DE69433584T2

DE69433584T2 - Fluiddurchflußsteuervorrichtungen zum Regulieren des Durchflusses von Flüssigkeit oder Gas

Info

Publication number: DE69433584T2
Application number: DE69433584T
Authority: DE
Inventors: Thomas D. Weldon; Charles E. Larsen; Jonathan J. Rosen
Original assignee: Novoste Corp
Current assignee: Novoste Corp
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2014-11-18
Also published as: DE69433584D1; ES2218523T3; JPH07190207A; US5746414A; CA2134302A1; CA2134302C; US5462255A; US5529278A; EP0658358A1; EP0658358B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fluiddurchflußsteuervorrichtungen zum Regulieren des Durchflusses von Flüssigkeit oder Gas. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Durchflußsteuerventile und Ventilelemente zur Verwendung darin, die dazu verwendet werden können, den Durchfluß von Flüssigkeit oder Gas durch sie durch Zusammendrücken oder Verformen des Ventilelements zu regulieren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Durchflußsteuerventile für Flüssigkeit und Gas gibt es in vielen Gestalten und Größen, und sie werden in Abhängigkeit von ihrem beabsichtigten Gebrauch aus einer großen Vielfalt von Materialien hergestellt.
Typischerweise werden Durchflußsteuerventile wie etwa Drosselventile und Schieberventile dazu verwendet, den Fluiddurchfluß durch Bewegen eines mechanischen Elements in die und aus der Durchflußbahn zu steuern, um die Durchflußbahn teilweise oder vollständig zu blockieren. Andere Ventiltypen, beispielsweise Rollenklemmen, die in medizinischen i.v.-Vorrichtungen verwendet werden, steuern den Durchfluß durch Zusammendrücken des Kunststoffschlauchs, durch den das Fluid strömt. Weitere Ventiltypen sind durch Steuerung der Länge der Durchflußbahn und somit des Strömungswiderstands durch das Ventil wirksam.
Trotz der großen Vielfalt von Ventilen, die bisher bekannt sind oder verwendet wurden, besteht ein fortgesetzter Bedarf für verbesserte Durchflußsteuerventile, die im Vergleich mit bekannten Durchflußsteuerventilen Vorteile in bezug auf Kosten und einfachen Gebrauch sowie funktionelle und andere Vorteile haben.
EP-A-O 510 851 beschreibt ein Ventilelement, das ausgebildet ist, um innerhalb eines Ventilgehäuses angeordnet zu werden, um den Fluiddurchfluß durch das Gehäuse zu steuern, wobei das Ventilelement folgendes aufweist: einen elastischen ersten Ventilkörper, einen Fluideinlaß, einen Fluidauslaß und eine dazwischen befindliche Durchflußbahn, die in dem ersten Ventilkörper ausgebildet ist, wobei die Größe der Durchflußbahn durch Druckverformung des ersten Ventilkörpers geändert werden kann, wobei der elastische erste Ventilkörper eine allgemeine Sanduhrgestalt hat.
US 2 442 746 beschreibt eine Durchflußsteuervorrichtung, die einen Nippel aufweist, der mit einem Körperelement in Schraubverbindung ist. Ein elastischer Stopfen mit einem geraden Längskanal ist innerhalb eines Hohlraums des Körperelements vorgesehen. Wenn das Körperelement auf den Nippel geschraubt wird, wird das elastische Element zusammengedrückt, um den Durchfluß durch den geraden Kanal zu unterbrechen.
US-A-3 685 786, die ein Ventil mit einstellbarer Öffnung für Anwendungen beschreibt, die eine hochpräzise Steuerung über die Fluiddurchflußrate erfordern, verwendet einen elastischen, nachgiebigen Körper, der von einem Kanal mit Kreisquerschnitt durchsetzt ist, und eine Einrichtung zum Zusammendrücken des Körpers in einer Richtung, die zu dem Kanal im allgemeinen parallel ist, um den Körper nach innen zu verformen und die Größe einer in dem Kanal gebildeten kreisförmigen Öffnung selektiv zu bestimmen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein solches neues und verbessertes Durchflußsteuerventil und Ventilelement zur Verwendung darin. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Ventil ein steifes Gehäuse auf, das einen Fluideinlaß, einen Fluidauslaß und eine Durchflußbahn zwischen dem Einlaß und dem Auslaß aufweist. Die Durchflußbahn weist eine Ventilelementkammer auf, in der ein elastisches Ventilelement angeordnet ist. Das Gehäuse ist so betätigbar, daß die Größe oder Gestalt der Ventilelementkammner zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Kammergröße veränderbar ist. Wenn die Kammer die erste Größe oder Gestalt hat, wird das Ventilelement darin ausreichend zusammengedrückt, um den Durchfluß durch die Durchflußbahn zu blockieren. Wenn die Kammer die größere, zweite Größe hat, ist das Ventilelement ausreichend entspannt, um einen Durchfluß durch die Durchflußbahn zuzulassen.
Das Ventilelement gemäß der vorliegenden Erfindung hat mindestens einen aus elastischem Material bestehenden ersten Ventilkörper, der mindestens teilweise einen Fluideinlaß, einen Fluidauslaß und eine Durchflußbahn zwischen dem Fluideinlaß und -auslaß definiert, wobei die Größe der Durchflußbahn durch Zusammendrücken des ersten Ventilkörpers veränderbar ist. Bei einer Ausführungsform des Ventilelements ist der Einlaß des Ventilkörpers in dem einen Ende des Körpers definiert, der Auslaß in dem anderen Ende des Körpers definiert, und die Durchflußbahn erstreckt sich durch den Ventilkörper. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Durchflußbahn mindestens teilweise entlang der äußeren Oberfläche des Ventilkörpers definiert, die dazu dient, bei engem Kontakt der inneren Oberfläche der Ventilelementkammer in dem Ventilgehäuse die Durchflußbahn zu definieren. Bei jeder Ausführungsform wird die Größe der Durchflußbahn von dem Kompressionsgrad des Ventilkörpers gesteuert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Ventilelement einen zweiten Ventilkörper auf der von dem ersten Ventilkörper getragen wird und relativ dazu bewegbar ist. Bevorzugt wird der zweite Ventilkörper von einer Vielzahl von beabstandeten elastischen Schenkeln getragen, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilkörper erstrecken und den zweiten Ventilkörper in einer von dem ersten Ventilkörper beabstandeten Position federnd vorspannen. Diese Doppel-Ventilkörperkonstruktion bildet ein Zweistufen-Ventilelement, das die Ein-/Aus-Steuerung durch den zweiten Ventilkörper und eine abgestufte Durchflußsteuerung durch den ersten Ventilkörper gestattet oder umgekehrt. Beispielsweise kann das Zweistufen-Ventilelement innerhalb einer Ventilelementkammer positioniert sein, in der der zweite Ventilkörper federnd so vorgespannt ist, daß er an der inneren Oberfläche der Durchflußbahn anliegt, um den Fluiddurchfluß normalerweise zu blockieren. Der zweite Ventilkörper kann von seinem Sitz gehoben werden, indem er von der Oberfläche, an der er anliegt, weggeschoben wird, beispielsweise durch Eingriff mit dem Ende einer Luer-Steckkupplung, die durch den Einlaß oder Auslaß des Ventilgehäuses in die Durchflußbahn eingesetzt wird Wenn der zweite Ventilkörper von seinem Sitz gehoben wird, so daß ein Durchfluß durch das Ventilgehäuse ermöglicht wird, wird der Durchfluß durch den Kompressionsgrad des ersten Ventilkörpers gesteuert. Alternativ kann der erste Ventilkörper zur Ein-/Aus-Steuerung dienen, und der zweite Ventilkörper kann als eine abgestufte Steuerung für den Fluiddurchfluß durch das Ventilgehäuse dienen.
Das Ventilgehäuse der vorliegenden Erfindung weist bevorzugt ein Paar von steifen Elementen auf, die relativ zueinander bewegbar sind, um die Gestalt oder Größe der Ventilelementkammer zu ändern. Nachstehend sind zum Zweck der Erläuterung und nicht der Begrenzung verschiedenen Ausführungsformen der steifen Elemente beschrieben. Beispielsweise kann das eine der steifen Elemente einen rohrförmigen Körper aufweisen, und das andere steife Element kann einen zylindrischen Vorsprung aufweisen, der sich in den rohrförmigen Körper erstreckt, wobei die Ventilelementkammer dazwischen definiert ist. Die Größe und Gestalt der Ventilelementkammer kann durch Änderung der Distanz, um die sich der Vorsprung in den rohrförmigen Körper erstreckt, geändert werden. Gleichermaßen sind verschiedene Merkmale zum Halten des ersten und des zweiten steifen Elements in der gewünschten axialen Position beschrieben, damit das Zusammendrücken des Ventilelements in dem gewünschten Maß aufrechterhalten wird Beispielsweise können die steifen Elemente in Schraubverbindung sein, um das Ausmaß der Erstreckung des Vorsprungs in den rohrförmigen Körper zu steuern und dadurch die Größe und Gestalt der Ventilelementkammer zu steuern. Alternativ können Anne an dem einen der steifen Elemente vorgesehen sein, die mit Halteoberflächen, die an dem dazugehörigen steifen Steckelement gebildet sind, in Kontakt sind.
Die vorstehende Zusammenfassung dient der Übersicht und Einführung in die vorliegende Erfindung. In der Zusammenfassung sind nicht sämtliche Merkmale oder Aspekte der vorliegenden Erfindung angegeben, und für eine vollständige Beschreibung dieser und der vielen anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung muß auf die beigefügten Zeichnungen und die nachstehende genaue Beschreibung Bezug genommen werden.
Die vorliegende Erfindung ist ein Ventilelement gemäß Anspruch 1 und den Unteransprüchen 2 bis 4, das ausgebildet ist, um innerhalb eines Ventilgehäuses angeordnet zu werden, um den Fluiddurchfluß durch das Gehäuse zu steuern, wobei das Ventilelement aufweist: einen elastischen ersten Ventilkörper, einen Fluideinlaß, einen Fluidauslaß und eine dazwischen befindliche Durchflußbahn, die in dem ersten Ventilkörper ausgebildet ist, wobei die Größe der Durchflußbahn durch Druckverformung des ersten Ventilkörper geändert werden kann, wobei der elastische erste Ventilkörper eine allgemeine Sanduhrgestalt hat, dadurch gekennzeichnet, die Durchflußbahn eine allgemeine Sanduhrgestalt in dem ersten Ventilkörper hat, wenn der Ventilkörper in einem entspannten, nicht zusammengedrückten Zustand ist, so daß sich die Durchflußbahn von dem Einlaß und dem Auslaß zu einem Mittelpunkt in dem ersten Ventilkörper nach innen verjüngt.
Die vorliegende Erfindung ist ein Durchflußsteuerventil gemäß Anspruch 5 und entsprechenden Unteransprüchen, das aufweist: ein Gehäuse, das ein erstes und ein zweites steifes Element aufweist, wobei das erste und das zweite steife Element einen Fluidauslaß, einen Fluidauslaß und eine Durchflußbahn zwischen dem Einlaß und dem Auslaß aufweist, die eine Ventilelementkammer definiert, wobei die steifen Elemente selektiv betätigbar sind, um eine erste Kammergröße und eine zweite Kammergröße zu definieren, ein elastisches Ventilelement, das innerhalb der Ventilelementkammer angeordnet ist, wobei das Ventilelement mindestens einen ersten elastischen Ventilkörper aufweist, wobei sich die Durchflußbahn durch den ersten Ventilkörper zwischen dem Einlaß und dem Auslaß erstreckt, wobei das Ventilelement von den steifen Elementen dann, wenn die Kammer die erste Kammergröße hat, ausreichend zusammengedrückt wird, um einen Durchfluß durch die Durchflußbahn zu verhindern, und wobei das Ventilelement dann, wenn die Kammer die zweite Kammergröße hat, entspannt ist, um einen Fluiddurchfluß durch die Durchflußbahn zuzulassen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite steife Element in Axialrichtung entlang einer allgemeinen gemeinsamen Achse zwischen einer Vielzahl von axialen Positionen bewegbar sind, wobei das erste und das zweite steife Element um die Achse relativ drehbar sind zwischen einer ersten Drehposition, die eine Axialbewegung des ersten und des zweiten steifen Elements zuläßt, und einer zweiten Drehposition, die eine axiale Trennung des ersten und des zweiten steifen Elements verhindert, wobei die Durchflußbahn eine allgemeine Sanduhrgestalt in dem ersten Ventilkörper hat, so daß sich die Durchflußbahn (20) von dem Einlaß und dem Auslaß zu einem Mittelpunkt in dem ersten Ventilkörper nach innen verjüngt.
Die vorliegende Erfindung ist ein Durchflußsteuerventil gemäß Anspruch 12, das aufweist: ein Gehäuse, das ein erstes und ein zweites steifes Element aufweist, wobei das erste und das zweite steife Element einen Fluideinlaß, einen Fluidauslaß und eine Durchflußbahn zwischen dem Einlaß und dem Auslaß aufweisen, die eine Ventilelementkammer definiert, wobei die steifen Elemente selektiv betätigbar sind, um eine erste Kammergröße und eine zweite Kammergröße zu definieren, ein elastisches Ventilelement, das innerhalb der Ventilelementkammer angeordnet ist, wobei das Ventilelement mindestens einen ersten elastischen Ventilkörper aufweist, wobei sich die Durchflußbahn durch den ersten Ventilkörper zwischen dem Einlaß und dem Auslaß erstreckt, wobei das Ventilelement dann, wenn die Kammer die erste Kammergröße hat, von den steifen Elementen ausreichend zusammengedrückt wird, um einen Durchfluß durch die Durchflußbahn zu verhindern, und das Ventilelement dann, wenn die Kammer die zweite Kammergröße hat, entspannt ist, um einen Fluiddurchfluß durch die Durchflußbahn zuzulassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltearm an einem Ende an einem von den steifen Elementen angebracht ist und sich frei zu einem zweiten Ende erstreckt, sich der Haken in einer von dem angebrachten Ende des Haltearms beabstandeten Position befindet, und das steife Gehäuse ferner ein Drehpunktelement aufweist, das an einer Stelle zwischen dem Haken und dem festgelegten Ende des Haltearms angeordnet ist, so daß das Aufbringen von Druck auf den Haltearm zwischen dem Drehpunktelement und dem festgelegten Ende den Haken außer Eingriff mit der Einhakoberfläche bringt.
BESCHREIBUNG DER ZEIGEN
Die Zeichnungen zeigen in:
1 eine Perspektivansicht, die die auseinandergenommenen Komponenten einer Ausführungsform des Durchflußsteuerventils und des Ventilelements der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, des zusammengebauten Durchflußsteuerventils von 1 in einer offenen Durchflußposition;
3 eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, des zusammengebauten Durchflußsteuerventils von 1 in einer geschlossenen Durchflußposition;
4 eine Perspektivansicht des Durchflußsteuerventils von 1 in der geschlossenen Position;
5 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform des Durchflußsteuerventils und des Ventilelements der vorliegenden Erfindung, wobei die hindurchgehende Durchflußbahn offen ist;
6 einer Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform eines Ventilelements, das die vorliegende Erfindung verkörpert;
7 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer alternativen Ausführungsform des Durchflußsteuerventils der vorliegenden Erfindung;
8 eine Perspektivansicht, teilweise im Querschnitt, des Ventilelements, das in den 1, 2, 3 und 7 gezeigt ist;
9 eine Perspektivansicht einer alternativen Zweistufen-Ausführungsform des Ventilelements der vorliegenden Erfindung;
10 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer alternativen Ausführungsform des Durchflußsteuerventils der vorliegenden Erfindung, das in eine Zugangsvorrichtung zu einem Fluidabgabekreislauf eingebaut ist und das Zweistufen-Ventilelement gemäß 9 verwendet;
11 eine Teilansicht des Ventils von 10, die das bevorstehende Einsetzen einer Luer-Steckkupplung in das Einlaßende des Durchflußsteuerventils von 10 zeigt;
12 eine Teilansicht des Ventils von 10, die das Einsetzen einer Luer-Steckkupplung in das Einlaßende des Durchflußsteuerventils zeigt, so daß es mir dem Zweistufen-Ventilelement in Eingriff gelangt und es öffnet;
13 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ventils unter Verwendung eines alternativen Einstufen-Ventilelements der vorliegenden Erfindung; und
14 eine Perspektivansicht des Einstufen-Ventilelements, das gemäß 13 verwendet wird
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Wie 1 zeigt, weist das Durchflußsteuerventil der vorliegenden Erfindung ein erstes steifes Element 10, ein zweites steifes Element 12 und ein Ventilelement 14 auf, das zwischen dem ersten und dem zweiten steifen Element angeordnet ist. Die steifen Elemente 10 und 12 und das Ventilelement 14 haben jeweils eine zentrale Bohrung 16, 18 bzw. 20, die sie in Axialrichtung durchsetzen und gemeinsam einen Durchflußkanal durch das Durchflußsteuerventil definieren.
Das erste steife Element 10 hat einen im allgemeinen zylindrischen Körperbereich 22 mit einem ersten Ende 24 und einem zweiten Ende 26. Die Bohrung 16 erstreckt sich durch das erste steife Element 10 vom einen Ende zum anderen Ende allgemein koaxial mit dem zylindrischen Körperbereich 22.
Das erste Ende 24 des zylindrischen Körperbereichs 22 ist so ausgebildet, daß es mit jeder gewünschten Leitung zusammenwirkt, und kann eine Vielfalt von Formen haben, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Anbringungsmittel können ein Rohrgewinde oder ein Stutzen für die Anbringung an einem Kunststoff- oder Kautschukschlauch sein oder, wie in den beigefügten Zeichnungen gezeigt, in Form einer Luer-Buchse 28 mit einem Gewinde 30 sein, die eine Luer-Arretieranbringung erleichtert. Wie am besten aus 2 ersichtlich ist, ist der Innenraum der Bohrung 16 an dem ersten Ende 24 verjüngt, um eine entsprechend verjüngte Luer-Steckkupplung aufzunehmen. Das zweite Ende 26 des zylindrischen Körperbereichs 22 endet in einer flachen ringförmigen Oberfläche 32, um mit dem Ventilelement 14 in Kontakt zu gelangen und es zusammenzudrücken.
Um die Betätigung des Durchflußsteuerventils zu erleichtern, erstrecken sich ein oder mehrere Fingerflansche 34 von dem zylindrischen Körperbereich 22 des ersten steifen Elements 10 zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 24 und 26 nach außen. Wie 1 zeigt, sind die Fingerflansche 34 von rechteckiger Gestalt und ausreichend groß, um zuzulassen, daß eine Person das Durchflußsteuerventil mit den Fingern einer Hand betätigt.
Um das erste steife Element 10 und das zweite steife Element 12 des Durchflußsteuerventils zusammenzuhalten, erstrecken sich mindestens ein und bevorzugt zwei Haltearme 36 von den Fingerflanschen 34 allgemein parallel mir dem zylindrischen Körperbereich 22 und im Abstand davon. Jeder Haltearm 36 besitzt eine erste nach innen gerichtete Rippe oder einen solchen Vorsprung 38 an dem freien Ende des Haltearms und eine zweite nach innen gerichtete Rippe oder einen solchen Vorsprung 40, der sich in größerer Nähe zu der Basis des Haltearms 36 befindet. Eine dritte nach innen gerichtete Rippe oder ein solcher Vorsprung 42, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung befindet, wirkt als Drehpunkt zum Einstellen der Ventilposition, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird Das zweite steife Element 12 des Durchflußsteuerventils hat einen allgemein rohrförmigen – Körperbereich 44 mit einem ersten Ende 46 und einem zweiten Ende 48. Die Bohrung 18 erstreckt sich durch das zweite steife Element 12 vom einen Ende zum anderen Ende allgemein koaxial mit dem rohrförmigen Körperbereich 44.
Um die Leitungsanbringung zu erleichtern, ist wiederum das erste Ende 46 des zweiten steifen Elements 12 in Form eines verjüngten Luer-Steckers, der in eine entsprechende Luer-Buchsenkupplung einsetzbar ist. Ein mir Gewinde versehener Arretierring 52 um die Luer-Steckkupplung herum ermöglicht ein Anschrauben an einem Luer-Arretier-Gegenstück an einer Luer-Buchsenkupplung. Alternative Anbringungseinrichtungen, wie sie vorstehend in bezug auf das erste steife Element 10 beschrieben sind, sind in der Technik bekannt und können als Einrichtungen zur Anbringung an dem Ventil verwendet werden, ohne daß vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
Das zweite steife Element 12 besitzt wie das erste steife Element 10 einen oder mehrere Fingerflansche 54, die sich zwischen dem ersten Ende 46 und dem zweiten Ende 48 des zweiten steifen Elements 12 befinden. Wie die Fingerflansche 34 des ersten steifen Elements 10 sind die Fingerflansche 54 des zweiten steifen Elements 12 von rechteckiger Gestalt und ausreichend groß, um die Betätigung mit den Fingern einer Hand zu ermöglichen. Selbstverständlich können alternative Flanschausbildungen oder -formen verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Um den Kontakt mit den Vorsprüngen 38 und 40 der Haltearme 36 zu erleichtern, sind abgeflachte Oberflächen 56 an gegenüberliegenden Seiten des rohrförmigen Körperbereichs 44 vorgesehen und erstrecken sich entlang der Außenseite des rohrförmigen Körperbereichs zwischen dem zweiten Ende 48 und den Fingerflanschen 54. Wie am besten aus 1 ersichtlich ist, ist ein Ausschnitt 58 in dem einen Ende der abgeflachten Oberflächen 56 vorgesehen, um die Rippe 38 des Haltearms aufzunehmen und die steifen Elemente in einer geschlossenen Ventilposition zu halten (wie aus 3 ersichtlich ist). Das andere Ende der abgeflachten Fläche hat eine erhabene Rippe 60 zur Anlage an der Rippe oder dem Vorsprung 40 des Haltearms, um eine vollständige Trennung der steifen Elemente 10 und 12 zu verhindern, wenn das Ventil in der offenen Position ist (wie aus 2 ersichtlich ist).
Die Innenbohrung 18 des rohrförmigen Körperbereichs 44 ist so bemessen, daß sie sowohl das – Ventilelement 14 als auch die zweite Endoberfläche 32 des zylindrischen Körperbereichs 22 aufnimmt. Um das Ventilelement 14 in der Bohrung 18 aufzunehmen und das zweite Ende 26 des ersten steifen Elements 10 gleitbar und koaxial aufzunehmen, hat die Bohrung 18 einen Innendurchmesser, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des zweiten Endes 26 des zylindrischen Körperbereichs 22 ist. Wenn sich der zylindrische Körperbereich 22 des ersten steifen Elements 10 in der Bohrung 18 des zweiten steifen Elements 12 befindet, ist eine innere Ventilelementkammer zwischen der Endoberfläche 32 des zylindrischen Körperbereichs 22, einer inneren Schulter 62 in dem zweiten steifen Element 12 und der innenseitigen Oberfläche der Bohrung 18 definiert. Das Ventilelement 14 befindet sich innerhalb dieser Kammer.
Der Durchfluß durch das Durchflußsteuerventil wird reguliert, indem das Zusammendrücken des Ventilelements 14 geändert wird, um die Größe der darin befindlichen Bohrung 20 zu steuern. Um das Zusammendrücken und somit die Änderung der Größe der Bohrung 20 zu ermöglichen, hat das Ventilelement 14 bevorzugt einen ersten Ventilkörper 15 von im allgemeinen Sanduhrkonfiguration, wie am besten aus den 1 und 8 ersichtlich ist. Dabei hat der erste Ventilkörper 15 eine flache ringartige erste und zweite Endoberfläche 64 bzw. 66 und allgemein zylindrische seitliche Oberflächen 68, die in einen gerundeten Rand 69 mit geringfügig größerem Durchmesser übergehen, der sich an jedem Ende befindet. Der Durchmesser des Ventilelements kann so bemessen sein, daß die zylindrischen seitlichen Oberflächen 68 und/loder die gerundeten Ränder 69 an der innenseitigen Oberfläche der Ventilkammer in abdichtenden Eingriff gelangen, beispielweise um Fluiddichtungen mit der Oberfläche der Bohrung 18 des rohrförmigen Körperbereichs 22 zu bilden.
Zwischen den zylindrischen Oberflächen 68 erstreckt sich eine V-förmige Einschnürung 70 um die äußere Oberfläche des Ventilelements 14 herum. Die Einschnürung 70 ermöglicht, daß das Zusammendrücken des Ventilelements 14 um eine bevorzugte Faltungslinie herum stattfindet, die sich allgemein an dem Scheitelpunkt der Einschnürung befindet. Es versteht sich, daß aufgrund der vorstehend beschriebenen Konstruktion das Zusammendrücken des Ventilelements 14 bewirkt, daß sich die Bohrung 20 auf gleichmäßige und irisartige Weise verengt. Dies ermöglicht die Steuerung des Durchflusses durch das Ventilelement, ohne daß eine unerwünschte Turbulenz in den Durchfluß eingeführt wird Man geht also davon aus, daß in Situationen, in denen der Durchfluß durch das Ventil laminar ist, dieser Durchfluß gesteuert werden kann, ohne den laminaren Durchfluß erheblich aufzubrechen.
Die steifen Elemente 10 und 12 bestehen bevorzugt aus einem formbaren Hartkunststoff wie etwa Nylon, Polyethylen oder dergleichen, obwohl jedes andere geeignete Material verwendet werden kann. Das Ventilelement 14 besteht bevorzugt aus einem elastischen oder elastomeren Material wie etwa Silikon oder Urethan.
Wie 2 zeigt, erstreckt sich dann, wenn das Ventil von 1 zusammengebaut ist, der zylindrische Körperbereich 22 des ersten steifen Elements 10 in die Bohrung 18 des rohrförmigen Körperbereichs des zweiten steifen Elements 12. Die Endoberfläche 32 des zylindrischen Körperbereichs 22, die innere Schulter 62 in dem zweiten steifen Element 12 und die innenseitige Oberfläche der Bohrung 18 definieren die vorstehend beschriebene Ventilelementkammer, in der das Ventilelement 14 positioniert ist. Die Schulter 62 und die zweite Endoberfläche 32 liegen an den kreisförmigen Enden 66 bzw. 64 des Ventilelements 14 mit ausreichendem Druck an, so daß die Bohrungen 18, 20 und 16 eine kontinuierliche, leckfreie Durchflußbahn durch das zusammengebaute Durchflußsteuerventil bilden.
In der vollständig offenen Ventilposition gemäß 2 liegen die Vorsprünge 40 der Haltearme 36 an den erhabenen Rippen 60 in den ansonsten flachen Oberflächen 56 des zweiten steifen Elements 12 an und verhindern, daß sich die zylindrischen und rohrförmigen Körperbereiche 22 und 44 unter einer von dem Ventilelement aufgebrachten Axialkraft trennen.
3 zeigt das Durchflußsteuerventil der 1 und 2 in einer vollständig geschlossenen Position. In dieser Position sind die steifen Elemente entlang einer gemeinsamen Achse näher zueinander bewegt worden, um die Größe der Ventilelementkammer zu verkleinern, so daß das Ventilelement 14 innerhalb der Bohrung 18 zwischen der Schulter 62 und der Endoberfläche 32 des ersten steifen Elements 10 ausreichend zusammengedrückt wird, wodurch das vollständige Verschließen der Bohrung 20 bewirkt wird. Da das Ventilelement 14 aus einem elastischen Material besteht, bringt es dann, wenn es zusammengedrückt wird, axiale Ausdehnungskräfte auf die Schulter 62 und die Endoberfläche 32 auf. Eine Trennung der steifen Elemente 10 und 12 wird jedoch durch die Vorsprünge 38 der Haltearme 36 verhindert, die in den Ausschnitten 58 in Eingriff sind, die in den flachen Oberflächen 56 des zweiten steifen Elements 12 vorgesehen sind Dabei ist die Distanz zwischen den Vorsprüngen 38 der Haltearme 36 geringfügig kleiner als die Distanz zwischen den flachen Oberflächen 56 des rohrförmigen Körperbereichs 44, so daß eine nach innen gerichtete federähnliche Kraft vorhanden ist, die dazu tendiert, die Vorsprünge 38 in den Ausschnitten 58 zu halten.
Alternativ können mehrere zusätzliche Ausschnitte wie etwa 58a und 58b, die in 1 in Strichlinien gezeigt sind, an beabstandeten Stellen entlang der Länge der abgeflachten Oberfläche 56 zwischen dem Ausschnitt 58 und der erhabenen Rippe 60 vorgesehen sein, und zwar entsprechend verschiedenen gewählten Größen der Ventilelementkammer und entsprechend Kompressionsgraden des Ventilelements 14 mit verschiedenen Graden der Durchflußbahnverengung. Diese zusätzlichen Ausschnitte nehmen die Vorsprünge 38 der Haltearme 36 auf, um die Ventilelemente in gewählten Positionen zwischen der vorstehend beschriebenen vollständig offenen (2) und der vorstehend beschriebenen vollständig geschlossenen (3) Ventilposition zu halten, so daß mittlere Durchflußraten durch das Durchflußsteuerventil aufrechterhalten werden können.
Die einfache Konfiguration des vorstehend beschriebenen Durchflußsteuerventils mir drei Komponenten ermöglicht seinen Zusammenbau, ohne daß spezielle Werkzeuge oder Techniken benötigt werden. Tatsächlich können die geformten steifen Elemente und das Ventilelement zur Bildung des zusammengebauten Ventils entweder von Hand oder maschinell miteinander vereinigt werden, um den Erfordernissen der einzelnen Hersteller zu genügen.
Um das Ventil zusammenzubauen, wird das Ventilelement 14 innerhalb der Bohrung 18 des zweiten Endes 48 des rohrförmigen Körperbereichs 44 so angeordnet, daß die flache Oberfläche 56 des Ventilelements 14 mit der Schulter 62 des zweiten steifen Elements 12 in Kontakt gelangt. Wie schon beschrieben, kann das Ventilelement so bemessen sein, daß es an der innenseitigen Oberfläche der Bohrung 18 in abdichtenden Eingriff gelangt, dies ist jedoch nicht zwingend . notwendig, wenn die Enden des Ventilelements Fluiddichtungen mit der Schulter 62 und der Endoberfläche des zylindrischen Körperbereichs 22 bilden. Das zweite Ende 26 des zylindrischen Körperbereichs 22 des ersten steifen Elements 10 wird dann in die Bohrung 18 eingesetzt und ausgefluchtet, so daß die Haltearme 36 des ersten steifen Elements 10 mit den flachen Oberflächen 56 des rohrförmigen Körperbereichs 44 des zweiten steifen Elements 12 in Kontakt gelangen. Um den Zusammenbau fertigzustellen, werden die steifen Elemente 10 und 12 zusammengedrückt, bis die Vorsprünge 40 der Haltearme 36 über die erhabenen Rippen 60 des zweiten steifen Elements 12 gleiten, wodurch verhindert wird, daß sich die steifen Elemente voneinander trennen. Der vordere Rand des Vorsprungs 40 kann verjüngt sein, um zu ermöglichen, daß der Vorsprung beim Zusammenbauen leichter über die Rippe 60 gleitet.
Wenn das offene Durchflußsteuerventil zusammengebaut ist, wie 2 zeigt, kann es mit dem Daumen und den Fingern einer Hand betätigt werden, indem die Fingerflansche 34 des ersten steifen Elements 10 zu den Fingerflanschen 54 des zweiten steifen Elements 12 hin gedrückt werden. Wenn dieser Druck aufgebracht wird, rückt das zweite Ende 26 des zylindrischen Körperbereichs 22 aus einer offenen ersten Position zu einer Position weiter im Inneren des rohrförmigen Körperbereichs 44 vor, wobei das Ventilelement 14 zwischen der Endoberfläche 32 des zylindrischen Körperbereichs 22 und der Schulter 62 des rohrförmigen Körperbereichs 44 zusammengedrückt und bewirkt wird, daß sich die Bohrung 20 verengt, wodurch der Fluiddurchfluß durch das Ventil verringert wird Wenn das zweite Ende 26 des zylindrischen Körperbereichs 22 um eine Strecke in den rohrförmigen Körperbereich 44 eingesetzt wird, die dem Verschließen der Bohrung 20 durch das Ventilelement 14 entspricht, gelangen die Vorsprünge 38 der Haltearme 36 in den Ausschnitten 58 des rohrförmigen Körperbereichs 44 in Eingriff, wobei die steifen Elemente 10 und 12 in ihrer geschlossenen Ventilorientierung gehalten werden, wie am besten aus 3 ersichtlich ist.
Um das Ventil zu öffnen, wenn es in seiner geschlossenen Position ist, wird ein nach innen gerichteter Druck auf die äußere Oberfläche der Haltearme 36 zwischen der Drehpunktrippe 42 und dem Vorsprung 40 der Haltearme 36 aufgebracht, wie 4 zeigt.
Dieser Druck biegt den Haltearm 36 zwischen der Drehpunktrippe 42 und dem Vorsprung 40, wobei bewirkt wird, daß der in Eingriff befindliche Vorsprung 38 von dem rohrförmigen Körperbereich 44 weg und aus dem Ausschnitt 58 gehoben wird. Fingergreifoberflächen 71 können an der gewünschten Stelle zwischen der Drehpunktrippe 42 und dem Vorsprung 40 an der äußeren Oberfläche der Haltearme vorgesehen sein, um das Lösen des Ventils aus der geschlossenen Position zu erleichtern.
Wenn der Vorsprung 38 außer Eingriff mit dem Ausschnitt 58 gebracht wird, schiebt eine axiale Kraft von dem zusammengedrückten elastischen Ventilelement 14 die zwei steifen Elemente 10 und 12 normalerweise auseinander, bis die erhabenen Rippen 60 des rohrförmigen Körperbereichs 44 mit den Vorsprüngen 40 der Haltearme 36 in Kontakt gelangen, wie am besten aus 2 ersichtlich ist, so daß die Bohrung 20 in ihren vollkommen offenen Zustand zurückkehren kann und wieder einen Durchfluß durch das Durchflußsteuerventil zuläßt. Wenn zusätzliche Zwischenpositionen 58a und 58b vorgesehen sind, ist zu erwarten, daß sich die steifen Elemente trennen, bis der Vorsprung 38 in einem dieser Zwischenausschnitte in Eingriff gelangt.
Das bevorzugte Ventielement 14 ist am besten aus den 1 und 8 ersichtlich. Wie besser aus 8 zu ersehen ist, hat das Ventilelement einen Körper aus einer einstückigen geformten Konstruktion. Die Einschnürung 70 erstreckt sich unter einem Winkel A, und man geht davon aus, daß das Ventilelement am besten funktioniert, wenn der Winkel der Einschnürung zwischen ungefähr 60 und 160° und bevorzugt zwischen ungefähr 90 und 100° ist. Wie schon angedeutet, gehen die Oberflächen der Einschnürung 70 in allgemein zylindrische Bereiche 68 über, die dann in gerundete Randbereiche 69 an jedem Ende des Ventilelements übergehen, die Fluiddichtungen mit den Innenwänden des Ventilgehäuses bilden können. Die gerundeten Ränder enden in den relativ flachen Endoberflächen 64 und 66 des Ventilkörpers. Die Bohrung 20 durch den Ventilkörper verjüngt sich von dem Einlaß und dem Auslaß zu dem Mittelpunkt des Ventilkörpers nach innen, wie am besten aus den 2 und 8 ersichtlich ist.
Obwohl die Konfiguration des Ventilelements 14 gemäß der Erfindung einen Ventilkörper hat, der ungefähr Sanduhrgestalt hat, sind hier alternative Ventilelementkonfigurationen beschrieben. Beispielsweise kann eine gleichmäßig zylindrische Konfiguration, die keinen vertieften Mittelabschnitt hat, zufriedenstellend sein. Andere alternative Auführungsformen des Ventilelements wie etwa Kugeln und längliche Konfigurationen können ebenfalls verwendet werden.
In 6 ist eine andere alternative Ventilelementausbildung beispielhaft gezeigt. Das dort gezeigte Ventilelement 200 hat eine als Spiralnut ausgebildete Durchflußbahn 202 entlang der äußeren Oberfläche des Ventilkörpers, die sich vollständig zwischen einem ersten Ende 204 und einem zweiten Ende 206 erstreckt, so daß Fluid um das Ventilelement 200 herum und daran vorbei strömen kann. Längsnuten an der Oberfläche des Ventilelementkörpers könnten ebenfalls verwendet werden. Diese mit Nuten versehenen Ventilelemente sollten natürlich gut passend in der Ventilelementkammer wie etwa der Bohrung 18 des zweiten steifen Elements 12 sitzen, so daß die Oberfläche des Ventilelements zwischen den Nuten an der innenseitigen Oberfläche der Ventilelementkmmmer abdichtet, um das Fluid zu zwingen, sich innerhalb der Nuten zu bewegen.
Bei Ventilelementen, deren Durchflußbahn mindestens teilweise von Nuten an der äußeren Oberfläche des Ventilkörpers definiert ist, bewirkt das Zusammendrücken des mit Nuten versehenen Ventilelements eine Größenreduzierung oder ein Verschließen der Nuten, während gleichzeitig die Abdichtung zwischen der Umfangsoberfläche des Ventilelements und der Oberfläche der Bohrung des zweiten steifen Elements aufrechterhalten wird
Bei einer anderen Ventilelementausbildung kann der Ventilelementkörper allgemein zylindrisch oder oval sein, keine Durchgangsbohrung oder äußeren Nuten aufweisen, jedoch einen Fluiddurchfluß zu und von den Bohrungen der steifen Elemente gestatten, indem ein Durchfluß über ihre Außenoberfläche ermöglicht wird. Der Außendurchmesser dieses Ventilelementkörpers sollte geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung des zweiten steifen Elements sein, die die Ventilelementkammer bildet, um einen Spalt zu bilden, durch den Fluid hindurchtreten kann. Eine oder mehrere erhabene Oberflächen (wie etwa erhabene Höcker oder Rippen) können an jedem Ende des Ventilelementkörpers vorgesehen sein, um das Ventilelement von der inneren Oberfläche der Bohrung des zweiten steifen Elements beabstandet zu halten. Beim Zusammendrücken dehnt sich der Durchmesser des Ventilelements aus, um mit der Oberfläche der Bohrung des zweiten steifen Elements in Kontakt zu gelangen, wodurch der Spalt zwischen der äußeren Oberfläche des Ventilelements und der Bohrungsoberfläche geschlossen und der Fluiddurchfluß um das Ventilelement herum gedrosselt wird.
Für jedes der Ventilelemente, in denen Fluid vom einen Ende zum anderen Ende über die äußere Oberfläche des Ventilelements strömt, ob in Nuten oder einfach über die Oberfläche des Ventilelements, gelangen die Enden der Ventilelementkammer wie etwa die Oberfläche 32 des zylindrischen Körperbereichs 26 und die Schulter 62 des zweiten steifen Elements 12 mit dem Ventilelement nicht in abdichtenden Kontakt. Stattdessen sind das zweite Ende des ersten steifen Elements und die Schulter des zweiten steifen Elements bevorzugt geschlitzt, um einen oder mehrere radiale Kanäle zu definieren, um den Fluiddurchfluß aus den Bohrungen des ersten und des zweiten steifen Elements zu und von der Umfangsoberfläche des Ventilelements zu ermöglichen. Bei den Ausführungsformen, in denen Fluid über die äußere Oberfläche des Ventilelements strömt, versteht es sich ferner für den Durchschnittsfachmann, daß ein Fluidaustritt zwischen den steifen Elementen dieser Ausführungsform durch verschiedene Mittel verhindert werden kann, die das Einsetzen von einem oder mehreren O-Dichtringen zwischen die äußere Oberfläche des zylindrischen Körperbereichs und das Innere des rohrförmigen Körperbereichs einschließen.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform eine Einzelbohrung enthält, die durch das Ventilelement 14 verläuft, ist es ferner ebenfalls innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, daß das Ventilelement mehr als eine Bohrung, beispielsweise zwei bis fünf Bohrungen haben kann, die es durchsetzen. Im Betrieb können Mehrfachbohrungen ermöglichen, daß sich einige Bohrungen schließen, während andere offen bleiben, so daß der Fluiddurchfluß durch das Durchflußsteuerventil reguliert wird.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die am besten aus 5 ersichtlich ist, sind das erste und zweite steife Element 100 bzw. 102 nicht gleitbar, sondern verschraubbar angebracht. Bei dieser Ausführungsform können das Zusammendrücken des Ventilelements 14 und somit die Durchflußrate durch relative Drehung der steifen Elemente 100 und 102 stufenlos gesteuert werden.
Wie bei der bevorzugten Ausführungsform definieren das erste steife Element 100, das zweite steife Element 102 und das Ventilelement 14 jeweils eine Bohrung 106, 108 bzw. 20, die gemeinsam die Durchflußbahn definieren, die koaxial durch das Durchflußsteuerventil verläuft. Das erste steife Element 100 hat einen zylindrischen Körperbereich 112 mit einem ersten Ende 114 und einem zweiten Ende 116. Das erste Ende 114 des ersten steifen Elements 100 ist zur Anbringung an jeder gewünschten Leitung ausgebildet und kann, wie in 5 gezeigt ist, als eine Luer-Buchse 118 mit einem Gewinde 120 verkörpert sein, um eine Luer-Arretieranbringung an einem entsprechenden Luer-Stecker zu erleichtern. Andere Anbringungsformen können an dem ersten Ende 114 des ersten steifen Elements 100 ersatzweise vorgesehen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das zweite Ende 116 des zylindrischen Körperbereichs 112 hat einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung 108 des zweiten steifen Elements ist, so daß das zweite Ende 116 des zylindrischen Körperbereichs 112 in der Bohrung 108 gleitbar aufgenommen werden kann, wenn das Ventil gemäß 5 zusammengebaut wird Um die steifen Elemente zusammenzuhalten, hat das erste steife Element 100 eine mit Innengewinde versehenen Manschette 122, die das zweite Ende 116 des zylindrischen Körperbereichs 112 teilweise überlappt.
Das zweite steife Element 102 des Durchflußsteuerventils hat einen allgemein rohrförmigen Körperbereich 126 mit einem ersten Ende 128 und einem zweiten Ende 130. Das erste Ende 128 des zweiten steifen Elements 102 ist für eine Leitungsanbringung ausgebildet und kann, wie 5 zeigt, in Form eines Luer-Steckers mit einem Gewindering 134 sein, was die arretierende Luer-Anbringung an einer entsprechenden Luer-Buchse erleichtert. Wie im Fall der bevorzugten Ausführungsform können verschiedene alternative Anbringungsformen an dem ersten Ende 128 des zweiten steifen Elements ersatzweise vorgesehen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das zweite Ende 130 des rohrförmigen Körperbereichs 126 des zweiten steifen Elements 102 ist über eine Strecke entlang seiner äußeren Oberfläche mit einem Gewinde versehen, um mit der mit Gewinde versehenen Manschette 122 des ersten steifen Elements 100 in Eingriff zu gelangen.
Das bevorzugte Ventilelement 14 bei der alternativen Ausführungsform ist mir dem vorstehend beschriebenen Ventilelement mit Sanduhrgestalt identisch, es könnten jedoch auch die alternativen Ventilelemente verwendet werden.
Wenn das Durchflußsteuerventil zusammengebaut wird, wie am besten aus 5 ersichtlich ist, wird das zweite Ende 116 des zylindrischen Körperbereichs 112 in der Bohrung 108 des zweiten steifen Elements 102 aufgenommen. Das Ventilelement 104 wird innerhalb der Ventilelementkammer angeordnet, die zwischen der Bohrung 108, der Schulter 138 des rohrförmigen Körperbereichs 126 und der Endoberfläche 140 des zweiten Endes 116 des rylindrischen Körperbereichs 112 definiert ist.
Die mit Gewinde versehene Manschette 122 des ersten steifen Elements 100 überlappt die mit Gewinde versehene Außenseite des zweiten Endes 130 des zweiten steifen Elements 102, so daß ein Drehen der steifen Elemente 100 und 102 relativ zueinander in Axialrichtung das zweite Ende 116 des zylindrischen Körperbereichs 112 in Axialrichtung innerhalb der Bohrung 108 des rohrförmigen Körperbereichs 126 bewegt.
Das erste und das zweite steife Element 100 bzw. 102 sind durch ein Gewinde zwischen – mindestens einer ersten und einer zweiten Position drehbar. In der ersten Position ist die Distanz zwischen der Schulter 138 und der Endoberfläche 140 (und die entsprechende Größe der Ventilelementkammer) ausreichend klein, so daß das Ventilelement 104 vollständig zusammengedrückt und die Bohrung 110 vollständig geschlossen wird In der zweiten gewählten Position ist, wie am besten aus 5 ersichtlich ist, die Distanz zwischen der Schulter 138 und dem Endbereich 140 (und die entsprechende Größe der Ventilelementkammer) ausreichend groß, so daß das Ventilelement entspannt und die Bohrung 110 vollständig offen ist. Aufgrund der Schraubbewegung des Durchflußsteuerventils können das erste steife Element 100 und das zweite steife Element 102 zwischen der ersten und der zweiten gewählten Position stufenlos verändert werden, und dadurch sind die Größe der Ventilelementkammer und der Kompressionsgrad des Ventilelements und der entsprechende Grad der Bohrungsgröße ebenfalls stufenlos veränderbar.
Um das Drehen der steifen Elemente 100 und 102 zu erleichtern, können erhabene Rippen 124 und 136 an äußeren Oberflächen der mit Gewinde versehenen Manschette 122 des ersten steifen Elements 100 und des rohrförmigen Körperbereichs 126 des zweiten steifen Elements 102 vorgesehen sein, um strukturierte Reibungs-Körperoberflächen zu bilden.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein Zugangskanal (nicht gezeigt) in dem zweiten steifen Element 102 zwischen der Schulter 138 und dem zweiten Ende 130 des rohrförmigen Körperbereichs angeordnet sein. Dieser Zugangskanal in die Ventilelementkammer erleichtert das Durchstechen des Ventilelements mit einer hypodermischen Nadel und ermöglicht also in Notfällen den Gebrauch des Ventilelements als ein Septum zur Abgabe von Medikamenten oder anderen Fluiden durch das Durchflußsteuerventil unmittelbar in die Durchflußbahn.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein modifiziertes steifes Gehäuse hat, in dem das Ventilelement 14 angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform besteht das Gehäuse aus einem ersten steifen Element 302 und einem zweiten steifen Element 304. Bohrungen 306, 20 und 310 erstrecken sich durch das erste steife Element 302, das Ventilelement 14 bzw. das zweite steife Element 304 und definieren eine Fluiddurchflußbahn durch das Ventil.
Wie nachstehend erläutert wird, können die steifen Elemente 302 und 304 relativ zueinander in Axialrichtung bewegt werden, um die Größe der Ventilelementkammer und das Zusammendrücken des Ventilelements 14 und somit den Fluiddurchfluß durch das Durchflußsteuerventil zu regulieren.
Das erste steife Element 302 weist einen allgemein hohlen zylindrischen Körperbereich 312 auf, durch den hindurch sich die Bohrung 306 erstreckt. Von dem Körperbereich 312 aus erstreckt sich die Bohrung 306 durch eine verjüngte Luer-Steckkupplung 318. Das steife Körperelement 302 kann ferner, falls erwünscht, eine mit Gewinde versehenen Manschette aufweisen, um eine Luer-Arretierung mit einem entsprechenden Luer-Buchsenverbinder herzustellen.
Der Endbereich 316 des zylindrischen Körperbereichs ist so bemessen, daß er in dem zweiten steifen Element 304 aufgenommen wird, wobei die äußerste Endoberfläche 322 des zylindrischen Körperbereichs an einem Ende des Ventilelements 14 anliegt, wenn das Durchflußsteuerventil zusammengebaut ist. Wie bereits angedeutet, können die Seitenwände des Ventilelements eine Fluiddichtung mit der innenseitigen Oberfläche der Bohrung 310 bilden. Ferner können die Endoberflächen des Ventilelements mit der Endoberfläche 322 und der Schulter 342 in abdichtenden Kontakt gelangen. Wenn das Ende des Ventilelements mit der Endoberfläche 322 nicht in Dichtkontakt ist, können ein oder mehrere O-Dichtringe wie etwa ein Paar von beabstandeten O-Dichtringen an dem Endbereich 316 vorgesehen sein, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Endbereich 316 und der Oberfläche der Bohrung 310 zu bilden. Solche O-Dichtringe können, falls erwünscht, auch bei den anderen beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
Um das Steuern des Zusammendrückens des Ventilelements 14 zu unterstützen, weist der zylindrische Körperbereich 312 eine äußere Hülse 324 auf, die sich ringförmig um den zylindrischen Körperbereich 316 herum und im Abstand davon erstreckt. Die Hülse 324 weist einen oder mehrere Haltearme 326 mit nach innen gerichteten Vorsprüngen oder Haken 328 auf, die mit dem zweiten steifen Element 304 zusammenwirken, um die relative axiale Positionierung des ersten und des zweiten steifen Elements 302 und 304 und das Zusammendrücken des Ventilelements 14 zu steuern.
Das zweite steife Element 304 des Ventilgehäuses hat einen allgemein hohlen rohrförmigen Körperbereich 330 mit einem ersten und einem zweiten Ende 332 bzw. 334. Das erste Ende des zweiten steifen Elements 332 ist in Form einer Luer-Arretier-Buchsenkupplung mit einer verjüngten inneren Bohrung 310 und einem Endgewinde oder -flansch 338, der die Luer-Arretierung mit einem entsprechenden Luer-Stecker (nicht gezeigt) erleichtert. Das zweite Ende 334 des rohrförmigen Körperbereichs definiert teilweise einen großen zentralen Hohlraum 340, der eine innere Schulter 342 hat, an der das Ventilelement 14 anliegt.
Die äußere Oberfläche des rohrförmigen Körperbereichs 330, die dem zweiten Ende 334 benachbart ist, trägt eine oder mehrere Reihen von erhabenen Rippen oder Sägezähnen 344, die so ausgebildet sind, daß sie mit den nach innen gerichteten Vorsprüngen 328 der Haltearme 326 in Kontakt gelangen. Die erhabenen Rippen oder Sägezähne 344 erstrecken sich nur teilweise um die Oberfläche des zweiten Elements herum, wobei glatte Oberflächenbereiche 346 dazwischen an der äußeren Oberfläche des zweiten steifen Elements belassen sind, die das Lösen der steifen Elemente 302 und 304 gestatten, wenn die Haltearme 326 mit Positionen in Beziehung stehen, die die glatten Löseoberflächen 346 überlagern.
Bei dem Durchflußsteuerventil gemäß 7 erstreckt sich der Endbereich 316 des zylindrischen Körperbereichs 312 in den rohrförmigen Körperbereich 330 und definiert ein Ende des Ventilhohlraums 340. Das Ventilelement 14 ist in dem rohrförmigen Körperbereich zwischen der Endoberfläche 322 des zylindrischen Körperbereichs 312 und der Schulter 342 des rohrförmigen Körperbereichs 330 angeordnet. Das Volumen des Hohlraums 340 und somit der Kompressionsgrad des Ventilelements 14 wird von der Distanz zwischen der Schulter 342 und der Endoberfläche 322 bestimmt. Der zylindrische Körperbereich 312 ist in Axialrichtung bewegbar zwischen einer ersten Position relativ zu der Schulter 342, in der das Ventilelement 14 ausreichend zusammengedrückt wird, um den Fluiddurchfluß zu blockieren, und einer von der Schulter 342 weiter beabstandeten zweiten Position, in der der Ventilhohlraum größer und das Ventilelement 14 ausreichend entspannt ist, um die Durchflußbahn vollständig zu öffnen und den Fluiddurchfluß zu ermöglichen. Die steifen Elemente 302 und 304 können ferner an Zwischenpositionen zwischen der ersten und der zweiten Position positioniert sein, so daß Zwischengrade der Kompression und des entsprechenden Fluiddurchflusses ermöglicht werden.
Um einen gewünschten Zustand des Zusammendrückens des Ventilelements aufrechtzuerhalten, kann das erste steife Element 302 gedreht werden, so daß die Haltearme 326 die Rippen oder Sägezähne 344 des rohrförmigen Körperbereichs 330 überlappen. Die axiale Lage der Rippen 344 an dem rohrförmigen Bereich 330 entspricht den verschiedenen Distanzen zwischen der Endoberfläche 322 und der Schulter 342 und somit den verschiedenen Kompressionsgraden des Ventilelements. Wenn die Endoberfläche 322 des zylindrischen Körperbereichs 312 näher zu der – Schulter 342 des rohrförmigen Körperbereichs 330 hin gedrückt wird, werden die Vorsprünge 328 der Haltearme 326 ratschenartig über die Rippen 344 des rohrförmigen Körperbereichs gedrückt. Eine Bewegung der Endoberfläche 322 von der Schulter 342 des rohrförmigen Körperbereichs weg ist aufgrund des Vorsprung-/Rippen-Eingriffs unterbunden.
Um den ratschenartigen Eingriff zwischen dem Vorsprung 328 und den Rippen oder Sägezähnen 344 zu lösen, werden die steifen Elemente gedreht, so daß die Vorsprünge 328 in ihre Position über den Löseoberflächen 346 des rohrförmigen Körperbereichs 330 bewegt werden, so daß sich die steifen Elemente in Axialrichtung ausreichend entfernen können, um eine weitere Entspannung des Ventilelements unter Zunahme des Durchflusses durch es zu erreichen.
Eine weitere Ausführungsform des Ventilelements der vorliegenden Erfindung ist in 9 gezeigt. 9 zeigt ein Zweistufen-Ventilelement 400, das einen ersten Ventilkörper 402, einen zweiten Ventilkörper 404 und eine Vielzahil von elastischen Schenkeln 406 aufweist, die die Ventilkörper 402 und 404 verbinden.
Der erste Ventilkörper 402 ist im wesentlichen wie vorstehend beschrieben und in den 1, 2, 3, 7 und 8 gezeigt und hat ein erstes und ein zweites Ende 408 bzw. 410, wobei sich eine Bohrung 412 durch ihn hindurch erstreckt. Das zweite Ende 410 des ersten Ventilkörpers 402 trägt eine Vielzahl von elastischen Schenkeln 406, die den ersten Ventilkörper 402 und den zweiten Ventilkörper 414 verbinden und eine Bewegung der Ventilkörper relativ zueinander in Axialrichtung ermöglichen. Jeder Schenkel ist von einem Paar von Schenkelsegmenten gebildet, die sich unter einem nach außen gerichteten Winkel erstrecken und an einem nach außen gerichteten Scheitelpunkt so verbunden sind, daß sie sich nach außen krürmmen oder kollabieren, wenn der zweite Ventilkörper zu dem Ende 410 des ersten Ventilkörpers hin bewegt wird, wie beispielsweise aus 12 ersichtlich ist. Es sind zwar vier solche Schenkel gezeigt, es können jedoch auch nur zwei Schenkel und bis zu acht oder mehr Schenkel verwendet werden.
Der zweite Ventilkörper 404 hat einen allgemein konischen unteren Abschnitt 414 und einen zylindrischen oberen Abschnitt 416. Der untere Abschnitt hat eine abgewinkelte oder konische Dichtoberfläche 418, die so ausgebildet ist, daß sie an einer dazu passenden Oberfläche des das – Ventilelement enthaltenden steifen Gehäuses anliegt, um den Durchfluß von Fluid zu regulieren, wie nachstehend beschrieben wird Das obere Segment der Schenkel 406 bildet eine Fortsetzung der Oberfläche der konischen Dichtoberfläche 418.
Der zylindrische obere Abschnitt 416 des zweiten Ventilkörpers 404 verjüngt sich zu einer schmalen erhabenen Kontaktoberfläche 420, die das Niederdrücken des zweiten Ventilkörpers durch das Ende einer rohrförmigen Durchflußleitung, wie etwa das offene Ende eines Luer-Steckers gemäß 12, ermöglicht, ohne das Ende der Leitung zu blockieren. Anders ausgedrückt, die schmale Kontaktoberfläche ermöglicht, daß ein erheblicher Teil des Endes der Fluidleitung zur Aufnahme oder zum Einpressen von Fluid durch das Ventil offen bleibt, während gleichzeitig der zweite Ventilkörper niedergedrückt wird.
Das Zweistufen-Ventilelement 400 ist zum Gebrauch in einem Durchflußsteuerventil mit einem modifizierten steifen Gehäuse ausgebildet. Wie aus 10 ersichtlich ist, ist das steife Gehäuse dem in 7 gezeigten im wesentlichen ähnlich, mit der Ausnahme, daß der rohrförmige Körperbereich geringfügig länger und die Schulter 342a des rohrförmigen Körperbereichs unter einem Winkel von ungefähr 45° angeordnet ist, was dem Winkel der Dichtoberfläche 418 des zweiten Ventilkörpers 404 entspricht. Die Schulter 342a bildet also eine Ventilsitzoberfläche um die Bohrung 310 herum, so daß dann, wenn das Ventilelement 400 in dem Hohlraum 340 angeordnet ist, die Dichtoberfläche 418 des zweiten Ventilkörpers 404 mit der Schulter 342a in ausreichend dichtem Kontakt ist, um die Bohrung zu blockieren und einen Durchfluß durch sie zu verhindern.
Bei dem das Zweistufen-Ventilelement 400 enthaltenden Durchflußsteuerventil kann der Fluiddurchfluß durch das Ventil unabhängig von entweder dem ersten Ventilkörper 402 oder dem zweiten Ventilkörper 404 reguliert werden. Die Durchflußrichtung ist normalerweise von links nach rechts in 10, d h. an dem zweiten Ventilkörper 404 vorbei und dann durch den ersten Ventilkörper 402.
Wie am besten aus den 10 und 11 ersichtlich ist, wird dann, wenn der zylindrische Körperbereich 312 des ersten steifen Elements 302 in der "zweiten" Position relativ zu der Schulter 342a ist und die Bohrung 412 durch den ersten Ventilkörper 402 offen ist, immer noch ausreichend axialer Druck auf das Ventilelement aufgebracht, um die Dichtoberfläche 418 in Anlage an der Schulter 342a zu halten, um den Durchfluß durch die Bohrung 310 zu blockieren.
Der Dichtkontakt zwischen der Oberfläche 418 und der Schulter 342a wird aufgrund der axialen Kraft aufrechterhalten, die von den elastischen Schenkeln 406 aufgebracht wird, die die von dem zylindrischen Körperbereich 312 auf den ersten Ventilkörper 402 aufgebrachte axiale Kraft auf den zweiten Ventilkörper 404 übertragen. In dieser normalerweise geschlossenen Position des zweiten Ventilkörpers bleibt der zweite Ventilkörper durch die Schenkel 406 von dem ersten Ventilkörper beabstandet.
Der Fluiddurchfluß von der Bohrung 310 zu der Bohrung 412 ist möglich, wenn die Dichtoberfläche 418 von der Schulter 342a weg bewegt wird Wie am besten aus 12 ersichtlich ist, kann diese Bewegung erreicht werden, indem eine langgestreckte Durchflußleitung wie etwa ein Luer-Stecker 352 in die Luer-Buchse des ersten Endes 332 des zweiten steifen Elements 304 eingesetzt wird. Der Luer-Stecker 352 ist ausreichend lang, um an der Kontaktoberfläche 420 in Eingrff zu gelangen, wobei der zweite Ventilkörper niedergedrückt wird, um die Dichtoberfläche 418 außer Eingriff mit der Schulter 342a zu bringen und dadurch das Ventil zu öffnen.
Da das Vorderende des Luer-Steckers 352 der Durchflußleitung nur mir der schmalen Kontaktoberfläche 420 in Kontakt ist, bleibt der übrige Bereich der Luer-Spitze offen und ermöglicht, daß Fluid aus dem Luer-Stecker 352 zwischen der Dichtoberfläche 418 und der Schulter 342a und zwischen den Schenkeln 406 in die Bohrung 412 strömt, wie durch die Pfeile in 12 gezeigt ist. Beispielsweise kann der Luer-Stecker an einer Spritze oder anderen Fluidquelle angebracht sein, um Flüssigkeit in das Ventilgehäuse einzuleiten. Alternativ kann, falls erwünscht, Fluid in der umgekehrten Richtung aus dem Ventilgehäuse in den Luer-Stecker strömen, wenn der zweite Körper in der offenen Position ist.
Der Luer-Stecker 352 kann durch einen Luer-Arretiereingriff des Flansches 338 und eine mit Innengewinde versehene Manschette 354 in der Luer-Buchse 332 gehalten. Es versteht sich, daß aufgrund der Tatsache, daß die elastischen Schenkel 406 den zweiten Ventilkörper in eine an der Schulter 342a anliegende geschlossene Position vorspannen, das Herausziehen des Luer-Steckers 352 aus der Luer-Buchse 332 in dem automatischen Schließen des Ventilelements resultiert. Beim Entfernen des Luer-Steckers tendieren die elastischen abgewinkelten Schenkel 406 dazu, in ihre vorherige, nicht gekrümmte Konfiguration zurückzukehren und drängen somit die Dichtoberfläche 418 in Dichtkontakt mit der Schulter 342a.
Wie 10 zeigt, ermöglicht das Zweistufen-Ventilelement ferner das Einleiten von Fluid in eine Fluidbahn. Wie dort gezeigt ist, ist das Ventilgehäuse an einem Arm einer Y-Kupplung 422 angebracht. Die anderen Arme können Teil einer kontinuierlichen Flüssigkeitsdurchflußbahn bilden. Durch Niederdrücken des zweiten Ventilkörpers wird direkter Zugang zum Injizieren von Flüssigkeit unmittelbar in die Durchflußbahn aus dem stumpfen Ende einer Fluidleitung beispielsweise direkt durch den Luer-Stecker einer Spritze oder anderen Fluidquelle ermöglicht. Bei medizinischen Anwendungen zum Beispiel würde dies das Injizieren von Flüssigkeiten in einen Fluidstrom ermöglichen, ohne daß es erforderlich wäre, eine Nadel zum Durchstechen eines wieder verschließbaren Septums oder einer solchen Membran zu verwenden. Das Einsetzen einer Leitung wie etwa des in 10 gezeigten Luer-Steckers ermöglicht automatisch Zugang durch die Durchflußbahn, wogegen das Herausziehen der Leitung das automatische Verschließen der Durchflußbahn bewirkt, solange das erste Ventil, falls vorhanden, in der offenen Position bleibt.
Es versteht sich für den Durchschnittsfachmann, daß die Anwendung einer solchen "Zweistufen"-Ventilkonstruktion nicht auf Ventilelemente beschränkt ist, die sanduhrförmige erste Ventilkörper haben. Der zweite Ventilkörper und die elastischen Schenkel gemäß den 9 bis 12 können mit jedem von der großen Vielfalt von vorstehend erläuterten Ventilelementen kombiniert werden, beispielsweise mit dem Ventilelement von 6, um die gleichen Ergebnisse zu erzielen.
Außerdem kann der zweite Ventilkörper unabhängig und ohne den ersten Ventilkörper als ein Einstufen-Ventil verwendet werden, wie beispielsweise in den 13 und 14 gezeigt ist. 14 zeigt das alternative Ventilelement allgemein bei 430. Dieses alternative Ventilelement hat einen Ventilkörperbereich 432, der dem in Verbindung mit den 9 bis 12 bereits beschriebenen zweiten Ventilkörper 404 im wesentlichen gleich ist, und eine Vielzahl von beabstandeten elastischen Schenkeln 434, die ebenfalls den in Verbindung mit diesen Figuren beschriebenen elastischen Schenkel 406 im wesentlichen gleich sind. Dieses Ventilelement besteht gleichermaßen aus elastischem oder elastomerem Material wie etwa Naturkautschuk, Silikon oder anderem synthetischem Material.
Das alternative Ventilelement 430 unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform hauptsächlich dadurch, daß es keinen ersten Ventilkörper gibt, der betätigbar ist, um den Durchfluß zu steuern. Stattdessen sind die elastischen Schenkel an einer Befestigungsbasis oder einem Tragring 436 angebracht.
13 zeigt das Ventilelement 430, das in einem zweiteiligen steifen Gehäuse 438 angebracht ist. Das eine Ende des Gehäuses endet in einer Luer-Buchsenkupplung 440, und das andere Ende endet in einer Luer-Steckkupplung 442, es können jedoch auch andere Anbringungseinrichtungen verwendet werden. Das Ventilelement 430 wird zwischen den zwei Teilen des Gehäuses in einer normalerweise geschlossenen Position festgehalten, wobei die Befestigungsbasis 436 an der inneren Schulter 442 anliegt und der Ventilkörper 432 in flüssigkeitsdichtem Kontakt an der verjüngten Schulter 444 in Eingriff ist, um den Flüssigkeitsdurchfluß durch die Luer-Buchse normalerweise zu blockieren. Wie bei der bereits beschriebenen Ausführungsform wird durch Einsetzen einer Fluidleitung wie etwa des Luer-Steckers in die Luer-Buchsenkupplung der Ventilkörper niedergedrückt, um das Einleiten von Fluid in das Ventilgehäuse durch die Luer-Buchsenkupplung zu ermöglichen. Wenn die Fluidleitung oder der Luer-Stecker herausgezogen wird, führen die elastischen Schenkel den Ventilkörper automatisch in eine normalerweise geschlossene Position in flüssigkeitsdichtem Eingriff mit der Schulter 442 zurück.
Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit ihren bevorzugten und verschiedenen alternativen Ausführungsformen beschrieben worden, es versteht sich jedoch für den Fachmann, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können. Deshalb ist der Umfang der Erfindung nur von den Ansprüchen begrenzt.

Claims

Ventilelement, das ausgebildet ist, um innerhalb eines Ventilgehäuses angeordnet zu werden, um den Fluiddurchfluß durch das Gehäuse zu steuern, wobei das Ventilelement (14, 400) aufweist: einen elastischen ersten Ventilkörper (15, 402), der eine allgemeine Sanduhrgestalt hat, einen Fluideinlaß, einen Fluidauslaß und eine dazwischen befindliche Durchflußbahn (20), die in dem ersten Ventilkörper (15, 402) ausgebildet ist, wobei die Größe der Durchflußbahn (20) durch Druckverformung des ersten Ventilkörpers (15, 402) geändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußbahn (20) eine allgemeine Sanduhrgestalt in dem ersten Ventilkörper (15, 402) hat, wenn der Ventilkörper in einem entspannten, nicht zusammengedrückten Zustand ist, so daß sich die Durchflußbahn (20) von dem Einlaß und dem Auslaß zu einem Mittelpunkt in dem ersten Ventilkörper (15, 402) nach innen verjüngt.
Ventilelement nach Anspruch 1, wobei der erste Ventilkörper (15, 402) einen allgemein zylindrischen Oberflächenbereich (68) aufweist, der an dem Einlaß und dem Auslaß des ersten Ventilkörpers (15, 402) in einen gerundeten Rand (69) übergeht.
Ventilelement nach Anspruch 1, das ferner folgendes aufweist: einen zweiten Ventilkörper (404), der von dem ersten Ventilkörper (15, 200, 402) elastisch getragen wird und relativ zu dem ersten Ventilkörper (15, 200, 402) bewegbar ist.
Ventilelement nach Anspruch 3, wobei der zweite Ventilkörper (404) in eine von dem ersten Ventilkörper (15, 200, 402) beabstandete Position elastisch vorgespannt ist, wobei der zweite Ventilkörper (404) eine Eingriffsoberfläche (420) aufweist, die zum Kontakt durch das Ende einer hohlen Luer-Steckkupplung (352) ausgebildet ist, um den zweiten Ventilkörper (404) zu dem ersten Ventilkörper (15, 200, 402) hin zu bewegen.
Durchflußsteuerventil, das ein Gehäuse aufweist, das ein erstes und ein zweites steifes Element (10, 12; 100, 102; 302, 304) aufweist, wobei das erste und das zweite steife Element (10, 12; 100, 102; 302, 304) einen Fluideinlaß, einen Fluidauslaß und eine Durchflußbahn (16, 18; 106, 108; 306, 310) zwischen dem Einlaß und dem Auslaß aufweist, die eine Ventilelementkanuner (18, 340) definiert, wobei die steifen Elemente (10, 12; 100, 102; 302, 304) selektiv betätigbar sind, um eine erste Kammergröße und eine zweite Kammergröße zu definieren, ein elastisches Ventilelement (14, 200, 400), das innerhalb der Ventilelementkammer (18, 340) angeordnet ist, wobei das Ventilelement (14, 200, 400) mindestens einen ersten elastischen Ventilkörper (15, 200, 402) aufweist, wobei sich die Durchflußbahn (16, 18, 20; 106, 108, 20; 306, 310, 20) durch den ersten Ventilkörper (15, 200, 402) zwischen dem Einlaß und dem Auslaß erstreckt, wobei das Ventilelement (14, 200, 400) von den steifen Elementen (10, 12; 100, 102; 302, 304) dann, wenn die Kammer (18, 340) die erste Kammergröße hat, ausreichend zusammengedrückt wird, um einen Durchfluß durch die Durchflußbahn (16, 18; 106, 108; 306, 310) zu verhindern, und wobei das Ventilelement (14, 200, 400) dann, wenn die Kammer (18, 340) die zweite Kammergröße hat, entspannt ist, um einen Fluiddurchfluß durch die Durchflußbahn (16, 18; 106, 108; 306, 310) zuzulassen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite steife Element (10, 12; 100, 102; 302, 304) in Axialrichtung entlang einer allgemeinen gemeinsamen Achse zwischen einer Vielzahl von axialen Positionen bewegbar sind, wobei das erste und das zweite steife Element (10, 12; 100, 102; 302, 304) um die genannte Achse relativ drehbar sind zwischen einer ersten Drehposition, die eine Axialbewegung des ersten und des zweiten steifen Elements (10, 12; 100, 102; 302, 304) zuläßt, und einer zweiten Drehposition, die eine axiale Trennung des ersten und des zweiten steifen Elements (10, 12; 100, 102; 302, 304) verhindert, wobei die Durchflußbahn dann, wenn der Ventilkörper in einem entspannten, nicht zusammengedrückten Zustand ist, eine allgemeine Sanduhrgestalt in dem ersten Ventilkörper (15, 402) hat, so daß sich die Durchflußbahn (20) von dem Einlaß und dem Auslaß zu einem Mittelpunkt in dem ersten Ventilkörper (15, 402) nach innen verjüngt.
Durchflußsteuerventil nach Anspruch 5, wobei das Ventilelement folgendes aufweist: einen allgemein sanduhrförmigen elastischen ersten Ventilkörper (15, 402), der ein erstes Ende (64) mit einem Fluideinlaß und ein zweites Ende (66) mit einem Fluidauslaß aufweist, und wobei sich die Durchflußbahn (16, 18, 20; 106, 108, 20; 306, 310, 20) durch den ersten Ventilkörper (15, 402) zwischen dem Einlaß und dem Auslaß erstreckt.
Durchflußsteuerventil nach Anspruch 6, wobei der erste Ventilkörper (15, 402) einen allgemein zylindrischen Oberflächenbereich (68) aufweist, der in einen gerundeten Rand (69) an dem Einlaß und dem Auslaß des ersten Ventilkörpers (15, 402) übergeht.
Durchflußsteuerventil nach Anspruch 5 oder 6, wobei eines von den steifen Elementen (10, 12, 100, 102; 302, 304) eine Ventilsitzoberfläche (342a) definiert, die um die Durchflußbahn (16, 18, 20; 106, 108, 20; 306, 310, 20) herum angeordnet ist, und das Ventilelement (14, 200, 400) ferner einen zweiten Ventilkörper (404) aufweist, der von dem ersten Ventilkörper (15, 200, 402) elastisch getragen wird, wobei der zweite Ventilkörper (404) relativ zu dem ersten Ventilkörper (15, 200, 402) zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbar ist; wobei der zweite Ventilkörper (404) mit der Ventilsitzoberfläche (342a) in abdichtenden Kontakt gelangt und die Durchflußbahn (16, 18, 20; 106, 108, 20; 306, 310, 20) verschließt, wenn der zweite Ventilkörper (404) in der ersten Position ist, und die Durchflußbahn (16, 18, 20; 106, 108, 20; 306, 310, 20) öffnet, wenn der zweite Ventilkörper (404) in der zweiten Position ist.
Durchflußsteuerventil nach Anspruch 8, wobei der zweite Ventilkörper (404) und der erste Ventilkörper (15, 200, 402) durch eine Vielzalil von beabstandeten elastischen Schenkeln (406) verbunden sind, die sich zwischen dem ersten Ventilkörper (15, 200, 402) und dem zweiten Ventilkörper (404) erstrecken.
Durchflußsteuerventil nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei eines von den steifen Elementen (10, 12; 100, 102; 302, 304) mindestens einen Haltearm (36, 326) hat, um mit dem anderen steifen Element in lösbaren Eingriff zu gelangen.
Durchflußsteuerventil nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Haltearm (36, 326) einen Haken (38, 40, 328) aufweist und das andere von den steifen Elementen (10, 12; 100, 102; 302, 304) eine Hakeneingriffsoberfläche (56, 58, 58a, 58b, 60, 344) aufweist, wobei der Haken (38, 40, 328) mir der Hakeneingriffsoberfläche (56, 58, 58a, 58b, 60, 344) in Eingriff ist, wenn die steifen Elemente (10, 12; 100, 102; 302, 304) in einer ersten axialen Position sind
Durchflußsteuerventil, das aufweist: ein Gehäuse, das ein erstes und ein zweites steifes Element (10, 12; 100, 102; 302, 304) aufweist, wobei das erste und das zweite steife Element (10, 12; 100, 102; 302, 304) einen Fluideirilaß, einen Fluidauslaß und eine Durchflußbahn (16, 18; 106, 108; 306, 310) zwischen dem Einlaß und dem Auslaß aufweisen, die eine Ventilelementkammer (18, 340) definiert, wobei die steifen Elemente (10, 12; 100, 102; 302, 304) selektiv betätigbar sind, um eine erste Kammergröße und eine zweite Kammergröße zu definieren, ein elastisches Ventilelement (14, 200, 400), das innerhalb der Ventilelementkammer (18, 340) angeordnet ist, wobei das Ventilelement (14, 200, 400) mindestens einen ersten elastischen Ventilkörper (15, 200, 402) aufweist, wobei sich die Durchflußbahn (16, 18, 20; 106, 108, 20; 306, 310, 20) durch den ersten Ventilkörper (15, 200, 402) zwischen dem Einlaß und dem Auslaß erstreckt, wobei das Ventilelement (14, 200, 400) dann, wenn die Kammer (18, 340) die erste Kammergröße hat, von den steifen Elementen (10, 12; 100, 102; 302, 304) ausreichend zusammengedrückt wird, um einen Durchfluß durch die Durchflußbahn (16, 18; 106, 108; 306, 310) zu verhindern, und das Ventilelement (14, 200, 400) dann, wenn die Kammer (18, 340) die zweite Kammergröße hat, entspannt ist, um einen Fluiddurchfluß durch die Durchflußbahn (16, 18; 106, 108; 306, 310) zuzulassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußbahn eine allgemeine Sanduhrgestalt in dem ersten Ventilkörper (15, 402) hat, wenn der Ventilkörper in einem entspannten, nicht zusammengedrückten Zustand ist, ein Haltearm (36, 326) an einem Ende an einem von den steifen Elementen (10, 12; 100, 102; 302, 304) angebracht ist und sich frei zu einem zweiten Ende erstreckt, sich ein Haken (38, – 40, 328) in einer von dem angebrachten Ende des Haltearms (36, 326) beabstandeten Position befindet, und das steife Gehäuse ferner ein Drehpunktelement (42) aufweist, das an einer Stelle zwischen dem Haken (38, 40, 328) und dem festgelegten Ende des Haltearms (36, 326) angeordnet ist, so daß das Aufbringen von Druck auf den Haltearm (36, 326) zwischen dem Drehpunktelement (42) und dem festgelegten Ende den Haken (38, 40, 328) mit einer Einhakoberfläche (56, 58, 58a, 58b, 60, 344) in Eingriff und außer Eingriff damit bringt.
Durchflußsteuerventil nach Anspruch 5, wobei das erste steife Element (10, 100, 302) einen Haltearm (36, 326) aufweist und das zweite steife Element (12, 102, 304) einen glatten axialen Bereich (346) und einen benachbarten Bereich aufweist, der eine Vielzahl von mit dem Haltearm in Eingriff stehenden Elementen (344) aufweist, die an dem benachbarten Bereich in Reihe angeordnet sind, und wobei der Haltearm (326) in der ersten Drehposition mit dem glatten axialen Bereich (346) ausgefluchtet ist, um eine Axialbewegung von mindestens einem steifen Element (10, 12; 100, 102; 302, 304) zuzulassen, und wobei der Haltearm (326) in der zweiten Drehposition mit mindestens einem von den mit dem Haltearm in Eingriff stehenden Elementen (344) ausgefluchtet ist, um eine axiale Trennung der steifen Elemente (10, 12; 100, 102; 302, 304) zu verhindern.
Durchflußsteuerventil nach Anspruch 5, wobei das zweite steife Element (12, 102, 304) ein allgemein rohrförmiges Element (330) aufweist, das an einem Ende offen ist und das eine Schulter (342) darin hat, die von dem einen Ende beabstandet ist; das andere steife Element (10, 100, 302) einen Ansatz (316) aufweist, der durch das offene Ende des rohrförmigen Elements (330) gleitbar aufgenommen wird, und wobei das Ventilelement (14) innerhalb des rohrförmigen Elements (330) angeordnet und so ausgebildet ist, daß es unter Druck zwischen der Schulter (342) und dem Ansatz (316) in Eingriff gelangt.