchen Objekts wird jedoch häufig durch Schleim oder andere unerwünschte Flüssigkeitsinhalte beeinträchtigt. Es ist daher wünschenswert, solchen Schleim oder unerwünschten Flüssigkeitsinhalt mit Hilfe einer Ansaugvorrichtung, z. B. einer Vakuumpumpe, zu entfernen. Um die Ansaugvorrichtung an das Endoskop anzuschließen und einen Sog zu steuern, der auf das untersuchte Objekt ausgeübt werden soll, ist es grundsätzlich bekannt, ein Ansaugventil zu verwenden/zur Verfügung zu stellen.
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Beispielsweise kann ein Ansaugventil für ein Endoskop mit einem Arbeitskanal des Endoskops verbunden sein und kann so konfiguriert sein, dass es eine Saugwirkung im Arbeitskanal zulässt oder verhindert. Wenn sich das Ansaugventil in einer geschlossenen Ventilposition befindet (d. h. in einer geschlossenen Position des Ansaugventils), wird ein Flüssigkeits-/Luftstrom durch den Arbeitskanal durch das Ansaugventil blockiert. Wenn eine Absaugung im Arbeitskanal erwünscht ist, kann ein Bediener/Benutzer das Ansaugventil (manuell) betätigen (z. B. durch Drücken eines Buttons des Ventils), um das Ansaugventil in eine offene Ventilposition (d. h. eine offene Position des Ansaugventils) zu bringen. In der offenen Stellung des Ansaugventils verbindet ein Strömungskanal im Inneren des Ansaugventils den Arbeitskanal mit der Ansaugvorrichtung. Die Ansaugvorrichtung erzeugt einen Unterdruck (Saugdruck), der Flüssigkeit/Luft aus dem Arbeitskanal und aus einer im Ansaugventil vorgesehenen Auslassöffnung zieht. Wenn der Bediener das Ansaugventil freigibt (z. B. indem er den Button nicht mehr drückt), kehrt das Ventil in seine geschlossene Ventilposition zurück, die einen Flüssigkeits-/Luftstrom verhindert und das Absaugen aus dem Arbeitskanal beendet. Oft ist das Ansaugventil vom Endoskop/einem Endoskopgriff abnehmbar, so dass eine eventuelle Verstopfung des Ventils beseitigt werden kann.
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Grundsätzlich sind Ansaugventile bekannt, die ein Gehäuse und einen im Gehäuse beweglichen Kolben umfassen.
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Beispielsweise offenbart die
US 5 871 441 A ein Ansaugventil, das an einen Arbeitskanal eines Endoskops angeschlossen werden kann und ein (zylindrisches) Gehäuse, einen Kolben, eine Feder und einen Button umfasst. Der Kolben ist mit einem Strömungskanal versehen und ist beweglich im Gehäuse untergebracht. Der Button (oben auf dem Kolben) ist mit dem Kolben verbunden, so dass der Kolben zusammen mit dem Button beweglich ist. Ein Bediener kann den Button drücken, um den Kolben von einem geschlossenen Ventilzustand zu einem offenen Ventilzustand zu bewegen. Die Feder stellt sicher, dass sich das Ventil normalerweise im geschlossenen Ventilzustand befindet, insbesondere wenn der Bediener den Button nicht herunterdrückt. Das Gehäuse ist mit einer Einlassöffnung, die mit dem Arbeitskanal des Endoskops verbunden ist, und mit einer Auslassöffnung, die mit einer Ansaugvorrichtung verbunden ist, versehen. Normalerweise ist die Ansaugvorrichtung aktiv/laufend. Wenn sich das Ventil im geschlossenen Ventilzustand befindet, blockiert eine äußere Umfangsfläche des zylindrisch geformten Kolbens die Einlassöffnung. Wenn der Bediener den Button nach unten drückt, wird der Kolben nach unten bewegt, so dass der Strömungskanal des Kolbens die Einlassöffnung des Gehäuses mit der Auslassöffnung des Gehäuses verbindet und ein Fluidstrom durch das Ansaugventil ermöglicht wird. Somit kann Flüssigkeit/Luft aus dem Arbeitskanal des Endoskops durch das Ansaugventil gesaugt werden.
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In der Regel werden für wiederverwendbare Endoskope Ansaugventile verwendet, die im Allgemeinen aus Metallteilen bestehen. Metallteile können mit hoher Präzision hergestellt werden und die Ventile können geeignete Dichtungen enthalten, die eine gute Leistung des Ansaugventils gewährleisten. Für Einwegendoskope/ Wegwerfendoskope ist diese Lösung jedoch zu teuer und ressourcenaufwendig. Für Einwegendoskope ist es daher vorzuziehen, ein Ansaugventil bereitzustellen, das im Wesentlichen aus Kunststoff/ Polymer/ synthetischem Material hergestellt ist. Kunststoffteile lassen sich jedoch nicht so genau herstellen wie Metallteile. Insbesondere sind bei Kunststoffteilen die Toleranzen größer als bei Metallteilen. Darüber hinaus sind die Oberflächen von geformten Kunststoffteilen in der Regel leicht verjüngt (um das Entfernen einer Form/eines Formkerns zu ermöglichen), was zu Problemen bei der Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Abdichtung des Ventils führt.
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Insbesondere Ansaugventile, die im Wesentlichen aus Kunststoffteilen bestehen, haben den Nachteil, dass im geschlossenen Ventilzustand ein Restsog aus dem Arbeitskanal (Eintritt in das Ansaugventil über die Einlassöffnung) entsteht. Daher ist es notwendig, eine Abdichtung der Einlassöffnung im geschlossenen Ventilzustand zu verbessern. Da bei Einwegendoskopen/Ansaugventilen für Einwegendoskope in der Regel (gegossene) Kunststoffteile verwendet werden, kann das Abdichten zwischen zwei Flächen nicht ohne Weiteres durch eine flächige Anlage dieser Flächen erreicht werden. Daher sollten zusätzliche Abdichtungen (Mittel) vorgesehen werden, um die Restströmung zu reduzieren/beseitigen.
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Vor diesem Hintergrund offenbart die
EP 2 645 921 B1 ein Einwegansaugventil für ein Endoskop mit einem Stiel (Kolben), der einen Luftdurchlass durch eine zentrale Bohrung bietet. Des Weiteren umfasst das Ansaugventil eine Stütztellerfeder und eine Feder sowie einen Stiefel, der über die Außenseite der Stütztellerfeder gestülpt wird. Die Stütztellerfeder umfasst eine Öffnung zur Aufnahme des Stiels und zur Ermöglichung der Bewegung des Stiels zwischen einer aufwärts und einer abwärts gerichteten Position. Die Feder befindet sich zwischen der Stütztellerfeder und dem Stiel. An der Stütztellerfeder ist eine separate/ zusätzliche abdichtende Leiste vorgesehen, um eine Saugöffnung im Endoskop abzudichten.
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Ein großer Nachteil der bestehenden Lösungen ist, dass eine zusätzliche und/oder separate Dichtung erforderlich ist, um den Restsog zu reduzieren/zu beseitigen.
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Kurzebeschreibung der Offenbarung
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Aufgabe und Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen oder zumindest zu verringern. Insbesondere soll ein Ansaugventil bereitgestellt werden, das ohne zusätzliche und/oder separate Dichtungen die Restabsaugung durch das Ansaugventil zumindest reduziert, vorzugsweise eliminiert. Bei Bereitstellung eines Ansaugventils mit weniger Einzelteilen kann die Montage eines solchen Ansaugventils erleichtert und die Kosten eines solchen Ansaugventils reduziert werden.
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Die Aufgaben und Ziele werden durch ein Endoskop nach Anspruch 1 und durch ein System nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht und/oder werden im Folgenden erläutert.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Endoskop, vorzugsweise ein Einwegendoskop, das einen proximalen Endoskopgriff, eine distale Spitzeneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie in die Körperhöhle eines Patienten eingeführt werden kann, einen Endoskopschaft, der den Endoskopgriff und die distale Spitzeneinheit verbindet, einen Arbeitskanal, der in dem Endoskopschaft vorgesehen ist und sich von dem Endoskopgriff in Richtung der distalen Spitzeneinheit erstreckt, und ein Ansaugventil umfasst, das so konfiguriert ist, dass es eine Absaugung durch den Arbeitskanal steuert und einen geschlossenen Ventilzustand und einen offenen Ventilzustand aufweist. Das Ansaugventil umfasst: ein Gehäuse mit einer mit dem Arbeitskanal verbundenen Einlassöffnung und einer Auslassöffnung; und eine in das Gehäuse eingesetzte Kolbeneinheit. Die Kolbeneinheit umfasst einen beweglichen Kolben, einen an dem Kolben befestigten Button, einen stationär/unbeweglich im Gehäuse angeordneten Fixierring und eine zwischen dem Fixierring und dem Button oder Kolben angeordnete und wirkende Feder. Der Fixierring ist so ausgebildet, dass er den Kolben zur Einlassöffnung des Gehäuses in dem geschlossenen Ventilzustand drückt.
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Mit anderen Worten stellt die vorliegende Offenbarung ein Ansaugventil bereit, das unter anderem einen Fixierring und einen Kolben aufweist, wobei der Fixierring und der Kolben zusammenwirken, um die Einlassöffnung des Gehäuses in einem geschlossenen Ventilzustand abzudichten/zu schließen. Insbesondere wird in dem geschlossenen Ventilzustand ein peripherer/umlaufender Abschnitt des Kolbens durch den Fixierring gegen die Einlassöffnung des Gehäuses gedrückt.
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Vorteilhafterweise verwendet der Aufbau/die Baugruppe des Ansaugventils nach der Offenbarung den Kolben und den Fixierring, die so gestaltet sind, dass sie zusammenwirken können, um eine bessere Abdichtung gegen unerwünschten Restsog, der über die Einlassöffnung in dem geschlossenen Ventilzustand in das Ansaugventil eintritt, zu gewährleisten. Dies macht weitere separate und/oder zusätzliche Dichtungen zum Abdichten der Einlassöffnung gegen Restsog im geschlossenen Ventilzustand überflüssig. Da gemäß der vorliegenden Offenbarung keine weiteren zusätzlichen und/oder separaten Dichtungen für das Ansaugventil erforderlich sind, wird die Montage des Ansaugventils vereinfacht und die Herstellungskosten des Ansaugventils werden reduziert.
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Das Ansaugventil, insbesondere Teile davon, können aus einem Kunststoff/Polymer bestehen. Besonders bevorzugt kann das Ansaugventil, insbesondere Teile davon, vorzugsweise das Gehäuse, der Kolben, der Button und der Fixierring, im Spritzgussverfahren hergestellt werden/ können Spritzgussteile sein.
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Vorzugsweise sind das Gehäuse und/oder der Kolben und/oder der Fixierring und/oder der Button aus einem thermoplastischen Polymer, z.B. Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyoxymethylen (POM), etc. hergestellt. Es sind aber auch andere Polymerwerkstoffe/andere Materialien denkbar. Insbesondere kann es bevorzugt sein, wenn der Fixierring aus einem Metall, z.B. Edelstahl, hergestellt ist.
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Besonders bevorzugt werden mindestens zwei verschiedene (polymere) Materialien für das Gehäuse, den Kolben und den Fixierring verwendet. Die Verwendung von zwei oder drei verschiedenen Werkstoffen, insbesondere von Polymerwerkstoffen, für das Gehäuse, den Kolben und den Fixierring trägt dazu bei, die Reibung zwischen diesen Teilen zu verringern.
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Das Gehäuse des Ansaugventils kann im Wesentlichen zylindrisch geformt sein. Auf diese Weise ist das Gehäuse leicht zu handhaben und zu fertigen.
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Vorzugsweise ist die Feder so konfiguriert, dass sie das Ansaugventil in den geschlossenen Ventilzustand drückt, wenn keine äußere Kraft, z. B. eine Druckkraft durch einen Benutzer, auf den Button wirkt. Wenn also keine äußere Kraft auf den Button wirkt, befindet sich das Ansaugventil vorzugsweise im geschlossenen Ventilzustand. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ansaugventil so ausgebildet, dass es in den offenen Ventilzustand gebracht wird, wenn der Button von einem Benutzer gedrückt wird (d.h. wenn eine äußere Druckkraft auf den Button einwirkt). Zu diesem Zweck kann der Kolben zusammen mit dem Button beweglich sein.
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Außerdem kann der Kolben so konfiguriert sein, dass er die Einlassöffnung im geschlossenen Ventilzustand abdichtet, und der Kolben kann so konfiguriert sein, dass er einen Flüssigkeitsstrom zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung des Gehäuses im offenen Ventilzustand ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auslassöffnung des Gehäuses so ausgebildet, dass sie an eine Ansaugvorrichtung, insbesondere eine Vakuumpumpe, angeschlossen bzw. anschließbar ist. Üblicherweise laufen solche Ansaugvorrichtungen kontinuierlich, unabhängig davon, ob das Ventil geschlossen oder geöffnet ist. Auf diese Weise kann die Ansaugvorrichtung permanent auf das Ansaugventil einen Unterdruck ausüben.
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Vor diesem Hintergrund kann das Ansaugventil so gestaltet sein, dass die Absaugung aus dem Arbeitskanal (nur) im offenen Ventilzustand erfolgt. Im geschlossenen Ventilzustand kann ein vernachlässigbar kleiner, vorzugsweise kein, (Rest-)Sog aus dem Arbeitskanal durch das Ansaugventil abgesaugt werden.
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Darüber hinaus kann das Ansaugventil so konfiguriert werden, dass die Absaugung durch den Arbeitskanal manuell gesteuert wird, insbesondere durch Drücken des Buttons in Richtung des Gehäuses durch einen Benutzer. Auf diese Weise kann ein Benutzer das Ansaugventil leicht steuern und zwischen dem geschlossenen Ventilzustand und dem offenen Ventilzustand wechseln.
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Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn das Ansaugventil so gestaltet ist, dass es abnehmbar am Endoskop, insbesondere am Endoskopgriff, befestigt werden kann. Auf diese Weise kann das Ansaugventil leicht vom Endoskop/dem Endoskopgriff entfernt und gereinigt werden, wenn das Ansaugventil leicht entfernt werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Ansaugventils ist die Einlassöffnung über einen Ansaugschlauch mit dem Arbeitskanal des Endoskops verbunden. Auf diese Weise kann eine optimale Kopplung zwischen dem Ansaugventil und dem Arbeitskanal des Endoskops gewährleistet werden. Außerdem sorgt der Ansaugschlauch dafür, dass Saugverluste zwischen (der Einlassöffnung des) Ansaugventils und dem Arbeitskanal des Endoskops minimiert werden. Zwischen dem Ansaugschlauch und dem Arbeitskanal kann auch ein Biopsieanschluss mit einem Biopsieventil angeordnet sein. In jedem Fall ist es bevorzugt, wenn es keine direkte Verbindung zwischen der Einlassöffnung und dem Arbeitskanal gibt.
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Der Button kann aus einem runden Buttonabdeckabschnitt und einem zylindrischen Buttonmantelabschnitt bestehen, der sich vom Buttonabdeckabschnitt aus erstreckt. Dies stellt eine einfach herzustellende Ausführung des Buttons dar.
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Vorzugsweise ist der Button so gestaltet, dass er am Gehäuse einrastet, insbesondere eine Schnappverbindung mit dem Gehäuse herstellt. Auf diese Weise ist es sehr einfach, den Button mit dem Gehäuse zu verbinden.
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Außerdem kann der Button so konfiguriert sein, dass er eine Bewegung des Kolbens begrenzt, wenn die Feder den Button oder den Kolben in den geschlossenen Ventilzustand drückt. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich der Button ungewollt vom Gehäuse löst.
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Vorzugsweise kann der Button mit mindestens einem Schlitz, vorzugsweise mehreren Schlitzen, versehen sein, die einen Leckagestrom im geschlossenen Ventilzustand ermöglichen. Ein Leckagestrom ist das Ansaugen von Umgebungsluft durch Schlitz(e) im Button. Durch die Ausstattung des Buttons mit solchen Schlitzen wird die Umgebungsluft durch das Ansaugventil angesaugt und somit kann der über die Einlassöffnung in das Ansaugventil eintretende Restsog reduziert oder sogar eliminiert werden. Durch den Leckagestrom wird das Risiko einer übermäßigen Anfangsabsaugung beim Öffnen des Ventils weiter reduziert oder sogar eliminiert.
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Der (die) Leckschlitz(e) kann (können) im Buttonmantelabschnitt vorgesehen sein. Darüber hinaus können die Leckschlitze eine langgestreckte, geschlitzte Form haben. Vorzugsweise sind im Buttonmantelabschnitt mehrere in Umfangsrichtung (äquidistant) voneinander beabstandete Leckschlitze vorgesehen. Bei einer solchen Konstruktion ist der Button so konfiguriert, dass er einen geeigneten Leckagestrom durch das Ansaugventil im geschlossenen Ventilzustand bereitstellt, um den Restsog durch die Einlassöffnung zu verringern oder sogar zu beseitigen.
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Der Button kann ferner mit einem nach innen vorragenden Abschnitt versehen sein, der vom Buttonabdeckabschnitt nach innen ragt, wobei der nach innen vorragende Abschnitt so gestaltet sein kann, dass er auf dem Kolben einrastet. Vor diesem Hintergrund kann der Kolben mit einer Halteanordnung versehen sein, die so konfiguriert ist, dass sie komplementär zu dem nach innen vorragenden Abschnitt des Buttons ist. Auf diese Weise kann der Kolben leicht am Button befestigt werden (in einer Schnappverbindung), um mit dem Button beweglich zu sein.
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Des Weiteren kann der Fixierring so konfiguriert sein, dass er beim Abdichten des Kolbens im geschlossenen Ventilzustand (bei geschlossenem Ventil) hilft. Wenn der Fixierring den Kolben gegen die Einlassöffnung drückt, dichtet der Kolben die Einlassöffnung gegen den (Rest-)Sog im geschlossenen Ventilzustand ab. Dies ist eine einfache Möglichkeit, die Einlassöffnung abzudichten, ohne eine zusätzliche bzw. separate Abdichtung vorsehen zu müssen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Fixierring einen ringförmigen/ ringartigen/ kreisförmigen Abschnitt und einen vorragenden Abschnitt, der sich entlang des Kolbens erstreckt/ sich axial vom ringförmigen Abschnitt weg erstreckt. Vorzugsweise wird zumindest ein Endabschnitt des vorragenden Abschnitts mit dem Kolben zumindest im geschlossenen Ventilzustand in Kontakt gebracht, um den Kolben in Richtung/gegen die Einlassöffnung des Gehäuses zu drücken.
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Vorzugsweise ist der vorragende Abschnitt, insbesondere zumindest ein Endabschnitt davon, diametral gegenüber der Einlassöffnung des Gehäuses angeordnet. Dies hat zur Folge, dass die Anpresswirkung des Fixierrings auf den Kolben gegen die Einlassöffnung optimal ist.
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Zusätzlich kann der Kolben eine erste (seitliche) Öffnung, eine zweite (untere) Öffnung und einen Strömungskanal aufweisen, der einen Flüssigkeitsfluss zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung ermöglicht.
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Im offenen Ventilzustand können die erste (seitliche) Öffnung, die zweite (untere) Öffnung und der Strömungskanal des Kolbens die Einlassöffnung des Gehäuses mit der Auslassöffnung des Gehäuses verbinden. Bei entsprechender Anordnung des Kolbens innerhalb des Gehäuses im offenen Ventilzustand ermöglicht der Kolben somit einen Flüssigkeitsstrom zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung. Zu diesem Zweck sollte im offenen Ventilzustand die erste Öffnung des Kolbens bündig mit der Einlassöffnung des Gehäuses abschließen.
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Außerdem kann der Kolben einen ersten (oberen) Kolbenabschnitt, einen zweiten (unteren) Kolbenabschnitt und einen Übergangsbereich zwischen dem ersten Kolbenabschnitt und dem zweiten Kolbenabschnitt umfassen.
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Der erste Kolbenabschnitt kann ein Abschnitt des Kolbens sein, der an dem Button (an einem freien Ende des ersten Kolbenabschnitts) befestigt ist, wobei der zweite Kolbenabschnitt ein Abschnitt des Kolbens mit der ersten Öffnung, der zweiten Öffnung und dem Strömungskanal sein kann.
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Der Kolben kann eine im Wesentlichen zylindrische Form haben, und der Fixierring, insbesondere sein ringförmiger Abschnitt, kann den Kolben, insbesondere den ersten (oberen) Kolbenabschnitt, einschließen/umschließen/umgeben. Auf diese Weise kann der Fixierring leicht mit dem Kolben gekoppelt werden, während der Kolben relativ zum Fixierring beweglich ist.
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Der Fixierring kann beim Einbau der Kolbeneinheit in das Gehäuse z.B. kraftschlüssig oder formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden werden.
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Weiterhin kann der Kolben im Übergangsbereich zwischen dem ersten Kolbenabschnitt und dem zweiten Kolbenabschnitt einen radial nach außen vorstehenden Randabschnitt aufweisen, wobei der radial nach außen vorstehende Randabschnitt durch die Feder im geschlossenen Ventilzustand gegen den Fixierring gedrückt werden kann. Somit fungiert dieser radial nach außen vorstehende Randabschnitt als ein Widerlager des Kolbens gegen den Fixierring im geschlossenen Ventilzustand.
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In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der vorragende Abschnitt von dem ringförmigen/zylindrischen/ringartigen Abschnitt in Richtung und entlang des zweiten Kolbenabschnitts in einer axialen Richtung des Kolbens.
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Vorzugsweise hat der zweite Kolbenabschnitt einen sich axial erstreckenden (im Wesentlichen zylindrischen) Mantelabschnitt, der durch eine ebene Oberfläche, die sich in Längsrichtung des Kolbens erstreckt, unterbrochen bzw. mit einer solchen versehen sein kann. Diese ebene Oberfläche kann so gestaltet sein, dass sie die Einlassöffnung des Gehäuses berührt. Die ebene Oberfläche kann die erste Öffnung bilden, die so gestaltet ist, dass sie mit der Einlassöffnung des Gehäuses im offenen Ventilzustand bündig ist. Wenn der Kolben an der Stelle, an der der Kolben die Einlassöffnung des Gehäuses berührt, mit einer ebenen Oberfläche versehen ist und wenn die Innenfläche des Gehäuses an einer Stelle um/neben der Einlassöffnung mit einer entsprechend ebenen Oberfläche versehen ist, verbessern diese ebenen Oberflächen im geschlossenen Ventilzustand sehr effektiv die Abdichtung zwischen dem Kolben und der Einlassöffnung. Im geöffneten Ventilzustand ermöglicht diese ebene Oberfläche sehr effektiv eine spülende Kopplung zwischen der ersten Öffnung und der Einlassöffnung, so dass Saugverluste minimiert werden können.
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Die drückende Wirkung des Fixierrings, die den Kolben in Richtung der Einlassöffnung des Gehäuses drückt, kann auf mindestens zwei Arten realisiert werden. Die erste und die zweite im Folgenden beschriebene Ausführungsform können entweder unabhängig voneinander verwendet oder miteinander kombiniert werden.
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Eine erste Ausführungsform, die den abdichtenden Effekt erzielt, bezieht sich darauf, dass der vorragende Abschnitt als federartiger Finger ausgebildet ist, der den Kolben durch eine Federkraft gegen die Einlassöffnung drückt. Auf diese Weise kann ein gewöhnlicher Kolben verwendet werden, weil einfach die Federkraft des vorragenden Abschnitts den Kolben gegen die Einlassöffnung drückt, um den Abdichteffekt zu erzielen. Vorzugsweise ist der Federfinger als Blattfeder ausgebildet. Deratige Blattfedern sind billig und leicht zu greifen.
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Grundsätzlich kann es bevorzugt sein, wenn der Fixierring in der ersten Ausführungsform aus einem kostengünstigen Polymermaterial hergestellt ist. Um die Haltbarkeit des federartigen Fingers zu erhöhen, kann es jedoch auch bevorzugt sein, wenn der Fixierring in der ersten Ausführungsform aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl, besteht.
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Eine zweite Ausführungsform, die die drängende Wirkung erzielt, kann darauf gerichtet sein, dass der zweite Kolbenabschnitt neben dem sich axial erstreckenden (im Wesentlichen zylindrischen) Mantelabschnitt einen geneigten Abschnitt aufweist, der integral an einem Ende des sich axial erstreckenden (zylindrischen) Mantelabschnitts verbunden/geformt ist, wobei in dem geneigten Abschnitt ein Außendurchmesser/ Radius/ Ausdehnung des Kolbens allmählich/ kontinuierlich/ linear von dem sich axial erstreckenden Schalenabschnitt zunimmt, und wobei der vorragende Abschnitt des Fixierrings keilförmig ausgebildet ist und zumindest mit dem geneigten Abschnitt in den geschlossenen Ventilzustand zusammenwirkt, wodurch der geneigte Abschnitt in Richtung der Einlassöffnung des Gehäuses gedrückt wird. In dieser Ausführungsform berührt der vorragende Abschnitt des Fixierrings, der keilförmig ausgebildet ist, den geneigten Abschnitt und drückt somit den Kolben gegen die Einlassöffnung. Dadurch dichtet der Kolben die Einlassöffnung gegen unerwünschten (Rest-)Sog ab.
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Außerdem kann zwischen dem axial verlaufenden Mantelabschnitt und dem geneigten Abschnitt ein stumpfer Winkel (ein Winkel zwischen 90° und 180°) gebildet werden.
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Zusätzlich kann in der zweiten Ausführungsform der zweite Kolbenabschnitt einen radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt an einem (freien) Ende des zweiten Kolbenabschnitts aufweisen, während der geneigte Abschnitt zwischen dem sich axial erstreckenden Schalenabschnitt und dem radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt angeordnet ist, wobei im geneigten Abschnitt ein Außendurchmesser/ Radius/ Erstreckung des Kolbens allmählich/ kontinuierlich/ linear von dem sich axial erstreckenden Schalenabschnitt zu dem radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt zunimmt. Der hiermit vorgesehene Flanschabschnitt gewährleistet einen festen und sicheren Eingriff des keilförmigen vorragenden Abschnitts in den geneigten Abschnitt.
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Mit dieser zweiten Ausführungsform wird erreicht, dass der Drängeffekt sehr robust und unempfindlich gegenüber langer Lagerung ist.
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Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System, das das zuvor beschriebene Endoskop umfasst, wobei das System ferner eine Ansaugvorrichtung umfasst, die mit der Auslassöffnung verbunden werden kann.
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Das System kann ferner einen Monitor zur Anzeige eines Bildes umfassen, das von einem an der distalen Spitzeneinheit angeordneten Bildaufnahmemittel aufgenommen wurde.
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Figurenliste
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Die Offenbarung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Endoskops mit einem Ansaugventil;
- 2 ist ein Längsschnitt durch ein Ansaugventil in einem geschlossenen Ventilzustand;
- 3 ist eine Längsschnittansicht des Ansaugventils von 2 in einem offenen Ventilzustand;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses;
- 5 ist ein Längsschnitt durch das Gehäuse;
- 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Kolbeneinheit;
- 7 ist ein Längsschnitt durch ein Ansaugventil in einem geschlossenen Ventilzustand, der einen Leckagestrom anzeigt;
- 8 ist eine Längsschnittansicht des Ansaugventils von 7 in einem offenen Ventilzustand, der einen Saugstrom anzeigt;
- 9 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Buttons mit einem ersten Buttonabschnitt und einem zweiten Buttonabschnitt; und
- 10 ist eine Längsschnittansicht des Buttons von 9 mit dem ersten Buttonabschnitt und dem zweiten Buttonabschnitt.
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Die Figuren sind schematisch und dienen lediglich dem Verständnis der Offenbarung. Identische Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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In 1 ist ein Endoskop 1 dargestellt. Das Endoskop 1 ist vorzugsweise als Einwegendoskop ausgebildet und umfasst einen Griff 2, der dazu bestimmt ist, von einem Benutzer gehalten zu werden. Von dem Griff 2 erstreckt sich ein zumindest teilweise flexibler Endoskopschaft 3 zu einer distalen Spitzeneinheit 4, die dazu bestimmt ist, in eine Körperhöhle eines Patienten eingeführt zu werden. Der Endoskopschaft 3 ist (innen) mit einem Arbeitskanal versehen (in den Figuren nicht sichtbar).
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An der distalen Spitzeneinheit 4 sind Bildaufnahmemittel wie z. B. eine Miniaturvideokamera und Beleuchtungsmittel wie z. B. Leuchtdioden oder faseroptische Lichtleiter, die mit einer proximalen Lichtquelle verbunden sind, angeordnet/installiert, so dass die Körperhöhle des Patienten beleuchtet und inspiziert werden kann. Ein von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenes Bild kann auf einem Monitor M angezeigt werden. Der Monitor M ist separat vom Endoskop 1 vorgesehen und mit diesem verbunden. Ferner ist das Endoskop 1 mit einem internen Arbeitskanal versehen, der in dem Endoskopschaft 3 ausgebildet ist und der dazu dient, ein chirurgisches Instrument vom proximalen Endoskopgriff 2 in die Körperhöhle des Patienten zu führen. Der Benutzer kann somit endoskopische Untersuchungen in der Körperhöhle des Patienten durchführen.
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Am Griff 2 ist ein Ansaugventil 5 vorgesehen. Dabei wird das Ansaugventil 5 in den Griff 2 eingeführt. Das eine Ende eines Ansaugschlauches 6 ist mit dem Ansaugventil 5 verbunden. Das andere Ende des Ansaugschlauches 6 ist mit einer Ansaugvorrichtung 7 verbunden, die über das Ansaugventil 5 eine Saugwirkung auf den Arbeitskanal ausübt.
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2 zeigt eine Längsschnittansicht eines Ansaugventils 5 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Das Ansaugventil 5 umfasst ein Gehäuse 8 und eine Kolbeneinheit 9. In 2 ist die Kolbeneinheit 9 in einem Fall dargestellt, in dem sie im Gehäuse 8 untergebracht bzw. in dieses eingesetzt ist. Das Gehäuse 8 ist im Wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet, dessen Hohlraum einen inneren Führungskanal 10 definiert. Die Kolbeneinheit 9 wird in ein offenes (oberes) Ende des Gehäuses 8 eingesetzt. Eine äußere Mantelfläche des Gehäuses 8 ist durch einen ersten vorstehenden Rohrabschnitt unterbrochen, der relativ zu einer Längsachse des Gehäuses 8 abgewinkelt, insbesondere in einem stumpfen Winkel, ist. Der erste vorspringende Rohrabschnitt definiert die Einlassöffnung 11 des Gehäuses 8. Die äußere Mantelfläche des Gehäuses 8 ist ferner durch einen zweiten vorstehenden Rohrabschnitt unterbrochen, der gegenüber der Längsachse des Gehäuses 8 abgewinkelt ist, insbesondere in einem stumpfen Winkel. Der erste vorstehende Rohrabschnitt und der zweite vorstehende Rohrabschnitt liegen sich im Wesentlichen diametral gegenüber und der erste vorstehende Rohrabschnitt ist in Längsrichtung des Gehäuses 8 oberhalb des zweiten vorstehenden Rohrabschnitts angeordnet. Der zweite vorstehende Rohrabschnitt definiert die Auslassöffnung 12 des Gehäuses 8.
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Die im inneren Führungskanal 10 untergebrachte Kolbeneinheit 9 umfasst einen Kolben 13, einen Button 14, der am Kolben 13 befestigt ist, einen Fixierring 15, der unbeweglich/fest im Gehäuse 8 angeordnet ist, und eine Feder 16, die zwischen dem Button 14 und dem Fixierring 15 angeordnet ist. Obwohl die Feder 16 gemäß 2 zwischen dem Button 14 und dem Fixierring 15 angeordnet ist, kann die Feder 16 alternativ auch zwischen dem Kolben 13 und dem Fixierring 15 angeordnet sein und wirken. Mit anderen Worten ist es nur erforderlich, dass die Feder 16 zwischen der Baugruppe aus Kolben 13 und Button 14 und dem Fixierring 15 angeordnet ist und wirkt. Der innere Führungskanal 10 ist so gestaltet, dass er die Kolbeneinheit 9 aufnimmt, so dass der Kolben 13 innerhalb des inneren Führungskanals 10 beweglich/schiebbar ist.
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Der Kolben 13 umfasst einen zylindrisch geformten ersten (oberen) Kolbenabschnitt 13a und einen zweiten (unteren) Kolbenabschnitt 13b, die beide in einen zwischen dem ersten Kolbenabschnitt 13a und dem zweiten Kolbenabschnitt 13b angeordneten Übergangsbereich 13c übergehen. Der erste Kolbenabschnitt 13a, der zweite Kolbenabschnitt 13b und der Übergangsbereich 13c sind einstückig miteinander verbunden.
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Der Übergangsbereich 13c ist mit einem radial nach außen vorspringenden Randabschnitt versehen, der zwischen dem ersten Kolbenabschnitt 13a und dem zweiten Kolbenabschnitt 13b angeordnet ist. Der radial nach außen vorstehende Randabschnitt wird durch die Feder 16 im geschlossenen Ventilzustand gegen den Fixierring 15 gedrückt.
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Der zweite Kolbenabschnitt 13b ist mit einem Hohlraum versehen, der eine Mantelfläche des zweiten Kolbenabschnitts 13b unterbricht, die eine erste (seitliche) Öffnung 17 des Kolbens 13 definiert, und der eine freie Endfläche (Unterseite) des zweiten Kolbenabschnitts 13b unterbricht, die eine zweite (untere) Öffnung 18 des Kolbens 13 definiert. Der Hohlraum zwischen der ersten Öffnung 17 und der zweiten Öffnung 18 definiert einen Strömungskanal 19 des Kolbens 13, der einen Fluidstrom zwischen der ersten Öffnung 17 und der zweiten Öffnung 18 ermöglicht. Die zweite Öffnung 18 des Kolbens 13 steht in Fluidverbindung mit der Auslassöffnung 12 des Gehäuses 8.
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Der Fixierring 15 umfasst einen ringförmigen/ ringartigen/ kreisförmigen Abschnitt 20 (im Folgenden einfach „ringförmiger Abschnitt 20“ genannt), von dem ein vorragender Abschnitt 21 ausgeht. Der vorragende Abschnitt 21 berührt den zweiten Kolbenabschnitt 13b. Der ringförmige Abschnitt 20 umgibt/umschließt den ersten Kolbenabschnitt 13a. Der Kolben 13 ist relativ zum ringförmigen Abschnitt 20 des Fixierrings 15 beweglich. Wenn die Kolbeneinheit 9 im Gehäuse 8 untergebracht ist, ist der Fixierring 15 vorzugsweise im/am Gehäuse 8 befestigt.
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Der vorragende Abschnitt 21 des Fixierrings 15 ist in 2 als Federfinger ausgebildet und drückt den Kolben 13, insbesondere den zweiten Kolbenabschnitt 13b durch eine Federkraft in Richtung der Einlassöffnung 11. Dieser federartige Finger ist als Blattfeder ausgebildet. Insbesondere weist der vorragende Abschnitt 21 einen ersten (oberen) Abschnitt auf, der sich im Wesentlichen in axialer Richtung des Ansaugventils (entlang des Kolbens 13) erstreckt, und einen zweiten (unteren) Abschnitt, der gegenüber dem ersten (oberen) Abschnitt in Richtung des Kolbens 13 (in Richtung des zweiten Kolbenabschnitts 13b) geneigt ist und mit einem freien Ende des vorragenden Abschnitts 21 auf den Kolben 13 drückt.
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Der Button 14 umschließt und bedeckt das offene Ende des Gehäuses 8. Zu diesem Zweck ist der Button 14 wie ein Hohlzylinder geformt. Der Button 14 hat einen runden Buttonabdeckabschnitt 22 und einen vom Buttonabdeckabschnitt 22 ausgehenden zylindrischen Buttonmantelabschnitt 23. Der Button 14 ist an einem freien Ende, das dem Buttonabdeckabschnitt 22 gegenüberliegt, offen. Daher definiert der Button 14 einen inneren Buttonhohlraum, der so gestaltet ist, dass er das Gehäuse 8 aufnehmen kann. Der Button 14 und das Gehäuse 8 sind durch einen Schnappverschluss miteinander verbindbar. Zu diesem Zweck ist das offene Ende des Buttons 14 mit einem nach innen gerichteten ersten Schnapprand 24 und das (obere) Ende des Gehäuses 8, das mit dem Button 14 in Kontakt gebracht werden kann, mit einem nach außen gerichteten zweiten Schnapprand 25 versehen. Wenn die Kolbeneinheit 9 mit dem Gehäuse 8 verbunden ist, wirken der erste und der zweite Schnapprand 24, 25 so zusammen, dass sie eine Längsbewegung des Kolbens 13 (Einheit) relativ zum Gehäuse 8 begrenzen.
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In seiner Mitte ist der Buttonabdeckabschnitt 22 mit einem runden Loch 26 versehen, das so groß ist, dass es das freie (obere) Ende des ersten Kolbenabschnitts 13a aufnehmen kann. Auf diese Weise ist der Button 14 so am Kolben 13 fixierbar, dass der Kolben 13 zusammen mit dem Button 14 beweglich ist.
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Die Feder 16 ist zwischen dem ringförmigen Abschnitt 20 des Fixierrings 15 und dem Button 14 eingefügt. In 2 berührt ein Ende der Feder 16 den ringförmigen Abschnitt 20 und das andere Ende der Feder 16 berührt eine Innenfläche des Buttonabdeckabschnitts 22. Die elastische Kraft der Feder 16 ist mindestens so groß, dass der Kolben 13 in einer solchen Position relativ zum Gehäuse 8 gehalten wird, dass eine Buttonmantelfläche des zweiten Kolbenabschnitts 13b die Einlassöffnung 11 des Gehäuses 8 im geschlossenen Ventilzustand abdeckt/abdichtet, wie in 2 zu sehen ist. 2 zeigt also einen geschlossenen Ventilzustand, in dem der Kolben 13 die Einlassöffnung 11 gegen einen Fluidstrom durch das Ansaugventil 5 abdichtet.
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In 2 zeigt der Pfeil A einen Restsog an, der über die Einlassöffnung in den geschlossenen Ventilzustand in das Ansaugventil eintritt. Dieser Restsog tritt auf, wenn die Ansaugvorrichtung im geschlossenen Ventilzustand läuft und die Einlassöffnung nicht vollständig durch den zweiten Kolbenabschnitt 13b abgedichtet ist. Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, den Restsog so weit wie möglich zu reduzieren oder gar zu eliminieren.
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3 zeigt eine Längsschnittansicht des Ansaugventils 5 aus 2 im offenen Ventilzustand. In diesem Fall steht die Einlassöffnung 11 in direktem Kontakt mit der ersten Öffnung 17, so dass ein Fluidstrom, angedeutet durch einen Pfeil B, von der Einlassöffnung 11 durch den Strömungskanal 19 des Kolbens 13 und zur Auslassöffnung 12 möglich ist. Somit kann im offenen Ventilzustand Flüssigkeit, wie Luft, Wasser oder Schleim, aus der Körperhöhle des Patienten durch die Ansaugvorrichtung 7 aus dem Arbeitskanal abgesaugt/abgezogen werden. Dies verbessert die Sicht und damit die Arbeitsgenauigkeit eines Anwenders des Endoskops.
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Vorteilhafterweise haben die Einlassöffnung 11 und die erste Öffnung 17 den gleichen Durchmesser (zumindest dort, wo die Einlassöffnung 11 und die erste Öffnung 17 in bündigem Kontakt sind), um Flüssigkeitsverluste im offenen Ventilzustand zu verhindern.
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Das Ansaugventil 5 kann auf folgende Weise vom geschlossenen Ventilzustand in den offenen Ventilzustand überführt werden:
- Zunächst kann ein Benutzer, bezeichnet mit U, den Button 14 manuell (mit dem Finger) gegen das Gehäuse 8 drücken (Druckkraft in Längsrichtung des Ansaugventils 5). Die Druckkraft des Benutzers U muss mindestens so groß sein, dass die elastische Kraft der Feder 16 überwunden wird, um die Feder 16 zusammenzudrücken. Damit einhergehend bewegt sich der Button 14 zusammen mit dem Kolben 13 (nach unten). Auf diese Weise wird der Kolben 13 innerhalb des inneren Führungskanals 10 des Gehäuses 8 nach unten bewegt/geschoben, bis der nach außen vorstehende Randabschnitt im Übergangsbereich 13c des Kolbens 13 auf einen innerhalb des Gehäuses 8/des inneren Führungskanals 10 vorgesehenen Anschlag trifft. In diesem offenen Ventilzustand stehen die erste Öffnung 17 und die Einlassöffnung 11 in bündigem Kontakt zueinander. Außerdem berührt ein Dichtelement 27, das an einer Innenseite des Buttonabdeckungsabschnitts 22 vorgesehen ist, das (obere) freie Ende des Gehäuses 8. Im offenen Ventilzustand dichtet das Dichtelement 27 das Ansaugventil 5 gegen das Ansaugen von Luft aus der Umgebung ab. Das Dichtelement 27 ist ein separates Teil, das an der Innenseite des Buttonabdeckabschnitts 22 befestigt, z. B. aufgeklebt werden kann.
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Wenn das Ansaugventil 5 wieder aus dem offenen Ventilzustand in den geschlossenen Ventilzustand überführt werden soll, muss der Benutzer U lediglich aufhören, auf den Button 14 zu drücken (z. B. durch einfaches Loslassen des Fingers). In diesem Fall entspannt sich die Feder 16 und ihre elastische Kraft bewegt den Button 14 und den Kolben 13 in einer Richtung weg vom Gehäuse 8 (nach außen) zurück in den geschlossenen Ventilzustand.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses 8. Hier ist die genaue Form des Gehäuses 8 im Detail zu erkennen. Das Gehäuse 8 ist im Wesentlichen wie ein Hohlzylinder geformt. Das (obere) Ende des Gehäuses 8, das mit dem Button 14 in Kontakt gebracht werden kann, ist offen und rund/kreisförmig und definiert den zweiten Schnapprand 25. Das Gehäuse 8 hat insgesamt drei Öffnungen. Neben der Öffnung am oberen Ende sind die Einlassöffnung 11 und die Auslassöffnung 12 vorgesehen. Sowohl die Einlassöffnung 11 als auch die Auslassöffnung 12 sind als vorstehende Rohrabschnitte ausgebildet.
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5 ist eine Längsschnittansicht des Gehäuses 8. Hier ist die Ausbildung des inneren Führungskanals 10 im Detail zu sehen. Der innere Führungskanal 10 ist mit mindestens einer Nut 28 versehen, die sich in einer Längsrichtung des Gehäuses 8 entlang seiner Innenfläche erstreckt. Die mindestens eine Nut 28 wird durch benachbarte vorstehende Führungsabschnitte 29 gebildet, die von einer Innenwand des Gehäuses 8 nach innen vorstehen. Die Nut 28 ermöglicht einen Leckagestrom durch das Ansaugventil 5, insbesondere durch den inneren Führungskanal 10 und den Strömungskanal 19, im geschlossenen Ventilzustand.
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6 ist eine perspektivische Ansicht der Kolbeneinheit 9. Es ist zu erkennen, dass der zweite Kolbenabschnitt 13b des Kolbens 13 ein Zylinder ist, dessen Mantelfläche durch eine ebene Oberfläche 30 unterbrochen ist, die sich in Längsrichtung des Kolbens 13 erstreckt. Die ebene Oberfläche 30 ist so ausgebildet, dass sie an der Einlassöffnung 11 des Gehäuses 8 anliegt und mit der ersten Öffnung 17 versehen ist, die im offenen Ventilzustand bündig mit der Einlassöffnung 11 ist. Vorzugsweise ist die innere Führungsfläche 10 (die innere Mantelfläche des Gehäuses 8) an einer Stelle/ in einem Bereich um/ neben der Einlassöffnung 11 mit einer entsprechend ebenen Fläche versehen.
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Ferner ist aus 6 ersichtlich, dass die äußere Mantelfläche des ringförmigen Abschnitts 20 des Fixierrings 15 nicht durchgehend ist, sondern durch eine Vielzahl von (äquidistant beabstandeten) Aussparungen unterbrochen ist. Diese Aussparungen sind so gestaltet, dass sie die vorstehenden Führungsabschnitte 29 des inneren Führungskanals 10 aufnehmen können. Die vorstehenden Führungsabschnitte 29 passen in die Aussparungen des ringförmigen Abschnitts 20, so dass der Fixierring 15 an dem Gehäuse 8 befestigt werden kann.
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Weiterhin ist aus 6 ersichtlich, dass der zylindrische Buttonmantelabschnitt 23 mit mindestens einer, hier mit einer Vielzahl von (in Umfangsrichtung äquidistant angeordneten) Leckageschlitzen 31 versehen ist, die sich vom offenen Ende des Buttons 14 aus in Längsrichtung erstrecken. Die Leckageschlitze 31 haben eine längliche Langlochform und ermöglichen das Ansaugen von Luft aus der Umgebung in das Ansaugventil 5 im geschlossenen Ventilzustand. Wenn die Ansaugvorrichtung 7 im geschlossenen Ventilzustand läuft, ist ein Leckagestrom von Luft durch den inneren Führungskanal 10 und durch den Strömungskanal 19 grundsätzlich erwünscht. Dies hat den Zweck, einen Aufbau eines Unterdrucks im geschlossenen Ventilzustand zu vermeiden, der zu einem unerwünscht schnellen Anstieg des Saugstroms führen würde, wenn das Ansaugventil 5 vom geschlossenen Ventilzustand in den offenen Ventilzustand überführt wird. Ein rascher Anstieg des Saugstroms könnte zu Gewebeschäden in der Körperhöhle des Patienten führen. Typischerweise ist ein langsamer Anstieg des Saugstroms erwünscht, wenn die Ansaugvorrichtung 5 in den offenen Ventilzustand überführt wird. Mit dem über die Leckageschlitze 31 in das Ansaugventil 5 eintretenden Leckagestrom nähert sich der Druck im Ansaugventil 5 dem Atmosphärendruck an, so dass der (Rest-)Sog im geschlossenen Ventilzustand reduziert werden kann.
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7 ist eine Längsschnittansicht eines Ansaugventils 5 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform im geschlossenen Ventilzustand. In 7 ist ein über die Leckageschlitze 31 in den Button 14 eintretender Leckagestrom mit dem Pfeil C angedeutet. Dabei ist zu erkennen, dass der Leckagestrom zunächst entlang der Nut 28 des inneren Führungskanals 10 fließt und dann über die erste Öffnung 17 in den Strömungskanal 19 des Kolbens 13 eintritt. Der Leckagestrom verlässt den Kolben 13 über die zweite Öffnung 18 und verlässt dann das Ansaugventil 5 über die Auslassöffnung 12.
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Wie bereits oben beschrieben, dichtet im geschlossenen Ventilzustand der Kolben 13, insbesondere die ebene Oberfläche 30 des Kolbens 13, die die entsprechend ebene Fläche des inneren Führungskanals 10 berührt, die Einlassöffnung 11 ab. Es ist ein Ziel dieser Offenbarung, dass der über die Einlassöffnung 11 in das Ansaugventil 5 eintretende Restsog im geschlossenen Ventilzustand reduziert oder gar eliminiert wird. Zu diesem Zweck ist eine wirksame Abdichtung zwischen (der ebenen Oberfläche 30 des) Kolbens 13 und der Einlassöffnung 11 erforderlich. Vor diesem Hintergrund ist in dieser Offenbarung der Fixierring 15 so ausgebildet, dass er den Kolben 13 gegen die Einlassöffnung 11 drückt. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der der Fixierring 15 eine drückende Wirkung auf den Kolben 13 ausüben kann.
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7 zeigt einen Kolben 13 des Ansaugventils 5, wobei der zweite Kolbenabschnitt 13b einen sich axial erstreckenden Mantelabschnitt 32 (nachfolgend einfach „Mantelabschnitt“ genannt) und einen geneigten Abschnitt 33 aufweist, der integral mit einem Ende des Mantelabschnitts 32 verbunden/geformt ist. Der geneigte Abschnitt 33 befindet sich in einer solchen Position, dass der vorragende Abschnitt 21 des Fixierrings 15 diesen geneigten Abschnitt 33 berühren kann, um eine Druckkraft auf den Kolben 13 in Richtung der Einlassöffnung 11 auszuüben. Im geneigten Abschnitt 33 vergrößert sich ein Außendurchmesser des Kolbens 13 allmählich/kontinuierlich/linear (ausgehend) vom Mantelabschnitt 32. Der vorragende Abschnitt 21 des Fixierrings 15 ist keilförmig ausgebildet und greift zumindest mit dem geneigten Abschnitt 33 in den geschlossenen Ventilzustand ein, wodurch der geneigte Abschnitt 33 in Richtung der Einlassöffnung 11 des Gehäuses 8 gedrückt wird.
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In diesem Fall ist der zweite Kolbenabschnitt 13b nicht nur mit einem geneigten Abschnitt 33 versehen, um die Druckwirkung zu ermöglichen, sondern das Ende des zweiten Kolbenabschnitts 13b ist darüber hinaus mit einem radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt 34 (im Folgenden einfach „Flanschabschnitt“ genannt) versehen. Der geneigte Abschnitt 33 ist zwischen dem Mantelabschnitt 32 und dem Flanschabschnitt 34 angeordnet. Der geneigte Abschnitt 33 und der Flanschabschnitt 34 bilden zusammen einen Halteabschnitt. Dieser Halteabschnitt kann in den keilförmigen vorragender Abschnitt 21 des Fixierrings 15 eingreifen. Der Flanschabschnitt 34 kann den keilförmig vorragenden Abschnitt 21 des Fixierrings 15 aufnehmen. Im geschlossenen Ventilzustand berührt der keilförmige vorragende Abschnitt 21 den geneigten Abschnitt 33 und kann vom Flanschabschnitt 34 gehalten werden. Da sich der geneigte Abschnitt 33 vom Mantelabschnitt 32 ausgehend nach außen erstreckt, übt der keilförmige vorragende Abschnitt 21 des Fixierrings 15 im geschlossenen Ventilzustand eine zur Einlassöffnung 11 gerichtete Druckkraft auf den geneigten Abschnitt 33 aus. Somit wird der Kolben 13 durch den keilförmigen vorragenden Abschnitt 21 des Fixierrings 15 gegen die Einlassöffnung 11 gedrückt und dichtet somit die Einlassöffnung 11 wirksam gegen einen unerwünschten Restsog ab. So strömt im geschlossenen Ventilzustand nur ein über die Leckageschlitze 31 eintretender gewünschter Leckagestrom C durch das Ansaugventil 5.
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Wie bereits oben beschrieben, sind mindestens zwei Ausführungsformen denkbar, um eine drückende Wirkung des Fixierrings 15 auf den Kolben 13 in Richtung der Einlassöffnung 11 zu ermöglichen. Die erste Ausführungsform besteht darin, dass der vorragende Abschnitt 21 des Fixierrings 15 als federartiger Finger ausgebildet ist, der den Kolben 13 durch eine Federkraft in Richtung der Einlassöffnung drückt, wie in 2 und 3 zu sehen ist.
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Darüber hinaus ist in der in 7 (wie auch in 8) gezeigten Ausführungsform ein spezieller Befestigungsmechanismus zwischen dem Button 14 und dem Kolben 13 sichtbar. Hier weist der Button 14 eine erste Halteanordnung 35 auf, die einen nach innen vorragenden Abschnitt umfasst, wobei der nach innen vorragende Abschnitt nach innen aus dem Buttonabdeckabschnitt 22 herausragt und so konfiguriert ist, dass er auf dem Kolben 13 einrastet. Der erste Kolbenabschnitt 13a ist mit einer zweiten Halteanordnung 36 versehen. Die zweite Halteanordnung 36 des Kolbens 13 ist so konfiguriert, dass sie komplementär zur ersten Halteanordnung 35 des Buttons 14 ist und mit dieser in Eingriff gebracht werden kann. Das Zusammenwirken der ersten und zweiten Halteanordnungen 35, 36 ermöglicht eine Rastanordnung zwischen dem Button 14 und dem Kolben 13.
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8 ist eine Längsschnittansicht des Ansaugventils 5 aus 7 im offenen Ventilzustand. Hier ist aufgrund des offenen Ventilzustands eine Flüssigkeits-/Saugströmung, angedeutet durch Pfeil B, zwischen der Einlassöffnung 11 und der Auslassöffnung 12 möglich. Im Vergleich zu 7 wurde der Button 14 so in Richtung des Gehäuses 8 geschoben, dass sich der Kolben 13 in einer solchen Höhe befindet, dass seine erste Öffnung 17 in bündigem Kontakt mit der Einlassöffnung 11 des Gehäuses 8 steht. Ferner ist zu erkennen, dass der Fixierring 15 im offenen Ventilzustand die gleiche Position einnimmt wie im geschlossenen Ventilzustand, da (der ringförmige Abschnitt 20 des) Fixierrings 15 am Gehäuse 8 befestigt ist. Daher ist im offenen Ventilzustand der keilförmige, vorragende Abschnitt 21 des Fixierrings 15 nicht in Kontakt mit dem geneigten Abschnitt 33 des Kolbens 13 und drängt somit den Kolben 13 nicht in Richtung der Einlassöffnung 11.
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In der in 7 und 8 dargestellten zweiten Ausführungsform ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Buttons 14 realisiert. Es versteht sich jedoch, dass diese besonders bevorzugte Ausführungsform des Buttons auch für die in 2 und 3 gezeigte erste Ausführungsform verwendet werden kann. Mit anderen Worten kann die Konfiguration des Buttons 14 in der in 7 und 8 dargestellten zweiten Ausführungsform auch für die in 2 und 3 dargestellte erste Ausführungsform verwendet werden.
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Wie bereits oben erörtert, ist bei der in 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform ein separates Dichtelement 27 an der Innenseite des Buttonabdeckabschnitts 22 angebracht. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Button 14 jedoch einstückig mit einer Abdichtung versehen sein. Insbesondere kann der Button 14 ein einteiliges oder integrales Teil sein, das einen integrierten Dichtabschnitt 37 aufweist, der das separate Dichtelement 27 ersetzt. Wie insbesondere in 8 zu sehen ist, berührt der integrierte Dichtabschnitt 37 das (obere freie Ende des) Gehäuses 8 und bildet eine Abdichtung zwischen dem Button 14 und dem Gehäuse 8 im offenen Ventilzustand. Der integrierte Dichtabschnitt 37 dichtet das Ansaugventil 5 im offenen Ventilzustand gegen unerwünschtes Ansaugen von Luft aus der Umgebung ab.
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9 ist eine perspektivische Ansicht des Buttons 14 gemäß der besonders bevorzugten Ausführungsform. Wie zu erkennen ist, umfasst der Button 14 einen ersten Buttonabschnitt 38 und einen zweiten Buttonabschnitt 39. Vorzugsweise ist der erste Buttonabschnitt 38 aus einem ersten Material und der zweite Buttonabschnitt 39 aus einem zweiten Material hergestellt. Das erste Material kann einen höheren Elastizitätsmodul als das zweite Material haben (das erste Material ist steifer als das zweite Material).
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Der zweite Buttonabschnitt 39 (aus dem zweiten Material) umfasst den integrierten Dichtabschnitt 37, einen inneren kreisförmigen Abschnitt 40 und einen länglichen Abschnitt 41. Der innere kreisförmige Abschnitt 40 ist in seiner Mitte mit dem runden Loch 26 versehen. Der längliche Abschnitt 41 erstreckt sich von dem inneren kreisförmigen Abschnitt 40 radial nach außen. Der erste Buttonabschnitt 38 ist optisch von dem zweiten Buttonabschnitt 39 zu unterscheiden. Vorzugsweise hat der zweite Buttonabschnitt 39 eine andere Farbe als der erste Buttonabschnitt 38, insbesondere ist der zweite Buttonabschnitt 39 rot, da diese Farbe einem Benutzer anzeigt, dass dieses Ventil zur Steuerung der Absaugung des Endoskops verwendet wird, während der erste Buttonabschnitt 38 eine andere Farbe als rot hat. Wenn der integrierte Dichtabschnitt 37 integral mit dem Button 14 vorgesehen ist, ist für ein solches Ansaugventil 5 keine zusätzliche und/oder separate Abdichtung erforderlich. Dadurch kann die Montage eines solchen Ansaugventils 5 vereinfacht werden.
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In 9 ist zu erkennen, dass der Buttonabdeckabschnitt 22 den inneren kreisförmigen Abschnitt 40 aus dem zweiten Material und einen äußeren kreisförmigen Abschnitt 42 aus dem ersten Material umfasst. Außerdem umfasst der Buttonabdeckabschnitt 22 den länglichen Abschnitt 41. Der innere kreisförmige Abschnitt 40 ist in der Mitte des Buttonabdeckabschnitts 22 angeordnet und wird von dem äußeren kreisförmigen Abschnitt 42 aus dem ersten Material umschlossen.
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In 9 ist auch ein einzelner länglicher Abschnitt 41 zu sehen. Der längliche Abschnitt 41 ist ein Abschnitt, der sich von dem inneren kreisförmigen Abschnitt 40 in radialer Richtung des Buttons 14 zu einer Außenkante des Buttons 14 erstreckt, an der der Buttonabdeckabschnitt 22 in den äußeren zylindrischen Buttonmantelabschnitt 23 übergeht. Der längliche Abschnitt 41 kann als Markierung/visuelle Markierung verwendet werden, um einem Benutzer die korrekte Ausrichtung des Buttons 14 relativ zum Gehäuse 8 oder relativ zum Kolben 13 zu zeigen, wenn die Kolbeneinheit 9 am Gehäuse 8 oder der Button 14 am Kolben 13 befestigt wird. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse 8 oder der Kolben 13 eine entsprechende Markierung aufweisen, die in den Abbildungen nicht dargestellt ist. Auf diese Weise zeigt der Button 14 einem Monteur/Benutzer die richtige Ausrichtung des Buttons 14 an.
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Durch den integrierten Dichtabschnitt 37 im Button 14 wird der Montagevorgang erleichtert, da weniger Bauteile gehandhabt werden müssen. Durch eine optische Markierung auf der Außenfläche des Buttons 14 wird der Zusammenbau erleichtert, da der Monteur die richtige Ausrichtung des Buttons 14 für den Zusammenbau mit den übrigen Bauteilen des Ventils leicht erkennen kann. Durch eine farbige Außenfläche wird die Verwendung des Buttons 14 verbessert, da der Benutzer die Funktion des (Ansaug-)Ventils leicht erkennen kann, da die rote Farbe üblicherweise zur Kennzeichnung einer Ansaugfunktion verwendet wird.
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In 10 ist eine Längsschnittansicht des Buttons 14 gemäß der besonderen Ausführungsform zu sehen. Hier ist der zweite Buttonabschnitt 39 vollständig sichtbar. Es ist zu verstehen, dass, obwohl verschiedene Schraffuren für verschiedene Abschnitte (innerer kreisförmiger Abschnitt 40, länglicher Abschnitt 41, Dichtabschnitt 37) des zweiten Buttonabschnitts 39 und für verschiedene Abschnitte des ersten Buttonabschnitts 38 in 10 verwendet werden, der zweite Buttonabschnitt 39 ein integraler, einteiliger Abschnitt und der gesamte Button ein integrales, einteiliges und mehrteiliges Teil ist. Der integrierte Dichtabschnitt 37 ist innerhalb des Buttons 14 (auf einer Innenseite) angeordnet und hat einen L-förmigen Querschnitt, wobei sich ein erster Schenkel des L in einer radialen Richtung des Buttons 14 und ein zweiter Schenkel des L in einer Längsrichtung des Buttons 14 erstreckt. Ein Ende des zweiten Schenkels bildet eine abdichtende Fläche und steht im offenen Ventilzustand in Kontakt mit dem Gehäuse 8 (insbesondere mit dem ringförmigen oberen Rand des Gehäuses 8). Auf diese Weise dichtet der integrierte Dichtabschnitt 37 das Ansaugventil 5 gegen unerwünschtes Ansaugen von Luft aus der Umgebung im offenen Ventilzustand ab.
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Ferner ist in 10 zu erkennen, dass sich gemäß der besonderen Ausführungsform des Buttons 14 die erste Halteanordnung 35 von einer Innenfläche des inneren kreisförmigen Abschnitts 40 zum Gehäuse 8 hin erstreckt. Die erste Halteanordnung 35 kann aus dem ersten Material hergestellt sein.
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Das erste und das zweite Material des Buttons 14 sind vorzugsweise ein erstes und ein zweites (Polymer-)Material. Das erste Material kann ein starres Polymer sein, z. B. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polycarbonat (PC), das für den ersten Buttonabschnitt 38 verwendet wird. Das zweite Material kann ein flexibles Polymer sein, das eine Abdichtung bilden kann, wie thermoplastisches Polyurethan (TPU) oder Silikon, das für den zweiten Buttonabschnitt 39 verwendet wird. Der Button 14 kann in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5871441 A [0006, 0007]
- DE 19610312 A1 [0007]
- EP 2645921 B1 [0010]