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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Druckanschlussvorrichtung für eine mit
einem Druckmedium arbeitende Führungsdrahteinheit.
Derartige Führungsdrahteinheiten
werden insbesondere für
medizinische Instrumente verwendet, wie zum Positionieren von Kathetern
in Körpergängen bzw.
Gewebekanälen
eines Patienten.
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So
ist in der Offenlegungsschrift WO 2004/035124 A1 eine gesteuert
versteifbare Führungsdrahteinheit
offenbart, die unter Verwendung eines Druckmediums wahlweise in
einen biegesteiferen oder weniger biegesteifen Zustand verbracht werden
kann. Diese Führungsdrahteinheit
setzt folglich eine geeignete Druckanschlussvorrichtung zur Zuführung von
Druckmedium in die Führungsdrahteinheit
und zum Ablassen des Druckmediums aus derselben voraus.
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Insbesondere
im medizinischen Bereich sind sogenannte Luer-Lock-Anschlüsse bzw.
Luer-Anschlüsse
gebräuchlich,
um Kanülen,
Spritzen, Infusionsschläuche
etc. an eine Versorgungsquelle für
ein flüssiges
oder gasförmiges
Medium anzuschließen.
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Der
Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer
Druckanschlussvorrichtung zugrunde, mit der sich eine mit einem
Druckmedium arbeitende Führungsdrahteinheit,
wie sie z.B. in medizinischen Instrumenten verwendet wird, in vorteilhafter
Weise an eine entsprechende Druckmediumquelle anschließen lässt.
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Die
Erfindung löst
dieses Problem durch die Bereitstellung einer Druckanschlussvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 8.
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Die
Druckanschlussvorrichtung nach Anspruch 1 beinhaltet speziell ein
druckmediumgesteuertes Rohrhaltemittel, das an einem Anschlusskörper vorgesehen
ist, der einen Rohrendbereich eines Druckmediumrohres der Führungsdrahteinheit
aufnimmt. Das Rohrhaltemittel ist zum lösbaren Halten des Rohrendbereichs
eingerichtet, wobei es in einem druckbeaufschlagten Zustand den
Rohrendbereich fluiddicht im Anschlusskörper festhält und in einem druckentlasteten
Zustand den Rohrendbereich zum Abnehmen vom Anschlusskörper freigibt.
Damit wird in funktionell und fertigungstechnisch vorteilhafter Weise
eine lösbare
Ankopplung der mit dem Druckmedium zu versorgenden Führungsdrahteinheit
an eine zugehörige
Druckmediumquelle realisiert. Dabei sind vorliegend mit dem Begriff
Fluid sowohl flüssige als
auch gasförmige
Medien gemeint, d.h. die fluiddichte Abdichtung sichert gegen Leckagen
von je nach Anwendungsfall benutzten flüssigen oder gasförmigen Druckmedien.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 weist das Rohrhaltemittel
eine Dichtmembranhülse
auf, die den im Anschlusskörper
aufgenommenen Rohrendbereich im druckentlasteten Zustand derart
umgibt, dass noch eine Axialbewegung des Rohrendbereichs in bzw.
gegenüber
der Dichtmembranhülse
möglich
bleibt, während
sie sich im druckbeaufschlagten Zustand festhaltend und fluiddicht
gegen diesen anlegt. Dies stellt eine vorteilhaft einfache und funktionell
zuverlässige Realisierung
des Rohrhaltemittels dar. In weiterer Ausgestaltung weist das Rohrhaltemittel
gemäß Anspruch
3 eine mit einem Druckmedium befüllbare
Druckkammer auf, welche die Dichtmembranhülse umgibt, so dass die Dichtmembranhülse durch
Steuerung des Mediumdrucks in der Druckkammer zwischen ihrem den
Rohrendbereich festhaltenden und ihrem den Rohrendbereich freigebenden
Zustand umgeschaltet werden kann.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4
weist das Rohrhaltemittel ein Druckmediumanschlussmittel auf, das
so ausgelegt ist, dass es der Druckkammer das gleiche Druckmedium
zuführt
wie dem Druckmediumrohr. Es kann folglich in einfacher Weise das
gleiche Druckmedium, das ohnehin für die Führungsdrahteinheit benötigt wird,
z.B. Druckluft, zur Steuerung der Dichtmembranhülse über die Druckkammer benutzt
werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das
Druckmediumanschlussmittel gemäß Anspruch
5 ein Zufuhrverzögerungsmittel auf,
welches so ausgelegt ist, dass es das Druckmedium dem Druckmediumrohr
im Vergleich zur Druckkammer verzögert zuführt. Dies gewährleistet,
dass die Dichtmembranhülse
den Rohrendbereich bereits ausreichend frühzeitig fluiddicht festhält, bevor
sich im Einlassbereich des Druckmediumrohrs ein merklicher Druck
durch das zugeführte
Druckmedium aufgebaut hat, d.h. das Zufuhrverzögerungsmittel gewährleistet
in selbsttätiger
Weise ein ausreichend frühzeitiges
Verbringen der Dichtmembranhülse
in ihren den aufgenommenen Rohrendbereich abdichtenden, druckbeaufschlagten
Zustand, wenn Druckmedium in das Druckmediumrohr eingespeist werden soll.
Aufwändige
anderweitige Drucksteuerungsmittel sind dadurch nicht zwingend erforderlich.
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Für die Realisierung
des Zufuhrverzögerungsmittels
kommen verschiedene Varianten in Betracht, von denen zwei vorteilhafte
Varianten in Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 6 und 7 angegeben sind.
So kann gemäß Anspruch
6 die verzögerte
Zufuhr des Druckmediums zum Druckmediumrohr im Vergleich zur Druckkammer
dadurch realisiert sein, dass ein mit einer Druckmediumquelle verbindbarer
Druckeinlass direkt zur Druckkammer führt und ein Einlassbereich
des Druckmediumrohres über
eine oder mehrere Durchlassöffnungen
in einer entsprechenden Trennwand mit der Druckkammer in Verbindung
steht. Zugeführtes Druckmedium
gelangt daher zuerst und primär
in die Druckkammer und von dort in den Einlassbereich des Druckmediumrohres
und schließlich
in das Druckmediumrohr selbst, so dass die Dichtmembranhülse bereits
sicher ihren abdichtenden, druckbeaufschlagten Zustand eingenommen
hat, bevor sich im Einlassbereich des Druckmediumrohres ein merklicher
Druck des Druckmediums aufgebaut hat, der bei noch nicht ausreichend
druckbeaufschlagter Dichtmembranhülse zu Leckagen im dortigen
Bereich führen
könnte. Gemäß Anspruch
7 wird die verzögerte
Druckmediumzufuhr zum Druckmediumrohr im Vergleich zur Druckkammer
durch eine querschnittsvermindernde Einlassdüse bewirkt, die sich stromabwärts von
einer Verbindung des Druckmediumeinlasses zur Druckkammer im Einlassbereich
zum Druckmediumrohr befindet. Auch in diesem Fall wird zunächst primär Druck
in der Druckkammer aufgebaut, wodurch die Dichtmembranhülse ihren
den Rohrendbereich fluiddicht festhaltenden, druckbeaufschlagten
Zustand einnimmt, bevor sich ein merklicher Druck im Einlassbereich
des Druckmediumrohres stromabwärts
der Einlassdüse
aufgebaut hat.
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Die
Druckanschlussvorrichtung nach Anspruch 8 beinhaltet charakteristischerweise
ein in das Innere des Rohrendbereichs des Druckmediumrohres der
Führungsdrahteinheit
eingebautes Rückschlagventil,
das zum Einleiten des Druckmediums in das Druckmediumrohr öffnet und
gegen Ausströmen des
Druckmediums aus dem Druckmediumrohr schließt. Dies verhindert selbsttätig ein
Entweichen des Druckmediums aus dem Druckmediumrohr und damit aus
der Führungsdrahteinheit,
wenn dieser zuvor Druckmedium zugeführt worden ist, selbst wenn die
Führungsdrahteinheit
mit ihrem Druckmediumrohr von einem eventuell zum Anschließen an eine entsprechende
Druckmediumquelle benutzten Druckanschluss gelöst wird. Durch den Einbau des Rückschlagventils
in das Innere des Rohrendbereichs wird der Außendurchmesser des betreffenden Rohrendbereichs
bzw. Anschlussbereichs des Druckmediumrohrs und damit der Führungsdrahteinheit
in diesem Bereich nicht verändert,
so dass die mit dem Rückschlagventil
versehene Führungsdrahteinheit
in gleicher Weise wie eine analoge herkömmliche Führungsdrahteinheit ohne Rückschlagventil benutzt
bzw. gehandhabt werden kann.
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Die
Maßnahme
des Einbaus des Rückschlagventils
in den Rohrendbereich des Druckmediumrohrs der Führungsdrahteinheit ist insbesondere mit
den Maßnahmen
gemäß den Ansprüchen 1 bis
7 bezüglich
eines lösbaren
Anbringens der Führungsdrahteinheit
an einem Anschlusskörper
kombinierbar. In diesem Fall sorgt das Rückschlagventil dafür, dass
nach Abnehmen des Anschlusskörpers
von einer Druckmediumquelle bzw. nach Abnehmen der Führungsdrahteinheit
vom Anschlusskörper
das zuvor in die Führungsdrahteinheit
eingespeiste Druckmedium dort verbleibt.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 9
beinhaltet das Rückschlagventil
eine Ventilkugel sowie je einen zugehörigen Schließ- und Öffnungsanschlag
für selbige,
die derart mit axialem Abstand in den Rohrendbereich eingefügt sind,
dass sich die Ventilkugel axial ausreichend bewegen kann und im
druckbelasteten Zustand der Führungsdrahteinheit
schließend
gegen den Schließanschlag
anliegt, während
sie bei Einleiten von Druckmedium in das Druckmediumrohr ihre Schließstellung
am Schließanschlag
verlässt
und sich Richtung Öffnungsanschlag
bewegt. Der Öffnungsanschlag
weist eine Druckmediumdurchlassöffnung auf,
die auch bei anliegender bzw. gegendrückender Ventilkugel offen bleibt,
so dass Druckmedium in das Druckmedium rohr strömen kann. In einer vorteilhaften
Ausgestaltung nach Anspruch 10 stützt sich gegen den Öffnungsanschlag
eine Rückschlagfeder
ab, welche die Ventilkugel gegen den Schließanschlag drückt. Eine
derartige Rückschlagfeder
ist zwar nicht zwingend, sie kann jedoch die Ventilkugel unterstützen und
zudem durch Wahl einer entsprechenden Federspannung das Einspeisen
von Druckmedium in einer gewünschten
Weise steuern.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 11 ist ein Druckentlastungsstift
zum Zwangsöffnen
des Rückschlagventils
vorgesehen, wozu er einen Betätigungsdorn
aufweist, mit dem die Ventilkugel von ihrem Schließanschlag
in Richtung Öffnungsanschlag
wegbewegt werden kann. Damit kann Druckmedium aus der Führungsdrahteinheit abgelassen
und auf diese Weise die Führungsdrahteinheit
in einen weniger druckbelasteten bzw. druckentlasteten Zustand gebracht
werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Druckentlastungsstift gemäß Anspruch
12 lösbar
oder fest in einer Aufnahme des Anschlusskörpers aufgenommen, so dass
er nicht separat aufbewahrt werden braucht.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 eine
Längsschnittansicht
einer Druckanschlussvorrichtung mit fest in einem Anschlusskörper aufgenommenem
und mit einem federunterstützten
Rückschlagventil
versehenem Rohrendbereich eines Druckmediumrohres einer Führungsdrahteinheit,
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2 eine
Längsschnittansicht
einer Rückschlagventilvariante
entsprechend 1, jedoch ohne Rückschlagfeder,
im Schließzustand,
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3 eine
Längsschnittansicht
der Rückschlagventilvariante
von 2 im geöffneten
Zustand,
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4 eine
Längsschnittansicht
eines Rohrhaltemittels zum lösbaren
fluiddichten Halten eines Rohrendbereichs eines Druckmediumrohres
einer Führungsdrahteinheit
in einem druckentlasteten Zustand,
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5 eine
Querschnittansicht längs
einer Linie V-V von 4,
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6 eine
Längsschnittansicht
des Rohrhaltemittels von 4 in einem druckbelasteten Zustand,
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7 eine
Längsschnittansicht
entsprechend 4 für eine Variante des Rohrhaltemittels mit
querschnittsverengender, an einem Dichtmembranhalteteil angeformter
Einlassdüse,
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8 eine
Längsschnittansicht
entsprechend 7 für eine Variante mit separat
eingesetzter querschnittsvermindernder Einlassdüse,
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9 eine
Längsschnittansicht
eines Anschlusskörpers
mit einem integrierten Rohrhaltemittel nach Art von 7 und
darin lösbar
aufgenommenem Rohrendbereich eines Druckmediumrohres einer Führungsdrahteinheit,
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10 eine
Längsschnittansicht
entsprechend 9 für eine Variante mit einem zusätzlich am
Anschlusskörper
aufgenommenen Druckentlastungsstift zur Rückschlagventilbetätigung und
lösbar mit
dem Anschlusskörper
gekoppelter Führungsdrahteinheit
und
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11 eine
Längsschnittansicht
entsprechend 10, jedoch mit vom Anschlusskörper gelöster und
in Wirkverbindung mit dem Druckentlastungsstift gebrachter Führungsdrahteinheit.
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Eine
in 1 gezeigte Druckanschlussvorrichtung beinhaltet
einen Anschlusskörper 1,
dessen äußere Form
mit einem zugehörigen
Abschlussstutzen 1a einen Luer-Block-Anschluss oder kurz
Luer-Anschluss bildet.
Der Anschlusskörper 1 ist
mit einer durchgehenden mittigen Axialbohrung 2 versehen,
in die ein Rohrendbereich 3a eines Druckmediumrohres 3 einer
hier nicht weiter dargestellten Führungsdrahteinheit fest eingesetzt
ist, wobei der Rohrendbereich 3a stirnseitig bündig mit
dem Anschlussstutzen 1a des Anschlusskörpers 1 abschließt.
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In
das Innere des Rohrendbereichs 3a ist ein Rückschlagventil 4 eingebaut,
das eine Ventilkugel 5, einen hülsenförmigen Schließanschlag 6 für die Ventilkugel,
einen ebenfalls hülsenförmigen Öffnungsanschlag 7 und
eine Rückschlagfeder 8 umfasst.
Die Schließanschlaghülse 6 und
die Öffnungsanschlaghülse 7 sind
jeweils fest und mit gewissem axialem Abstand voneinander in den
Rohrendbereich 3a eingesetzt. Die Schließanschlaghülse 6 schließt axial außenseitig
bündig
mit dem Rohrendbereich 3a und dem Anschlussstutzen 1a ab
und ist an ihrer anderen Stirnseite in nicht näher gezeigter Weise so geformt, dass
die Ventilkugel 5 in ihrer gezeigten Schließstellung
einen in der Schließanschlaghülse 6 gebildeten mittigen
Durchströmungskanal 6a verschließt. Die Rückschlagfeder 8 stützt sich
gegen die Öffnungsanschlaghülse 7 ab
und spannt die Ventilkugel 5 gegen die Schließanschlaghülse 6 vor.
Die Öffnungsanschlaghülse besitzt
ebenfalls einen mittigen Durchströmungskanal 7a und
ist zudem an ihrer der Ventilkugel 5 zugewandten Stirnseite
mit axial eingebrachten Öffnungsschlitzen 7b versehen.
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Die
gezeigte Druckanschlussvorrichtung dient dazu, die Führungsdrahteinheit
mit ihrem Druckmediumrohr 3 an eine Druckmediumquelle anzuschließen, um
sie bei Bedarf mit einem Druckmedium zu versorgen. Dazu kann der
Anschlusskörper 1 mit
seinem Luer-Anschlussstutzen 1a in Wirkverbindung mit einem
dazu passenden Anschluss der Druckmediumquelle, z.B. einer Druckluftquelle,
gebracht werden. Sobald von der üblichen
und daher hier nicht gezeigten Druckmediumquelle Druckmedium 9 zur
Einspeisung in das Druckmediumrohr 3 freigegeben wird, öffnet das
Rückschlagventil 4,
indem sich die Ventilkugel 5 durch den Druck des Druckmediums 9 vom
Schließanschlag 6 gegen
die Kraft der Rückschlagfeder 8 abhebt
und in Richtung Öffnungsanschlag 7 bewegt.
Dadurch strömt
Druckmedium 9 über
die Durchströmöffnung 6a der
Schließanschlaghülse 6 in
das Innere des Rückschlagventils 4 und von
dort über
die Durchlassöffnung 7a der Öffnungsanschlaghülse 7 in
das Innere des Druckmediumrohrs 3, von wo es zu einer gewünschten
Stelle der Führungsdrahteinheit
weiterströmt.
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Nach
Abkoppeln des Anschlusskörpers 1 der Führungsdrahteinheit
von der Druckmediumquelle schließt das Rückschlagventil 4,
indem die Ventilkugel 5 von der Rückschlagfeder 8 und
dem im Inneren des Druckmediumrohres 3 aufgebauten Druck
gegen die Schließanschlaghülse 6 angedrückt wird,
wie in 1 dargestellt. Der in der Führungsdrahteinheit aufgebaute
Druck wird dadurch auch nach Abkoppeln von der Druckmediumquelle
gehalten. Beispielsweise kann der in der Führungsdrahteinheit auf diese
Weise aufgebaute Druck dazu dienen, eine oben erwähnte herkömmliche
Führungsdrahteinheit in
einen Zustand mit gegenüber
einem druckentlasteten, biegeweicheren Zustand höherer Biegesteifigkeit zu versetzen.
In gleicher Weise eignet sich die Druckanschlussvorrichtung für Führungsdrahteinheiten,
die einen druckmediumgesteuert versteifbaren Abschnitt aufweisen,
wie sie Gegenstand der gleichzeitig eingereichten deutschen Patentanmeldung (unsere
Akte P 46447 DE) der Anmelderin sind, deren Inhalt hierzu voll umfänglich durch
Verweis zur Vermeidung unnötiger
Wiederholungen in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
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Die
Verwendung des Rückschlagventils 4 hat
jeweils den Vorteil, dass der biegesteifere Zustand der Führungsdrahteinheit
insgesamt bzw. ihres druckmediumgesteuert variabel versteifbaren
Abschnitts auch nach Abkoppeln der Führungsdrahteinheit von der
Druckmediumquelle erhalten bleibt, so dass die Führungsdrahteinheit für eine weitere
Verwendung in ihrem biegesteiferen Zustand ohne Behinderung durch
die angeschlossene Druckmediumquelle gehandhabt werden kann.
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Die
Rückschlagfeder 8 hält die Ventilkugel 5 mit
einer definierten Vorspannkraft in ihrem Schließsitz an der Schließanschlaghülse 6 und
unterstützt bzw.
beeinflusst entsprechend die Funktion des Rückschlagventils 4.
In manchen Anwendungsfällen kann
die Rückschlagfeder 8 entbehrlich
sein, wenn die allein von der Schließanschlaghülse 6, der Öffnungsanschlaghülse 7 und
der Ventilkugel 5 bereitgestellte Rückschlagventilfunktion ausreicht.
Die 2 und 3 veranschaulichen eine derartige Rückschlagventilvariante 4a ohne
Rückschlagfeder, wobei
im übrigen
für identische
oder funktionell äquivalente
Elemente zum leichteren Verständnis
gleiche Bezugszeichen wie in 1 verwendet
sind und insoweit auf deren obige Beschreibung verwiesen werden
kann.
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2 zeigt
das Rückschlagventil 4a in
seinem geschlossenen Zustand. Im Druckmediumrohr und folglich auch
in dessen Rohrendbereich 3a befindliches Druckmedium übt auf die
Ventilkugel 5 eine in Auswärtsrichtung axial nach außen wirkende Druckkraft
Fa aus, welche die Ventilkugel 5 gegen
ihren Schließsitz
an der Schließanschlaghülse 6 hält, so dass
die Ventilkugel 5 die Durchlassöffnung 6a der Schließanschlaghülse 6 absperrt
und ein Entweichen des im Druckmediumrohr befindlichen Druckmediums
verhindert.
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Bei
Ankopplung an eine Druckquelle übt
zuströmendes
Druckmedium 9 eine Druckkraft Fe auf die
Ventilkugel 5 in Einwärtsrichtung
aus, wodurch die Ventilkugel 5 z.B. ausgehend von der Schließstellung
gemäß 2 von
ihrem Schließsitz
an der Schließanschlaghülse 6 abhebt
und sich axial nach innen bewegt, bis sie gegen die Öffnungsanschlaghülse 7 zur
Anlage kommt, wie in 3 gezeigt. Dort verschließt sie zwar
die stirnseitige Ausmündung
der Durchlassöffnung 7a,
die stirnseitig in den Hülsenmantel
eingebrachten Durchlassschlitze 7b bleiben jedoch frei,
und da der Ventilkugeldurchmesser kleiner als der Innendurchmesser
des Rohrendbereichs 3a gewählt ist, kann in dieser Ventilkugelstellung Druckmedium über die
Durchtrittsöffnung 6a der Schließanschlaghülse 6 in
das Innere des Rückschlagventils 4a und
von dort außen
an der Ventilkugel 5 vorbei und durch die Öffnungsschlitze 7b hindurch
in die Durchlassöffnung 7a der Öffnungsanschlaghülse 7 gelangen,
von wo es durch das Druckmediumrohr 3 hindurch zur gewünschten
Stelle der Führungsdrahteinheit
weitergeleitet wird. Im übrigen ergeben
sich für
die Rückschlagventilvariante 4a der 2 und 3 die
gleichen Eigenschaften und Vorteile wie oben zum Rückschlagventil 4 von 1 erläutert, worauf
verwiesen werden kann.
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Während bei
den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 3 das Druckmediumrohr 3 mit
seinem entsprechenden Rohrendbereich 3a fest, d.h. unlösbar, mit
dem Anschlusskörper 1 gekoppelt
ist, umfasst die Erfindung auch die Möglichkeit einer lösbaren Verbindung
des Druckmediumrohrs und damit der Führungsdrahteinheit insgesamt
an einem Anschlusskörper.
Verschiedene Ausführungsbeispiele dieses
Typs werden nachfolgend anhand der 4 bis 11 näher erläutert. Die
dort gezeigten Ausführungsbeispiele
beinhalten jeweils ein pneumatisch selbsttätig arbeitendes Rohrhaltemittel
zum lösbaren
Halten des Rohrendbereichs des Druckmediumrohres der Führungsdrahteinheit,
wobei zur Steuerung dieses Rohrhaltemittels in sehr vorteilhafter Weise
das ohnehin zur Speisung der Führungsdrahteinheit
benötigte
Druckmedium benutzt wird und diese Steuerung allein durch konstruktive
strömungstechnische
Maßnahmen
erzielt wird.
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Die 4 bis 6 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines derartigen Rohrhaltemittels 10 zum lösbaren Halten
des Rohrendbereichs 3a des Druckmediumrohres 3 einer
angekoppelten, nicht weiter gezeigten Führungsdrahteinheit. Dieses
Rohrhaltemittel 10 beinhaltet eine Außenhülse 11 und eine zweiteilige
Innenhülse
mit axial äußerem Hülsenteil 12a und
axial innerem Hülsenteil 12b,
die beide gleichen Durchmesser haben und mit vorgebbarem axialem
Abstand voneinander angeordnet sind. Die Innenhülsenteile 12a, 12b haben
einen gegenüber
dem Innendurchmesser der Außenhülse 11 geringeren
Außendurchmesser
und sind in die Außenhülse 11 unter
Belassung einer ringförmigen
Druckkammer 13 eingefügt.
Das axial innere Innenhülsenteil 12b ist
mittels einer Ringdichtung 14, welche die Ringdruckkammer 13 an
ihrer betreffenden Stirnseite fluiddicht abschließt, in der
Außenhülse 11 gehalten. Das
axial äußere Innenhülsenteil 12a ist
an der anderen Stirnseite ebenfalls über eine Ringdichtung 15 in der
Außenhülse 11 gehalten,
wobei diese Ringdichtung 15 jedoch wenigstens eine axiale
Durchlassöffnung 16 aufweist,
die als Druckmediumeinlassöffnung
fungiert.
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Radial
innen ist das Innenhülsenteil 12a an seiner äußeren Stirnseite
durch einen Stopfen 17 fluiddicht verschlossen. In einem
an den Stopfen 17 axial nach innen anschließenden Bereich
ist das axial äußere Innenhülsenteil 12a mit
mehreren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Durchlassöffnungen 18 in
ihrer Mantelfläche
versehen. In einem daran axial nach innen anschließenden Bereich nimmt
das axial äußere Innenhülsenteil 12a eine
fest eingefügte
Rohranschlaghülse 18 auf,
die in Durchmesser und Rohrwandstärke in etwa dem aufzunehmenden
Rohrendbereich 3a des Druckmediumrohrs 3 der Führungsdrahteinheit
entspricht. Die Rohranschlaghülse 19 dient
dadurch als Anschlag, gegen den die Stirnseite des Rohrendbereichs 3a beim
Einfügen
in das Rohrhaltemittel 10 zur Anlage kommt.
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Als
aktives Rohrhalteelement weist das Rohrhaltemittel 10 eine
hülsenförmige, flexible, dehnbare
Dichtmembran 20 auf, die den axialen Zwischenraum zwischen
dem axial äußeren Innenhülsenteil 12a und
dem axial inneren Innenhülsenteil 12b überbrückt und
stirnseitig auf das axial äußere Innenhülsenteil 12a bzw.
das axial innere Innenhülsenteil 12b aufgesteckt
gehalten ist, z.B. durch Aufschrumpfen. Das axial äußere und
das axial innere Innenhülsenteil 12a, 12b fungieren
auf diese Weise als Dichtmembranhalteteile.
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Das
dergestalt aufgebaute Rohrhaltemittel 10 funktioniert wie
folgt. Im druckentlasteten Zustand befindet sich das Rohrhaltemittel 10 in
einem den aufgenommenen Rohrendbereich 3a freigebenden Zustand,
wie er in 4 gezeigt ist. Die Dichtmembran 20 liegt
im Spalt zwischen axial äußerem und
axial innerem Innenhülsenteil 12a, 12b lediglich
locker gegen den aufgenommenen Rohrendbereich 3a an oder
hält einen
gewissen radialen Abstand von diesem ein. Alternativ kann die Systemauslegung
auch so erfolgen, dass die Dichtmembranhülse 20 etwas enger
als der Außendurchmesser
des Rohrendbereichs 3a gestaltet ist und sich daher schon
im druckentlasteten Zustand eng an den eingeschobenen Rohrendbereich 3a anlegt,
wobei jedoch eine Axialbeweglichkeit des Rohrendbereichs 3a gegenüber der
umspannenden Dichtmembranhülse
gewährleistet
bleibt. Das Druckmediumrohr 3 kann dadurch mit seinem Rohrendbereich 3a aus
dem Rohrhaltemittel 10 in axialer Richtung herausgezogen
und bei Bedarf wieder bis zur Rohranschlaghülse 19 in dieses eingesteckt
werden, wie in 4 mit einem Doppelpfeil P symbolisiert.
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Bei
Ankopplung des Rohrhaltemittels 10 mit seinem Einlass 16 an
eine nicht gezeigte Druckmediumquelle strömt Druckmedium 9 über den
Ein lass 16 zunächst
und primär
in die direkt mit dem Einlass 16 verbundene Ringdruckkammer 13.
Dadurch wird sehr rasch Druck in der Ringdruckkammer 13 aufgebaut,
der eine radial nach innen wirkende Druckkraft Fh auf
die flexible, dehnbare Dichtmembran 20 ausübt, wodurch
die Dichtmembran 20 fest und in Umfangsrichtung geschlossen
gegen die Außenseite des
Rohrendbereichs 3a angedrückt wird, wie in 6 dargestellt.
Dadurch ist das Druckmediumrohr 3 mit seinem Endbereich 3a fest
und fluiddicht im Rohrhaltemittel 10 gehalten. Weiter strömt dann Druckmedium 9 durch
die radialen Durchlassöffnungen 18 im
axial äußeren Innenhülsenteil 12a in
dessen Innenraum, der als Einlassbereich 21 für das Druckmediumrohr 3 fungiert,
von wo das Druckmedium 9 weiter durch die Anschlaghülse 19 hindurch
in das Druckmediumrohr 3 gelangt.
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Durch
die erwähnte
strömungstechnische Konstruktion
des Rohrhaltemittels 10 wird ohne weitere steuerungstechnische
Maßnahmen
bewirkt, dass das Druckmediumrohr 3 ausreichend fest und fluiddicht
von der Dicht-/Haltemembran 20 festgehalten wird, bevor
sich merklicher Druck des Druckmediums 9 im Einlassbereich 21 und
im Druckmediumrohr 3 aufgebaut hat. Dadurch verhindert
die Dicht-/Haltemembran 20 ausreichend frühzeitig
ein druckbedingtes axiales Herauswandern des Druckmediumrohrs 3 aus
dem Rohrhaltemittel 10 und ein unerwünschtes Entweichen von Druckmedium 9 aufgrund
einer etwaigen Leckage zwischen Rohranschlaghülse 19 und Rohrendbereich 3a sowie
zwischen den Innenhülsenteilen 12a, 12b und
der Dichtmembran 20 einerseits und dem Rohrendbereich 3a andererseits.
Da die Abdichtung der Außenseite
des Rohrendbereichs 3a durch die Dichtmembran 20 in Mediumzuströmrichtung
vor dem axial inneren Innenhülsenteil 12b erfolgt,
bedarf es keiner weiteren Abdichtmaßnahmen im Bereich zwischen
Rohrendbereich 3a und umgebendem Innenhülsenteil 12b.
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Nach
Abkoppeln des Rückhaltemittels 10 von
der Druckmediumquelle kann das Rückhaltemittel 10 wieder
in seinen druckentlasteten, den eingefügten Rohrendbereich 3a freigebenden
Zustand gemäß 4 verbracht
werden, wenn dem Druckmedium 9 das Entweichen über die
Einlassöffnung 16 ermöglicht wird.
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Die 7 und 8 zeigen
Ausführungsvarianten
hinsichtlich der strömungstechnischen
Konstruktion, die das ausreichend frühzeitige fluiddichte Festhalten
des eingeschobenen Rohrendbereichs 3a des Druckmediumrohrs
der Führungsdrahteinheit
in gleicher Weise gewährleisten,
wie oben zum Ausführungsbeispiel
der 4 bis 6 erläutert, wobei wiederum für identische
oder funktionell äquivalente Elemente
gleiche Bezugszeichen gewählt
sind und insoweit auf die obige Beschreibung der 4 bis 6 verwiesen
werden kann.
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Speziell
zeigt 7 ein Rohrhaltemittel 10a, das gegenüber demjenigen
der 4 bis 6 folgende Unterschiede aufweist.
Als Einlassöffnung fungiert
in diesem Beispiel eine Mittenöffnung 16a eines
axial äußeren Innenhülsenteils 12c,
das gegenüber
demjenigen der 4 bis 6 zusätzlich dadurch
modifiziert ist, dass es in einem axial innen an den mit den radialen
Durchlassöffnungen 18 versehenen
Bereich anschließenden
Abschnitt mit einer Verengung geformt ist, die als eine querschnittsvermindernde
Einlassdüse 22 am
stromabwärtigen Ende
des Einlassbereichs 21 fungiert. Das axial äußere Innenhülsenteil 12c ist
durch eine umseitig geschlossene Ringdichtung 15a an der
Außenhülse 11 gehalten,
wodurch auch die Ringdruckkammer 13 nach außen stirnseitig
abgedichtet wird. Die querschnittsvermindernde Einlassdüse 22 dient
gleichzeitig anstelle der Rohranschlaghülse 19 der 4 bis 6 als
Begrenzungsanschlag für
den eingesteckten Rohrendbereich 3a.
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Somit
gelangt beim Rohrhaltemittel 10a von 7 nach
Ankopplung an eine Druckmediumquelle das Druckmedium über den
mittigen Einlass 16a zunächst in den Einlassbereich 21 und
von dort aufgrund der relativ großen radialen Durchlassöffnungen 18 sehr
rasch in die Ringdruckkammer 13, so dass dort entsprechend
rasch der nötige
Druck aufgebaut wird, um die Dicht-/Haltemembran 20 radial nach
innen fest und fluiddicht gegen den Rohrendbereich 3a anzudrücken. Dagegen
erfolgt der Druckaufbau im Rohrendbereich 3a durch die
Wirkung der querschnittsvermindernden Einlassdüse 22 verzögert. Somit
wird wiederum ohne weitere steuerungstechnische Maßnahmen
auch beim Rohrhaltemittel 10a von 7 der Effekt
erzielt, dass allein durch die konstruktiv strömungstechnischen Maßnahmen
zuerst und primär
der zum Aktivieren der Dicht-/Haltemembran 20 erforderliche
Druck in der Ringdruckkammer 13 aufgebaut wird, bevor sich
merklicher Druck im Rohrendbereich 3a aufbaut, der bei
noch nicht erfolgter Abdichtung durch die Dichtmembran 20 zu
einem unerwünschten
Herausgelangen des Druckmediumrohres 3 aus dem Rohrhaltemittel 10a und/oder
einer unerwünschten
Leckage im Bereich zwischen dem Rohrendbereich 3a einerseits
und den ihn umgebenden Bereichen des axial äußeren Innenhülsenteils 12c,
der Dichtmembran 20 und des axial inneren Innenhülsenteils 12b andererseits
führen könnte.
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Der
gleiche Effekt wird auch bei einem Rohrhaltemittel 10b gemäß 8 erzielt,
das sich von demjenigen der 7 nur darin
unterscheidet, dass das axial äußere Innenhülsenteil 12a des
Beispiels der 4 bis 6 verwendet
ist und statt der am axial äußeren Innenhülsenteil
selbst angeformten Einlassdüse 22 des
Beispiels von 7 eine modifizierte Rohranschlaghülse 19a verwendet
ist. Diese Rohranschlaghülse 19a entspricht
in Form und Funktion der Rohranschlaghülse 19 des Beispiels
der 4 bis 6 mit der Ausnahme, dass ihr
Innendurchmesser deutlich kleiner als der Innendurchmesser des Rohrendbereichs 3a gewählt ist,
so dass diese Rohranschlaghülse 19a außer als
Begrenzungsanschlag für
den eingesteckten Rohrendbereich 3a gleichzeitig auch als
querschnittsvermindernde Einlassdüse fungiert. Somit baut sich
auch beim Rohrhaltemittel 10b von 8 der Druck
nach Ankopplung an eine Druckmediumquelle zuerst und primär in der
Ringdruckkammer 13 auf, wodurch die Dicht-/Haltemembran 20 den
eingeschobenen Rohrendbereich 3a fluiddicht festhält, bevor
sich anschließend
merklicher Druck im Rohrendbereich 3a aufbaut.
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Das
vorstehend in verschiedenen Varianten erläuterte Rohrhaltemittel ist
insbesondere dazu verwendbar, das Druckmediumrohr einer Führungsdrahteinheit
mit seinem entsprechenden Rohrendbereich lösbar mit einem Anschlusskörper zum
Anschließen
an eine Druckmediumquelle zu verbinden. Die 9 zeigt
eine entsprechende Variante des Ausführungsbeispiels von 1,
bei dem die Führungsdrahteinheit
mit ihrem Druckmediumrohr 3 unter Verwendung eines Rohrhaltemittels 10c lösbar in einem
Anschlusskörper 1' gehalten ist,
der in seiner äußeren Form
demjenigen von 1 entspricht. Es sei an dieser
Stelle erwähnt,
dass der Anschlusskörper 1' und entsprechende
Komponenten des Rohrhaltemittels 10c, wie die Außenhülse 11 und
die Innenhülsenteile 12b, 12c,
z.B. als Spritzgussteile hergestellt werden können.
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Das
in 9 verwendete Rohrhaltemittel 10c entspricht
demjenigen von 7 mit der einzigen Ausnahme,
dass ein größerer axialer
Abstand zwischen dem axial äußeren Innenhülsenteil 12c und dem
axial inneren Innenhülsenteil 12b und
passend dazu eine Dicht-/Haltemembran 20a mit entsprechend
größerer axialer
Länge vorgesehen
ist. Die Dichtmembranhülse 20a ist
etwas enger als der Außendurchmesser
des Rohrendbereichs 3a des Druckmediumrohrs 3 und
legt sich daher schon im druckentlasteten Zustand gegen diesen an,
wobei sie aber Axialbewegungen des Rohrendbereichs 3a zulässt. Das
Rohrhaltemittel 10c ist mit seiner Außenhülse 11 passgenau in
eine entsprechende axiale Mittenbohrung 2a des Anschlusskörpers 1' fest eingefügt. Die
Einlassöffnung 16a des
Rohrhaltemittels 10c bildet gleichzeitig die Einlassöffnung der
so gebildeten Druckanschlussvorrichtung zur Ankopplung an eine Druckmediumquelle
z.B. in Luer-Lock-Technik.
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Im
druckentlasteten Zustand der Druckanschlussvorrichtung von 9 kann
der Anschlusskörper 1' samt integriertem
Rohrhaltemittel 10c axial vom Druckmediumrohr 3 abgezogen
bzw. letzteres axial aus dem Anschlusskörper 1' mit dem integrierten Rohrhaltemittel 10c herausgezogen
werden, da die Dicht-/Haltemembran 20a den von ihr umgebenen
Rohrendbereich 3a hierfür
freigibt. Wenn die Druckanschlussvorrichtung mit ihrem Einlass 16a an eine
Druckmediumquelle angeschlossen wird, gelangt Druckmedium in den
Einlassbereich 21 und von dort primär in die Ringdruckkammer 13,
wodurch entsprechend rasch die Dicht-/Haltemembran 20a aktiviert
wird, d.h. radial nach innen fest gegen den Rohrendbereich 3a gedrückt wird
und diesen fluiddicht festhält.
Im weiteren Verlauf gelangt das Druckmedium über die querschnittsverengende
Einlassdüse 22 in
das Druckmediumrohr 3, wo es an die gewünschte Stelle der Führungsdrahteinheit
weitergeleitet wird.
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Nach
Abkoppeln von der Druckmediumquelle kann je nach Bedarf der Einlass 16 z.B.
durch einen Stopfen verschlossen werden, wenn der Druck im Druckmediumrohr 3 gehalten
und der Anschlusskörper 1' am Rohrendbereich 3a des
Druckmediumrohrs 3 verbleiben soll. Alternativ kann der
Druck insgesamt abgelassen werden, so dass die Druckanschlussvorrichtung
wieder ihren in 9 gezeigten, druckentlasteten
Zustand einnimmt, in welchem der Anschlusskörper 1' mit integriertem Rohrhaltemittel 10c vom
Druckmediumrohr 3 gelöst
werden kann. Wenn der Druck im Druckmediumrohr 3 gehalten werden
soll, kann dieses stirnseitig z.B. durch einen Stopfen verschlossen
werden. Alternativ kann der Rohrendbereich 3a mit einem
Rückschlagventil
entsprechend den 1 bis 3 ausgerüstet sein.
Ein diesbezügliches
Ausführungsbeispiel
ist in den 10 und 11 veranschaulicht.
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10 zeigt
eine Führungsdrahteinheit
F, die mit dem Rohrendbereich 3a ihres Druckmediumrohres 3 in
einem Anschlusskörper 1'' lösbar gehalten ist, der im Wesentlichen
demjenigen von 9 entspricht und in den insbesondere
das Rohrhaltemittel 10c integriert ist. Bei der Führungsdrahteinheit F
von 10 ist am in den Anschlusskörper 1'' aufgenommenen
Rohrendbereich 3a das Rückschlagventil 4 gemäß dem Beispiel
von 1 eingebaut. Die Führungsdrahteinheit F weist
im Anschluss an den Rohrendbereich 3a nacheinander einen
steifen Bereich S, durch den sich das Druckmediumrohr 3 hindurch
erstreckt, einen variablen Abschnitt V, der in seiner Steifigkeit
gesteuert vom eingeleiteten Druckmedium variabel zwischen mindestens
zwei unterschiedlichen Biegesteifigkeiten einstellbar ist, und einen
distalen Endabschnitt D auf. Zum detaillierten Aufbau und der Funktionsweise
dieser Führungsdrahteinheit
F kann auf die gleichzeitig eingereichte, parallele Patentanmeldung
der Anmelderin (unsere Akte P 46 447 D1) verwiesen werden, die in
der dortigen 13 die identische Anordnung
zeigt.
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Das
Verhalten des Druckanschlusses von 10 beim
Ankoppeln an eine Druckmediumquelle entspricht demjenigen des Druckanschlusses
von 9, so dass insoweit auf deren obige Beschreibung
verwiesen werden kann, wobei zusätzlich
die Funktion des Rückschlagventils 4 hinzukommt,
das sich selbsttätig öffnet, sobald
sich stromabwärts
der querschnittsverengenden Einlassdüse 22 ausreichend
Druck aufgebaut hat. Nach Abkoppeln von der Druckmediumquelle verhindert
das Rückschlagventil 4 ein
Entweichen von Druckmedium aus dem Druckmediumrohr 3, so
dass das Druckmedium in der Führungsdrahteinheit
F verbleibt und folglich deren variabler Abschnitt V einen entsprechend
biegesteiferen Zustand beibehält.
Hingegen kann das Druckmedium aus der Ringdruckkammer 13 des
Rohrhaltemittels 10c über
die Durchlassöffnungen 18 und
die Einlassöffnung 16a abströmen, wodurch
die Dicht-/Haltemembran 20a in
ihren druckentlasteten Zustand gelangt. Dadurch kann der Anschlusskörper 1'' mit dem integrierten Rohrhaltemittel 10c vom
Rohrendbereich 3a des Druckmediumrohrs 3 axial
abgezogen werden. Mit anderen Worten kann die Druckanschlussvorrichtung
aus Anschlusskörper 1'' und integriertem Rohrhaltemittel 10c von
der Führungsdrahteinheit
F gelöst
werden, wobei die Führungsdrahteinheit
F ihren druckbelasteten, biegesteiferen Zustand beibehält.
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Wenn
die Führungsdrahteinheit
F wieder in einen biegeweicheren Zustand geringerer Steifigkeit, d.h.
in einen druckentlasteten Zustand, verbracht werden soll, wird das
Rückschlagventil 4 zwangsgeöffnet, um
das Druckmedium aus dem Druckmediumrohr 3 entweichen zu
lassen. Dazu ist ein zylinderförmiger
Druckentlastungsstift 23 vorgesehen, der einen mittigen
Betätigungsdorn 24 aufweist,
wie aus den 10 und 11 zu
erkennen. Der Druckentlastungsstift 23 ist in einer korrespondierenden
Aufnahmeöffnung 25 des
Anschlusskörpers 1'' aufgenommen. Je nach Bedarf kann
er darin fest oder lösbar
eingefügt
sein. In jedem Fall ist er dadurch am Gebrauchsort quasi verliersicher
aufbewahrt.
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Wenn
das Rückschlagventil 4 zwangsgeöffnet werden
soll, wird die Führungsdrahteinheit
F mit ihrem betreffenden Rohrende 3a in den zylindrischen Teil
des Betätigungsstifts 23 eingeschoben,
bis der mittige Betätigungsdorn 24 die
Durchtrittsöffnung 6a in
der Schließanschlaghülse 6 des
Rückschlagventils 4 durchquert
hat und die Ventilkugel 5 gegen die Vorspannkraft der Rückschlagfeder 8 von
ihrem Schließsitz
wegdrückt.
Um das Entweichen des Druckmediums zu gestatten, weist der Betätigungsdorn 24 einen
ausreichend geringeren Außendurchmesser
als der Innendurchmesser der Schließanschlaghülse 6 auf, und entsprechend
wird durch die Gestaltung des zylindrischen Abschnitts des Druckentlastungsstifts 23 dafür gesorgt,
dass das aus dem Druckmediumrohr 3 austretende Druckmedium
nach außen
entweichen kann. 11 zeigt das Druckmediumrohr 3 in
seiner zugehörigen
Wirkposition mit in den Druckentlastungsstift 23 eingestecktem
Rohrende 3a, wenn der Druckentlastungsstift 23 in
seiner Aufnahme 25 am Anschlusskörper 1'' ver bleibt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Druckentlastungsstift 23 aus
seiner Aufnahme 25 herausgenommen und dann auf das mit
dem Rückschlagventil 4 versehene
Rohrende des Druckmediumrohrs 3 aufgesteckt werden kann.
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Wie
die obige Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele deutlich macht,
bietet die erfindungsgemäße Druckanschlussvorrichtung
große funktionelle
Vorteile, indem sie keine signifikanten Abmessungsänderungen
oder anderweitige Änderungen
der Führungsdrahteinheit
selbst erforderlich macht und in konstruktiv einfacher Weise je
nach Bedarf ermöglicht,
dass das Druckmedium in der Führungsdrahteinheit
auch nach Abkoppeln von einer Druckmediumquelle gehalten und/oder
die Führungsdrahteinheit
lösbar
mit einem Anschlusskörper gekoppelt
werden kann, wobei das Lösen
insbesondere auch unter Beibehaltung eines druckbelasteten Zustands
der Führungsdrahteinheit
möglich
ist. Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Druckanschlussvorrichtung
für beliebige
Führungsdrahteinheiten
in medizinischen und nichtmedizinischen Anwendungen eingesetzt werden
kann, die mit einem gasförmigen
oder flüssigen
Druckmedium zu versorgen sind. Dabei umfasst die Erfindung außer den
gezeigten auch zahlreiche andere mögliche Realisierungen, z.B.
solche, bei denen zur Steuerung des Rohrhaltemittels ein anderes
gasförmiges
oder flüssiges
Druckmedium als dasjenige verwendet wird, mit dem die Führungsdrahteinheit
arbeitet.