DE69213377T2

DE69213377T2 - Rückschlagventil für Aufblasbare Blase

Info

Publication number: DE69213377T2
Application number: DE69213377T
Authority: DE
Inventors: Robert W Pekar
Original assignee: Dielectrics Industries Inc
Current assignee: Dielectrics Inc
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: AU2043392A; EP0535904B1; AU658904B2; EP0535904A1; JP3276999B2; DE69213377D1; CA2079365C; CA2079365A1; JPH05240362A; KR100243442B1; US5144708A; KR930006352A

Description

Diese Erfindung betrifft Rückschlagventile im Zusammenhang mit Fluidkammern oder aufblasbaren Blasen und insbesondere derartige Ventile, die aus thermoplastischem Folienwerkstoff hergestellt sind und welche zur Verwendung in Kombination mit einer Fluidpumpe oder anderen Blasen aufblasenden Vorrichtungen bestimmt sind.
U.S. Patent Nr. 3,133,696 von Mirando offenbart eine Kunststoffschaumpumpe in einer luftdichten Blase zum Ausblasen der Blase und umfaßt ein klappenartiges Einlaß-Rückschlagventil 23 und ein entenschnabelförmiges Rückschlagventil 22.
U.S. Patent Nr. 3,583,008 von Edwards offenbart eine kugelförmige, unabhängige Pumpe 36, die mit jedem aufblasbaren Abteil einer Luftmatratze verbunden ist. Die Kugel ist auf eine U-förmige Feder und eine Schraubenfeder 54 angewiesen, um die Kugel nach ihrer Komprimierung in jedem Takt der Pumpe zu expandieren.
U.S. Patent Nr. 4,674,532 von Koyanagi offenbart ein Rückschlagventil für einen Ballon aus mehreren Kunststoffolien mit einer Pfeife und wenigstens einem Ventilkörper, der als Tasche ausgebildet und lateral an einem Ende geschlossen ist.
U.S. Patent Nr. 4,917,646 von Kieves offenbart ein selbstdichtendes Luftventil für einen Ballon aus zwei Lagen Kunststoff. Eine der Lagen hat eine im wesentlichen größere Länge als die andere, um eine Lasche 62 zur Verfügung zu stellen, die das Ventil im Stutzen des Ballons zu sichert. Die Lagen sind derart miteinander Verbunden, daß ein versetzter Bereich 74 oder Hals gebildet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rückschlagventil aus synthetischem Kunststoff vorgeschlagen mit einem Einlaßende und Auslaßende für eine aufblasbare Blase, die von oberen und unteren Flächengebilden aus synthetischem Kunststoff gebildet ist, die durch eine umlaufende Dichtung miteinander verschmolzen sind, wobei das Rückschlagventil zwei Lagen einer Kunststoff-Folie aufweist, die übereinandergelegt Kante an Kante miteinander versiegelt sind, so daß zwischen ihnen ein Fluidströmungskanal gebildet wird, wobei die Innenseiten der Lagen der Folie hochglänzende kohäsive Oberflächen sind, wobei jede der Lagen gekennzeichnet ist, durch eine matte, nichtblockende Außenseite, wobei die Lagen der Folie von ausreichender Länge sind, um sich durch die umlaufende Dichtung von außerhalb nach innerhalb der Blase zu erstrecken, und wobei ihre Außenseite neben dessen Einlaßende mit den Innenseiten dieser Flächengebilde verschmolzen ist, wobei jede der Folien ein Ablösematerial hat, das zwischen diesen am Einlaßende des Ventils angeordnet ist und von ausreichender Länge ist, so daß ein Zusammenhaften in diesem Bereich verhindert wird.
Das Ventil kann sowohl für Flüssigkeiten wie für Gase verwendet werden. Aufgrund seiner weichen und biegsamen Konstruktion eignet es sich zum einfachen Zusammenbauen mit verschiedensten Arten von Anwendungen mit aufblasbaren Blasen.
Das Rückschlagventil kann einen sehr kleinen Querschnitt haben und ist damit besonders geeignet zur Verwendung in aufblasbaren Körperstützanwendungen, wie aufblasbare Sportschuheinlagen, medizinischen Schienen, Halter für intravenöse Nadeln für pädiatrische Anwendungen, Sporthandschuhe, Büstenhalter, Rückenstützgurte und ähnliches, wo Kompaktheit, Flexibilität, Komfort, Zweckmäßigkeit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit wichtig sind.
Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kombination von thermoplastischen Ventil, Fluidpumpe und aufblasbarer Blase gemäß der Erfindung ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von Figur 1 ist;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von Figur 1 ist;
Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung ist, die das Herstellungsverfahren von der Kombination von Pumpe und Blase von Figur 1 illustriert;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Schritt des Verfahrens zum Vorformen des Auslaßrückschlagventils der Pumpe illustriert;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht ist, die ein von dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöstes Problem darstellt;
Figs. 7-8 perspektivische Ansichten sind, die das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Kunststoff-Rückschlagventilen darstellen; und
Fig. 9 eine Aufsicht ist, die das Rückschlagventil von Fig. 8 zeigt, das einer Fluidblase zugeordnet ist.
Ein erfindungsgemäßes Rückschlagventil ist allgemein mit 30 in Figuren 1, 3 und 4 dargestellt und in Kombination mit Fluidpumpe 6 mit einer Fluidkammer 8, welche eine Pumpkammer sein kann, einer autblasbaren Blase, oder zweiten Kammer 10, und einem druckknopfartigen Auslaßventil 12 illustriert. Es ist ersichtlich, daß das Rückschlagventil 30 zum Sicherstellen eines Einweg-Gas- oder Flüssigkeitsflusses, nachfolgend "Fluid" genannt, in jeder Art von aufblasbarer Blase oder zwischen separaten Fluidkammern verwendet werden kann, insbesondere dort, wo es wichtig sein kann, das Fluid am Abfließen von einer Kammer zu einer anderen Kammer aufgrund einer Fluiddruckspitze, die in der anderen Kammer auftritt, zu hindern. Derartige Druckspitzen treten beispielsweise in Sportschuh Fluidanwendungen auf, wo der Fuß auf die Sohlenkammer der Fluidblase stößt, während gleichzeitig ein sehr viel niedriger Druck in einer der oberen Kammern der Fluidblase herrscht.
Die Pumpe 6 umfaßt einen inneren Kern aus netzförmigen, offenzelligen Elastomerschaum 14, der zwischen zwei äußeren Lagen aus aufeinandergelegten Flächengebilden, aus thermoplastischem Werkstoff 16 und 18, eingekapselt ist. Die zwei Flächengebilde sind zur Bildung der aufblasbaren Blase derart ausgebildet, daß sie mittels Wärmeschweißen oder einer Hochfrequenzenergie-Technik (RF) um ihre äußere Umfangskante zusammenschmelzbar, -bondbar oder -schweißbar sind, wie in Figur 1 mit 20 angedeutet. Gleichzeitig schweißt die Dichtung 21 ebenfalls die Flächengebilde um den Umfang des Schaumkörpers 14 zusammen, wodurch die Pumpkammer 8 gebildet wird. Die Pumpe 8 kann jede geeignete Konfiguration haben, in Abhängigkeit von der Anwendung, an die die Pumpe angepaßt wird.
Es ist wesentlich, daß der Schaum 14 aus einem offenzelligen, netzförmigen und elastisch flexiblem Elastomerwerkstoff besteht, wie ein Polyurethanschaum mit einer unkomprimierten Dicke von etwa einem halben bis einem Inch und einem Volumen von etwa einem halben bis einem Kubik-Inch. Das am besten in Figuren 1 und 4 dargestellte obere Flächengebilde 16 ist mit zwei Löchern 22 und 24 versehen. Ersteres dient als Einlaß- Rückschlagventil, während das Loch 24 zur Aufnahme des Stutzenabschnitts 25 des Auslaßventils 12 dient. Der Elastomerschaum kann, wie in Figur 1 dargestellt, kubisch oder von zylindrischer Form sein, mit einem ringförmigen äußeren Umfang, und ist bevorzugt ein netzförmiger offenzelliger Polyurethanschaum mit 10 bis 50 Poren pro Inch und abhängig von der Anwendung mit jeder geeigneten Größe und Form. Es hat sich gezeigt, daß ein 1-Inch Kubus eines derartigen Schaumes von 0,5 bis 1-Inch Dicke, oder ein Zylinder von 1- Inch Durchmesser bei einer Dicke von 0,5 bis 1-Inch in hoch zufriedenstellender Weise arbeitet. In jedem Fall wird der offenzellige Schaum innerhalb der Pumpkammer der Vorrichtung verschweißt, mit Ausnahme des Loches 22 und des Fluidkanals, der von einem Rückschlagventil 30 gebildet wird (Figs. 1, 3 und 4).
Das Rückschlagventil 30 ist derart ausgebildet, daß es sich in die aufblasbare Blase 10 von außen nach innen durch die umlaufende Schweißlinie 21 erstreckt und sich, wie in Fig. 1 dargestellt, von der Pumpkammer 8 in die aufbiasbare Kammer erstrecken kann. Das Rückschlagventil 30 ist vom "Entenschnabel"-Typ, welches einen Fluidfluß in eine Richtung zur Kammer 10 von der Hochdruckkammer 8 erlaubt, die vom Schaum 14, oberen und unteren Flächengebilden 16 und 18 und den umlaufenden Dichtungen 20 und 21 gebildet wird. Das Ventil 30 besteht im wesentlichen aus zwei übereinandergelegten Lagen einer hitzeschweißbaren Kunststoff-Folie 32 und 34, die entlang lateral beabstandeter Zonen ihrer Seitenkanten, wie bei 36, zusammengeschweißt sind, so daß ein Mittelkanal 38 gebildet wird, der für den in eine Richtung gerichteten Fluidfluß aus der Pumpkammer 8 in die Fluidblase 10 dient. Die äußeren Lagen 16 und 18 können ein thermoplastischer Flächengebildewerkstoff sein, wie Polyurethan oder Polyvinylchlorid, mit einer Dicke von etwa 0,005 bis 0,050 Inch. Die inneren Lagen 32 und 34 bestehen aus einer Kunststoff-Folie mit einer Dicke im Bereich von 0,001 bis 0,015 Inch, was einer im wesentlichen geringeren Grube entspricht als die der äußeren Lagen 16 und 18. Die Folien 32 und 34 sind bevorzugt aus demselben Werkstoff gebildet wie die äußeren Lagen.
Es ist wesentlich, daß der Kanal 38 von der Kammer 8 zur Kammer 10 durch den Bereich der Dichtung 21 entlang des Umfangs des Schaums "offen" bleibt, trotz der Tatsache, daß die äußere Oberfläche der Kunststoffolien 32 und 34 gleichzeitig mit der inneren Oberfläche der oberen und unteren Flächengebilde 16 und 18 verschweißt werden. Dieser unverschweißte Bereich oder diese Zone wird durch einen Barriere- bzw. Schichtwerkstoff oder einer Beschichtung 40 zur Verfügung gestellt, die zwischen den gegenüberliegenden inneren Oberflächen der Folien 32 und 34 angeordnet ist, wie in Figuren 3 und 4 dargestellt. Der Barriere-Werkstoff 40 ist vorzugsweise dazu vorgesehen, Bereichen auf beiden Folien gegenüber zu stehen und hat eine ausreichende Fläche und Dicke zur Verhinderung von Hitze- oder HF-Energie-Schweißen der derart beschichteten Bereiche der Folien 32 und 34, wenn das Schweißen der Flächengebilde 16 und 18 beim Fertigungsverfahren zur Bildung der beiden Fluidkammern 8 und 10 erfolgt. Dieses Schweißen wird selbst dann verhindert, wenn diese Bereiche der Folien zusammengedrückt und mit ausreichender Energie beaufschlagt werden, so daß die äußeren Oberflächen der Folie mit den inneren Oberflächen der Blase verschweißt werden. Das Einweg-Rückschlagventil 30 ist an einem Ende durch die Flächengebilde 16 und 18 und durch die angrenzende Kante des Schaums 14 in den Zustand "offen" vorgespannt, während das andere Ende der Folien, das innerhalb der Blase angeordnet ist, eine inhärente Tendenz aufweist aufgrund der Konstruktion des Ventils und der Oberflächenbeschaffenheit der Folien in engem Oberflächenkontakt zu verbleiben.
Die Barriere-Beschichtung 40 kann mittels konventioneller Drucktechniken, wie Filmdruck, Tiefdruck oder Flexographie aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die Beschichtung als eine Verbindung in einem flüssigen Dispersionsmedium eines organischen Lösungsmittels oder Wasserbasis mit einer dispergierten Phase von fein zerteilten mikroskopischen Partikeln in der Größenordnung von fünf (5) Mikrons im Durchmesser eines Polyethylens, eines Polytetrafluorethylens (Teflon) oder Silikon aufgebracht. Der Barriere-Werkstoff kann derart aufgebracht werden, wie in der gleichzeitig anhängigen U.S. Patentanmeldung mit der Seriennummer 07/535,655, eingereicht am 11. Juni 1990 für INFLATABLE BLADDER, offenbart. Es ist wesentlich, daß in jedem Fall das Dispersionsmedium aus derartigen ausgewählt ist, die die Oberfläche der Kunststoff-Folie derart beeinflussen, daß die mikroskopischen Partikel haften bleiben, oder an der Oberfläche der Folie verankert werden, so daß Heißverschmelzen bei den beschichteten Bereichen der beiden Kunststoffolien 32 und 34 verhindert ist.
Wie am besten in Figur 7 zu sehen ist, hat eine thermoplastische Folie 60, die zur Herstellung der Lagen der das Ventil 30 bildenden Folien 32 und 34 verwendet wird, auf einer Seite eine hochglänzende, kohäsive Oberfläche 54 und auf der anderen Seite eine stumpfe oder matte Oberfläche 55. Diese Oberflächenmerkmale der Folie sind wichtig, weil sie zur Einweg-Flußeigenschaft des Ventils 30 beitragen. In dieser Verbindung zeigen die inneren Oberflächen der Folien eine erhebliche Kohäsion, Blockierung oder Fläche-zu-Fläche Affinität, wenn sie in Kontakt sind, was dazu führt, daß die beiden Lagen eine beachtliche Zusammenhaft-Tendenz haben. Während dies üblicherweise als Nachteil betrachtet wird, wird diese Eigenschaft derart verwendet, daß der Kanal 38 des Ventils 30 geschlossen bleibt, bis unter Druck gesetztes Fluid durch den Kanal von der Blasenaußenseite fließt. Sobald das ankommende Fluid aufhört zu strömen, schließt sich der Kanal 38 aufgrund seiner internen Blockierungseigenschaft, und er wird durch den Fluiddruck innerhalb der Blase geschlossen gehalten. Umgekehrt haften die matten äußeren Oberflächen 55 der Folien im wesentlichen nicht an den inneren Oberflächen 56 der äußeren Lagen 16 und 18, die die Blase 10 bilden, wodurch es keine Konkurrenz mit der inhärenten Fläche-zu-Fläche Affinität der inneren hochglänzenden Oberflächen gibt.
Es ist ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung, daß der Abschnitt des verschmolzenen Bereiches, der dem Ort entspricht, bei dem das Ventil und die Flächengebilde 16 und 18 der Blase zusammengeschweißt sind, wie in Figur 9 dargestellt, vorzugsweise die Form einer Zickzackleiste haben oder V-förmig 58 sind, wobei die Spitze des "V" in Richtung der Pumpe 8 oder dem Einlaßende des Ventils weist. Diese Dichtkonfiguration ermöglicht das Öffnen des Kanals 38 bei anfänglichem Aneinanderhaften der freigegebenen Lagen im Dichtbereich, die bei der ersten Verwendung des Ventils auftreten kann. Aufgrund der V-förmigen Dichtung 58, kommt in den Kanal 38 eindringendes, unter Druck gesetztes Fluid zuerst in Kontakt mit der Spitze der Zickzackleisten-Dichtung 58 und bewirkt ein Öffnen oder ablösen entgegen jeder anfänglichen Verbindung des Dichtbereiches. Wenn der Fluiddruck erst einmal einen engen Kanal durch die Spitze der Dichtung 58 geöffnet hat, so dehnt sich die Öffnung schnell über die gesamte Breite der Zickzackleisten-Dichtung aus. Dieser Ablauf entspricht dem entfernen eines Haftstreifens von einer anderen Oberfläche durch anfängliches ablösen einer Ecke des Streifens. Das in dieser Weise abgedichtete Ventil erlaubt auf einfache Weise einen Fluidfluß durch den Kanal 38 und in die Blase, trotz der Tatsache, daß vor der ersten Verwendung des Ventils an seinem Einlaß ein Zusammenhaften auftreten kann.
Das erfindungsgemäße Auslaß-Rückschlagventil 30 ist eine Unteranordnung, welche in einem separaten Schritt mittels verschweißen zweier Kunststoffolien vorgeformt wird, die wie in Figur 5 dargestellt bündig aufeinander gelegt sind. Die auf die Platte 55 gelegten Folien 32 und 34 werden entlang ihrer Seitenkanten 36 mittels Druckplatte 53 verschweißt, wobei die Druckplatte 53 einen gefüllten, nicht geheizten Mittelabschnitt 52 und ein Paar Kantenschweißabschnitte 54 hat.
Dies Anordnung verhindert die Bildung von Extrusionswulsten 56 (Fig. 6), die sich entlang der Seitenkanten 60 zwischen derartigen Folien, die an den Kanten miteinander verschweißt sind, aufgrund der Verwendung einer konventionellen Druckplatte bilden würden und zu Ausweichkanälen für das Hochdruckfluid in der Blase führen könnten. Es ist wichtig, die Bildung derartiger Wulste zu verhindern, weil ansonsten die hochglänzenden Seiten der zwei Folien nach jedem Kompressionstakt der Pumpe nicht ihren engen Fläche-zu-Fläche Kontakt zum wirksamen Blockieren des Rückwärtsflusses von der Blase zur Pumpkammer wiederaufnehmen würden. Einmal geschlossen wirkt der Fluiddruck in der Blase 10 derart, daß der Kanal 38 verschlossen bleibt.
Figuren 7 und 8 zeigen ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Ventils 30. In Figur 7 ist eine Folie 60 dargestellt, die derart ausgebildet ist, daß sie in eine Befestigung mit Paßstiften (nicht dargestellt) paßt, die derart angeordnet sind, daß sie sich durch Löcher 61 in der Folie erstrecken, die mit ihrer hochglänzenden Seite 54 nach oben eingelegt wird. Die hochglänzende Seite der Folie 60 kann an mehreren beabstandeten Stellen mit rechteckigen Streifen oder Flicken 40' eines Ablösewerkstoffes beschichtet sein. Jeder Flicken hat eine Länge 1 von etwa 1,270cm (1/2 Inch), was zweimal die Länge 0,635cm (1/4 Inch) der in jedem Ventil 30 verwendeten Ablösebeschichtung ist, und eine Breite w gleich oder bevorzugt etwas größer als der Abstand zwischen Schweißlinien 36, um sicher zu stellen, daß das Einlaßende des Ventils offen bleibt. Nach der Beschichtung, kann die Folie 60 entlang einer Faltlinie 62 derart gefaltet werden, daß jeder Ablöseflicken 40' auf einer Seite der Faltlinie 62 in bündiger Beziehung mit jedem Flicken auf der anderen Seite angeordnet ist, wie in Figur 8 dargestellt. Die beiden Lagen der Folien werden dann entlang mehrerer paralleler Schweißlinien 36' unter Verwendung einer Druckplatte des in Figur 5 gezeigten Typs, jedoch mit mehreren Schweißköpfen, miteinander verschweißt Schweißbänder 36' sind lateral in einer Entfernung beabstandet, die etwa gleich oder etwas kleiner als die Breite der Streifen 40' ist, um dazwischen einen Fluidflußkanal 38 zu bilden, wie in Figuren 8 und 9 dargestellt. Nach dem Verschweißen kann eine Schneiddruckplatte zum Abtrennen der beiden Lagen entlang gegenseitig rechtwinkliger Linien verwendet werden. Wie mit 63 dargestellt, werden die Ablösestreifen 40' auf den übereinandergelegten Folienlagen halbiert und andere Schneidkanten zerschneiden die Folien, wie mit 65 dargestellt, bei einer Entfernung von etwa einem Inch von der halbierten Kante. Gleichzeitig werden die beiden Lagen transversal, wie bei 67, zerschnitten, wodurch mehrere diskrete rechteckige Ventile 30 gebildet werden, wobei es in der dargestellten Ausführungsform 16 wären. Die Druckplatte kann ferner Mittel zum Ausschneiden von Paßlöchern 69 und 70 aufweisen, die bei der Herstellung von der Blase und des Ventils (Fig. 9) zur Positionierung jedes Ventils 30, und zum Abschneiden der äußeren Kantenabschnitte der Folien entlang Linie 71 (Fig. 7) verwendet werden.
Es hat sich gezeigt, daß in solchen Anwendungen in denen ein Ventil 30 in einem engen Halsabschnitt einer Blase eingeschweißt ist, wie in Fig. 9 dargestellt, die aufgeblasene Blase dazu neigt, den ebenen Fläche-zu-Fläche Kontakt der Ventilfolien 32 und 34 im Kanalbereich 38 zu lösen. In solchen Anwendungen ergaben sich Leckprobleme bei etwa zwei Prozent (2%) dieser Ventile. Zur Lösung dieses Problems kann die das Ventil bildende Preßplatte Mittel zum longitudinalen Abtrennen oder Aufschlitzen des äußeren Endabschnitts der verschweißten Ventilbereiche 36 aufweisen, wie in Fig. 9 in vergrößerter Schnittansicht mit 75 bezeichnet. Es ist wichtig, daß das innere Ende des Schlitzes 75 von dem inneren Ende des Ablösewerkstoffes 40 beabstandet ist, sich zum Auslaßende des Ventils erstreckt und etwa über die halbe Breite der Schweißbereiche angeordnet ist. Durch diesen einfachen Schlitz-Schritt bleibt das Auslaßende des Ventils freigängig und wird nicht ungünstig durch das Aufblasen der Blase beeinflußt. Das Aufschlitzen der Schweißbereiche der Ventile 30, wie mit 75 bezeichnet, führt zu einer Reduzierung derartiger Fehlfunktionen um etwa fünfundsiebzig Prozent (75%).
Dementsprechend besteht jedes Ventil im wesentlichen aus zwei Lagen einer Kunststoff-Folie, wobei jede mit Ablöselagen 40 beschichte ist, die die halbe Länge der Flicken 40' haben und die sich exakt zur Einlaßkante des Ventils erstrecken. Genau dieses Ergebnis wird dadurch sichergestellt, daß die halbierten Kanten selbst das Einlaßende der Ventile bilden. Daher kommt es zu keiner Verschweißung des Ventilkanals 38 über das äußere Ende des Ablösewerkstoffes hinaus, wenn das Kunststoffventil, wie oben beschrieben, mit den äußeren Lagen 16 und 18 der Blase verschweißt wird. Darüber hinaus sollte der Fluidfluß-Kanal 38, für einen wirksamen Einwegfluß, gemessen von der inneren Kante 77 zur Ablösebeschichtung 40, eine Ausdehnung von etwa 0,953 bis 1,270cm (3/8 bis 1/2 Inch), aber nicht weniger als 3/16 Inch haben, wie in Fig. 9 dargestellt. Von der Kante 77 hat ist der Kanal 38 vorzugsweise einen im wesentlichen konstanten Querschnitt über seine ganze Länge. Zusätzlich zu den Kanälen 38 und dem Ablösewerkstoff 40, ist jedes Ventil von der Preßplatte geschnitten und umfaßt eine Verlängerung entlang einer Seite mit einem oder mehr Paßlöchern 69 und 70 zur Verwendung als Festlegung der Position des Ventils unter Verwendung von Paßstiften, wenn das Ventil in der Blase oder die Kombination Blase und Pumpe verschweißt werden, wie in Fig. 9 dargestellt.
Das Auslaßventil 12 umfaßt eine rohrförmige Basis 42 mit einem runden Flansch 44 aus Kunststoff, der hitzeschweißbar um den Umfang des Loches 24 durch das Flächengebilde 16 ist. Das Ventil umfaßt ferner einen hin- und herbewegliche Stutzen 25 und eine Schraubenfeder 46, die um den Stutzen herum angeordnet ist, wodurch der Ventilstutzen normalerweise in eine "GESCHLOSSEN" Position vorgespannt ist. Durch abwärtsdrücken des Stutzens 25, entweicht nicht mehr benötigtes Fluid aus der Blase.
Unter den Vorteilen dieser Kombination einer Fluidblase und Rückschlagventil 30 ist ferner die Anpaßbarkeit zum einfachen Zusammenbau, wie in Fig. 4 dargestellt. Ein Flächengebilde 18 wird zuerst auf die Platte 50 einer Hitzeschweiß- Preßplatte gelegt und ein Schaumblock 14 und Rückschlagventil 30 werden in Juxtaposition auf der Oberseite des Flächengebildes 18 angeordnet. Ein oberes Flächengebilde 16 mit Auslaßventil 12, welches in die umlaufende Kante des Loches 24 eingepaßt und damit verschweißt wurde, wird bündig über des Flächengebilde 18 mit dazwischen liegendem Schaumblock 14 und Rückschlagventil 30 gelegt. Zum Zusammenschweißen der Flächengebilde 16 und 18 um ihre Randkanten und um den Umfang des Schaumblockes 14, wird dann eine Hitzeschweißplatte (nicht dargestellt) von geeigneter Konfiguration herabgelassen, so daß die Pumpkammer 8 und Luftblase 10 gebildet werden. In der Folge werden Fluidblase, Einlaßventil, Auslaßventil und Ablaßventil einstückig oder einheitlich in einem einzigen Schweißschritt gebildet, wodurch die Ventileinheit eine biegsame, kostengünstige, anpaßbare und zuverlässige Konstruktion erhält.

FUNKTIONSWEISE

Im Betrieb ist es für die Bedienungsperson lediglich erforderlich einen Finger oder Daumen über das Fluidloch 22 zu legen, welches in dem oberen Flächengebilde angeordnet ist, und den Fingerdruck auf den elastomeren Schaum eine ausreichende Zahl von Zyklen wechselweise auszuüben und zu lösen, bis die Blase 10 entsprechend aufgeblasen ist. Bei diesem Pumpvorgang öffnet und schließt sich das Einlaßventil automatisch in Abhängigkeit der sequentiellen Anwendung des Fingers über dem Loch, während der Kompression und Expansion des Schaumes. Wenn die Öffnung 22 unbedeckt ist, wird Umgebungsflüssigkeit durch das Loch 22 angesaugt und füllt die offenen Zellen des Schaumes, wenn sich dieser ausdehnt. Während des Schrittes des Drückens, wird das Fluid aus dem Schaum ausgetrieben und fließt durch den Kanal 38 in das Rückschlagventil 30, welches sich nach dem Schritt des Drükkens schließt. Wird der Daumen vom Loch entfernt, dringt wieder Fluid in die Kammer ein. Sollten irgendwelche Druckspitzen in der Kammer 10 auftreten, so blockiert das Rückschlagventil 30 den Fluidfluß in die Kammer 8. Zum Entleeren bzw. zusammenfalten der Blase, wie in einer Sportschuheinlage oder ähnlichem, ist es lediglich notwendig, den Ventilstutzen 12 abwärts zu drücken und nicht mehr benötigtes Fluid wird aus der Blase abgelassen.

Claims

1. Ein Rückschlagventil (30) aus synthetischem Kunststoff mit einem Einlaßende und Auslaßende für eine aufblasbare Blase (10) die von oberen und unteren Flächengebilde (16 und 18) aus synthetischem Kunststoff gebildet ist, die durch eine umlaufende Dichtung (20 und 21) miteinander verschmolzen sind, wobei das Rückschlagventil (30) zwei Lagen einer Kunststoff-Folie (32 und 34) aufweist, die übereinandergelegt, Kante an Kante miteinander versiegelt sind, so daß zwischen ihnen ein Fluidströmungskanal (38) gebildet wird, wobei die Innenseiten (54) der Lagen de Folie (32 und 34) hochglänzende,kohäsive Oberflächen sind, wobei jede der Lagen (32 und 34) gekennzeichnet ist, durch eine matte, nichtblockende Außenseite (55), wobei die Lagen der Folie (32 und 34) von ausreichender Länge Sind, um sich durch die umlaufende Dichtung (20 und 21) von außerhalb nach innerhalb der Blase (10) zu erstrecken, und wobei ihre Außenseite (55) neben dessen Einlaßende mit den Innenseiten (56)dieser Flächengebilde (16 und 18) verschmolzen ist, wobei jede der Folien (32 und 34) ein Ablösematerial (40) hat, das zwischen diesen am Einlaßende des Ventils (30) angeordnet ist und von ausreichender Länge ist, so daß ein Zusammenhaften in diesem Bereich verhindert wird.

2. Ein Ventil (30) aus synthetischem Kunststoff nach Anspruch 1, in welchem der Abschnitt der umlaufenden Dichtung (58), der den Fluidkanal (38) des Ventils (30) quert, im wesentlichen V-förmig ist, wobei dessen Scheitelpunkt in Richtung des Einlaßendes des Ventils (30) angeordnet ist.

3. Ein Ventil (30) aus synthetischem Kunststoff nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die Länge des Fluidströmungskanals (38) von der Innenkante des Ablösematerials (40) im wesentlichen einen einheitlichen Querschnitt hat.

4. Ein Rückschlagventil (30) aus synthetischem Kunststoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, in welchem die versiegelten Bereiche (36) der übereinander gelegten Kunststoff- Folie, die den Fluidströmungskanal (38) begrenzen, jeweils einen longitudinalen Schlitz (75) aufweisen, der zwischen der Breite des versiegelten Bereiches (36) des Ventils(30) und am Auslaßende des Ventils (30) angeordnet ist.

5. Ein Rückschlagventil (30) aus synthetischem Kunststoff, nach Anspruch 3, in welchem die Länge des Fluidströmungskanals (38) von der Innenkante des Ablösematerials (40) wenigstens 0,953 cm (3/8 Inch) ist.