DE69633622T2

DE69633622T2 - Ventilaufbauanordnung

Info

Publication number: DE69633622T2
Application number: DE69633622T
Authority: DE
Inventors: Swi Barak
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2016-06-08
Also published as: CA2219499A1; IL114190A0; AU6941296A; EP0830533A2; ES2229283T3; DK0830533T3; DE69633622D1; CN1117236C; IL114190A; CN1189208A; JP3756189B2; CA2219499C; AU707529B2; ATE279674T1; WO1997000399A2; PT830533E; EP0830533B1; EP0830533A4; JPH11508346A; WO1997000399A3

Description

Ventilaufbauanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft Ventilaufbauanordnungen für einen Fluidtransfer.
Aus dem Stand der Technik sind für verschiedene Zwecke verwendete Ventile bekannt.
Die US-A-2,908,283 betrifft ein Scheibenventil und Aufbauanordnung und insbesondere ein Scheibenventil und Ventilaufbauanordnung zur Verwendung als Rückschlagventil oder Einwegventil. Eine Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer einfachen Form einer Ventilaufbauanordnung, worin sich beide Endabschnitte der Aufbauanordnung gleichen.
In der US-A-3,710,942 wird ein Ventil zur Verwendung in Fluidleitungen als ein Sicherheitsventil und in T-Zwischenstücken mit Spritzen und ähnlichen Einspritzvorrichtungen bei der Medikamentengabe bereitgestellt, um Fluide in einem größeren Volumen als der Aufnahmefähigkeit der Spritze zu liefern oder zu entnehmen.
Erfindungsgemäß wird eine Ventilaufbauanordnung für einen Fluidtransfer bereitgestellt, die einen Fluid-Einlass, einen Fluid-Auslass und ein Ventilelement umfasst, das zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist; wobei das Ventilelement eine elastische Membran umfasst, die eine Trennung zwischen dem Einlass und dem Auslass bildet, wobei die Membran eines oder mehrere Löcher aufweist; wobei in einem Zustand, bei dem kein Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Membran vorliegt, die Wände des einen oder der mehreren Löcher zusammengedrückt sind und keine Fluid dort durchgehen kann und wobei bei einem gewissen Schwellenwert bzw. Schwellenpegel das Dehnen der Membran ein Öffnen des einen oder der mehreren Löcher bewirkt, um zu ermöglichen, dass Fluid von einer Seite der Membran auf die andere durchgeht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, handelt es sich bei dem Ventil um eines vom Einwegetyp, das den Fluidtransfer ausschließlich in eine Richtung ermöglicht.
Die Ventilaufbauanordnung kann ein Hilfselement umfassen, wodurch die Membran von Hand gedehnt werden kann, um das eine oder die mehreren Löcher zu öffnen.
Der Schwellenwert des Drucks wird durch die Dicke und den Oberflächenbereich des elastischen Elements und die Größe des einen oder der mehreren Löcher festgelegt.
Die Ventilaufbauanordnung kann auch ein Durchdringungselement zum Durchdringen der Membran umfassen, um so mindestens ein Loch darin zu erzeugen, wobei das mindestens eine Loch von der vorstehend festgelegten Art ist.
Die Fluidventilaufbauanordnung umfasst eine erste Ventilaufbauanordnung und eine zweite Ventilaufbauanordnung, wobei jede der ersten und der zweiten Ventilaufbauanordnungen unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus einer Ventilaufbauanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin ein Fluid-Auslass der zweiten Ventilaufbauanordnung mit einem Fluid-Einlass der ersten Ventilaufbauanordnung in einer Fließverbindung steht.
Die Erfindung wird jetzt in den nachstehenden nicht begrenzenden, deutlichen Ausführungsformen unter besonderem Bezug auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt, worin sich die 1 bis 5 und 7 bis 9 auf weitere Erklärungen bezüglich des Hintergrunds der Erfindung beziehen; und worin die 6 und 10 sich auf die vorliegende Erfindung beziehen.
1 zeigt in längsgerichtetem Querschnitt eine schematische Darstellung durch eine Ventilaufbauanordnung;
2 zeigt eine Vergrößerung des eingekreisten Bereichs aus 1;
3 zeigt die Ventilaufbauanordnung aus 1 unter der Anwendung von Druck;
4 zeigt eine Vergrößerung des eingekreisten Bereichs aus 3;
5 zeigt einen längsgerichteten Querschnitt einer Ventilaufbauanordnung, in der ein Fluid in beide Richtungen übertragen werden kann;
6 zeigt einen längsgerichteten Querschnitt durch ein Ventil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, in dem dein Fluid nur in eine Richtung übertragen werden kann;
7 zeigt einen längsgerichteten Querschnitt durch ein Ventil, das Mittel umfasst, die eine Verzerrung der Membran von Hand ermöglichen, um ein Dehnen und Öffnen der Löcher zu ermöglichen;
8 zeigt einen längsgerichteten Querschnitt durch eine Ventilaufbauanordnung von 7 nach Anwendung der Kraft von Hand;
9 zeigt einen längsgerichteten Querschnitt durch eine Ventilaufbauanordnung, die eine Durchdringungsmembran umfasst; und
10 zeigt einen längsgerichteten Querschnitt durch eine Ventilaufbauanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Zweiwegeventil bildet.
Zuerst wird Bezug auf die 1–4 genommen, die eine schematische Darstellung einer Ventilaufbauanordnung geben. Die Ventilaufbauanordnung 12 umfasst einen Körper 14, der einen Fluid-Einlass 16 und einen Fluid-Auslass 18 aufweist. (Die Verwendung der Ausdrücke "Auslass" und "einlass" in Verbindung mit dieser Ausführungsform ist in der Tat nur zur Annehmlichkeit, wie es klar sein wird. Das vorliegende Ventil ist symmetrisch und die Rolle des Einlasses und Auslasses können umgekehrt werden). Eine dehnbare Membran 20, die beispielsweise aus Silikongummi hergestellt ist, ist zwischen dem Einlass 16 und dem Auslass 18 und die beiden trennend angeordnet. Wie es aus 2 ersichtlich ist, gibt es ein Loch 22 in der Membran 20, das in einer Lage ist, in der ein Loch 22 in der Membran 20 ist, das in einer Lage ist, in der kein Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Membran vorliegt, wobei die Wände davon zusammengedrückt sind und das Loch gänzlich verschlossen ist.
Wenn durch den Einlass 16 (schematisch durch den Pfeil in 3 dargestellt) ein Fluiddruck angelegt wird, verformt und dehnt sich die Membran 20 und infolgedessen erweitert sich die Öffnung, die ein offenes Loch zur Ermöglichung des Fluidflusses bildet, wie es aus 4 ersichtlich ist.
Bezug wird jetzt auf die 5 genommen, die eine Ventilaufbauanordnung 30 zeigt. Die Ventilaufbauanordnung umfasst ein Gehäuse 32, das aus zwei Elementen 34 und 36 besteht, die ineinander in Eingriff stehen. Das Element 34 legt einen Fluid-Einlass 38 und das Element 36 legt einen Fluid-Auslass 40 fest, der in diesem Fall ein Verbindungsstück vom Luer-Typ ist. Die Membran 42 ist zwischen dem Einlass und Auslass angeordnet und wird durch nebeneinander gestellte Abschnitte der Elemente 34 und 36 in der Lage gehalten.
Die Membran 42 weist ein Loch auf, das in der in 5 gezeigten Ruhelage geschlossen ist. Wenn Fluiddruck angelegt wird, verformt sich die Membran (durch die gepunkteten Linien dargestellt), und das Loch 44 öffnet sich, um den Fluidfluss zu ermöglichen.
Ähnlich wie in dem Fall der Ventilaufbauanordnung der 1–4, kann das Fluid prinzipiell in beide Richtungen in Abhängigkeit von der Richtung des angewendeten Fluids fließen (wiederum sind hier die Bestandteile 38 und 40 jeweils als "Einlass" und "Auslass" wegen der Annehmlichkeit festgelegt, obgleich die Flussrichtung vom Einlass 38 zum Auslass 40 die bevorzugte Richtung darstellt).
Bezug wird jetzt auf die 6 genommen, die die Ventilaufbauanordnung 50 zeigt, in der der Fluidfluss nur in einer Richtung erlaubt wird. Die Ventilaufbauanordnung 50 umfasst ein Gehäuse 52, das aus einem ersten Element 54 und einem zweiten Element 56 besteht, die den jeweiligen Einlass 58 und Auslass 60 festlegen, wobei der Letztere ein Verbindungsstück vom Luer-Typ darstellt. In dem Gehäuse 52 angeordnet und zwischen nebeneinander gestellten Abschnitten der Elemente 54 und 56 gehalten, liegt eine dehnbare Membran 62 vor. Wie es ersichtlich ist, weist die Membran 54 einen Wandabschnitt 64 auf, der parallel zu der Membran 62 liegt, folglich kann sich die Membran nur in entgegen gesetzter Richtung zum Wandabschnitt 64 (zum Auslass 60) hin verformen. Wenn der vom Einlass 58 (durch die Pfeile dargestellt) angelegte Fluiddruck einen gewissen Schwellenwert überschreitet, verformt sich die Membran (das verformte Element wird durch eine gepunktete Linie dargestellt), ein bereits zuvor bestehendes Loch in der Membran öffnet sich und ermöglicht anschließend den Fluidfluss zwischen dem Einlass 58 und dem Auslass 60.
Bezug wird jetzt auf die 7 und 8 genommen, die die Ventilaufbauanordnung 70 zeigen. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der in 6 gezeigten Ausführungsform beruht auf dem ersten Element 74 und allen anderen Elemente, denen die gleichen Bezugsziffern wie in 6 gegeben wurden, üben in der Tat die gleiche Funktion aus. Das Element 74 weist einen mittleren Abschnitt 80 auf, der einen Einlass 82 und einen ringförmigen Wulst 84 festlegt, der unmittelbar an der Membran 62 liegt. Der mittlere Abschnitt 80 ist mit der Außenseite 86 des Elements 74 durch mittels eines intermediären flexiblen Schulter-Abschnitts 88 gebunden, der eine relative axial Bewegung zwischen dem mittleren Abschnitt 82 und der Außenseite 86 ermöglicht.
Wenn der mittlere Abschnitt gegen die Außenseite bewegt wird, so dass er gegen die Membran 62 wie es aus 8 ersichtlich ist drückt, verformt sich die Membran und das Loch 66 öffnet sich und ermöglicht den Fluidfluss, wobei die Aufbauanordnung dieser Ausführungsform im Wesentlichen auf die gleiche Art wie die der 6 arbeitet, d. h. sie erlaubt nur dem Fluidfluss in eine Richtung.
Bezug wird jetzt auf die 9 genommen, die die Ventilausbauanordnung 90 zeigt. Diese Ausführungsform stellt eine Abänderung von der in 5 gezeigten dar und alle ähnlichen Elemente wurden mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen liegt darin, dass die Aufbauanordnung 90 ein Durchdringungselement 92 aufweist und dass die Schultern 94 in dieser Ausführungsform eine Elastizität aufweisen. Folglich kann der mittlere Abschnitt 96 des Elements 34 leicht gegen die Membran 42 gedrückt werden und das Durchdringungselement 92 wird anschließend ein Loch in jene Membran durchbohren. Das Loch wird bei Ruhe verschlossen sein und sich öffnen, wenn Druck zwischen den beiden Seiten der Membran angelegt wird.
Wie es ersichtlich ist, kann das Durchdringungselement 92 ein Lumen aufweisen, das einen Fluidfluss dadurch ermöglicht. Alternativ dazu kann es dem Fluid erlaubt werden durch den das Durchdringungselement umgebenden Raum 98 zu fließen.
Jetzt wird die Aufmerksamkeit auf die 10 der Abbildungen gelenkt, die ein Zweiwegeventil zeigt, das allgemein mit 100 bezeichnet wird. Das Zweiwegeventil ist aus zwei Ventilen 102 und 104 aufgebaut, die in der bestimmten Ausführungsform ähnlich zu dem in 6 gezeigten Ventil, wie vorstehend beschrieben, sind.
Bei dem ersten Ventil 102 handelt es sich um ein Einwegventil, das den Fluss nur in die Richtung des Pfeils 106 erlaubt, wohingegen es sich bei dem zweiten Ventil 104 um ein Einwegventil handelt, das den Fluss nur in die Richtung des Pfeils 108 erlaubt. Ein Fluid-Auslass 110 des zweiten Ventils 104 ist an einem Fluid-Einlass-Rohr 112 des ersten Ventils 102 befestigt, wobei das Einlass-Rohr 112 ein freies Ende 114 aufweist, während das Ventil 104 einen Fluid-Einlass 115 umfasst.
Die Anordnung ist derart, dass das Zweiwegeventil 100 drei Betriebsstellungen umfasst. In einer ersten Stellung wird Fluid durch beide, das freie Ende 114 und den Einlass 116, hineingelassen, und wie es in Verbindung mit der vorstehenden Ausführungsform aus 6 erläutert wurde, verformt sich die Membran 118 des ersten Ventils 102 und erlaubt den Fluidfluss durch ein zuvor bereits bestehendes Loch in der Membran (nicht gezeigt) und durch den Auslass 106, wenn der Fluiddruck einen gewissen Schwellenwert überschreitet.
In einer zweiten Betriebsstellung wird das Fluid nur durch das freie Ende 114 mit der Membran 120 des zweiten als Einwegventil dienenden Ventils 104 hineingelassen, wodurch der Fluidfluss nur durch den Auslass 106 des ersten Ventilelements 102 stattfindet.
Die dritte Betriebsstellung tritt auf, wenn Fluid nur durch den Fluid-Einlass 116 des zweiten Ventils 104 hineingelassen wird, wodurch das Fluid nur durch das freie Ende 114 wegen des im Wesentlichen hohen Drucks fließt, der zur Verformung der Membran 118 benötigt wird.
Eine bestimmte Anwendung der Ventilaufbauanordnung aus 10 jedoch besteht beispielsweise in einem Patientenernährungssystem, worin ein Ernährungsrohr mit dem Auslass des ersten zu dem Patienten führenden Ventils 102 verbunden ist. Ein erster Fluid-Ernährungsbehälter (nicht gezeigt) ist mit dem Einlass 116 der zweiten Ventilaufbauanordnung 104 über eine Pumpe (nicht gezeigt, da per se bekannt) verbunden. In einem ersten Betriebsmodus pumpt die Pumpe Fluid von dem zweiten Fluid-Behälter in das Einlassrohr 112, wodurch das Fluid durch die erste Ventilaufbauanordnung 102 gepresst wird, jedoch nicht durch den zweiten Ventilaufbauanordnung 104 fließen kann. In einem zweiten Betriebsmodus arbeitet die Pumpe in einer umgekehrten Richtung, wodurch eine abgemessene Menge an Fluid von dem ersten Fluid-Behälter in die Leitung gesaugt wird, die zu dem zweiten Fluid-Behälter führt, und anschließend kehrt die Pumpe wiederum ihren Betrieb um, wodurch die abgemessene Menge an Fluid durch die erste Ventilaufbauanordnung 102 wie vorstehend erläutert gedrückt wird. Auf diese Art kann Fluid entweder von zwei Behältern, beispielsweise mit einem ernährenden Agens und Wasser oder Spülagens, alternativ an einen Patienten geliefert werden.
Ebenso aus 10 sind Vorsprünge 122 und ein ringförmiger Vorsprung 126 ersichtlich, die von der hinteren Wand 124 der Ventilaufbauanordnungen hervorragen, um sicherzustellen, dass sich die Membranen 118 und 120 nicht an die hintere Wand 124 der Ventilaufbauanordnungen 102 bzw. 104 haften und dass sich die elastischen Membranen nicht in eine umgekehrte Richtung (d. h. in einer Richtung zu dem Einlass des Ventils hin) verformen, um den Fluidfluss ausschließlich in eine Richtung sicher zu stellen.

Claims

Ventilaufbauanordnung für einen Fluidtransfer (100), welche umfasst: einen ersten Ventilaufbau (102) und einen zweiten Ventilaufbau (104), wobei der erste Ventilaufbau (102) umfasst, einen Fluid-Einlass (112), einen Fluid-Auslass (106) und ein Ventilelement, das zwischen dem Einlass (112) und Auslass (106) angeordnet ist, wobei das Ventilelement eine elastische Membran umfasst (118), die eine Trennung zwischen dem Einlass (112) und dem Auslass (106) bildet; wobei der zweite Ventilaufbau (104) umfasst, einen Fluid-Einlass (116), einen Fluid-Auslass (110) und ein zwischen dem Einlass (116) und dem Auslass (110) angeordnetes Ventilelement, wobei das Ventilelement eine elastische Membran (120) umfasst, die eine Trennung zwischen dem Einlass (116) und dem Auslass (110) bildet; wobei die Membranen (118, 120) jeweils eines oder mehrere Löcher aufweisen; wobei in einem Zustand, bei dem kein Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Membran vorliegt, die Wände des einen Lochs oder der mehreren Löcher zusammengedrückt sind und keine Flüssigkeit dort durchgehen kann, und wobei in einem Zustand, bei dem der Druck zwischen den beiden Seiten der Membran einen bestimmten Schwellenpegel überschreitet, das Dehnen der Membran ein Öffnen des einen Lochs oder der mehreren Löcher bewirkt, um zu ermöglichen, dass Fluid von einer Seite der Membran zu der Anderen durchgeht; Tragelemente (122, 126), die in dem ersten und zweiten Ventilaufbau (102, 104) zwischen der Einlassseite der elastischen Membran und zwischen einer Innenwand des Ventilelements bereitgestellt sind, wobei die Tragelemente eine Verformung der Membran in der Richtung des Fluid-Einlasses verhindern, wodurch ein Fluid-Durchgang lediglich in der Auslass-Richtung ermöglicht wird; eine Fließverbindung zwischen dem Fluid-Auslass (110) des zweiten Ventilaufbaus (104) und dem Fluid-Einlass (112) des ersten Ventilaufbaus (102); wobei der Fluid-Einlass (112) des ersten Ventilaufbaus (102) ein Ende (114) aufweist, das einen Fluid-Zugang in die Ventilaufbauanordnung (100) ermöglicht, und der Einlass (116) des zweiten Ventilaufbaus (104) einen Fluid-Zugang in die Ventilaufbauanordnung (100) ermöglicht; wobei der Auslass (106) des ersten Ventilaufbaus Fluss von Fluid aus der Ventilaufbauanordnung (100) ermöglicht; und wobei die Ventilaufbauanordnung einen ersten Fluidbehälter und einen zweiten Fluidbehälter umfasst, eine Pumpe, wobei die Pumpe einen ersten Betriebsmodus aufweist, bei dem die Pumpe Fluid von dem zweiten Fluidbehälter in den Einlass (112) des ersten Ventilaufbaus (102) pumpt, wodurch das Fluid durch den ersten Ventilaufbau (102) befördert wird, jedoch nicht durch den zweiten Ventilaufbau (104) durchgehen kann; wobei die Pumpe einen zweiten Betriebsmodus aufweist, bei dem die Pumpe in einer umgekehrten Richtung arbeitet, wodurch eine bemessene Fluidmenge von dem ersten Fluidbehälter in die Führungsleitung zudem zweiten Fluidbehälter gesaugt wird; wobei die bemessene Fluidmenge durch den ersten Ventilaufbau (102) gedrückt wird, wenn die Pumpe anschließend ihre Betriebsrichtung wieder zu ihrem ersten Betriebsmodus umkehrt.
Ventilaufbauanordnung nach Anspruch 1, worin die Tragelemente einstückig mit dem elastischen Element oder mit der Innenwand des Ventilelements sind.
Ventilaufbauanordnung nach Anspruch 1, worin die Druckschwelle durch die Dicke und den Oberflächenbereich des elastischen Elements und die Größe des einen Lochs oder der mehreren Löcher bestimmt ist.
Ventilaufbauanordnung nach Anspruch 1, worin die Tragelemente (122, 126) umfassen, Vorsprünge (122) und einen ringförmigen Vorsprung (126) von der Rückwand (124) eines Ventilaufbaus (102, 104).
Patientenernährungssystem, welches umfasst, eine Ventilaufbauanordnung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, worin eine zu einem Patienten führende Ernährungsleitung mit dem Fluid-Auslass (106) des ersten Ventils (102) verbunden ist.
Patientenernährungssystem nach Anspruch 5, worin der Fluid-Auslass (106) des ersten Ventils (102) eine Verbindungsvorrichtung vom Luer-Typ ist.
Patientenernährungssystem nach Anspruch 5 oder 6, worin ein Fluidbehälter ein Fluid umfasst; das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mittel zur Ernährung, Wasser und Spülmittel.