DE19816398B4 - Zwei-Wege-Ventil, insbesondere für die Medizintechnik - Google Patents

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Abstract

Zwei-Wege-Ventil, bestehend aus einem Eingangsgehäuse (1) mit einem Ventilsitz (7, 9), einem Ventilkörper (2) und einem an dem Ventilausgang anschließenden ersten Ausgangsgehäuse (4) und einem zweiten Ausgangsgehäuse (5), wobei der Ventilkörper (2) als Rückschlagventil (6) zusammen mit dem Eingangsgehäuse (1) und einem ersten Ventilsitz (7) wirkend und unmittelbar anschließend als Überdruckventil (8) zusammen mit einem zweiten Ventilsitz (9) des ersten Ausgangsgehäuses (4) oder des zweiten Ausgangsgehäuses (5) wirkend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) am flachen, ersten Ventilsitz (7), eine begrenzt schwenkbare Klappe (12) aufweist, die am Umfang (13) des Ventilsitz-Innenraums (13a) teilweise freigeschnitten ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Zwei-Wege-Ventil, bestehend aus einem Eingangsgehäuse mit einem Ventilsitz einem Ventilkörper und einem an dem Ventilausgang anschließenden ersten Ausgangsgehäuse und einem zweiten Ausgangsgehäuse, wobei der Ventilkörper als Rückschlagventil zusammen mit dem Eingangsgehäuse und einem ersten Ventilsitz wirkend und unmittelbar anschließend als Überdruckventil zusammen mit einem zweiten Ventilsitz des ersten Ausgangsgehäuses oder des zweiten Ausgangsgehäuses wirkend ausgebildet ist.
  • Derartige Ventile werden in Millionen Stück benötigt, so daß deren Aufbau, deren Ausführung und deren Herstellkosten neben den Funktionsmerkmalen eine große Bedeutung zukommt. Ein solches Ventil für die Medizintechnik ist bekannt ( US 4,246,932 ). Ein Eingangsgehäuse bildet einen ersten Ventilsitz für einen ersten Ventilkörper, und an das Eingangsgehäuse sind mit senkrechtem Verlauf ein erstes Ausgangsgehäuse und ein zweites Ausgangsgehäuse angeschlossen. Das zweite Ausgangsgehäuse weist einen zweiten Ventilsitz mit einem zweiten Ventilkörper auf. Beim Ansaugen von Flüssigkeit öffnet der erste Ventilkörper und der zweite schließt. Beim Strömungsumkehr öffnet hingegen der zweite Ventilkörper und der erste Ventilköper schließt. Die Nebeneinanderanordnung des ersten und des zweiten Ventilsitzes verlängert die Baulänge des Ventils erheblich und die Montage erfordert einen höheren wirtschaftlichen Aufwand. Für Funktion, Herstellung und Montage besteht die Forderung, mit möglichst wenig Teilen auszukommen.
  • Aus der DE 1 600 930 A1 ist ein Zweiwegeventil für Gase und Flüssigkeiten bekannt, welches aus einem zweiteiligen Gehäuse besteht, mit einer zentralen Öffnung im Oberteil und einer zweiten zentralen Öffnung im Unterteil und einem elastischen Ventilteller mit hochgezogenem Rand, welcher in dem Gehäuse gelagert ist, sodass der Ventilteller in Ruhrstellung mit seiner Innenfläche die erste in das Balginnere führende Öffnung und mit seinem Boden die zweite in die Außenluft führende Öffnung verschließt. Der Ventilteller ist mit einem zentralen Dorn aus einem elastischen Material mit verdickten Ende ausgerüstet, der nach Art eines Schnappverschlusses in eine passende Bohrung in der Mitte eines die Öffnungen durchgreifendes Steges eingreift.
  • Aus dem US-Patent 4, 397,335 ist die Verwendung von Luer-Lock- Verschraubungen bekannt und aus der DE 1 616 422 A1 ist ebenso ein Ventil für Wiederbelebungsapparate bekannt, dessen Innenraum durch eine an ihrem Rand eingespannte Membran aus biegsamen Material unterteilt ist, wobei auf einer Seite der Membran eine erste Öffnung und auf der anderen Seite eine zweite Öffnung zum Beatmen vorgesehen ist. Der Rand der zweiten Öffnung befindet sich in einer umlaufenden Ringschulter, in der sich die ins Freie führende Öffnungen befindet und an der die Membran zur Anlage gelangt, wenn der Druck von der Seite der ersten Öffnung her auftritt.
  • Aus der DD 267 666 A1 ist ein Ventil mit einer Rückschlagklappe bekannt, die entweder einen ersten oder zweiten Kanal verschließt.
  • Aus der DE 1 902 917 A1 ist ferner eine verschwenkbare Klappe für ein Ventil bekannt, ohne dass dieses im Gehäuse mit dem Ventilsitz zusammen wirkt. Sämtliche der vorgenannten aufgezeigten Lösungen betreffen einzelne Details oder besitzen einen relativ komplizierten Aufbau, der eine wirtschaftliche Montage zum Teil nicht ermöglicht und auch zu einem frühzeitigen Verschleiß des Ventils führen kann.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Zwei-Wege-System das Ventil so kompakt wie möglich unter Verwendung einer geringen Anzahl von Teilen und bei wirtschaftlicher Montage zu konzipieren.
  • Die gestellt Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Dadurch kann das Ventil kleiner und kompakter gebaut werden. Es wird weniger Werkstoff-Volumen für den Ventilkörper benötigt und die Montage wird erheblich einfacher gestaltet.
  • Eine Kombination des Rückschlagventils mit einem Überdruckventil kann derart grundlegend gestaltet werden, daß der flache Ventilsitz des Rückschlagventils im Eingangsgehäuse mit einem flachen Ventilkörper und an diesen anliegend, mehrere einen Strömungskanal-Abschluß durchdringende, profilförmige Strömungskanäle ausgebildet sind und daß der Ventilkörper am flachen, ersten Ventilsitz eine begrenzt schwenkbare Klappe bildend, am Umfang des Ventilsitz-Innenraums teilweise freigeschnitten ist.
  • Ein erforderlicher Schwenkwinkel bei entsprechender Rückstellkraft wird nach einer anderen Ausgestaltung dadurch erzielt, daß die begrenzt schwenkbare Klappe des Ventilkörpers durch einen Freischnitt von ca. 290° am Umfang gebildet ist.
  • Die Anzahl der Teile wird außerdem dadurch verringert, daß das erste Ausgangsgehäuse und das zweite Ausgangsgehäuse einstückig aus plastifizierbarem Kunststoff hergestellt wird.
  • Dabei verringert sich die Teilezahl noch weiter dadurch, daß der Ventilkörper als Rückschlagventil und als Überdruckventil aus einem einstückigen Ventilkörper-Teil hergestellt ist.
  • Das mit einem kleinen Volumen zu bauende Ventil ist ferner dahingehend ausgestaltet, daß der das Überdruckventil bildende Abschnitt des Ventilkörpers aus einem außen flachen Ringflansch besteht, der mit dem zweiten Ventilsitz des ersten Ausgangsgehäuses zusammenwirkt.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, daß der das Überdruckventil bildende, mit dem zweiten Ventilsitz zusammenwirkende flache Ringflansch unter Vorspannung montiert ist.
  • Eine weitere Reduzierung der Baugröße ist dadurch möglich, daß das Überdruckventil am ersten Ausgangsgehäuse durch den zweiten Ventilsitz gebildet ist, der zentrisch an den Ventilausgang des ersten Ausgangsgehäuses und konzentrisch durch einen Ringkanal an den Ventilausgang des zweiten Ausgangsgehäuses angeschlossen ist.
  • Die Handhabung des Ventils wird ferner dadurch unterstützt, daß das zweite Ausgangsgehäuse außen als Handgriff und innen als Luer-Lock-Anschluß ausgebildet ist.
  • Demgegenüber ist vorgesehen, daß der Schaft des Eingangsgehäuses und der Schaft des ersten Ausgangsgehäuses jeweils als Schlauchanschluß ausgebildet ist.
    •
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.
  • Es zeigen:
  • 1 einen axialen Längsschnitt durch das fertig montierte Ventil,
  • 2 die zu 1 gehörende Draufsicht,
  • 3 eine Ansicht des Ventils von unten und
  • 4 eine Ansicht von rechts (bezogen auf die 1 und 2) gegen den Handgriff.
  • Gemäß 1 weist das Zwei-Wege-Ventil ein Eingangsgehäuse 1 mit einem Ventilsitz 1a auf. Ein Ventilkörper 2 ist zwischen den Ventilausgängen 3 in einem ersten Ausgangsgehäuse 4 und einem zweiten Ausgangsgehäuse 5 angeordnet.
  • Am Ventilsitz 1a ist das Ventil 2 zunächst als Rückschlagventil 6 mit einem ersten Ventilsitz 7 und unmittelbar anschließend als Überdruckventil 8 zusammen mit einem zweiten Ventilsitz 9 des ersten Ausgangsgehäuses 4 bzw. des zweiten Ausgangsgehäuses 5 ausgebildet.
  • Das erste Ausgangsgehäuse 4 und das zweite Ausgangsgehäuse 5 sind einstückig aus plastifizierbarem Kunststoff hergestellt.
  • Das Ventil besteht praktisch aus drei Teilen: Aus dem Eingangsgehäuse 1, dem ersten und dem zweiten Ausgangsgehäuse 4, 5 und dem Ventilkörper 2.
  • Der erste Ventilsitz 7 des Rückschlagventils 2 ist flach im Eingangsgehäuse 1 geformt und arbeitet mit einem ebenso flachen Ventilkörper 2 zusammen und an diesen anliegend sind mehrere, einen Strömungskanal-Abschluß 10 durchdringende, profilförmige Strömungskanäle 11 ausgebildet (2). Der Ventilkörper 2 ist am flachen, ersten Ventilsitz 7 als eine begrenzt schwenkbare Klappe 12 geformt, die an ihrem Umfang 13 des Ventilsitz-Innenraums 13a teilweise freigeschnitten ist, um die Öffnungs- oder Schließbewegungen auszuführen. Die Klappe 12 ist hierbei günstig begrenzt schwenkbar gemacht und durch einen Freischnitt 14 zwischen 250° und 320°, z.B. 290° schwenkbar gestaltet. Als brauchbar hat sich hierfür ein Kunststoff aus Polymer-Folien, die tiefziehbar sind, bewährt (z.B. PA, PC, PU, PVC, PET, PEN,PS, PMMA, PP,PE), Flüssig-Silikon oder EPDM-Gummi. Insbesondere Flüssig-Silikon kommt für die Anwendung bei einem abgesetzten Ringsteg 12a von wenigen 1/10 mm Dicke und ca. 1 mm Breite des Ringstegs 12a in Betracht.
  • Dabei dichtet ein zentrischer Teil der Klappe 12 die Strömungskanäle 11 ab und der davon abgesetzte Ringsteg 12a wird an dem Umfang 13, also an der Innenflä che des Ventilsitz-Innenraums 13a, freigeschnitten. Der Ringsteg 12a dichtet mit dem dickeren zentrischen Teil ab.
  • Der das Überdruckventil 8 bildende Überdruckventil-Abschnitt 16 des Ventilskörpers 2 ragt in einen außen flachen Ringflansch 17 über den zweiten Ventilsitz 9 hinaus und stellt die Abdichtung mit dem zweiten Ventilsitz 9 des ersten Ausgangsgehäuses 4 und dessen ringstegförmigem Ventilsitz dar.
  • Die Dichtwirkung des Überdruckventils 8 wird mit dem zweiten Ventilsitz 9 und dem unter Vorspannung montierten flachen Ringflansch 17 definiert.
  • Gemäß 1 ist das Überdruckventil 8 am ersten Ausgangsgehäuse 4, das durch den zweiten Ventilsitz 9 gebildet ist, zentrisch an dem Ventilausgang 3 des ersten Ausgangsgehäuses 4 und konzentrisch durch einen Ringkanal 18 an den Ventilausgang 3 des zweiten Ausgangsgehäuses 5 angeschlossen.
  • Das zweite Ausgangsgehäuse 5 ist außen als Handgriff 19 und innen als Luer-Lock-Anschluß 20 ausgebildet (1 und 4).
  • Der Schaft 21 des Eingangsgehäuses 1 und der Schaft 22 des ersten Ausgangsgehäuses 4 ist jeweils als Schlauchanschluß 23 (2, 3 und 4) gestaltet.
  • Die Funktionsweise des Zwei-Wege-Ventils wird nachfolgend beschrieben. Sobald eine Saugkraft 24 (in Saugkraft-Richtung 24) am ersten Ausgangsgehäuse 4 bewirkt wird, öffnet die Klappe 12 und Flüssigkeit strömt in der Saugkraft-Richtung 24 aus dem ersten Ausgangsgehäuse 4. Dabei hält die Vorspannkraft und die Saugkraft 24 den zweiten Ventilsitz 9 geschlossen.
  • Bei Auftreten einer Druckkraft 25 (in Druckkraft-Richtung 25) am zweiten Ausgangsgehäuse 5 bleibt der zweite Ventilsitz 9 geschlossen. Am zweiten Ventilsitz 9 herrscht über und unter dem überstehenden flachen Ringflansch 17 der gleiche Druck. Dieser Druck wird durch den überstehenden Überdruckventil-Abschnitt 16 erreicht.
  • Sofern am ersten Ausgangsgehäuse 4 eine Druckkraft 26 in Gegenrichtung (entgegen der Saugkraft 24) auftritt, öffnet das Überdruckventil 8 am zweiten Ventilsitz 9 und Flüssigkeit strömt in Gegenrichtung 27. Die Klappe 12 wird von dem herrschenden Überdruck im Ventilsitz-Innenraum 13a gegen den Strömungskanal-Abschluß 10 mit dem Ringsteg 12a zusammengedrückt und verschließt die Strömungskanäle 11.
    • 1
    Eingangsgehäuse
    1a
    Ventilsitz
    2
    Ventilkörper
    3
    Ventilausgang
    4
    erstes Ausgangsgehäuse
    5
    zweites Ausgangsgehäuse
    6
    Rückschlagventil
    7
    erster Ventilsitz
    8
    Überdruckventil
    9
    zweiter Ventilsitz
    10
    Strömungskanal-Abschluß
    11
    Strömungskanäle
    12
    schwenkbare Klappe
    12a
    abgesetzter Ringsteg
    13
    Umfang
    13a
    Ventilsitz-Innenraum
    14
    Freischnitt
    15
    einstückiger Ventilkörper-Teil
    16
    Überdruckventil-Abschnitt
    17
    flacher Ringflansch
    18
    Ringkanal
    19
    Handgriff
    20
    Luer-Lock-Anschluß
    21
    Schaft des Eingangsgehäuses
    22
    Schaft des ersten Ausgangsgehäuses
    23
    Schlauchanschluß
    24
    Saugkraft/-Richtung
    25
    Druckkraft/-Richtung
    26
    Druckkraft in Gegenrichtung
    27
    Gegenrichtung

Claims (11)

  1. Zwei-Wege-Ventil, bestehend aus einem Eingangsgehäuse (1) mit einem Ventilsitz (7, 9), einem Ventilkörper (2) und einem an dem Ventilausgang anschließenden ersten Ausgangsgehäuse (4) und einem zweiten Ausgangsgehäuse (5), wobei der Ventilkörper (2) als Rückschlagventil (6) zusammen mit dem Eingangsgehäuse (1) und einem ersten Ventilsitz (7) wirkend und unmittelbar anschließend als Überdruckventil (8) zusammen mit einem zweiten Ventilsitz (9) des ersten Ausgangsgehäuses (4) oder des zweiten Ausgangsgehäuses (5) wirkend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (2) am flachen, ersten Ventilsitz (7), eine begrenzt schwenkbare Klappe (12) aufweist, die am Umfang (13) des Ventilsitz-Innenraums (13a) teilweise freigeschnitten ist.
  2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die begrenzt schwenkbare Klappe (12) des Ventilkörpers (2) durch einen Freischnitt (14) von ca. 290° am Umfang gebildet ist.
  3. Ventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flache Ventilsitz (7) des Rückschlagventils (6) im Eingangsgehäuse (1) mit einem flachen Ventilkörper (2) und an diesen anliegend, mehrere einen Strömungskanal-Abschluß (10) durchdringende, profilförmige Strömungskanäle (11) ausgebildet sind.
  4. Ventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ausgangsgehäuse (4) und das zweite Ausgangsgehäuse (5) einstückig aus plastifizierbarem Kunststoff hergestellt sind.
  5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2) als Rückschlagventil (6) und als Überdruckventil (8) aus einem einstückigen Ventilkörper-Teil (15) hergestellt ist.
  6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der das Überdruckventil (8) bildende Abschnitt (16) des Ventilkörpers (2) aus einem außen flachen Ringflansch (17) besteht, der mit dem zweiten Ventilsitz (9) des ersten Ausgangsgehäuses (4) zusammenwirkt.
  7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der das Überdruckventil (8) bildende, mit dem zweiten Ventilsitz (9) zusammenwirkende flache Ringflansch (17) unter Vorspannung montiert ist.
  8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil (8) am ersten Ausgangsgehäuse (4) durch den zweiten Ventilsitz (9) gebildet ist, der zentrisch an den Ventilausgang (3) des ersten Ausgangsgehäuses (4) und konzentrisch durch einen Ringkanal (18) an den Ventilausgang (3) des zweiten Ausgangsgehäuses (5) angeschlossen ist.
  9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ausgangsgehäuse (5) außen als Handgriff (19) und innen als Luer-Lock-Anschluß (20) ausgebildet ist.
  10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (21) des Eingangsgehäuses (1) und der Schaft (22) des ersten Ausgangsgehäuses (4) jeweils als Schlauchanschluß (23) ausgebildet ist.
  11. Ventil nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Verwendung in der Medizintechnik.
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