DE69818283T2 - Urinkontrollventil - Google Patents
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Description
- Hintergrund der Erfindung
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontrollventil für einen Urinkatheter. Das Ventil ersetzt den Beutel, der üblicherweise mit dem Katheter verwendet wird, um die Entleerung von Urin durch manuelle Bedienung des Ventils, das an der Außenseite der Harnröhre angebracht ist, zu gestatten.
- Das Ventil dieser Erfindung ist außerdem eine Verbesserung meines vorhergehenden Ventils, offenbart in Patent Nr. 4,968,294 am 06.11.1990 und Patent Nr. 5,306,226 am 26.04.1994. Mein vorhergehendes Ventil schloß Ventilelemente ein, die sich lateral über die Ventilkammer erstreckten, aber ebenfalls in Richtung des Einlassendes der Ventilkammer. Dieses Ventil funktionierte unter normalen Bedingungen sehr zufrieden stellend und ausgezeichnet bei höheren Urindrücken. Eine leichte Durchlässigkeit kommt gelegentlich bei niederen Drücken vor. Je höher der Druck, desto mehr Druck wurde auf die Ventilelemente ausgeübt, um sie in abdichtender Verbindung in geschlossener Position gegeneinander zu halten. Etwas Urin würde in der Ventilkammer zwischen den Ventilelementen und der Kammerseitenwand verbleiben.
- Daher ist ein verbessertes Urinkontrollventil erwünscht, welches unter Niederdruckbedingungen dicht und lecksicher bleibt und allen Urin entlässt, wenn das Ventil geöffnet wird.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Das Urinkontrollventil dieser Erfindung umfasst einen Ventilkörper, der ein Paar von Halbkammerabschnitten hat, die an gegenüber liegenden Seiten eines scheibenarttigen Ventilelements in Wechselbeziehung miteinander stehen. Das Ventilelement ist aus Silikonmaterial und schließt einen Ring um die äußere Peripherie ein, mit dem eine Vielzahl von Blattelementen verbunden ist und die sich einwärts zu einem axialen Zentrum erstrecken. Die Dicke der Blattelemente wächst gleichförmig ausgehend von der gesamten äußere Peripherie herum in Richtung des axialen Zentrums an, um angrenzend an den Ring eine maximale Flexibilität und maximale Abdichtung zwischen sich berührenden Kanten der Blattelemente am axialen Zentrum zu bieten. Vorzugsweise resultiert die anwachsende Dicke der Blattelemente am axialen Zentrum aus den Seitenelementen, die gegenüber dem Ausgang der Kammer liegen und sich lateral einwärts und longitudinal auswärts verjüngen und somit den Urindruck auf den gegenüber liegenden Seiten der Blattelemente vervollständigen, um zu bewirken, dass diese sich in Richtung des Kammerauslass öffnen. Wenngleich eine Vielzahl von Blattelementen verwendet werden kann, werden zwei bevorzugt.
- Der Ring des scheibenähnlichen Ventilelements begrenzt das Aufweiten des Schlitzes, der zwischen den Blattelementen gebildet wird, und sorgt für ein stabiles Anbringen des Ventilelements an einer ringförmigen Schulter, die in einer Halbkammerwand ausgebildet wird, wobei die äußere periphere Kante der anderen Halbkammerwand in die gegenüber liegende Seite des Rings eingreift, um die Bewegung des Rings zu begrenzen. Die äußere Kante der einen Kammerwand schließt eine ringförmige Rippe ein, die von einer ringförmigen Nut in der Kante des anderen Kammerendes aufgenommen wird und damit für gutes Abdichten der Kammerwand an der Grenzfläche der zwei Halbkammerwandabschnitte sorgt.
- Das scheibenartige Ventilelement wird geöffnet, indem Druck auf die Ventilkörperwand an gegenüber liegenden Enden des Schlitzes zwischen den Blattelementen aufgebracht wird. Die zwei Punkte, auf die Druck aufgebracht werden sollte, werden festgelegt durch Positionieren einer Inflationsröhre an der Außenseite der Kammerwand um 90° von den gegenüber liegenden Enden des Schlitzes entfernt.
- Die Seite des scheibenartigen Ventilelements, die gegenüber dem Einlassende der Ventilkammer liegt, ist vorzugsweise flach, um damit den Ventilblattelementen zu gestatten, als Trichter zu fungieren, wenn sie sich in eine Öffnungsposition in Richtung des Auslassendes der Ventilkammer zu bewegen beginnen, um somit sicher zu stellen, dass die Ventilkammer vollständig entleert wird, wenn das Ventil geöffnet ist.
- Die Stärke (Dicke) des scheibenartigen Ventilelements in seinem axialen Zentrum kann von 0,7874 mm (0,031 inches) bis 2,413 mm (0,095 inches) variieren mit einer Dicke am äußeren Ring, variierend von 0,38 mm bis 2,006 mm (0,015 inches bis 0,079 inches). In jedem Fall ist die Steigerung 0,406 mm (0,016 inches). Die bevorzugte Ausführungsform hat 1,905 mm (0,075 inches) am axialen Zentrum und 1,4986 mm (0,059 inches) an seiner äußeren Peripherie. Die Dicke des peripheren Rings ist gleichmäßig 1,5748 mm (0,062 inches).
- Kurzbeschreibung der Figuren
-
1 ist eine teilweise perspektivische Ansicht des Urinkontrollventils dieser Erfindung in einem Urinballon-artigen Katheter. -
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 aus1 des Ventilkörpers, wobei darin das scheibenartige Ventilelement gezeigt wird. -
3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Ventilelements. -
4 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittsansicht der Wechselbeziehung der Ventilkörperhalbkammerabschnitte an ihren äußeren Kanten miteinander und des Rings des Ventilelements, wie angezeigt durch die Linie 4-4 in2 . -
5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Ventilelements in geschlossenem Zustand, wobei -
6 eine ähnliche Ansicht ist, die das Ventilelement im geöffneten Zustand zeigt. -
7 ist ein Querschnitt entlang Linie 7-7 in2 , wobei das Ventilelement in geschlossener Position gezeigt wird. -
8 ist eine Ansicht ähnlich zu der von7 , zeigt jedoch das Ventilelement in geöffnetem Zustand. -
9 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9-9 in8 , wobei die Ventilelemente in geöffnetem Zustand gezeigt werden. -
10 –14 sind Querschnittsansichten entlang 10-10 in5 , wobei die Ventilelemente mit Blattelementen unterschiedlicher Dicke illustriert werden und die Richtung, in die sich die Blattelemente zu einer geöffneten Position bewegen, wobei -
11 die bevorzugte Ausführungsform des Anmelders darstellt. -
15 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Ventilelements mit drei Blattelementen in einer geschlossenen Position. -
16 ist eine Ansicht ähnlich der von15 , wobei das Ventilelement in geöffnetem Zustand gezeigt wird. - Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
- Auf das Urinkontrollventil dieser Erfindung wird grundsätzlich durch das Bezugszeichen
10 in1 Bezug genommen, worin es als ein integraler Teil eines Urinkatheters12 gezeigt wird. Der Katheter12 schließt eine Röhre14 ein, die einen Urindurchgang16 hat, der einen Einlass18 umfasst, welcher geeignet ist, um den Urin aus der Blase aufzunehmen. Ein aufblasbarer Ballon20 ist als Sitz und zum Abdichten des Katheters in der Blase vorgesehen, wie in meinem Patent Nr. 5,306,226 beschrieben. Ein Inflationsdurchgang22 erstreckt sich entlang der Länge der Röhre14 und schließt einen Inflationsmitteleinlassabschnitt24 ein, der vorgesehen ist, Inflationsflüssigkeit oder -gas aus einer Pumpvorrichtung26 aufzunehmen. - Die Röhre
14 ist mit dem Ventilkörper28 verbunden, der ein Paar von Halbkammerabschnitten30 und32 umfasst, die äußere angrenzende Kanten34 bzw. 36 haben. Wie in4 gesehen werden kann, schließt die periphere Kante36 eine ringförmige Rippe38 ein, die in einer Nut40 aufgenommen ist, die in der ringförmigen Kante34 des anderen Halbkammerabschnitts30 geformt ist. Die Dicke der peripheren Kante36 ist verringert, um eine Schulter42 zu bilden, an der ein Ring44 des Ventilelements46 ruht. Die Dicke der Kante34 ist ausreichend, um den Ring44 gegenüber der Schulter42 zu betätigen, um den Ring an seinem Platz zu halten und gegen jegliche Bewegung zu begrenzen. - Der Halbkammerabschnitt
32 schließt einen Auslassentleerungsröhrenabschnitt48 ein. - Das Ventilelement
46 ist von scheibenartiger Form und schließt ein Paar von Blattelementen50 und52 ein, die sich entlang benachbarter Kanten54 bzw.56 berühren. Es ist zu sehen, dass die Blattelemente50 und52 einen Schlitz58 bilden, der sich diametral über das Ventilelement erstreckt. Die Ventilelemente50 und52 wachsen in ihrer Stärke gleichmäßig lateral einwärts und axial auswärts in Richtung des axialen Zentrums, um eine konisch geformte Oberfläche zu bilden, die in Richtung auf das Auslassende48 des Ventilkörpers28 zeigt. Diese Konstruktion bietet maxi male Flexibilität für die Ventilblattelemente50 und52 in der Nachbarschaft zum Ring44 , während sie eine maximale Abdichtwirksamkeit am axialen Zentrum60 bieten, wo die Bewegung zu einer Öffnungsposition zuerst vonstatten geht. - Der Ring
44 des Silikonventilelements46 begrenzt eine Ausbreitung des Schlitzes58 , die andernfalls durch die wiederholten Öffnungs- und Schließvorgänge erfolgen könnte. Das Ventilelement46 wird durch Aufbringen von Druck geöffnet, wie angezeigt durch die Pfeile62 an den diametral sich gegenüber liegenden Enden des Schlitzes58 . Diese Druckpunkte des Ventilkörpers werden durch den Anwender unter Beachtung dessen lokalisiert, dass der Inflationsröhrenabschnitt24 auf dem Ventilkörper28 an einem Punkt, 90° von jedem der beiden Enden des diametralen Schlitzes58 entfernt, angeordnet ist. Wenn Druck auf den Ring44 an gegenüber liegenden Enden des Schlitzes58 aufgebracht wird, werden die Blattelemente50 und52 axial auswärts in Richtung der anwachsenden Dicke ausgelenkt und nehmen eine Form wie in den6 ,8 und9 an. Die Blätter50 und52 sind vorzugsweise flach auf der Einlassseite64 und sind verjüngt an der Auslassseite66 , wie in10 gesehen werden kann, wodurch ermöglicht wird, dass der Flüssigkeitsdruck auf der Einlassseite64 mit dem natürlichen Bestreben der Blattelemente verbunden wird, sich in Richtung der Verjüngung auf der Auslassseite zu öffnen. In9 ist zu sehen, dass die Blattelemente50 und52 einen Trichter bilden, der sich in Richtung des Auslass48 des Ventilkörpers28 öffnet, wodurch sicher gestellt wird, dass der Ventilkörper28 durch jede Bedienung des Kontrollventils10 vollständig entleert wird. - Das Ventilelement
46 in11 repräsentiert die bevorzugte Ausführungsform des Anmelders und hat ein axiales Zentrum mit einer Stärke von 1,905 mm (0,075 inches) mit einer äußeren Dicke anliegend an den Ring von 1,4986 mm (0,059 inches). Das Ventilelement46a in10 hat ein axiales Zentrum mit einer Stärke von 2,413 mm (0,095 inches) und eine äußere Kantenstärke von 2,006 mm (0,079 inches). Das Ventilelement46b aus12 hat eine Dicke des axialen Zentrums von 0,7874 mm (0,031 inches) und eine äußere Blattelementstärke von 0,381 mm (0,015 inches). In13 hat das Ventilelement46c eine innere axiale Stärke von 1,5748 mm (0,062 inches) und eine äußere Blattstärke von 1,1684 mm (0,046 inches). Die Ringstärke ist gleichförmig 1,5748 mm (0,062 inches). - Die Pfeile
68 in den10 –14 zeigen die Richtung der Bewegung für die Blattelemente an. Während es bevorzugt ist, dass sich die Blattelemente in Richtung der sich verjüngenden Oberfläche öffnen, wie in10 –13 gesehen werden kann, ist in dem Blattelement46D in14 zu sehen, dass, falls eine Verjüngung an beiden Seiten der Oberfläche vorliegt, sie sich in die eine oder andere Richtung bewegen können. In13 zeigt der Pfeil68 an, dass, obwohl sich die Blattelemente in die Richtung der Verjüngung öffnen können, sie sich ebenfalls entgegen des Flüssigkeitsdrucks in die Ventilkammer öffnen. - Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des scheibenartigen Elements wird in
15 und16 und unter Bezug auf das Bezugszeichen46E gezeigt und schließt drei Blattelemente70 ,72 und74 ein, die entlang ihrer sich berührenden inneren Kanten aneinander grenzen, um Schlitzabschnitte76 ,78 und80 zu bilden. Mit dieser Ausführungsform, obwohl vorzugsweise der Druck wie angezeigt durch die Pfeile82 auf das Ende der Schlitze aufgebracht wird, kann der Druck an jeder Stelle entlang der Peripherie des Rings44 aufgebracht werden um zu bewirken, dass sich die Ventilelement in eine geöffnete Position begeben. - Das Silikon, was zur Herstellung des Ventilscheibenelements
46 verwendet wird, ist hergestellt von Bayer Silicone unter dem Namen Basilone LSR4050 und ist erhältlich durch Quality Synthetic Rubber, Twinsburg, Ohio. Die Ventilkörperhalbkammerabschnitte30 und32 sind ebenfalls aus Silikonmaterial befertigt. - Es kann somit gezeigt werden, dass ein Urinkontrollventil einfacher Machart geschaffen wird, welches eine nicht-leckende Bedienung bei Vorliegen von Flüssigkeitsdrücken von normalen bis sehr niedrigem Druck sicher stellt. Der zum Bedienen des Ventils erforderliche Druck wird minimiert, wohingegen die Abdichtleistung zwischen den Ventilblattelementen durch die konische Konfiguration maximiert wird, die eine maximale Stärke am axialen Zentrum bietet und minimale Stärke an ihren peripheren Kanten, wo eine Biegung während der Öffnungs- und Schließvorgänge auftritt.
Claims (21)
- Urinkontrollventil (
10 ) mit einem flexiblen Ventilkörper, der Einlass- und Auslassöffnungen an gegenüber liegenden Enden einer Kammer hat, mit einem Ventilmittel (46 ,46E ), das sich lateral zwischen den Einlass- und den Auslassöffnungen durch die Kammer erstreckt und das ein axiales Zentrum hat, wobei das Ventilmittel eine äußere periphere Kante hat und eine Vielzahl flexibler Blattabschnitte (50 ,52 ,70 ,72 ,74 ), mit aneinander grenzenden inneren Kanten umfasst, die einen Schlitz (58 ,76 ,80 ) definieren, wobei die aneinander grenzenden inneren Kanten miteinander in abdichtende Weise zusammenwirken, wenn das Ventilmittel in einer geschlossenen Position ist, und voneinander getrennt sind, wenn es in einer geöffneten Position ist, wobei das Ventilmittel dafür ausgerichtet ist, sich als Folge eines Drucks auf gegenüber liegende Seiten des Ventilkörpers in die geöffnete Position zu bewegen und sich als Folge des Rückstellvermögens der flexiblen Blattabschnitte, in die geschlossene Position zurück zu begeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Blattabschnitte gleichförmig von der gesamten äußeren peripheren Kante hin zum inneren axialen Zentrum anwächst und dass die Blattabschnitte in einer gemeinsamen Ebene sind. - Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl flexibler Blattabschnitte definiert ist als zwei flexible Blattabschnitte (
50 ,52 ), die einander gegenüber liegende, aneinander grenzende innere Kanten haben, die sich im Wesentlichen über die Kammer erstrecken. - Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl flexibler Blattabschnitte definiert ist als drei flexible Blattabschnitte (
70 ,72 ,74 ) von gleicher Größe und Form und wobei das Ventilmittel dafür ausgerichtet ist, sich in Folge von Druck auf gegenüber liegenden Seiten des Ventilmittels in die geöffnete Position zu bewegen und als Folge des Rückstellvermögens der flexiblen Blattabschnitte in die geschlossene Position zurückzukehren. - Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei die Blattabschnitte gegenüber liegende, aufeinander zu weisende Seiten haben und eine der Seiten (
64 ) flach ist und die andere Seite (66 ) sich lateral einwärts und axial auswärts verjüngt, um das Blattmittel mit wachsender Stärke in seinem axialen Zentrum zu versehen. - Urinkontrollventil nach Anspruch 4, wobei die sich verjüngende andere Seite auf das Auslassende der Kammer zu weist.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei die Blattelemente gegenüber liegende, aufeinander zu weisende Seiten haben, welche sich lateral einwärts und axial auswärts verjüngen, um die Blattmittel mit wachsender Dicke in ihrem axialen Zentrum zu versehen.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei die flexiblen Blattabschnitte in und integral mit einem Ring (
44 ) entlang seiner inneren peripheren Kante positioniert sind, wobei der Ring eine äußere periphere Kante und gegenüber liegende Seiten hat und die Kammer durch eine Kammerwand begrenzt wird, die an der äußeren peripheren Kante des Rings anliegt. - Urinkontrollventil nach Anspruch 7, wobei die Kammer durch ein Paar von Halbkammerabschnitten (
30 ,32 ) gebildet wird und das Ventilmittel (46 ) in dem Überschneidungsbereich der beiden Halbkammerabschnitte positioniert ist. - Urinkontrollventil nach Anspruch 4, wobei die Stärke der Blattelemente am axialen Zentrum größerer Dicke zwischen 0,7874 mm (0.031 inch) und 2,413 mm (0.095 inch) liegt.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 6, wobei die Stärke der Blattabschnitte am axialen Zentrum größerer Dicke zwischen 0,7874 mm (0.031 inch) und 2,413 mm (0.095 inch) liegt.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei das Anwachsen der Dicke der Blattabschnitte im axialen Zentrum bei ungefähr 0,4064 mm (0.016 inch) liegt.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei die äußere periphere Kante der Blattabschnitte ungefähr 1,4986 mm (0.059 inches) dick und das axiale Zentrum ungefähr 1,905 mm (0.075 inches) dick ist.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 7, wobei der Ring dicker ist als die äußere periphere Kante der Blattabschnitte, wodurch die laterale Auswärtsverbreiterung des Schlitzes begrenzt ist.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei eine Urinröhre (
14 ) mit der Einlassöffnung des Ventilkörpers verbunden ist und die Urinröhre für die Positionierung in einer Harnröhre geeignet ist. - Urinkontrollventil nach Anspruch 4, wobei eine Urinröhre (
14 ) mit der Einlassöffnung des Ventilkörpers verbunden ist und die Urinröhre geeignet ist, in einer Harnröhre positioniert zu werden, wobei die sich verjüngende eine Seite der Blattabschnitte in Richtung der Auslassöffnung im Ventilkörper weist, wodurch die Richtung der Verjüngung und der Urindruck auf der flachen Seite bewirkt, dass sich die Blattabschnitte in Richtung der Auslassöffnung öffnen. - Urinkontrollventil nach Anspruch 8, wobei eine ringförmige Schulter (
42 ) in einem der Halbkammerabschnitte vorgesehen ist und das Ventilmittel (46 ,46E ) an der ringförmigen Schulter positioniert wird. - Urinkontrollventil nach Anspruch 8, wobei eine ringförmige Schulter (
42 ) in einem der Halbkammerabschnitte vorgesehen ist und eine Seite des Rings (44 ) des Ventilmittels (46 ,46E ) an der ringförmigen Schulter positioniert wird. - Urinkontrollventil nach Anspruch 1, wobei das Ventilmittel aus spritzgegossenem Silikonmaterial besteht.
- Urinkontrollventil nach Anspruch 17, wobei die Halbkammerabschnitte äußere periphere Kanten (
34 ,36 ) umfassen, wovon eine der äußeren peripheren Kan ten eine sich nach außen erstreckende, ringförmige Rippe (38 ) umfasst, die in einer ringförmigen Nut (40 ) in der äußeren peripheren Kante des anderen Halbkammerabschnitts aufgenommen ist. - Urinkontrollventil nach Anspruch 16, wobei die Halbkammerabschnitte äußere periphere Kanten (
34 ,36 ) umfassen, wovon die äußere periphere Kante des einen Halbkammerabschnitts in seiner Stärke zur Bildung der Schulter (42 ) reduziert ist und wovon die andere äußere periphere Kante eine Dicke aufweist, die es ermöglicht, in die andere Seite des Rings (44 ) und die äußere periphere Kante des einen Halbkammerabschnitts einzugreifen, um die Bewegung des Rings des Ventilmittels innerhalb der Kammer einzuschränken. - Urinkontrollventil nach Anspruch 2, wobei der Ventilkörper eine Urinröhre (
14 ), die mit der Einlassöffnung verbunden ist, und eine Inflationsröhre umfasst, die der Urinröhre zugeordnet ist und die einen aufblasbaren Ballon (20 ) an einem Ende und ein Mittel zum Öffnen der Lufteinlassöffnung an ihrem gegenüber liegenden Ende umfasst, wobei der Ventilkörper eine äußere Wandoberfläche hat und das Mittel zum Öffnen der Lufteinlassöffnung an der äußeren Oberfläche des gegenüber liegenden Endes des Ventilkörpers an einem Punkt auf halbem Weg zwischen den einander gegenüber liegenden Enden des genannten Schlitzes in dem Ventilelement positioniert ist, so dass eine Referenz zur Anordnung der gegenüber liegenden Enden des Schlitzes im Ventilelement zur Verfügung steht, um Druck auf den genannten Ventilkörper zum Öffnen des Ventilmittels aufzubringen.
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