Rückschlagventil, insbesondere für medizinische Anwendungen.

Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, insbesondere für medizinische Anwen- düngen, mit einem ersten Schlauchanschlussgehäuse und einem zweiten Schlauchanschlussgehäuse und einer zwischen den beiden Schlauchanschlussgehäusen angeordneten Membranscheibe aus flexiblem Werkstoff, welche bei überdruck in einem Eingangskanal des ersten Schlauchanschlussgehäuses von einem ringförmigen, einen mit dem Eingangskanal verbundenen Einlassraum um- gebenden Ventilsitz abhebbar ist und die bei überdruck in einem Auslasskanal des zweiten Schlauchanschlussgehäuses sicher und in Minimalzeiten auf den Ventilsitz andrückbar ist, wobei die Membranscheibe an ihrem äußeren Umfangs- bereich mit einem Ringwulst versehen ist, der in einander gegenüberliegenden Ringnuten der Schlauchanschlussgehäuse aufgenommen ist, die Membranschei- be radial außerhalb des Ventilsitzes mit zu einem Auslassraum führenden öffnungen versehen ist und wobei die den öffnungen gegenüberliegende Wandung des zweiten Schlauchanschlussgehäuses mit mit dem Auslasskanal in Verbindung stehenden Ausnehmungen versehen ist, welche durch Stützflächen für die Membranscheibe voneinander getrennt sind und durch schmale tiefe Nuten mit dem Auslasskanal verbunden sind.

Ein derartiges Rückschlagventil ist nach einem früheren Vorschlag der Anmelderin aus dem DE-GM 20 2006 016 730.7 bekannt.

Derartige Rückschlagventile für die Medizintechnik werden in Infusionssystemen, Diagnosegeräten, intravenösen Schlauchleitungen und dergleichen benötigt, so dass derartige Rückschlagventile sehr sicher schließen müssen und die Schließzeit nur Bruchteile von Sekunden betragen darf, um dadurch jeglichen Rückfluss

von mit unerwünschten Stoffen belasteten Flüssigkeiten zu vermeiden. Ferner muss gleichzeitig die Herstellung nicht nur extrem wirtschaftlich, sondern statistisch auch sehr genau sein, da derartige Ventile für medizinische Anwendungen ausschließlich als Einwegartikel verwendet werden können und folglich aus Kos- tengründen in automatisierter Weise in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden müssen. Gleichzeitig bestehen sehr strenge gesetzliche Vorschriften hinsichtlich einer gleich bleibenden und einheitlichen Funktionssicherheit, was beispielsweise in Deutschland durch den Technischen überwachungsverein genau überwacht wird.

Ein Ventil der oben erwähnten Gattung verbessert ein Rückschlagventil, welches nach einem anderen früheren Vorschlag der Anmelderin aus dem DE-GM 20 2004 009 358.8 bekannt ist, wobei erreicht wird, dass es bei höheren Drücken auf der Eingangsseite des Ventils nicht mehr vorkommen kann, dass die in der Membran vorgesehenen öffnungen sich aufgrund dieses überdrucks an die gegenüberliegende Wandung des Auslassraums anlegen können und somit das Ventil unbeabsichtigt schließt. Dies wird durch die zahlreichen Stützflächen zwischen den Ausnehmungen erreicht, welche dafür Sorge tragen, dass auf jeden Fall im Bereich der öffnungen in der Membranscheibe eine Verbindung zum Aus- gangsraum erhalten bleibt, selbst wenn sich die Membranscheibe vollständig an die Stützflächen anlegen sollte.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, dieses Ventil der eingangs genannten Art nochmals hinsichtlich hoher Drücke zu verbessern und Beschädigun- gen oder überdehnungen der Membranscheibe vollständig auszuschließen.

Bei einem Rückschlagventil der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, dass die Stützflächen und die Nuten in der Mitte an einer in Richtung der Membranscheibe vorstehenden, im wesentlichen ebene Stütze enden. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass im gegen überdehnungen empfindlichsten Bereich der Membranscheibe diese bei hohen Drücken zusätzlich zentral auf der Stütze abgestützt wird, so dass eine überdehnung in Richtung der Ausnehmungen zwischen den Stützflächen ausgeschlossen werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die Stütze kreisförmig ausgebildet. Hierdurch werden besonders günstige Bedingungen hinsichtlich der Symmetrie geschaffen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist die Membranscheibe mit einer vorstehenden einstückigen Verstärkung versehen. Hierdurch wird eine besonders sichere Abstützung der Membranscheibe bei hohen Drücken erreicht, ohne dass diese an der Anlagefläche an der Stütze über- mäßig verschleißen kann.

Bevorzugt ist es ferner, in der Oberfläche der Stütze kleine, zu deren Außenumfang führende Rippen auszubilden. Hierdurch wird eine zusätzliche Medien führende Verbindung über den Querschnitt der Stütze geschaffen.

Bevorzugt ist es hierbei, die Rippen sternförmig in der Mitte der Stütze kreuzend anzuordnen, wobei insbesondere drei derartige Rippen besonders bevorzugt sind.

Bei hohen Drücken berührt die Membrane die Stütze im Ausgang des Rück- schlagventils. Nach Entlasten des Drucks kann es vorkommen, dass sich die Membrane an der Stütze festsaugt und das Schließen des Ventils verzögert. Die Rippen verhindern das Festsaugen und tragen folglich dazu bei, dass sich das Ventil schnellstmöglich schließt.

Im Einzelnen kann die Erfindung dadurch weitergebildet werden, dass der Umfang der Stütze innerhalb des Radius des gegenüberliegenden Ventilsitzes angeordnet ist. Hierdurch wird ein besonders störungsfreier Betrieb des Ventils gewährleistet.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt:

FIGUR 1 eine schematische Schnittansicht in der Ebene der Nuten einer Ausführungsform des Rückschlagventils nach der Erfindung im geöffneten Zustand;

FIGUR 2 eine Figur 1 entsprechende Schnittansicht in der Ebene der Stützflächen des Ventils gemäß Figur 1 im geschlossenen Zustand, und

FIGUR 3 eine perspektivische Ansicht des die Stützflächen enthaltenden Schlauchanschlussgehäuses, welches die Ausgangsseite des Ventils bildet.

Das in den Zeichnungen stark vergrößert dargestellte Rückschlagventil 1 ist insbesondere für die Medizintechnik geeignet und kann beispielsweise bei Druckun- terschieden bis herunter zu 0,002 bar eingesetzt werden. Das Rückschlagventil 1 besteht aus einem ersten Schlauchanschlussgehäuse 2 und einem zweiten Schlauchanschlussgehäuse 4, die bevorzugt aus einem Kunststoff durch Spritzen hergestellt sind. Zwischen den beiden Schlauchanschlussgehäusen 2 und 4 ist eine Membranscheibe 6 angeordnet, die aus einem flexiblen Kunststoff, bei- spielsweise Silikon, hergestellt ist.

Ein Eingangskanal 8, der in einem Eingangsraum 10 mündet, ist in dem ersten Schlauchanschlussgehäuse 2 ausgebildet. Den Eingangsraum 10 umgibt ein ringförmiger Ventilsitz 12, gegen welchen die Membranscheibe 6 vorgespannt ist.

Die Membranscheibe ist mit einem durchgehend geschlossenen Mittelteil ausgebildet, der es ermöglicht, dass erhebliche Zugkräfte radial von innen nach außen und umgekehrt übertragen werden können. An ihrem äußeren Umfangsbereich ist die Membranscheibe 6 mit einem einstückig ausgebildeten Ringwulst 14 verse- hen, welcher beispielsweise durch Spritzgießen an der Membranscheibe 6 hergestellt ist. Das erste Schlauchanschlussgehäuse 2 enthält eine Ringnut 16 in seiner Stirnfläche, der eine Ringnut 18 im zweiten Schlauchanschlussgehäuse im zusammengebauten Zustand gegenüberliegt. Der Ringwulst 14 wird beim Zusammenbau der beiden Schlauchanschlussgehäuse 2 und 4 in den einander gegenü- berliegenden Ringnuten 16 und 18 aufgenommen und hierbei gleichzeitig gegen den Ventilsitz 12 vorgespannt.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, weist clie Membranscheibe 6 radial außerhalb des Ventilsitzes 12 öffnungen 20 auf, die auf einem Radius angeordnet sind, der es ermöglicht, dass ein radial außerhalb des Ventilsitzes 12 liegender Ringraum 21 im ersten Schlauchanschlussgehäuse 2 mit einem Auslassraum 22 im zweiten Schlauchanschlussgehäuse 4 verbunden wird, wobei der Auslassraum 22 mit dem Auslasskanal 24 des zweiten Schlauchanschlussgehäuses 4 in Verbindung steht.

In einer den öffnungen 20 in der Membranscheibe gegenüberliegenden Wandung des Auslassraums 22 sind allgemein mit 28 bezeichnete Ausnehmungen vorgesehen, welche gleichzeitig den öffnungen 20 gegenüberliegen.

Die Ausnehmungen 28 sind durch Stützflächen 30 für die Membranscheibe 6 voneinander getrennt, wobei die Ausnehmungen 28 durch schmale tiefe Nuten 32 mit dem Auslasskanal 24 verbunden sind.

Die Stützflächen 30, welche sich in Richtung des Außenrandes des Auslassraums 22 verbreitern und bis zu diesem Außenrand reichen, bilden eine größtmögliche Anlage für die Membranscheibe 6 bei hohen Drücken.

Bei der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsform enden die Stützflächen 30 und die Nuten 32 in der Mitte an einer in Richtung der Membranscheibe 6 vorstehenden Stütze 50, welche eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufweist. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Stütze 50 kreis- förmig ausgebildet, obwohl andere Formen ebenfalls möglich sind.

Die Membranscheibe 6 weist eine Verstärkung 52 auf, welche in der Zeichnung auf der der Stütze 50 gegenüberliegenden Seite in Richtung der Stütze 50 vorsteht, jedoch auch auf der anderen Seite der Membranscheibe 6 liegen kann. Die vorstehende Verstärkung 52 ist mit der Membranscheibe 6, beispielsweise durch Spritzgießen, ebenfalls einstückig ausgebildet.

Wie aus der Ansicht gemäß Figur 3 ersichtlich, sind auf der Oberfläche 54 der Stütze 50 zusätzlich kleine Rippen 56 ausgebildet, welche über die Oberfläche 54 der Stütze 50 vorstehen und zum äußenumfang der Stütze 50 führen. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Rippen 56 bis in die Stützflächen 30 hinein verlängert.

Die Rippen 56, von denen beim Ausführungsbeispiel drei Stück vorgesehen sind, kreuzen sich sternförmig in der Mitte der Stütze 50. Ferner liegt der Umfang der Stütze 50 innerhalb des Radius des gegenüberliegenden Ventilsitzes 12.

Sollte nun bei der dargestellten Ausführungsform im Eingangskanal 8 ein starker überdruck herrschen, aufgrund dessen die Membranscheibe 6 in unerwünschter Weise gegen die Wandung 26 gedrückt würde, so gelangt zunächst die Verstärkung 52 oder deren Rückseite, falls diese unterhalb der Membrane liegt, zur AnIa- ge an die Stütze 50, so dass die Membranscheibe 6 zusätzlich in der Mitte abgestützt wird. Sollte der Druck weiterhin zu groß sein, wird anschließend die Membranscheibe sich gegen die Stützflächen 30 legen, so dass keine übergroße Dehnung oder Verformung der Membranscheibe auftritt.

überdehnte Membrane dieser Art zeigen nämlich die Neigung, wegen des Hysterese-Effekts nicht schnell wieder ihre ursprüngliche Form anzunehmen. Die Konstruktion nach vorliegender Erfindung gewährleistet eine Abstützung der Membrane und verhindert dadurch deren überdehnung bei den relevanten Drücken. Dieses Merkmal stellt daher ein schnelles Schließen des Ventils bei Entlastung des Drucks sicher.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 = Rückschlagventil

2 = erstes Schlauchanschlussgehäuse 4 = zweites Schlauchanschlussgehäuse 6 = Membranscheibe

8 = Eingangskanal

10 = Einlassraum

12 = Ventilsitz

14 = Ringwulst

16 = Ringnut

18 = Ringnut

20 = öffnung

21 = Ringraum

22 = Auslassraum 24 = Auslasskanal 26 = Wandung

28 = Ausnehmung

30 = Stützfläche

32 = Nut

50 = Stütze

52 = Verstärkung

54 = Oberfläche v. 50

56 = Rippen