DK149574B - Ventil med indstilleligt gennemstroemningstvaersnit - Google Patents

Description

149*574

Fra DE-OS 26 44 140 kendes der en ventil med en mekanisme til indstilling af en væskes strømning gennem ventilen ved regulering af tværsnittet af en ventilåbning med en ventilnål, der er aksialt bevægelig ved drej-5 ning i et gevind. Den tilhørende gevindtap strækker sig ud gennem ventilens hus for manuel betjening.

Det er her en ulempe, at der trods anvendelse af tætninger udefra kan vandre kim indad langs gevindet, hvilket navnlig ved anvendelse af ventilen ved intrave-10 nøs infusion kan føre til svære skader hos patienten.

En yderligere ulempe er, at indtrængning af luft langs nåleventilens gevind ikke med absolut sikkerhed kan udelukkes, hvorfor der kan opstå betydelig risiko for patienten, dersom en luftblære skulle komme ind i venen.

15 Disse ulemper kan undgås ved, at ventilnålen drejes ved magnetisk påvirkning, f.eks. som anvist i US patentskrift 3.348.543.

Med udgangspunkt i den herfra kendte teknik angår opfindelsen en ventil til luftformede eller flyden-20 de medier, navnlig en ventil i et apparat til intravenøs infusion af væsker, omfattende et ventilhus med en ventilåbning og et indvendigt, med en magnet udstyret ventillegeme, der ved betjening af en ringformet, udvendigt på ventilhuset anbragt og om dettes længdeakse dre-25 jelig magnet muliggør indstilling af gennemstrømningstværsnittet og spærring af ventilåbningen, idet inder-magneten følger med ved drejning af ydermagneten og derved bevirker en aksial forskydning af venti1legemet.

Fra den kendte udførelse adskiller ventilen 30 ifølge opfindelsen sig ved, at den på ventillegemet anbragte, indre magnet består af radialt rettede enkeltmagneter med ens polaritet på deres mod den udvendige magnet vendende yderside, og at den udvendige magnet består af radialt rettede enkeltmagneter, der har vekslen-35 de polaritet, og hvis antal er dobbelt så stort som antallet af indre enkeltmagneter.

S

149574 2

Dette arrangement medfører, at hver af de indre enkeltmagneter ikke blot tiltrækkes af en overfor liggende, ydre enkeltmagnet med modsat polaritet, men tillige frastødes af de to naboliggende, ydre enkeltmagne-5 ter, eftersom disse har samme polaritet som den pågældende indre enkeltmagnet. Disse tiltrækkende og frastødende magnetkræfter virker altså under ét til at fastholde indermagnetens vinkelstilling i forhold til ydermagneten, så at enhver tendens hos indermagneten til 10 drejning som følge af påvirkninger fra det gennemstrøm-mende medium vil modvirkes effektivt af den fastholdte ydermagnet, medens på den anden side enhver drejning af denne vil blive fulgt slavisk af indermagneten, så at et meget nøjagtigt gennemstrømningstværsnit for ventilen 15 kan opnås og fastholdes.

Den indvendige magnet, som hensigtsmæssigt er en permanentmagnet, kan af pladsmæssige grunde med fordel være anbragt på den bort fra ventilåbningen vendende ende af ventillegemet, og samtidig kan den være opbygget 20 af flere, i omkredsretningen fra hinanden adskilte segmenter, mellem hvilke der er levnet kanaler for mediets gennemstrømning. Til lettelse af gennemstrømningen kan segmenterne tilspidse i retning mod ventilåbningen.

I området ved indermagneten kan ventilhuset hen-25 sigtsmæssigt have et indergevind, medens magneten er udformet med et dermed indgribende ydergevind, så at en drejning af ydermagneten bibringer indermagneten en tilsvarende drejningsbevægelse og dermed bevirker en aksial . forskydning af ventillegemet.

30 Til nedsættelse af friktionen i gevindet kan det ene af de to gevind hensigtsmæssigt være fortløbende, medens det andet udgøres af korte omkredssegmenter.

På indermagneten kan der være anbragt en viser og på huset en skala til lettelse af indermagnetens ind-35 stilling såvel i aksialretningen som i omkredsretningen.

Opfindelsen er i det følgende nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken 149574 3 fig. 1 viser et noget skematisk snit gennem et apparat med ventilen ifølge opfindelsen, fig. 2 et i forhold til fig. 1 forstørret snit med den ydre og den indre magnet, og 5 fig. 3 et tværsnit i en udførelsesform for disse magneter.

I fig. 1 er. ventilen 10 ifølge opfindelsen vist i forbindelse med et apparat til intravenøs infusion, af hvilket apparat der er vist et svømmerhus 10 12 og en i dette anbragt svømmer 14, som i større eller mindre grad kan åbne eller lukke en åbning 16 mellem svømmerhuset og det til mekanismen 10 hørende ventilhus 18.

Ventilhuset 18 har en ventilåbning 20, der 15 samvirker med et ventillegeme 22, som er aksialt bevægeligt, dvs. bevægeligt i retning af hovedaksen eller midteraksen 48 for det samlede apparat, med henblik på frigivelse af ventilåbningen 20 i større eller mindre grad samt lukning af denne åbning. Ventillegemet 20 22 kan med henblik herpå have kegleform som vist på tegningen.

Til ventilåbningen 20 er der sluttet en kanal 26, der eksempelvis kan fortsætte i en ikke vist slange.

25 Ventillegemet 22 har en spindel 24, hvis på tegningen øvre, bort fra ventilåbningen 20 vendende ende bærer en magnet, der hensigtsmæssigt kan være en permanentmagnet 32. I højde med denne permanentmagnet 32 er der udvendigt på ventilhuset 18 og koncentrisk 30 om dette anbragt en ringformet magnet 28, der sidder på en krave 30 på ventilhuset 18. Magneten 28 kan i øvrigt på vilkårlig, egnet måde være fastholdt mod bevægelse i begge retninger langs huset. Magneten 28 er drejelig om ventilhuset 18's midterakse 48, men 35 altså uden forskydning i aksial retning.

Magneten 28, der kan være en permanentmagnet eller eventuelt en elektromagnet, kan være drejelig manuelt eller maskinelt, eksempelvis ved hjælp af en 149574 4 motor, såsom en skridtmotor.

Som vist i fig. 3 består den udvendige magnet af enkeltmagneter 36, hvis polaritet veksler i omkredsretningen, så at en enkeltmagnet 36, der har sydpolen lig-5 gende ved indersiden og nordpolen ved ydersiden, er anbragt mellem to enkeltmagneter, der hver for sig har nordpolen liggende ved indersiden og sydpolen ved ydersiden.

Ved indersiden (og følgelig også ved ydersiden) 10 har de i huset 38 radialt indbyggede enkeltmagneter altså skiftevis liggende sydpoler og nordpoler.

Den udvendige magnet er sammensat af et lige antal enkeltmagneter 36, f.eks. seks som vist i figuren, og også den indvendige magnet 32 er opbygget af seg-15 menter eller enkeltmagneter 40 i et hus 42, men antallet af disse enkeltmagneter 40 beløber sig dog kun til halvdelen af antallet af udvendige magneter 36.

I det viste eksempel med seks udvendige enkeltmagneter 36 har disse en indbyrdes vinkelafstand på 60°, medens 20 enkeltmagneterne 40 i den ringformede, indvendige magnet 32 har en indbyrdes vinkelafstand på 120°. Mellem de indvendige enkeltmagneter 40 er der levnet gennemstrømningskanaler 44 for det passerende medium.

Også de indvendige enkeltmagneter· 40 er rettet 25 radialt, og de er orienteret således, at de alle har den samme pol liggende ved ydersiden 58 og altså også ens poler ved indersiden 60. I den viste udførelsesform har enkeltmagneterne 40 nordpolen liggende ved ydersiden 58 og sydpolen liggende ved indersiden 60, men 30 arrangementet kan også være det modsatte.

Som angivet på tegningen ligger altså sydpolen af hveranden af de udvendige enkeltmagneter 36 over for nordpolen af en af de indvendige enkeltmagneter 40. Nordpolen af en af de indvendige enkeltmagneter 40 35 bliver altså tiltrukket af sydpolen af den radialt overfor liggende, udvendige enkeltmagnet 36, medens den frastødes af nordpolerne på de naboliggende, udvendige enkeltmagneter 36.

149574 5

Som det bedst fremgår af fig. 2, har ventilhuset 18 på sin inderside et gevind 50, medens den indvendige magnet 32 på sin yderside har et dermed indgribende ydergevind 52, så at en drejning af indermagneten 5 32 omsættes til en bevægelse i retning af aksen 48.

Til reduktion af friktionen mellem de i hinanden indgribende gevind kan det ene af disse, dvs. enten inder-gevindet 50 eller ydergevindet 52, være fortløbende, medens det andet gevind udgøres af flere i omkreds-10 retningen korte segmenter, mellem hvilke gængerne er fjernet.

Ventilen, ifølge opfindelsen arbejder på følgende måde :

Den ønskede indstilling af gennemstrømningstvær-15 snittet for ventilåbningen 20 sker ved aksial forskydning af ventillegemet 22, der i sin ene endestilling kan lade ventilåbningen 20 være helt fri, medens den i ventillegemets anden endestilling kan være helt lukket. Som følge af den kegleformede udformning af 20 ventillegemet 22 kan der indstilles på vilkårlige mellemstørrelser for gennemstrømningstværsnittet ved aksial forskydning af ventillegemet 22.

Dersom den ydre magnet 28, der eksempelvis kan være sammensat af to med hinanden sammenhængslede halv-25 dele, fra en given position drejes om aksen 48, vil indermagneten 32, der kan løbe let i indergevindet 50, på grund af den magnetiske tiltrækning mellem de enkelte par enkeltmagneter 36, 40 også blive drejet og dermed forskudt aksialt.

30 Ved udførelsesformen i fig.3 kan eksempelvis sydpolen af den ydre enkeltmagnet 36' ligge over for nordpolen af den indvendige enkeltmagnet 40'. Ved drejning af den ydre, ringformede magnet 28 vil tiltrækningskraften mellem sydpolen på enkeltmagneten 36' og 35 nordpolen på enkeltmagneten 40' udøve et drejningsmoment på den indvendige magnet 32 og derved bibringe denne en drejning, eftersom et sådant drejningsmoment 149574 6 forekommer ved alle tre magnetpar, der hver udgøres af en indvendig og en udvendig enkeltmagnet. Tænker man sig i fig. 4 den udvendige magnet 28 drejet i urviserens omløbsretning, vil nordpolen på den udvendige enkelt-5 magnet 36" frastøde nordpolen på den indvendige enkeltmagnet 40' og derved også frembringe et drejningsmoment. Ved drejning imod urviserens omløbsretning vil på tilsvarende måde nordpolen af enkeltmagneten 36111 udøve en frastødende kraft på nordpolen på 10 enkeltmagneten 40'.'

Dette gælder for samtlige magnetpar.

Som vist i fig. 1 og 2 kan den indvendige permanent-magnet 32's segmenter eller enkeltmagneter 40 tilspidse i retning mod ventilåbningen 20 som antydet ved 46 15 i fig. 2. Herved skal det hindres, at eventuelle luftbobler, der rives med af væsken fra svømmerhuset 12, samler sig under magneten 32. Dersom der skulle ske en sådan medrivning af luftbobler, vil disse kunne undvige opad langs de skrå flader på magnetsegmenterne.

20 Som vist skematisk i fig. 2 har den indvendige magnet 32 en viser 34, der samvirker med en ikke vist markering på ventilhuset 18 for at give en indikation af såvel den aksiale stilling som vinkelstillingen af den indre magnet 32 og dermed den aksiale 25 stilling af ventillegemet 22. Herved lettes indstillingen. I forbindelse hermed kan ventilhuset 18 hensigtsmæssigt være gennemsigtigt i det mindste i et vist område .

Den af ventillegemet 22 og ventilåbningen 20 30 dannede ventil er således indstillelig udefra, uden at ventilhuset 18 på noget sted behøver at have en åbning for et betjeningselement hørende til ventillegemet 22.

Området med ventillegemet og ventilåbningen 20 er således.helt afspærret fra omgivelserne, hvorved ind-35 trængning af luftbobler eller kim er forhindret. Da yderligere ventillegemet ligger i mediets strømningsretning og også er bevægeligt i denne retning, kræves

Claims (3)

149574 der ingen omledning eller afbøjning af mediet, hvorved risikoen for indeslutning af eventuelle ovenfra kommende luftblaerer eller hvirveldannelse undgås. Dersom den ydre, ringformede magnet 28 eksem-5 pelvis betjenes ved hjælp af en elektrisk skridtmotor, der drejer magneten i overensstemmelse med en ønsket strømningsmængde, kan denne motor hensigtsmæssigt være sammenkoblet med en strømningsmåler, en dråbetæller eller et lignende instrument. 10 PATENTKRAV

1. Ventil til luftformede eller flydende medier, navnlig en ventil i et apparat til intravenøs infusion af væsker, omfattende et ventilhus (18) med en ventilåbning (20) og et indvendigt, med en magnet (32) udstyret 15 ventillegeme (22), der ved betjening af en ringformet, udvendigt på ventilhuset anbragt og om dettes længdeakse (48) drejelig magnet (28) muliggør indstilling af gennemstrømningstværsnittet og spærring af ventilåbningen (20), idet indermagneten (32) følger med ved drej-20 ning af ydermagneten (28) og derved bevirker en aksial forskydning af ventillegemet (22), kendetegnet ved, at den på ventillegemet (22) anbragt, indre magnet (32) består af radialt rettede enkeltmagneter (40) med ens polaritet på deres mod den udvendige mag-25 net (28) vendende yderside (58) , og at den udvendige magnet (28) består af radialt rettede enkeltmagneter' (36), der har vekslende polaritet, og hvis antal er dobbélt så stort som antallet af indre enkeltmagneter (40).

2. Ventil ifølge krav 1, kendetegnet 30 ved, at den som permanentmagnet udformede indermagnet (32) er anbragt på den bort fra ventilåbningen (20) vendende ende af ventillegemet (22).

3. Ventil ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at indermagneten (32) er opbygget af 35 flere i omkredsretningen fra hinanden adskilte segmenter,