DE2922940A1

DE2922940A1 - Niederdruck-einweg-ventil

Info

Publication number: DE2922940A1
Application number: DE19792922940
Authority: DE
Inventors: Raymond E Cannon
Original assignee: Imed Corp
Current assignee: Imed Corp
Priority date: 1978-06-02
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1979-12-13
Also published as: GB2027169A; GB2027169B

Description

Imed Corporation, San Diego, California, V. St. A.

Niede rdruck-Einwe g-Vent il

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil, das die Strömung eines Strömungsmittels unter geringem Druck in einer "bestimmten Richtung zuläßt und in der entgegengesetzten Richtung sperrt. Das Ventil ist besonders geeignet für die intravenöse Verabfolgung von Strömungsmitteln an Patienten. Das Ventil ist weiterhin vorteilhaft, da es eine elastische Kappe aufweist, die als Stellelement für das Ventil arbeitet und in jeder Stellung zur Bewegung relativ zu anderen Elementen im Ventil frei ist, so daß das Ventil unter allen Arbeits- und Einsatzbedingungen optimal eingesetzt werden kann.

Die Versorgung von Patienten wird mit der Entdeckung der Feinheiten in der Praxis durch die Ärzte immer komplizierter und raffinierter. Bspw. hat man der intravenösen Verabreichung von

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Strömungsmittel erhebliche Aufmerksamkeit zugewandt. Es ist wichtig, das Strömungsmittel dem Patienten kontrolliert zuzuführen, wobei die Zufuhrmenge bzw. -geschwindigkeit von den Körpereigenschaften des Patienten abhängt und diese sich ändern können, während der Patient sich bspw. von einer schweren Operation erholt.

Man hat Geräte vorgeschlagen, um die Zufuhr eines Strömungsmittels an den Patienten zu steuern. Dabei wird ein Strömungsmittel aus einer Quelle in ein Speicherelement wie bspw. eine Kammer in ersten Intervallen eingeführt und dann das Strömungsmittel aus der Kammer dem Patienten in zweiten Intervallen weitergegeben, die sich mit den ersten Intervallen abwechseln. Während der Zufuhr des Strömungsmittels von der Quelle zur Speicherkammer muß eine Strömung von der Speicherkammer zum Patienten verhindert werden. Während der Strömung aus der Speicherkammer zum Patienten muß andererseits eine Strömung aus der Quelle zur Speicherkammer verhindert werden, damit die in die Speicherkammer gefüllte und dann von der Speicherkammer an den Patienter, weitergegebene Strömungsmittelmenge präzise unter Kontrolle gehalten werden kann.

Man hat verschiedentlich versucht, ein Ventil zu erstellen, daa ohne bewegliche Teile arbeitet und eine Strömung unter geringem Druck in einer Richtung erlaubt, während eine Strömung in der entgegengesetzten Richttuig verhindert ist. Obgleich man der- ~ 9~Ö9 850 /0828

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artige Ventile mit erheblichem Aufwand zu konstruieren versuchte,, sind diese Versuche nicht vollständig erfolgreich gewesen. Bspw. j war man nicht in der Lage, bei einem Ventil ohne beweglichen ' ' Teile zu gewährleisten, daß das Strömungsmittel auch unter ge- ! ringem Druck sicher in der ersten Richtung und unabhängig vom anliegenden Druck nicht in der entgegengesetzten Richtung fließt. Weiterhin waren die Einweg-Ventile des Standes der Technik ohne bewegliche Teile schwierig herzustellen und zusammenzusetzen.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Einweg-Ventil, das die j oben ausgeführten Nachteile überwindet. Das Einweg-Ventil nach ;

ί der vorliegenden Erfindung gewährleistet auch ohne bewegliche j

Teile, daß das Ventil Strömungsmittel in einer ersten Richtung ! aus bei geringen Drücken fließen läßt, aber in der entgegenge- i setzten Richtung druckunabhängig sperrt. Weiterhin ist das Ventil verhältnismäßig einfach aufgebaut und leicht zusammenzusetzen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein bei niedrigem ι

Druck arbeitendes Einweg-Ventil aus einem ersten und einem zwei-j ten Element zusammengesetzt, die jeweils ein hohles Rohr auf- j weisen. Eine Öffnung ist an einem ersten Ende des ersten Rohrs j vorgesehen und steht in Querrichtung in Strömungsverbindung mit der Innenöffnung des Rohrs. Weiterhin kann eine Öffnung auch an einem Ende des zweiten Rohrs in Querrichtung und in Strömungs- | Verbindung mit der hohlen Öffnung des Rohrs vorgesehen werden.

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ι Mittel sind vorgesehen, um das erste und das zweite Element in-

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einandergesetzt bei beabstandeten Rohren zu halten. Eine Kappe j

aus einem elastischen Material ist auf das erste Ende des erstenj Rohres aufgepreßt. Die Kappe weist einen (Tubus und eine Deck- !

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fläche auf, die über das erste Ende des Rohrs gelegt ist. Die i

Kappe ist in jeder Lage für eine Bewegung aus dieser Lage relativ zum Rohr frei. Die Deckfläche auf der Kappe liegt an der Öffnung im zweiten Rohr. Auf diese Weise kann Strömungsmittel aus dem : ersten in das zweite Rohr fließen, nicht aber - unabhängig vom \ Druck - aus dem zweiten in das erste Rohr. ;

Fig. 1 ist eine geschnittene Explosionsdarstellung einer Ausfuh*- rungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Ansicht eines der Elemente der in Fig. Λ gezeigten Ausführungsform auf im wesentlichen der Linie 2-2 der Fig. 1 ·,

Fig. 3 ist eine Ansicht eines weiteren der Elemente der in Fig. · gezeigten Ausführungsform auf im wesentlichen der Linie j 3 - 3 der Fig. 1;

Fig. 4 ist ein vergrößerter Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform im zusammengesetzten Zustand und zeigt den Strömungsweg des Strömmungsmittel in dieser Ausführungsform in der einen Richtung}

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Fig. 5 ist eine der Fig. 4 ähnliche vergrößerte Schnittdarstel- ' lung und zeigt die Sperrwirkung des Ventils in der ent- ; gegengesetzten Richtung dieses Ventils. !

In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Niederdruck-Einweg-Ventil aus einem Paar Elementen gebildet, die allgemein bei 10 und 12 gezeigt sind. Die Elemente 10, 12 sind aus einem geeig-t neten Werkstoff hergestellt, der vorzugsweise elastisch ist. Das Element 10 hat ein erstes Rohr 14, das vorzugsweise zylindrisch ist. Das Rohr 14 ist mit einer axialen öffnung 16 versehen, die ö'rch das gesamte Rohr verläuft. Eine öffnung 18 ist am ersten Ende des Rohrs 16 quer zur öffnung 16 und mit dieser in Strömungöverbindung angeordnet. Bspw. kann die öffnung 18 radial verlaufen. Ein Flansch 20 verläuft vom Rohr 14 etwa in der Mitte der Rohrlänge ab. Eine Lippe 22 steht vom Außenrand des Flansches 20 konzentrisch zum Rohr 14 vor. ;

Das Element 12 weist ein Rohr 24 mit einer durch diese hindurch verlaufenden axialen Innenöffnung 26 auf. Eine öffnung 27 kann an einem Ende des Rohres 24 quer zur öffnung 26 und mit dieser > in ßtrömungsverbindung angeordnet sein. An einem Ende des Rohrs 24 ist ein Flansch 28 vorgesehen. Ein Kragen 29 verläuft vom Aufleimend d«a Flanaaboe 28 dem Rohr entgegengesetzt und mit diesem konzentrisch ab. Ein Anschlag 30 etent vom Krisen 29 etw« in der Mitte der Kragenlänge ab.

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! Der Kragen 29 ist so gestaltet, daß er sich auf das Rohr 14 auf-

[ setzen läßt und in den Raum zwischen dem Rohr 14 und der Lippe
j 22 hinein so vorsteht, daß Rohr und Lippe aufeinandergepreßt wer-r den. Weiterhin liegt der Anschlag 30 auf dem Kragen 29 so, daß j sich das Ende der Lippe 22 an ihn legt, um die Bewegung des Kra-, gens in den Raum zwischen dem Rohr 14 und der Lippe 22 zu begren-r zen.

Eine allgemein bei 32 gezeigte Kappe kann aus einem elastomeren
Material wie bspw. Silikongummi, Gummi oder einem flexiblen Viny}-werkstoff hergestellt sein. Die Kappe 32 wird von einem Tubus 34; und einer Deckfläche 36 gebildet. Der Tubus 34 ist vorzugsweise
zylindrisch und so bemessen, daß er auf das Rohr 14 an deren die
Queröffnung 18 enthaltendem Ende preßpassend aufgedrückt werden

kann. Befindet der Tubus 34 sich auf dem Rohr 14, schließen der !

ι Tubus und die Deckfläche 36 die Queröffnung 18 ab.

Tritt Strömungsmittel durch die öffnung 16 im Element 10 ein,
strömt es durch die öffnung 16, 18 und entlang der Innenfläche
des Tubus 34, füllt den Raum zwischen den Rohren 10, 12 und
strömt dann weiter durch die öffnung 26 im Rohr 24 zum Patienten. Die Strömung des Strömungsmittels durch die öffnung 26 im Rohr
24 zum Patienten entspricht der Strömung des Strömungsmittels

durch die öffnung 16 und die öffnung 18 im Rohr 14.

Da das Strömungsmittel durch die Queröffnung 18 und auf der Innei}-

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fläche des Kappentubus $4 entlang fließt, erfolgt die Strömung des Strömmungsmittels vom Rohr 10 durch das Rohr 12 zum Patientei: mit niedrigem Druck. Es kann jedoch auch bei hohem Druck kein Strömungsmittel vom Rohr 12 zum Rohr 10 fließen, da, wenn Strömungsmittel durch das Rohr 12 zum Rohr 10 fließt, es auf die elastische Kappe 32 wirkt und sie dabei dicht auf das Rohr 10 aufdrückt. Dies ist mit den Pfeilen 42 in der Fig. 5 gezeigt.

Das Einwegventil nach der vorliegenden Erfindung bietet gegenüber dem Stand der Technik gewisse Vorteile. Zunächst läßt es eine Strömung in einer ersten Richtung unter niedrigem Druck zu, verhindert aber eine Strömung in der entgegengesetzten Richtung auch bei hohem Druck. Das Ventil ist leicht zusammenzusetzen, da insbesondere die Kappe 32 an keinem anderen Element des Ventils befestigt ist, sondern nur auf das Rohr 10 aufgedrückt wird. Da die Kappe 32 nicht am Rohr 10 oder dem Rohr 12 befestigt ist, ist sie in ihrer Lage auf dem Rohr 10 anpassungsfähig, um zu gewährleisten, daß sie zuverlässig unter unterschiedlichen Bedingungen arbeitet, die auftreten können. Das Ventil ist aus einer minimalen Anzahl von Teilen aufgebaut, trotz des einfachen Aufbaus aber zuverlässig. Weiterhin ist es leicht zusammenzusetzen.

Das Ventil hat gegenüber dem Stand der Technik weitere Vorteile. Bspw. hat die Kappe 32 die Fähigkeit, sich auch in Gegenwart von Fremdkörpern oder - stoffen dicht auf das Rohr 10 auszulegen.

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Desgl. wird sich die Kappe 32 dicht auf das Rohr 11 aufsetzen,
> j

wenn dessen Abmessungen unregelmäßig sind. Auch unter diesen ι " i

• Umständen kann das Einweg-Ventil nach der vorliegenden Erfindung i"

die Strömung eines Strömungsmittels unter geringem Druck in J

einer Richtung ermöglichen während es in der entgegengesetzten i

Richtung sperrt. j

Obgleich die vorliegende Erfindung an einer bestimmten Anwen- j dung erläutert worden ist, lassen sich die hier offenbarten j Prinzipien auch zahlreichen anderen Anwendungen anspassen, wie

für den Fachmann unmittelbar einzusehen ist. !

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Claims

Patentansprüche

Λ »j Ventil zum Steuern der Strömung eines Strömungsmittels unter niedrigem Druck in einer ersten Richtung und zum Absperren der Strömung in einer der ersten entgegengesetzten zweiten Richtung. gekennzeichnet durch ein erstes Element mit einem ersten Rohr, einer durch dieses verlaufenden Innenöffnung und einer an einem ersten Ende des Rohrs quer zur Innenöffnung verlaufenden und mit dieser in Strömungsverbindung stehenden Öffnung, durch ein zweites Element mit einem zweiten Rohr und einer durch das zweite Rohr verlaufenden Innenöffnung, durch eine Kappe aus einem elastischen Werkstoff, die auf dem ersten Rohr an einem ersten Ende desselben presspassend aufgesetzt ist und in Jedeij Lage relativ zum Rohr bewegt werden kann, wobei das erste und das zweite Element mit Teilen, die für ein dichtes Ineinander-passen der Elemente sorgen, sowie mit Teilen versehen sind, die das Ausmaß dieses Ineinanderpassens begrenzen, damit das 1 erste und das zweite Rohr beabstandet bei auf dem ersten Rohr i sitzender Kappe gehalten werden und eine Strömung des Strö- j mungsmittels aus dem ersten in das zweite Rohr möglich, aus dem zweiten Rohr in das erste Rohr aber verhindert ist·

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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß das erste Rohr zylindrisch gestaltet ist und die Kappe an einem Ende eine zylindrische Gestalt aufweist, um das erste Ende des

j Rohrs zu verschließen.

' 3· Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene Ende der Kappe vom zweiten Rohr beabstandet ist, wenn das erste und das zweite Element aufeinandersitzen, um eine Strömung des Strömungsmittels aus dem ersten in das zweitje Rohr zuzulassen.

4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe einen zylindrischen Körper und eine Deckfläche aufweist, die auf dem ersten Ende des ersten Rohres liegt, wobei die Öffnung im ersten Rohr so verläuft ,daß sie mit dem zylindrischen Körper der Kappe in Verbindung steht.

5· Ventil , mit dem eine Strömung unter niedrigem Druck in einer ^! ersten Richtung ermöglicht und in einer der ersten entgegen-

gesetzten zweiten Richtung verhindert werden kann, gekenn-' zeichnet durch ein erstes Element mit einem ersten Rohr, einer ' durch das erste Rohr verlaufenden Innenöffnung sowie einer an \ einem ersten Ende des Rohrs angeordneten und mit der Innenöffnung in Strömungeverbindung stehenden Öffnung, durch ein zweites Element mit einem zweiten Rohr und einer durch das zweite Rohr verlaufenden Innenöffnung, durch eine Kappe aus

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einem elastischen Material, die auf dem ersten Rohr auf dessqn erstem Ende pressgepaßt aufgesetzt ist, wobei die Kappe in Jeder Lage relativ zum Rohr "bewegbar ist, eines der Rohre einen vom Außenumfang des Rohrs auswärts vorstehenden Plansch sowie eine Lippe am Rand des Flansches aufweist, und wobei weiterhin das andere Rohr einen vom Außenumfang des Rohrs auswärts vorstehenden Flansch sowie einen auf dem Flanschrand angeordneten Kragen aufweist, der mit der Lippe in Preßeingriff treten kann, und ein Anschlagteil vom Kragen entlang dessen Umfangsflache auswärts vorsteht, um die Bewegung des Kragens in der Lippe bis zu einem Punkt zu begrenzen, an dem ' die Kappe von dem Flansch auf dem Kragen getrennt ist.

6· Ventil nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe an einem Ende geschlossen und mit einem Tubus ausgeführt ist, der auf das erste Rohr aufgedrückt werden kann, um dessen erstes Ende zu schließen, wobei die Öffnung zum Tubusteil der Kappe verläuft, damit Strömungsmittel aus dem ersten in das zweite Rohr fließen kann.

7· Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet« daß das erste Rohr zylindrisch ist, die Innenöffnung axial durch das erste Rohr verläuft, die Öffnung radial verläuft, der Tubusteil der ; Kappe zylindrisch ist, das zweite Rohr zylindrisch ist und die Innenöffnung axial durch das zweite Rohr verläuft.

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8. Ventil nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe aus einem dünnen Kunststoffmaterial "besteht, das sich von externen Kräften leicht verformen läßt, aber nach dem Wegfall dieser Kräfte in die ursprüngliche Gestalt zurückkehrt.

9· Ventil, mit dem sich eine Strömung unter geringem Druck in ! einer bestimmten Richtung ermöglichen und in einer der be- ' stimmten entgegengesetzten Richtung sperren läßt, gekennzeich-r net durch ein erstes Element mit einem hohlen Rohr, einem ^! von diesem am Außenumfang abstehenden Flansch sowie einer Lippe am Rand des Flansches, wobei das Rohr mit einer seit- j liehen Öffnung an einem Ende versehen ist, durch eine auf das bestimmte Rohrende unter Druck aufgesetzte flexible Kappe, die die seitliche Öffnung abdeckt, auf dem Rohr über die seit-· liehe Öffnung hinaus verläuft und in jeder Lage relativ zum ersten Element bewegbar ist, und durch ein zweites Element mit einem hohlen Rohr und einer von dessen Außenfläche abstehender.

Flansch sowie einem am Rand des Flansches befindlichen Kragen,] der in die Lippe des ersten Elements preßpassend eingesetzt

werden kann, wobei das zweite Element weiterhin einen Anschlagteil aufweist, der vom Kragen absteht, an den die Lippe des ersten Elements sich anlegen kann und das Einführen des Kragens in die Lippe so begrenzt, daß der Flansch auf dem zweiten Element von der Kappe auf dem ersten Element entfernt liegt.

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10. Ventil nach. Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, <3._aß i

ible Kappe mit einem hohlen Tubusteil und einer Deckfläche an einem Ende desselben versehen ist, wobei die Deckflache auf dem bestimmten Ende des ersten Elements liegt.

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