DK153522B - Indstillelig stroemningsregulator - Google Patents

Description

Den foreliggende opfindelse angår en indstillelig strømningsregulator af den i den indledende del af krav 1 angivne type. Opfindelsen er særlig anvendelig i forbindelse med apparater til administrering af væsker til legemet, og opfindelsen beskrives derfor i det følgende i forbindelse med denne anvendelse. Det må imidlertid bemærkes, at opfindelsen også med fordel kan benyttes i forbindelse med andre anvendelser.

Der findes mange tilfælde, hvor væsker, såsom blod, saltopløsning, glycose eller vand, skal administreres til legemet i en nøjagtig og forud indstillelig mængdestrøm. Der kendes adskillige strømningsregulatorer til dette formål, såsom klemmeventiler, men disse kendte regulatorer har vist sig at have ulemper med hensyn til en nøjagtig og bekvem forud-indstilling, kompakthed for enheden og/eller fremstillingsomkostninger .

Det er den foreliggende opfindelses formål at tilvejebringe en strømningsregulator, som kan afhjælpe de nævnte u- 1emper.

Dette opnås ved at indrette den i indledningen angivne strømningsregulator med de i den kendetegnende del af krav 1 angivne ejendommelige træk.

I en foretrukket udførelsesform for opfindelsen er den i kærnens udvendige overflade udformede reces af skrueform.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ud fra en foretrukket udførelsesform og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et længdesnit gennem en udførelsesform for en forud indstillelig strømningsregulator ifølge opfindelsen, figurerne la og lb respektive forstørrede afbildninger af områderne A henholdsvis B i fig. 1, fig. 2 en afbildning i lighed med fig. 1 men visende den forud indstillelige ring indstillet i en bestemt position med henblik på at frembringe en ønsket gennemstrømning, fig. 3 et endebillede af den indstillelige ring som indgår i strømningsregulatoren i fig. 1, fig. 4 en fragmentarisk afbildning af indløbsenden af en strømningsregulator som den i fig. 1 viste, men modificeret til at indeholde et dråbekammer, fig. 5 et fragmentarisk billede af udløbsenden af en strømningsregulator som den i fig. 1 viste, men modificeret til at tilvejebringe et injektionssted, som kan perforeres med en injektionsnål med henblik på indføring af et stof i det fluidum, som strømmer gennem regulatoren, fig. 6 et længdesnit illustrerende en modificeret ring der kan benyttes i den i fig. 1 viste strømningsregulator, fig. 7 et tværsnitsbillede illustrerende en yderligere modifikation af ringen, fig. 8 et fragmentarisk længdesnit illustrerende endnu en modifikation af strømningsregulatoren ifølge fig. 1, og fig. 9 et tværsnitsbillede taget langs linien IX-IX i fig. 8.

Den på tegningen viste strømningsregulator er specielt indrettet til brug i udstyr til administrering af væsker (eksempelvis blod eller saltopløsning) til legemet. Strømningsregulatoren indeholder kun tre elementer, nemlig en aflang kærne betegnet som helhed med 2, en udvendig og fleksibel muffe betegnet som helhed med 4 samt en ring 6, der kan indstilles langs den udvendige overflade af muffen til indstilling af fluidumgennemstrømningen gennem enheden. Ringen 6 kan være opslidset, såsom den i fig. 3 viste udførelsesform.

Nærmere betegnet indeholder kærnen 2 en langstrakt og cylindrisk sektion 21 af plastmatereiale, og på hvis ene ende der er udformet en hul studs 22 til modtagelse af et ikke vist tilgangsrør, der kan bringes til anlæg mod den ene side af en cirkulær endevæg 23. Den modstående side af endevæggen 23 er udformet med en ringformet reces 24 til optagelse i den udvendige og fleksible muffe 4 og med en yderligere ringformet reces 25 af mindre diameter end recessen 24, således at der afgrænses et ringkammer 26 mellem denne og indersiden af den fleksible muffe 4. En aksial boring 27 forløber gennem studsen 22 og forenes med en radial boring 28 til dannelse af en passage for fluidumstrømmen fra tilgangsrøret og ind i ringkammeret 26.

Hovedsektionen 21 af kærnen 2 har mindre yderdiameter end inderdiameteren for den fleksible muffe 4, således at der tilvejebringes et mellemrum, der danner en passage 29, der står i forbindelse med kammeret 26. I den udvendige overflade af kærnesektionen 21 er der desuden en kanalformet fordybning udformet som en skruereces 30, som skrider aksialt fremad på kærnen, og som har aftagende tværsnit fra tilgangsenden (til venstre) på kærnen og mod dennes modstående ende.

Det aftagende tværsnit for skruerecessen er specielt illustreret i figurerne la og lb, der er noget overdrevet, og hvoraf det vil fremgå, at en del 30a (fig. la) af fordybningen, som ligger nærmest regulatorens tilgangsende, er både dybere og bredere end en del 30b (fig. Ib) af fordybningen, som ligger nærmest ved regulatorens afgangsende. Skruefordybningen ophører kort før kærnens afgangsende 31, således at denne er glat og uden fordybning.

Den fleksible muffe 4 er ved den ene ende indsat i den ringformede fordybning 24 på kærnen 2. Den modstående ende af muffen har en formindsket diameter for at danne en hul studs 42 til optagelse af et ikke vist afgangsrør.

Ringen 6 er af et fleksibelt plastmateriale og er forsynet med en aksial opslidsning 62 (fig. 3) med henblik på at forøge ringens fleksibilitet. Under normale forhold er ringens inderdiameter en smule mindre end yderdiameteren for den fleksible muffe 4, som vist i fig. 1, således at ringen kan indstilles langs den fleksibel muffes længde til at presse eller klemme den underliggende del af muffen an mod kærnesektionen 30, som vist i fig. 2.

Den i figurerne 1-3 viste strømningsregulator benyttes på følgende måde.

Studsen 22 ved tilgangsenden på kærnen 2 indsættes i tilgangsrøret, og studsen 42 ved den modstående ende af den fleksible muffe 4 indsættes i afgangsrøret, idet ingen af disse rør er vist på tegningen. Fluidum fra tilgangsrøret strømmer således gennem boringerne 27 og 28 og til ringkammeret 26 inden i den fleksible muffe 4 og derefter gennem mellemrummet eller passagen 29 mellem kærnens yderside og muffens inderside og endelig ud gennem studsen 42 til afgangsrøret. .

Ringen 6 kan være indstillet på forhånd langs ydersiden af den fleksible muffe 4 til at presse eller klemme en valgt del af muffen an mod kærnen som vist i fig. 2. Det fluidum, som strømmer gennem mellemrummet 29, tvinges således, hvor muffen er klemt an mod kærnen, til at strømme gennem skruefordybningen 30 for at passere fra den ene til den anden side af ringen 6. Denne passages tværsnit afhænger af ringens anbringelsessted, og ringen kan derfor indstilles i en udvalgt position til fastlæggelse af den ønskede gennemstrømning.

Hvis ringen således bevæges til den i fig. la viste beliggenhed, hvor det pågældende stykke 30a af fordybningen 30 har stort tværsnit, vil der fremkomme en stor gennemstrømning, og hvis ringen anbringes i den i fig. Ib viste position, vil der fremkomme en mindre gennemstrømning. Ringen kan også indstilles til at ligge hen over kærnens endedel 31 uden fordybning, hvorved gennemstrømningen vil blive bragt til ophør.

Om ønsket kan ydersiden af den fleksible muffe 4 være forsynet med markeringer, som angiver de forskellige gennemstrømninger ved ringens forskellige positioner.

Det må bemærkes, at den doserende eller afmålende fordybning 30 kan antage forskellige former og konfigurationer. Eksempelvis kan den have form som én enkelt eller flere recesser, der forløber parallelt med kærnens længdeakse. Fordybningens tværsnit kan variere lineært eller ikke-lineært, eller tværsnittet kan endog være aftrappet med henblik på at tilvejebring en lineær, ikke-lineær eller trinvis variation af fludidumstrømmen, alt efter den opslidsede rings indstillede position.

Fig. 4 viser en modifikation af strømningsregulatoren ifølge fig. 1, hvor kærnens tilgangsende er modificeret til at indeholde et dråbekammer. En endevæg 123, som bærer en tilgangsstuds 122 til tilslutning til det ikke viste tilgangsrør, er således udformet med en ringformet recess 134, som modtager den ene ende af en gennemsigtig cylindrisk væg 135. Den modstående ende af væggen 135 er udformet med en ringformet reces 124, der modtager den åbne ende af den fleksible muffe 104, samt med en yderligere ringformet reces 125, som sammen med den fleksible muffe afgrænser ringkammeret 126 for det fluidum, som strømmer fra tilgangsrøret og til kærnens yderside som i udførelsesformen ifølge figurerne 1-3. I den modificerede udførelsesform ifølge fig. 4 tilvejebringer den gennemsigtige cylindriske væg 135 imidlertid et dråbekammer 136, hvori det indførte fluidum kan iagttages. Fluidum indføres i dråbekammeret 136 gennem den aksiale boring 127 i studsen 122, og udstrømningen fra dette kammer og ind i ringkammeret 126 sker gennem den aksiale boring 137 og den radiale boring 128. I alle andre henseender svarer enheden ifølge fig. 4 til det i forbindelse med figurerne 1-3 beskrevne med hensyn til konstruktion og funktion.

Fig. 5 illustrerer endnu en mulig variation, hvori den af muffens 104 ender, som har studsen 142 til forbindelse med afgangsrøret, er udformet med en væg 144 af forøget godstykkelse med henblik på at tilvejebringe et injektionssted, der kan perforeres med en injektionsnål til indføring af et stof (eksempelvis et medikament) i det fluidum, som indføres i patientens legeme.

I stedet for at benytte en opslidset ring 6 kan ringen være fremstillet af et elastisk materiale, eksempelvis skumgummi. Envidere kan ringens indvendige flade være forsynet med ribber. Sidstnævnte modifikation er vist i fig. 6, der viser en ring 206, hvis inderside indeholder ribber 207, der forløber rundt i ringens omkredsretning (f.eks. ringformet eller i spiral), og fig. 7 viser en ring 306, hvis inderside er forsynet med ribber 307, der forløber aksialt i ringen.

Disse modifikationer forøger ringens forskydelighed i forhold til den fleksible muffe. For at forøge ringens forskydelighed yderligere kan der tilsættes et smøremiddel. Det te smøremiddel vil blive tilbageholdt i ringens skumgummi, hvis et sådant materiale benyttes i ringen, eller mellem de indvendige ribber på ringen, hvis der benyttes en konstruktion med sådanne ribber. Disse konstruktioner bevirker ikke blot en forøgelse af ringens forskydelighed i forhold til den fleksible muffe men også en bedre tilpasning til et ikke helt perfekt cirkulært tværsnit for kærnen, og derved formindskes behovet for at følge snævre fremstillingstolerancer under kærnens fremstilling.

Figurerne 8 og 9 viser endnu en udførelsesform for strømningsregulatoren ifølge opfindelsen. I denne udførelsesform er kærnen, der er betegnet med 402, udformet med en ringformet reces 440 umiddelbart ved regulatorens afgangsende, hvorved der dannes en prop eller tap 431 ved afgangsenden. Denne tap 431 er udformet med en diameter, der i det mindste er lig med men fortrinsvis er en smule større en diameteren for den resterende del af kærnen 402. Tappen er desuden forsynet med en passage i form af to aksiale fordybninger 442, hvis samlede tværsnitsareal er større end det største tværsnitsareal for afmålingsfordybningen 430.

De i figurerne 8 og 9 viste træk muliggør, at strømningsregulatoren kan indstilles til at tilvejebringe en ekstra stor fluidumgennemstrømning, hvis dette skulle være hensigtsmæssigt i forbindelse med en bestemt anvendelse. For at tilvejebringe den ekstra store gennemstrømning bevæges ringen 406 således til at ligge hen over tappen 431. Da tappen fortrinsvis har større diameter end den resterende del af kærnen 402, bliver muffen 404 fastklemt sikkert mellem ringen 406 og tappen 431. Ringen 406 kan bevæges en smule i den modsatte retning (mod venstre i fig. 8) sammen med den underliggende del af muffen 404. Da den underliggende del af muffen 404 fortsat er fastklemt mellem ringen og tappen 431, sker der en svag kontraktion af muffens aksiale længde, hvilket igen forårsager en svag radial forstørrelse af muffen. Følgelig sker der en forøgelse af den ringformede passage 424 mellem kærnen 402 og muffen 404, hvorved der gives mulighed for en ekstra stor fluidumstrøm gennem denne passage og derefter gennem de aksiale fordybninger 442.

Med henblik på at forenkle konponenternes fremstilling kan muffen og kærnen begge have en svagt konisk profil.

Selv om opfindelsen er blevet beskrevet i forbindelse med en indstillelig strømningsregulator til brug i udstyr til administrering af væsker til legemet, må det bemærkes, at strømningsregulatoren ifølge opfindelsen kan benyttes til mange andre anvendelser, der kræver en præcis regulering af et fluidum (væske eller gas).

Claims (18)

1. Indstillelig strømningsregulator indrettet til tilslutning mellem to fluidumførende rør, KENDETEGNET ved en aflang kærne (2, 402) med en første og en anden ende, hvor den første ende kan forbindes med det ene fluidumrør, hvilken kærne har en passage (26, 27, 28, 136, 137, 138) indrettet til at føre fluidum herfra og til kærnens udvendige overflade, en fleksibel muffe (4, 104, 404) med en åben ende, som kan indsættes over kærnen, og som ved sin modstående ende kan forbindes med det andet fluidumrør, idet kærnen har en y-derdiameter, som er en smule mindre end inderdiameteren for den fleksible muffe, og idet kærnen har en kanalformet fordybning (30, 430) med varierende tværsnit udformet i kærnens udvendige overflade og forløbende aksialt frem på kærnen, og en ring (6, 206, 306, 406), som har en inderdiameter, der er en smule mindre end den fleksible muffes yderdiameter, og som kan indsættes over muffen, hvilken ring kan indstilles på forhånd langs den fleksible muffes længde til at presse den underliggende muffedel an mod kærnen ved et valgt tværsnit for den kanalformede fordybning på en sådan måde, at fluidumstrømmen fra det ene rør til det andet mellem kærnen og den fleksible muffe derved reguleres.

2. Strømningsregulator ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT den i kærnens udvendige overflade udformede fordybning (30, 430) er af skrueformet konfiguration.

3. Strømningsregulator ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, AT den i kærnens udvendige overflade udformede fordybning (30, 430) har aftagende tværsnit i retning mod kærnens anden ende (31).

4. Strømningsregulator ifølge krav 1, 2 eller 3, KENDETEGNET ved, AT den kanalformede fordybning ophører kort før den anden kærneende (31).

5. Strømningsregulator ifølge krav 1-4, KENDETEGNET ved, AT den indstillelige ring (6) er en fleksibel og opslidset ring.

6. Strømningsregulator ifølge krav 1-5 KENDETEGNET ved, AT den første ende af kærnen er udformet med en studs (22, 122) til modtagelse af det ene rør, en første ringformet reces (24, 124) til modtagelse af den fleksible muffes ende, en anden ringformet reces (25, 125) af mindre diameter end den første ringformede reces og indrettet til at afgrænse et ringkammer (26, 126), som står i forbindelse med mellemrummet (29) mellem kærnen og den fleksible muffe, samt en passage (28, 128) førende fra det indre (27, 127) af nævnte studs og til nævnte ringkammer.

7. Strømningsregulator ifølge krav 6, KENDETEGNET ved, AT den første ende af kærnen indeholder en cirkulær endevæg (23), på hvis ene side nævnte studs (22) er udformet.

8. Strømningsregulator ifølge krav 7, KENDETEGNET ved, AT de nævnte første ringformede recesser (24, 124) er udformet i den cirkulære endevægs (23, 123) modstående side.

9. Strømningsregulator ifølge krav 7, KENDETEGNET ved, AT den cirkulære endevægs (123) modstående side modtager en gennemsigtig cylindrisk væg (135), som afgrænser et gennemsigtigt dråbekammer (136).

10. Strømningsregulator ifølge krav 1-9, KENDETEGNET ved, AT nævnte modstående ende af den fleksible muffe (104) er udformet med en hul studs (142) til modtagelse af det andet rør og med en væg (144) med forøget tykkelse ved denne hule studs og indrettet til at kunne perforeres med en nål eller kanyle til indføring af et stof i det fluidum, som strømmer gennem regulatoren.

11. Strømningsregulator ifølge krav 1, 2 eller 3, KENDETEGNET ved, AT nævnte ring (206, 306, 406) er en lukket ring fremstillet af et elastisk materiale.

12. Strømningsregulator ifølge krav 11, KENDETEGNET ved, AT det elastiske materiale er skumgummi.

13. Strømningsregulator ifølge krav 1, 2 eller 3, KENDETEGNET ved, AT den indvendige flade i ringen (206, 306) er udformet med ribber (207, 307).

14. Strømningsregulator ifølge krav 13, KENDETEGNET ved, AT ribberne (207) på ringens (206) inderflade forløber rundt i ringen i dennes omkredsretning.

15. Strømningsregulator ifølge krav 13, KENDETEGNET ved, AT ribberne (307) på ringens (306) inderside forløber aksi-alt.

16. Strømningsregulator ifølge krav 13, KENDETEGNET ved, AT ribberne (207) på ringens (206) inderside forløber langs en skruelinie.

17. Strømningsregulator ifølge krav 1-16, KENDETEGNET ved et smøremiddel mellem ringen (6, 206, 306, 406) og den fleksible muffe (4, 104, 404).

18. Strømningsregulator ifølge krav 1-17, KENDETEGNET ved, AT nævnte kærne er udformet med en ringformet reces (440) ved regulatorens afgangsende, hvilken ringformede reces afgrænser den ene ende af en prop eller tap (431) ved afgangsenden, hvilken tap har en diameter, som i det mindste er lig med diameteren for den resterende del af kærnen, og hvilken tap er udformet med én eller flere fordybninger (442), som forløber aksialt heri, og som har et samlet tværsnitsareal, der er større end tværsnitsarealet for nævnte fordybning (430) med varierende tværsnit.