DE60224855T2

DE60224855T2 - Männlicher Luer-Verbinder

Info

Publication number: DE60224855T2
Application number: DE60224855T
Authority: DE
Inventors: Jon R. Enerson
Original assignee: Halkey Roberts Corp
Current assignee: Halkey Roberts Corp
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-02
Also published as: DE60220427D1; EP1632264B1; MXPA04003218A; EP1632264A2; DE60220427T2; EP1434620A1; WO2003030986A1; ES2297597T3; EP1434620B1; EP1434620A4; ES2287357T3; ATE363316T1; CA2458531A1; WO2003030986B1; ATE384550T1; DE60224855D1; CA2458531C; EP1632264A3

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein Ventile wie z.B. Luer-Lock-Ventile, die vor allem im medizinischen Bereich benutzt werden, und betrifft insbesondere ein Ventil des verschiebbaren Typs, das vor allem im medizinischen Bereich benutzt wird.
Verschiebbare Ventile liegen gegenwärtig zur Benutzung im medizinischen Bereich vor. Ventile dieser Art sehen vor, dass das Ventil zunächst in eine geschlossene Position vorgespannt ist, in der kein Fluid das Ventil durchlaufen kann, und dass ein oder mehrere innere Bauteile in dem Ventil verschiebbar sind, um das Ventil in eine offene Position zu betätigen, in der Fluid das Ventil durchlaufen kann.
Ein Typ eines medizinischen Ventils ist der Gegenstand von US-B-6 299 132 und ist in 1 und 2 der vorliegenden Anmeldung gezeigt. Dabei zeigt 1 das Ventil 10 in der geschlossenen Position (in der kein Fluid das Ventil durchlaufen kann), während 2 das Ventil 10 in der offenen Position zeigt (in der Fluid das Ventil durchlaufen kann). Das Ventil 10 weist einen Ventilkörper 12, einen Ventilteller 14 mit Luer-Kegel (und einem Dichtungselement 16 daran), einen inneren elastischen Ventilschaft 18, eine Metalldruckfeder 20 und einen Ventilhahn 22 auf, die allesamt im Durchlaufweg des Fluids angeordnet sind, das sich durch das Ventil bewegt (die Pfeile 24 aus 2 zeigen den Fluiddurchlaufweg (in einer von zwei möglichen Richtungen) durch das Ventil 10 an). Der Ventilschaft 18 kann seiner Außenfläche 26 Nuten oder Rippen aufweisen, um den Fluidlauf um den Schaft 18 herum zu erleichtern, wenn sich das Ventil 10 in der offenen Position befindet.
Bei der Benutzung gelangt eine Eingriffs- oder Anschlussstruktur 28, wie z.B. eine Spritze, ein anderes Ventil oder eine andere Struktur, in Eingriff mit dem Ventilteller 14, und drückt diesen im Allgemeinen in den Ventilkörper 12, was bewirkt, dass sich das Ventil 10 aus der geschlossenen Position, gezeigt in 1, in die offene Position bewegt, gezeigt in 2. Wie in 2 gezeigt, ist der Ventilschaft 18, wenn sich das Ventil 10 in der offenen Position befindet, von einem Ventilsitz 30 im Ventil 10 gelöst. Dadurch kann schließlich Fluid von einer Bohrung 32, die im Ventilteller 14 vorgesehen ist, in einen Bereich 34 in Nachbarschaft des Umfangs von Ventilschaft 18 fließen, oder umgekehrt, falls das Fluid in die entgegengesetzte Richtung fließt.
Für den Fall aus 2, dass das Fluid von links nach rechts fließt, gelangt das Fluid zunächst in die Bohrung 32 im Ventilteller 14 (d.h. von der Anschlussstruktur 28 aus), und gelangt dann zu einer Kerbe 36 im Ventilteller (14 (und/oder zu einer Kerbe (nicht dargestellt) in der Fläche 38 des Ventilschafts 18). Der Ventilschaft 18 lenkt das Fluid in einen Bereich 34 in Nachbarschaft des Umfangs des Ventilschafts 18 ab, und das Fluid fließt an der Außenfläche 26 des Ventilschafts 18 entlang (sowie, falls vorgesehen, an den Rippen an der Außenfläche 26 des Ventilschafts 18), vorbei am Ventilsitz 30, an der Druckfeder 20 entlang, und aus dem Hahn 22 heraus, und insbesondere zwischen Graten des Hahns 22 hindurch und aus dem Ventil 10 hinaus. In umgekehrter Richtung fließt das Fluid in den Hahn 22 des Ventils 10, an der Druckfeder 20 entlang, vorbei am Ventilsitz 30, am Umfang des Ventilschafts 18 entlang (sowie, falls vorgesehen, an den Rippen an der Außenfläche 26 des Ventilschafts 18), hin zu der Kerbe 36 im Ventilteller 14 (und/oder zu einer Kerbe (nicht dargestellt) in der Fläche 38 des Ventilschafts 18), und sodann durch die Bohrung 32 im Ventilteller 14 hin zur Anschlussstruktur 28.
Die Gesamtauslegung des Ventils aus 1 und 2 – bei der zahlreiche Bauteile im Fluiddurchlaufweg angeordnet sind – führt zu einer wesentlichen Behinderung des Fluiddurchlaufs durch das Ventil 10. Daher ist das Ventil 10 nicht dazu in der Lage, in effektiver Weise Fluide mit einer Viskosität zwischen 1,0 und 1,5 Centipoise und darüber zu transportieren. Außerdem sieht die Auslegung das Vorhandensein zahlreicher Hohlräume oder "toter Bereiche" vor, die das Fluid im Ventil 10 zurückhalten. Die Existenz toter Bereiche, und die Tatsache, dass zahlreiche Bauteile im Fluiddurchlaufweg angeordnet sind, erzeugen Turbulenzen im Fluidfluss, während das Fluid durch das Ventil 10 fließt. Aufgrund dieser Turbulenz ist das Ventil 10 nur wenig für die Übertragung von Humanblut, Blutprodukten oder jedem anderen Material geeignet, das auf Turbulenzen empfindlich reagiert. In Bezug auf Blut führen die Risiken einer Lysis (d.h. der Zerstörung von Blutzellen) und des Zurückbleibens von geronnenem Blut im Ventil 10 zu Problemen hinsichtlich einer möglichen Infusion von Thrombolytika oder fibröser Reinjektion in einen Patienten. Die Transportbeschränkungen der Auslegung des Ventils aus 1 und 2 in Bezug auf eine niedrige Viskosität beschränken seine Benutzung auf Materialien mit hoher Viskosität, und schränken so die breitere Anwendung des Ventils in einer klinischen Umgebung ein.
Außerdem sieht die Auslegung aus 1 und 2 vor, den Ventilteller 14 durch das eine Ende 40 des Ventils 10 hindurch zu installieren, während die übrigen Bauteile (d.h. der Ventilschaft 18, die Druckfeder 20 und der Hahn 22) durch das andere Ende 42 installiert werden. Dies gestaltet den Montageprozess kompliziert und erhöht die Kosten.
US-Patentschrift 3,396,743 offenbart ein Ventil, umfassend einen Ventilkörper mit einer Dichtungsfläche, einen Ventileinsatz mit einer zentralen Durchgangsbohrung, ein selbstausrichtendes Ventilsitzelement, ein Federmittel zum Vorspannen des Ventils in einer geschlossenen Position, wobei der Ventileinsatz derart in dem Ventilkörper verschiebbar ist, dass der Ventilsitz von der Dichtungsfläche gelöst wird.
Aufgaben und Kurzdarstellung
Eine allgemeine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil bereitzustellen, das eine erhöhte Durchlaufrate und einen hindernisfreien Fluiddurchlaufweg aufweist.
Eine andere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil bereitzustellen, das weniger Bauteile im Fluiddurchlaufweg aufweist.
Eine weitere Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil bereitzustellen, das weniger Turbulenzen im Fluiddurchlauf verursacht.
Noch eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ventil bereitzustellen, das das Restvolumen (d.h. die „toten Bereich") minimiert, die zu einer Rückhaltung von Fluid beitragen.
Ein Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 definiert, wobei bevorzugte oder optionale Merkmale den Gegenstand der zugehörigen Unteransprüche bilden.
Beispielsweise ist wenigstens ein Ende des Ventils vorzugsweise für einen Luer-Lock-Anschluss konfiguriert.
Eine Bohrung erstreckt sich durch den Ventileinsatz an einer Längsachse desselben, wobei die Bohrung einen Fluiddurchlaufbereich begrenzt. Die Mündung oder die Mündungen am Ventileinsatz, die, wenn das Ventil sich in einer geschlossenen Position befindet, mit der Dichtungsfläche des Ventilkörpers übereinstimmen, und, wenn sich das Ventil in einer offenen Position befindet, mit einem oder mehreren Schlitzen im Ventilkörper übereinstimmen, sind durch eine oder mehrere Öffnungen in einer Wand des Ventileinsatzes gebildet. Der Ventilkörper weist außerdem einen Fluiddurchlaufbereich auf. Ein Fluiddurchlaufweg durch das Ventil wird also durch den Fluiddurchlaufbereich begrenzt, der durch den Ventileinsatz (also durch die Bohrung und die Mündung oder Mündungen) und den Fluiddurchlaufbereich des Ventilkörpers begrenzt ist. Das Federmittel ist allgemein zwischen dem Ventilkörper und dem Ventileinsatz angeordnet, aber nicht im Fluiddurchlaufweg durch das Ventil.
Vorzugsweise ist jeder Schlitz im Ventilkörper größer als die jeweilige Mündung des Ventileinsatzes, und jede Mündung des Ventileinsatzes ist größer als ein Durchmesser der Bohrung, die sich durch den Ventileinsatz erstreckt. Vorzugsweise weist der Ventileinsatz zwei Mündungen auf, und der Ventilkörper weist zwei zugehörige Schlitze auf, die miteinander übereinstimmen, wenn sich der Ventileinsatz im Ventilkörper in die offene Position verschiebt. Die Mündungen des Ventileinsatzes und die Schlitze des Ventilkörpers sind vorzugsweise um 180 Grad voneinander beabstandet.
Vorzugsweise sind ein erstes Dichtungselement und ein zweites Dichtungselement am Ventileinsatz angeordnet, wobei das erste Dichtungselement in Eingriff mit der Dichtungsfläche des Ventilkörpers steht, unabhängig davon, ob sich der Ventileinsatz in der offenen oder der geschlossenen Position befindet, und das zweite Dichtungselement in Eingriff mit der Dichtungsfläche steht, wenn sich der Ventileinsatz in der geschlossenen Position befindet, sich aber von der Dichtungsfläche des Ventilkörpers löst, wenn sich der Ventileinsatz in der offenen Position befindet. Der Ventileinsatz kann wenigstens einen Widerhaken aufweisen, der an eine innere Fläche des Ventilkörpers anstößt, wenn der Ventileinsatz von dem Federmittel in die geschlossene Position vorgespannt wird. Vorzugsweise weist der Ventilkörper eine Aufnahme auf, der Ventileinsatz weist eine Schulter auf, und das Federmittel ist in der Aufnahme des Ventilkörpers angeordnet, und steht in Eingriff mit der Schulter des Ventileinsatzes. Das Federmittel ist ebenfalls vorzugsweise allgemein zwischen dem Ventilkörper und dem Ventileinsatz angeordnet, aber nicht im Fluiddurchlaufweg durch das Ventil. Als eine Alternative zu den Dichtungselementen kann ein elastisches Material am Ventileinsatz aufgeformt oder koinjiziert sein, um die Abdichtung zu der Struktur verstärken, die mit dem Ventil in Eingriff steht, und um die Abdichtung zwischen dem Ventileinsatz und dem Ventilkörper zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Ventil einen selbstausrichtenden Ventilsitzträger auf, der schwenkbar oder einstellbar in Eingriff mit einem Ventileinsatzelement steht. Insbesondere weist das Ventil einen Ventilkörper auf, der eine Dichtungsfläche aufweist, und der Ventileinsatz ist im Ventilkörper angeordnet. Der selbstausrichtende Ventilsitzträger weist ebenfalls eine Dichtungsfläche auf. Das Federmittel steht in Eingriff mit dem Ventilkörper und dem Ventileinsatz, und ist nicht im Fluiddurchlaufweg des Ventils angeordnet. Das Federmittel spannt den Ventileinsatz in eine geschlossene Position vor, wobei die Dichtungsfläche des selbstausrichtenden Ventilsitzträgers in Eingriff mit der Dichtungsfläche des Ventilkörpers steht, und so einen Fluiddurchlauf durch das Ventil verhindert. Der Ventileinsatz ist in dem Ventilkörper verschiebbar, derart, dass das Ventil in eine offene Position getrieben wird, wobei die Dichtungsfläche des selbstausrichtenden Ventilsitzträgers sich von der Dichtungsfläche des Ventilkörpers löst, und so einen Fluiddurchlauf durch das Ventil zulässt.
Der selbstausrichtende Ventilsitzträger kann mehrere unterschiedliche Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise kann der selbstausrichtende Ventilsitzträger ein Paar Arme aufweisen, die in Eingriff mit zugeordneten vertieften Nuten in Nachbarschaft des Endes des Ventileinsatzes stehen, oder er kann eine Kugel aufweisen, die in eine zugeordnete Hülse am Ventileinsatz eingreift, oder er kann einen Widerhaken aufweisen, der in Eingriff mit einer zugeordneten Struktur an einem Ende des Ventileinsatzes steht. An dem selbstausrichtenden Ventilsitzträger kann ein Dichtungselement angeordnet sein, oder an seiner Außenfläche kann Dichtungsmaterial koinjiziert oder aufgeformt sein.
Kurze Beschreibung der Figuren
Der Aufbau und die Art und Weise der Struktur und des Betriebs der Erfindung, sowie weitere Aufgaben und Vorteilen derselben, lassen sich am besten unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung nachvollziehen, zusammen mit den begleitenden Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente hinweisen, und wobei:
1 eine Seitenquerschnittansicht des Ventils ist, das den Gegenstand von US-B-6 299 132 bildet, und das Ventil in einer geschlossenen Position zeigt;
2 eine Ansicht ähnlich wie 1 ist, aber das Ventil in einer offenen Position zeigt;
3 eine Seitenquerschnittansicht eines Ventils gemäß der Stammanmeldung EP-A-1 434 620 ist, die das Ventil in einer geschlossenen Position zeigt;
4 eine Ansicht ähnlich wie 3 ist, aber das Ventil in einer offenen Position zeigt;
5 eine auseinander gezogene Ansicht des Ventils aus 3 und 4 ist, die zeigt, wie das Ventil von einem distalen Ende des Ventilkörpers aus montiert wird;
6 eine Seitenquerschnittansicht eines anderen Ventils ist;
7 eine Gruppe von Ansichten ist, die ein Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung betreffen, wobei drei Seitenquerschnittansichten vorliegen – eine obere Teilquerschnittansicht, die das Ventil in der geschlossenen Position zeigt, eine mittlere Teilquerschnittansicht, die das Ventil in der offenen Position zeigt, und eine untere Teilquerschnittansicht, die das Verschwenken eines selbstausrichtenden Ventilsitzträgers des Ventils zeigt – sowie eine Draufsicht auf den Boden eines Ventilsitzes, von dem der selbstausrichtende Ventilsitzträger entfernt wurde;
8 eine Gruppe von Ansichten ähnlich wie 7 ist, die jedoch ein Ventil gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreffen; und
9 eine Gruppe von Ansichten ähnlich wie 7 und 8 ist, die jedoch ein Ventil gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreffen.
Beschreibung
Zwar eignet sich die vorliegende Erfindung für eine Ausbildung in unterschiedlichen Formen, doch ist hinsichtlich der hier gezeigten Figuren und der hier im Detail beschriebenen Ausführungsformen davon auszugehen, dass die vorliegende Beschreibung der Veranschaulichung der Grundgedanken der Erfindung dient, und die Erfindung nicht auf die vorliegenden Darstellungen und Erörterungen begrenzen soll.
3 bis 9 zeigen mehrere unterschiedliche Ventile. Ein Ventil 100a der Stammanmeldung EP-A-1 434 620 ist in 3 bis 5 gezeigt, und ein Ventil 100b ist in 6 gezeigt. Ein Ventil 100c gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 7 gezeigt, ein Ventil 100d gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 8 gezeigt, und ein Ventil 100e gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 9 gezeigt.
Jedes der Ventile aus 3 bis 9 sieht vor, dass weniger Bauteile im Fluiddurchlaufweg angeordnet sind. Aus diesem Grund bietet jedes Ventil eine erhöhte Durchlaufrate, einen relativ hindernisfreien Fluiddurchlaufweg, und einen Fluiddurchlauf mit weniger Turbulenzen. Außerdem minimiert jedes Ventil das Restvolumen (d.h. die „toten Bereiche"), die zum Rückhalten von Fluid beitragen; und jedes Ventil sieht eine verbesserte Gegendrucktoleranz vor, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet. Außerdem sind die Ventile kostengünstig und einfach herzustellen. Insbesondere sehen die Ventile aus 3 bis 6 vor, dass die Montage allein durch ein Ende des Ventilkörpers durchführbar ist, und während des Montageprozesses nicht einige Bauteile durch ein Ende des Ventilkörpers und andere Bauteile des Ventils durch das andere Ende des Ventilkörpers installiert werden müssen.
Als erstes soll eine Beschreibung des Ventils 100a aus 3 bis 5 erfolgen, und anschließend sollen die Unterschiede zwischen den anderen Ventilen 100b bis 100e und dem Ventil 100a aus 3 bis 5 beschrieben werden. Das Ventil 100a aus 3 bis 5 weist einen Ventileinsatz 102a, ein Paar Dichtungs elemente 104a, 106a, die am Ventileinsatz 102a angeordnet sind, einen Ventilkörper 108a, und ein Federmittel 110a auf, das im Ventilkörper 108a allgemein zwischen dem Ventileinsatz 102a und dem Ventilkörper 108a angeordnet ist. Der Ventileinsatz 102a und der Ventilkörper 108a sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, während die Dichtungselemente 104a, 106a vorzugsweise aus Gummi oder Silikon hergestellt sind, und das Federmittel 110a vorzugsweise aus Metall hergestellt ist.
Wie dargestellt, ist der Ventilkörper 108a ein im Allgemeinen hohles, zylinderförmiges Bauteil mit einer zentralen Durchgangsbohrung 112a. Der Ventilkörper 108a kann beispielsweise aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt sein. Der Ventilkörper 108a weist ein distales Ende 114a sowie ein proximales Ende 116a auf, das allgemein gegenüber dem distalen Ende 114a angeordnet ist. Wie in 5 gezeigt, werden sowohl der Ventileinsatz 102a (einschließlich der Dichtungselemente 104a, 106a, die daran angeordnet sind) und das Federmittel 110a durch das distale Ende 114a des Ventilkörpers 108a installiert, um das Ventil 100a zu montieren.
Das distale Ende 114a des Ventilkörpers ist vorzugsweise für eine Luer-Einsteckverbindung konfiguriert. insbesondere weist der Ventilkörper 108a am distalen Ende 114a vorzugsweise ein Gewinde 118a für einen Eingriff mit einer zugeordneten Anschlussstruktur 120 (siehe 4), z.B. mit einer Spritze, einem Mutterventil oder einer anderen Struktur, in einer Luer-Lock-Anordnung auf.
Der Ventilkörper 108a weist eine Grundkörperwand 122a auf, die in wirksamer Weise die Außenfläche des Ventils 100a begrenzt, und Innenwände 124a, die mit der Grundkörperwand 122a verbunden sind. Wie im Folgenden ausführlicher erläutert werden soll, begrenzen die Innenwände 124a Dichtungsflächen 126a, die mit Mündungen 130a am Ventileinsatz 102a zusammenwirken, um einen Fluiddurchlauf durch das Ventil 100a zu verhindern.
Die Innenwände 124a des Ventilkörpers 108a und die Grundkörperwand 122a des Ventilkörpers 108a begrenzen eine Aufnahme 132a, und das Federmittel 110a ist in der Aufnahme 132a angeordnet. Insbesondere ist das Federmittel 110a vorzugsweise eine Metalldruckfeder, deren eines Ende in der Aufnahme 132a im Ventilkörper 108a angeordnet ist, und deren gegenüberliegendes Ende in Kontakteingriff mit einer Schulter 134a am Ventileinsatz 102a steht. Das Ende 135a des Ventileinsatzes 102a weist vorzugsweise Widerhaken 136a oder eine andere geeignete Struktur auf, um den Ventileinsatz 102a allgemein im Ventilkörper 108a zu halten, und um zu verhindern, dass der Ventileinsatz 102a durch die Druckfeder 110a (über Kontakteingriff mit der Innenfläche 138a des Ventilkörpers 108a – siehe 3) vollständig aus dem Ventilkörper 108a herausgeschoben wird. Außerdem bewirken die Widerhaken 136a, dass der Ventileinsatz 102a während der Montage durch das distale Ende 114a in den Ventilkörper 108a eingerastet werden kann (siehe 5).
Der Ventilkörper 102a ist ein im Allgemeinen hohles, zylinderförmiges Bauteil mit einer zentralen Durchgangsbohrung 140a. Die zentrale Durchgangsbohrung 140a endet entlang einer Längsachse 142a des Ventileinsatzes 102a und begrenzt einen Fluiddurchlaufbereich. Der Ventileinsatz 102a weist einen Vorderabschnitt 144a, einen Mittelabschnitt 146a, der die Schulter 134a bereitstellt, und einen Hinterabschnitt 148a auf. Entsprechend der Konfigurierung des distalen Endes 114a des Ventilkörpers 108a weist der Vorderabschnitt 144a des Ventileinsatzes 102a vorzugsweise einen Luer-Einsteckkegel auf, um den Luer-Lock-Eingriff in die zugeordnete Anschlussstruktur zu unterstützen. Insbesondere weist der Vorderabschnitt 144a des Ventileinsatzes 102a vorzugsweise eine Luer-Konfiguierung nach ANSI/ISO-Standard auf. Der Mittelabschnitt 146a des Ventileinsatzes 102a (der die Schulter 134a bereitstellt) steht in Kontakteingriff mit einer Innenfläche 150a des Ventilkörpers 108a, und ist zwischen dem Vorder-(144a) und dem Hinterabschnitt (148a) des Ventileinsatzes 102a angeordnet. Wenn, wie in 4 gezeigt, die Anschlussstruktur 120, wie z.B. eine Spritze, ein anderes Ventil oder eine andere Struktur, in Eingriff mit dem Ventil 100a steht, gelangt die Struktur 120 in druckbarer Weise in Eingriff mit dem Mittelabschnitt 146a des Ventileinsatzes 102a, was bewirkt, dass sich der Ventileinsatz 102a relativ zu dem Ventilkörper 108a bewegt oder verschiebt, wodurch die Druckfeder 110a zusammengedrückt wird, und das Ventil 100a in die offene Position getrieben wird, wie in 4 gezeigt.
Wie in 3 bis 5 gezeigt, weist der Ventileinsatz 102a ein Paar Mündungen 130a am Hinterabschnitt 148a des Ventileinsatzes 102a auf. Die Mündungen 130a sind letztlich Öffnungen in der Fläche des Ventileinsatzes 102a, die in Verbindung mit der zentralen Durchgangsbohrung 140a (und dem dadurch begrenzten Fluiddurchlaufbereich) stehen. Vorzugsweise sind die Mündungen 130a am Ventileinsatz 102a entlang der Außenfläche des Hinterabschnitts 148a des Ventileinsatzes 102a um 180 Grad voneinander beabstandet.
Das Ventil 100a aus 3 bis 5 sieht vor, dass ein Paar Dichtungselemente 104a, 106a am Ventileinsatz 102a in Nachbarschaft der Mündungen 130a am Ventileinsatz 102a angeordnet sind. Die Dichtungselemente 104a, 106a können O-Ringe umfassen. Insbesondere ist das eine Dichtungselement 104a zwischen den Mündungen 130a und dem Mittelabschnitt 146a des Ventileinsatzes 102a am Ventileinsatz 102a angeordnet, und das andere Dichtungselement 106a ist zwischen den Mündungen 130a und dem Ende 135a des Ventileinsatzes 102a am Ventileinsatz 102a angeordnet. Wie in 5 gezeigt, sind an der Außenfläche des Ventileinsatzes 102a vorzugsweise Tüllen 151a vorgesehen, um die Dichtungselemente 104a, 106a auf den Ventileinsatz 102a aufzusetzen.
Das Ventil 100a ist derart konfiguriert, dass das eine Dichtungselement 104a stets in Eingriff mit den Dichtungsflächen 126a im Ventil 100a verbleibt, die von den Innenwänden 124a des Ventilkörpers 108a bereitgestellt werden, unabhängig davon, ob das Ventil 100a sich in der geschlossenen (siehe 3) oder offenen (siehe 4) Position befindet. Das Dichtungselement 104a verhindert, dass Fluid in den Bereich eintritt, in dem die Feder 110a angeordnet ist, und zwar unabhängig davon, ob das Ventil 100a sich in der geschlossenen (siehe 3) oder offenen (siehe 4) Position befindet. Das Ventil 100a ist derart konfiguriert, dass das andere Dichtungselement 106a in Eingriff mit den Dichtungsflächen 126a steht, wenn das Ventil 100a sich in der geschlossenen Position befindet (siehe 3), sich aber von diesen löst, wenn das Ventil 100a in die offene Position (siehe 4) getrieben wird. Daher verhindert das Dichtungselement 106a eine Fluidverbindung zwischen den Ventilmündungen 130a und einem Fluiddurchlaufbereich 152a des Ventilkörpers 108a, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet (siehe 3).
Außerdem ist das Ventil 100a derart konfiguriert, dass die Mündungen 130a am Ventileinsatz 102a mit den Dichtungsflächen 126a im Ventil 100a übereinstimmen, wenn das Ventil 100a sich in der geschlossenen Position befindet (siehe 3), sich jedoch aus dieser Übereinstimmung mit den Dichtungsflächen 126a heraus bewegen, wenn das Ventil 100a in die offene Position (siehe 4) getrieben wird.
Der Ventilkörper 108a weist innere Schlitze 154a auf, die den Mündungen 130a im Ventileinsatz 102a zugeordnet sind, und ein Fluiddurchlaufbereich 152a des Ventilkörpers 108a ist benachbart zu den Schlitzen 154a vorgesehen. Vorzugsweise ist jeder der Schlitze 154a im Ventilkörper 108a größer als die jeweilige Mündung 130a des Ventileinsatzes 102a, und jede Mündung 130a des Ventileinsatzes 102a ist größer als ein Durchmesser 156a der zentralen Durchgangsbohrung 140a, die sich durch den Ventileinsatz 102a erstreckt. Dies beschränkt den Fluiddurchlauf auf die Menge, die vom Innendurchmesser 156a der Luer-Konfigurierung nach ANSI/ISO-Standard zugelassen wird, welche das distale Ende 114a des Ventileinsatzes 102a umfasst.
Der Ventileinsatz 102a weist außerdem an seinem Hinterabschnitt 148a eine Dichtungsfläche 160a auf, die in wirksamer Weise die Schlitze 154a am Ventilkörper 108a abdichtet, wenn das Ventil 100a sich in der geschlossenen Position befindet, wie in 3 gezeigt. Wenn allerdings das Ventil 100a in die offene Position getrieben wird (siehe 4), bewegen sich die Mündungen 130a am Ventileinsatz 102a aus der Übereinstimmung mit den Dichtungsflächen 126a des Ventils 100a heraus, und gelangen in Übereinstimmung mit den zugeordneten Schlitzen 154a im Ventilkörper 108a, und begrenzen so einen Fluiddurchlaufweg durch das Ventil 100a (eine mögliche Fluiddurchlaufrichtung ist in 4 durch Pfeile 162a angezeigt). Insbesondere verläuft der Fluiddurchlaufweg in einer Richtung von links nach rechts in 4 wie folgt: in die Durchgangsbohrung 140a im Ventileinsatz 102a hinein, durch die Mündungen 130a im Ventileinsatz 102a, durch die zugeordneten Schlitze 154a im Ventilkörper 108a, in den Fluiddurchlaufbereich 152a des Ventilkörpers 108a und aus dem Ende 162a des Ventils 100a heraus. In der anderen Richtung, d.h. in einer Richtung von rechts nach links in 4, verläuft der Fluiddurchlaufweg folgendermaßen: in das Ende 162a des Ventils 100a hinein, durch die Schlitze 154a im Ventilkörper 108a, durch die Mündungen 130a im Ventileinsatz 102a, und durch die Durchgangsbohrung 140a im Ventileinsatz 102a hindurch (und daraus hinaus).
Bevor die Anschlussstruktur 120, wie z.B. eine Spritze, ein anderes Ventil oder eine andere Struktur, in Eingriff mit dem Ventil 100a tritt, befindet sich Ventil 100a in der geschlossenen Position, gezeigt in 3. In der geschlossenen Position ist der Ventileinsatz 102a durch das Federmittel 110a in die ge schlossene Position vorgespannt, die Mündungen 130a am Ventileinsatz 102a sind in Übereinstimmung mit den Dichtungsflächen 126a im Ventilkörper 108a, und beide Dichtungselemente 104a, 106a des Ventileinsatzes 102a stehen in Dichtungseingriff mit den Dichtungsflächen 126a, wodurch ein Fluiddurchlauf zwischen der zentralen Durchgangsbohrung 140a im Ventileinsatz 102a und dem Fluiddurchlaufbereich 152a im Ventilkörper 108a verhindert wird. Wenn die Anschlussstruktur 120 in Eingriff mit dem Ventil 100a gelangt, drückt die Anschlussstruktur 120 den Ventileinsatz 102a in den Ventilkörper 108a, und bewirkt, dass das Ventil 100a in die offene Position, gezeigt in 4, getrieben wird. In der offenen Position wird die Feder 110a zusammengedrückt, die Mündungen 130a im Ventileinsatz 102a sind in Übereinstimmung mit den zugeordneten Schlitzen 154a im Ventilkörper 108a, und nur das Dichtungselement 104a am Ventileinsatz 102a verbleibt im Dichtungseingriff mit den Dichtungsflächen 126a. Auf diese Weise wird ein Fluiddurchlauf zwischen der zentralen Durchgangsbohrung 140a im Ventileinsatz 102a und dem Fluiddurchlaufbereich 152a im Ventilkörper 108a zugelassen.
Das Ventil 100b aus 6 gleicht stark demjenigen aus 3 bis 5, und weist einen Ventileinsatz 100b, einen Ventilkörper 108b, und ein Federmittel 110b auf, ähnlich wie das Ventil 100a aus 3 bis 5. Es sind jedoch keine zwei Dichtungselemente, wie z.B. O-Ringe, am Ventileinsatz angeordnet, und stattdessen sieht das Ventil 100b aus 6 vor, dass ein Dichtungsmaterial 104b an der Außenflächen des Ventileinsatzes 102b, dem Vorderabschnitt 144b und dem Hinterabschnitt 148b koinjiziert oder aufgeformt ist. Hinsichtlich seiner Funktion übt das Dichtungsmaterial 104a am Hinterabschnitt 148b des Ventils 100b vorgesehen ist, dieselbe Funktion aus wie die Dichtungselemente 104a, 106a aus 3 bis 5. Das Dichtungsmaterial 104b am Vorderabschnitt 144b des Ventileinsatzes 102b dient dazu, eine Dichtung zwischen der Anschlussstruktur 120 und dem Ventileinsatz 102b bereitzustellen. Das Dichtungsmaterial 104b, das an der Außenfläche des Ventileinsatzes 102b koinjiziert oder aufgeformt ist, kann aus einem starren Substratmaterial mit einem andersartigen elastischen Außenflächenmaterialmantel bestehen. Durch die Verwendung von Koinjektion oder Aufformung für den Ventileinsatz 104b entfällt die Notwendigkeit von O-Ring-Dichtungen in der Auslegung (siehe 3 bis 5), und die Zahl der Bauteile wird weiter reduziert.
Die Ventile 100c, 100d, 100e gemäß der Erfindung, gezeigt in 7 bis 9, gleichen denjenigen aus 3 bis 6 gemäß der Stammanmeldung EP-A-1 434 620 , und weisen jeweils einen Ventileinsatz 102c, 102d, 102e, einen Ventilkörper 108c, 108d, 108e und ein Federmittel 110c bis 110d auf (das Ventil 100e weist ebenfalls ein ähnliches Federmittel wie die anderen Ventile 100a bis 100d auf, wobei allerdings das Federmittel nicht im Einzelnen dargestellt ist). Anders als die Ventile 100a, 100b aus 3 bis 6 weist allerdings jedes Ventil 100c, 100d, 100e aus 7 bis 9 einen selbstausrichtenden Ventilsitzträger 200c, 200d, 200e auf, der schwenkbar in Eingriff (siehe untere Querschnittansicht von 7 bis 9) mit dem Ventileinsatz 102c, 102d, 102e steht. Der Ventilkörper 108c, 108d, 108e von jedem Ventil 100c, 100d, 100e weist eine Dichtungsfläche 126c, 126d, 126e auf, die, wie in 7 bis 9 gezeigt, aus einer geneigten Fläche bestehen kann, die sich im Inneren des Ventilkörpers 108c, 108d, 108e befindet. Der selbstausrichtende Ventilsitzträger 200c, 200d, 200e weist außerdem eine Dichtungsfläche 202c, 202d, 202e auf, die beispielsweise durch ein Dichtungselement bereitgestellt wird, das darauf angeordnet ist.
Das Federmittel 110c, 110d jedes Ventils steht in Eingriff mit dem Ventilkörper 108c, 108d, 108e und dem Ventileinsatz 102c, 102d, 102e, und das Federmittel 110c, 110d spannt den Ventileinsatz 102c, 102d, 102e in eine geschlossene Position vor (siehe die obere Querschnittansicht von 7 bis 9), wobei die Dichtungsfläche 202c, 202d, 202e des selbstausrichtende Ventilsitzträgers 200c, 200d, 200e in Eingriff mit der Dichtungsfläche 126c, 126d, 126e des Ventilkörpers 108c, 108d, 108e steht, wodurch ein Fluiddurchlauf durch das Ventil 100c, 100d, 100e verhindert wird.
Wenn die Anschlussstruktur 120 in Eingriff mit dem Ventileinsatz 102c, 102d, 102e gelangt, verschiebt sich der Ventileinsatz 102c, 102d, 102e im Ventilkörper 108c, 108d, 108e derart, dass das Ventil 100c, 100d, 100e in eine offene Position getrieben wird (siehe die mittlere Querschnittansicht von 7 bis 9), wobei die Dichtungsfläche 202c, 202d, 202e des selbstausrichtende Ventilsitzträgers 200c, 200d, 200e sich von der Dichtungsfläche 126c, 126d, 126e des Ventilkörpers 108c, 108d, 108e löst, wodurch ein Fluiddurchlauf durch das Ventil 100c, 100d, 100e zugelassen wird (wie durch die Pfeile 206c, 206d, 206e angezeigt). Bei dem Ventil 100c aus 7 weist der selbstausrichtende Ventilsitzträger 200c vorzugsweise einen hohlen Abschnitt 210c auf, der in einer oder mehreren Öffnungen 212c terminiert, die zulassen, dass Fluid durch den Ventilsitzträger 200c fließt. Bei den anderen Ventilen 100d, 100e sieht der Boden 214d, 214e des Ventileinsatzes 102d, 102e Öffnungen 216d, 216e vor, die einen Fluiddurchlauf zwischen Fingern 218d, 218e zulassen.
Der selbstausrichtende Ventilsitzträger kann mehrere unterschiedliche Konfigurationen aufweisen. Bei dem Ventil 100c aus 7 beispielsweise weist der selbstausrichtende Ventilsitzträger 200c ein Paar Arme 220c auf, die in Eingriff mit zugeordneten vertieften Nuten 222c in Nachbarschaft zu dem Boden 214c des Ventileinsatzes 102c stehen. Das Dichtungselement 202c, das am Ventilsitzträger 200c angeordnet ist, kann aus einem O-Ring bestehen. Alternativ kann an der Außenfläche des Ventilsitzträgers ein Dichtungsmaterial koinjiziert oder aufgeformt sein.
Bei dem Ventil 100d aus 8 weist der selbstausrichtende Ventilsitzträger 200d eine Kugel 230d auf, die in Eingriff mit einer zugeordneten Hülse 232d am Ventileinsatz 102d steht, wobei die Hülse 232d über die vier Finger 218d bereitgestellt ist, die sich am Boden 214d des Ventileinsatzes 102d befinden (siehe die untere Ansicht aus 8). Bei dem Ventil aus 9 weist der selbstausrichtende Ventilsitzträger 200e einen Widerhaken 230e auf, der in Eingriff mit einer zugeordneten Struktur 232e am Ende des Ventileinsatzes 102e steht, wobei die zugeordnete Struktur 232e über die vier Finger 218e bereitgestellt ist, die sich am Boden 214e des Ventileinsatzes 102e befinden (siehe die untere Ansicht aus 9). Das Dichtungselement 202d, 202e, das an jedem Ventilsitzträger 200d, 200e aus 8 und 9 angeordnet ist, kann aus einem angefügten elastischen Material bestehen, wobei eine zusätzliche Dichtung vorzugsweise an der Grenzfläche zwischen Ventilsitzträger 200d, 200e/Ventilkörper 108d, 108e vorgesehen ist. Alternativ kann ein Dichtungsmaterial an der Außenfläche des Ventilsitzträgers 200d, 200e von jedem der Ventile 100d, 100e aus 8 und 9 koinjiziert oder aufgeformt sein.
Unabhängig davon ist durch die Tatsache, dass jeder Ventilsitzträger 200c, 200d, 200e verschwenkbar und selbstausrichtend ist, gegeben, dass jeder Ventilsitzträger 200c, 200d, 200e ein Gelenk aufweist (wie jeweils in der unteren Querschnittansicht von 7 bis 9 gezeigt), und eine verbesserte Dichtung zwischen der Dichtungsfläche 126c, 126d, 126e des Ventilkörpers 108c, 108d, 108e und dem Ventilsitzträger 200c, 200d, 200e erreicht wird, wenn sich das Ventil 100c, 100d, 100e in der geschlossenen Position befindet (obere Querschnittansicht in 7 bis 9).
Der Boden 214c, 214d, 214e jedes Ventileinsatzes 102c, 102d, 102e ist jeweils in der unteren Ansicht von 7 bis 9 gezeigt. Wie dargestellt, weist jeder Ventileinsatz 102d, 102e der Ventile 100d, 100e Finger 218d, 218e auf, die in Eingriff mit dem Ventilsitzträger 200d, 200e stehen. In Bezug auf die Anordnung aus 8, wobei der Ventilsitzträger 200d eine Kugel 230d aufweist, die von einer zugeordneten Hülse 232d am Ende 214d des Ventileinsatzes 102d aufgenommen wird, wird in der geschlossenen Position (obere Ansicht aus 8) verhindert, dass die Finger 218d des Ventileinsatzes 102d vom Ventilkörper 108d nach außen gebogen werden. Dadurch wird verhindert, dass der Druck, den die Druckfeder 100d ausübt, die Kugel 232d des Ventilsitzträgers 200d löst und den Ventileinsatz 102d aus der Anordnung heraustreten lässt. In der offenen Position (mittlere Ansicht von 8) können sich die Finger 218d des Ventileinsatzes 102d frei von der Kugel 232d nach außen biegen, und zwar so weit, dass die Kugel 232d des Ventilsitzträgers 200d in ihre Position einrastet, und zulässt, dass der Ventilsitzträger 200d verschwenkt, d.h. eine Winkelbewegung vollzieht.
Jedes Ventil 100a bis 100e aus 3 bis 9 sieht vor, dass weniger Bauteile im Fluiddurchlaufweg angeordnet sind, dass die Durchlaufrate erhöht ist (wenn das Ventil offen ist), dass ein relativ hindernisfreier Fluiddurchlaufweg vorliegt, und dass weniger Turbulenz in den Fluss eingebracht wird. Außerdem minimiert jedes Ventil toten Bereiche, die zum Rückhalten von Fluid beitragen, und sieht eine verbesserte Gegendrucktoleranz vor, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet. Außerdem sind die Ventile kostengünstig und einfach herzustellen.
Insbesondere sehen die Ventile 100a und 100b vor, dass die Montage allein durch ein Ende (d.h. das Ende 114a aus 5) des Ventilkörpers 108a, 108b hindurch durchführbar ist, und während des Montageprozesses nicht einige Bauteile durch ein Ende des Ventilkörpers und andere Bauteile des Ventils durch das andere Ende des Ventilkörpers installiert werden müssen.
Es wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben, wobei aber davon ausgegangen wird, dass Fachleute zu verschiedenen Modifikationen der vorliegenden Erfindung gelangen können, ohne vom Umfang der vorstehenden Offenbarung abzuweichen.

Claims

Ventil welches einen Durchlaufweg aufweist und Folgendes umfasst: einen Ventilkörper (108c), der eine Dichtungsfläche (126c) aufweist; einen Ventileinsatz (102c), der in dem Ventilkörper (108c) angeordnet ist; ein selbstausrichtendes Ventilsitzelement (200c), das schwenkbar mit dem Ventileinsatz (102c) in Eingriff steht, wobei das selbstausrichtende Ventilsitzelement (200c) eine Dichtungsfläche (202c) aufweist; und ein Federmittel (110c), das mit dem Ventilkörper (108c) und dem Ventileinsatz in Eingriff steht, wobei das Federmittel (110c) den Ventileinsatz (102c) in eine geschlossene Position vorspannt, wobei die Dichtungsfläche (202c) des selbstausrichtenden Ventilsitzelements (200c) in Eingriff mit der Dichtungsfläche (126c) des Ventilkörpers (108c) steht, und auf diese Weise einen Fluiddurchlauf durch das Ventil verhindert, wobei der Ventileinsatz (102c) allgemein in dem Ventilkörper (108c) in eine offene Position verschiebbar ist, wobei die Dichtungsfläche (202c) des selbstausrichtenden Ventilsitzelements (200c) sich aus dem Eingriff mit der Dichtungsfläche (126c) des Ventilkörpers (108c) löst, und auf diese Weise einen Fluiddurchlauf durch das Ventil zulässt, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel (110c) nicht im Fluiddurchlaufweg des Ventils angeordnet ist.
Ventil nach Anspruch 1, wobei das selbstausrichtende Ventilsitzelement einen hohlen Abschnitt aufweist, der einen Fluiddurchlauf durch das selbstausrichtende Ventilsitzelement zulässt.
Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei das selbstausrichtende Ventilsitzelement einen Widerhaken aufweist, der in Eingriff mit dem Ventileinsatz steht.
Ventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das selbstausrichtende Ventilsitzelement eine Kugel aufweist, die mit einer zugeordneten Hülse an dem Ventileinsatz in Eingriff steht.
Ventil nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper eine zweite Dichtungsfläche aufweist; wobei der Ventileinsatz eine Durchgangsbohrung aufweist, die einen Durchlaufbereich durch den Ventileinsatz begrenzt; wobei ein Dichtungselement an dem Ventileinsatz angeordnet ist und mit der ersten Dichtungsfläche des Ventilkörpers in Eingriff steht; wobei die Dichtungsfläche durch ein Dichtungselement ausgebildet ist, das an dem selbstausrichtenden Ventilsitzelement angeordnet ist; wobei das Federmittel den Ventileinsatz in eine geschlossene Position vorspannt, wobei das Dichtungselement an dem selbstausrichtenden Ventilsitzelement in Eingriff mit der zweiten Dichtungsfläche des Ventilkörpers steht, und auf diese Weise einen Fluiddurchlauf durch das Ventil verhindert, wobei der Ventileinsatz allgemein in dem Ventilkörper in eine geöffnete Position verschiebbar ist, wobei das Dichtungselement an dem selbstausrichtenden Ventilsitzelement sich aus dem Eingriff mit der zweiten Dichtungsfläche des Ventilkörpers löst, und auf diese Weise einen Fluiddurchlauf durch das Ventil zulässt.