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Ventil Die @rfindung bezieht sich auf Ventile und ist insbesondere
zur @egelung und genauen Einstellung kleiner Durchflußmengen wichtig.
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Von besonderer Bedeutung ist sie fttr Ventile der bei Sphygmomanometern
verwendeten Art.
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Für die Feinregulierung geringer Durchflußmengen wurden bisher meist
sogenannte Nadelventile verwendet. In derartigen Ventilen wird die lienge des durchströmenden
Mediums durch Verschieben eines sich verJüngenden nadelförmigen Stiftes in der engen
@ffnung eines Ventilsitzes verändert bzw. eingestellt. Nadelventile haben verschiedene
Nachteile, und es treten nach längerem Gebrauch @bnützungserscheinungen und Deformationen
der Nadeln und der @ffnungen auf. Beim Schließen der Nadelventile üblicher Konstruktion
ist nur eine sehr kleine Berührungsfläche zwischen Nadel und Ventilsitz vorhanden.
Obwohl bei der Benützung der Madelventile bzw. deren Einstellung keine großen Kräfte
benötigt werden, entstehen bei den sehr kleinen Berührungsflächen zwischen Nadel
und Ventilsitz verhältnismäßig hohe Flächenpressungen, welche Abnützungserscheinungen
zur Folge haben. Beim @chließen der Nadelventile werden die Stirte eng in die Ventilsitze
gepreßt und bei wiederholtem Öffnen und Schließen der Ventile n@tzt @ien der Stift
ab und es erweitern sich die Ventilsitze. badurch wird die Feineinstellung dieser
Ventile durch deren Benützung verschlechtert. Außerdem können nach Längere@ Gebrauch
die Nadeln in den Ventilsitzen stecken bleiben und eine saubere Einstellung der
Durchflußmengen wird schwierig oder praktisch unmöglich. Da die üblichen Nadelventile
zwei zueinander passende Ventilteile erfordern, ist eine sorgfältige
Fertigung
erforderlich, und die Ventile sind verhältnismäßig teuer.
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Durch die Kombination der Längsverschiebung und der Drehbewegung und
die dabei auftretenden Beanspruchungen ist es notwendig, die Ventile aus dauerhaften
und infolgedessen verhältnismäßig teuren Werkstoffen zu fertigen.
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Bei einer anderen Art von bekannten Ventilen zum Einstellen von Durchflußmengen'werden
stufenweise veränderliche Verschlußvorrichtungen benutzt . Infolger unvermeidlichen
Passungstoleranzen können diese Ventile für die Feinregulierung von sehr kleinen
Durchflußmengen praktisch nicht benutzt werden. Überdies ergeben sich Schwierigkeiten,
die zum Einstellen der Durchflußmenge dienenden Verschlußvorrichtungen so zu führen,
daß sie während des Gebrauchs ihre Lage zur Ventilöffnung in allen drei Dimensionen
unverändert beibehalten. Jede unkontrollierte Abweichung von der Sollage bzw. Verschiebung
zwischen VerschluBvorrichtung und Ventilsitz ergibt unerwünschte und unkontrollierbare
Anderungen der Durchflußmenge, Außerdem sind der Zusammenbau und die Justierung
derartiger Teile schwierig und erfordern eine sehr genaue Fertigung.
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Bei allen Ventilen besteht die Gefahr einer unerwünschten Absetzung
von Schmutz und Fremdstoffen, welche die Bedienung stören und eine genaue Einstellung
der Durchflufliuenge verhindern.
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Obwohl bei den meisten Nadelventilen die Nadel leicht aus dem Ventil
entfernt werden kann, ist es bei den üblichen Bauarten dieser Ventile sehr schwierig,
nn den Ventilsitz zum Zwecke der Reinigung heranzukommen.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine neuartige Bauweise von Ventilen
anzugeben, bei denen ohne besonderen zusätzlichen technischen Aufwand die vorstehend
erwähnten Nachteile vermieden werden.
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Es wird dahér ein Ventil, das aus einem ersten und einem zweiten konzentrisch
dazu angeordneten Ventilteil besteht, deren jeder
eine Zu- bzw.
. Abflußleitung enthält, erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß der erste Ventilteil
in seinem Inneren ein Rückschlagventil enthält und an der Berührungsfläche zum zweiten
Ventilteil eine mit der angeschlossenen Leitung kommunizierende Öffnung hat und
daß einer der beiden Ventilteile wenigstens einen in der Berührungsfläche liegenden
Kanal mit in Längsrichtung dieses Kanals abnehmendem Querschnitt hat, welcher die
im zweiten Ventilteil enthaltene Leitung wahlweise einstellbar mit der Öffnung verbindet,
und daß beide Ventilteile in Richtung dieses Kanals gegeneinander beweglich einstellbar
sind.
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Es ist zweckmäßig, im ersten Ventilteil einen axial verlaufenden Kanal
vorzusehen.
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Vorteilhafterweise hat der zweite Ventilteil einen sich in Längsrichtung
erstreckenden, die uffnung wahlweise abschließenden Verschlußteil und einen dieser
gegenüberliegenden, vorzugsweise rippenförmigen, vorspringenden Stützkörper, der
so dimensioniert ist, daJ der Verschlu!teil gegen den anderen Ventilteil gedrückt
wird und daß zwischen Versclllu;3teil und Stützkörper ein sich in Längsrichtung
des zweiten Ventilteils erstreckender Kanal angeordnet ist.
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Es ist günstig, werni die beiden konzentrisch zueinander angeordneten
Ventilteile als Hohlzylinder ausgeführt sind und der Stützkörper sowie der Verschlußteil
mit dem äußeren Ventilteil ein im Material verbundenes stück bilden.
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Es hat sich bewährt, an einem Ventilteil Anschläge anzuordnen, welche
im Zusammenwirken mit wenigstens einer am anderen Ventilteil befindlichen Nase die
relative Verdrehung der beiden Ventilteile nach' beiden Seiten begrenzen. Hierbei
sollten die anschläge derart angeordnet sein, daß in einer durch sie festgelegten
Endstellung des Ventils die Öffnung und mit dieser kommunizierende
Kanäle
vom Verschlußteil des anderen Ventilteils vollständig abgedeckt sind und in der
anderen Enüstellung die Öffnung und zumindest wesentliche Teile der Kanäle, vorzugsweise
die ganze Oberfläche dieser Kanäle, vom Verschlußteil nicht bedeckt sind und diese
Kanäle mit der im zweiten Ventilteil enthaltenen Leitung kommunizieren.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zur Begrenzung der Drehbewegung
eine ringabschnittförmige Vertiefung an einem Stirnende des einen Ventilteils vorgesehen,und
ein mit dem anderen Ventilteil fest verbundener vorspringender Teil ragt in diese
Vertiefung hinein.
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Zweckmäßigerweise wird ein weiterer ringförmiger Bauteil konzentrisch
zum ersten Ventilteil auf diesem befestigt, der einen sich in Längsrichtung ins
Innere einer Ausneiunung des zweiten Ventilteils erstreckenden vorspringenden Teil
hat, welcher in Zusammenwirkung mit an diesem zweiten Ventilteil vorhandenen Anschlägen
die relative Verdrehung der beiden Ventilteile nach beiden Seiten begrenzt.
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Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit den ein Ausfü.hrungsbeispiel
darEtellenden Figuren beschrieben. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren
mit dem gleichen Bezugs zeichen versehen. Es zeigen in perspektivischer Dars-tellung:
Fig. l die Einzelteile eines Sphygmomanometerventils, Fig. 2 in stark vergrößertem
Maßstab ein konstruktives Detail der Ventilöffnung und eines Ventilkanals, Fig,
3 in vergrößertem MaßStab die Ansicht der Kappe mit der Anschlagvorriohtung für
die Verschlußmuffe, Fig. 4 in vergrößertem Maßstab die Ansicht der Muffe mit nach
innen gerichteter Verscillußvorrichtung zum wahlweisen Abdecken der Ventilöffnung
und des Kanals, Fig. 5 eine Ansicht des zusammengesetzten Ventils.
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Wie aus den Figuren l und 5 ersichtlich, hat der innere Ventilteil
10 des Sphygmomanometerventils einen axialen Durchlaßkanal ii fär das durchfließende
Medium. Im vergrößerten Teil 12 des Ventilteils 10 befindet sich ein in der Figur
nicht dargestelltes übliches @ückstauventil, daß einen Durchfluß nur in aufsteigender
Richtung (bezogen auf die Darstellung der Fig. l) zuläßt. Die Enden 14 und 16 des
Ventilteils 10 sind für den dichten Anschluß von (nicht dargestellten) Druckschläuchen
ausgestaltet. Im schlanken zylindrischen Teil des Ventilteils 10 ist eine Vertiefung
1) für eine Stellschaaube vorgesehen, welche die zusammengesetzten Ventilteile hält
und später noch erwähnt wird.
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Die Voniclltung 20 für die Feinregulierung des Durchflusses hat eine
Ventilöffnung 21, die durch die Wand des schlanken zylindrischen Teile 18 bis zu
dem axialen Durchlaßkanal 11 reicht.
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Die Ventilkanäle 22 ers-trecken sich von der Öffnung 21 nach beiden
zeiten entlang eines Teiles des Umfanges der zylindrischen Mantelfläche.
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Die Muffe 30 litt, wie aus Fig. l und Fig. 4 zu ersehen, einen nach
innen gerichteten Verschlußteil 32, der auf der Innenseite vom unteren Ende der
IluLfe bis knapp unterhalb des oberen Endes reicht. Eine von der Muffe nach innen
gerichtete Stützrippe 34 dient dazu, um den Verschlußteil 32 in enger Berührung
mit der zylindrischen Oberfläche des schlanken zylindrischen Teils 18 zu Ilaltcn
und dadurch die Vontilöffnung 21 und die Ventilkanäle 22 abzudichten.
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Die Begrenzungsvorrichtungen 36 und 36' bilden Anschläge, welche die
Drehung der Muffe 30 auf dem schlanken zylindrischen Teil 18 begrenzen. Die rinnenförmigen
Vertiefungen an der Außenfläche der Huffe 30 ermöglichen eine gewisse elastische
Formveränderung der Huffe und gestatten es, daß diese beim Einbau geringfüg@g vom
Kreisquerschnitt abweicht und nach dem Einbau die Verschlußvcrrichtung
32
senkrecht auf die Oberfläche des schlanken zylindrischen Teils 18 gedrückt wird,
um einen dichten Abschluß an de.l Dichtungsflächen zu gewährleisten, Die Kappe 40
hat eine Stellschraube 42, welche in die Vertiefung 19 de schlanken zylindrischen
Teils hineinschraubbar ist und nach dem Zusammenbau in dieser Stellung die Muffe
30 und die Kappe 40 auf dem Ventilkörper 10 festhält. Auf der Unterseite der Kappe
40 befindet sich eine kreisringsektorförmige Nase 44, die mit den Begrenzungsvorrichtungen
36 und 36' zusammenwirkt, um dadurch die Drehbewegung der Muffe 30 gege über der
auf dem Ventilkörper 10 befestigten Kappe zu begrenzen.
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Wenn die Einzelteile des Sphygmomanometerventils entsprechend der
in Fig. l angedeuteten leise zusammengesetzt werden, dann berühren die Begrenzungsvorrichtungen
36 die Stirnflächen 46 der Nase 44. In dieser Einstellung würden die Öffnung 21
und die Ventilkanäle 22 vollständig von der Verschlußvorrichtung 32 abgedeckt und
infolgedessen würde der Durchfluß versperrt sein.
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Wird die Muffe 30 in Richtung des Pfeiles 39 gedreht, dann wird die
Verschlußvorrichtung vom äußersten rechten Ende des Kanals 22 entfernt, Wird die
Muffe 30 in Richtung des Pfeiles 39 weiter gedreht, so daß schließlich die Begrenzungsvorrichtung
36' gegen die Stirnfläche 46' anliegt, dann wird die Ventilöffnung 21 vollständig
freigegeben und die Verbindung vom Durchlaßkanal 11 zum Längskanal der Muffe 30
ist frei. In i"ig. 2 ist die von der Ventilöffnung 21 nach beiden Richtungen hin
gleichförmige Verringerung des @uerschnitts der Ventilkanäle 22 erkennbar.
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Wenn das Ventil in einem Sphygmomanometer bentitzt wird, kann eine
übliche Gwnmiballpumpe an dem hierfür entsprechend ausgebildeten Ende 14 des Ventils
dienen. Das Gerät zur Messung und Prüfung des Blutdruckes wLrd an dent ebenfalls
entsprechend ausgebildeten Ende 16 angesch@ossen. Die Muffe 30 wird entgegender
Richtung
des Pfeiles 39 in ihre linke Einstellunggedreht und Druck wird durch das erwähnte
Rückstauventil in Richtung nach oben (bezogen auf die in Fig. l gezeigte Lage) gepumpt.
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Nach iibleseu des maximalen Blutdruckwertes kann die Geschwindigkeit
der Druckabnahme durch entsprechende Drehung der Muffe 30 in Richtung des PSeiles
39 eingestellt werden.
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Das erfindungsgemäß ausgebildete Ventil läßt sich wesentlich einfacher
bedienen als die Nadelventile, welche üblicherweise an Sphygmomanometer angeschlossen
sind. Beim erfindungsgemäßen Ventil bestehen weder eine Gefahr von Beschädigungen
der abschließenden Bauteile noch Schwierigkeiten beim Ablassen des Druckes, wie
sie oft bei Nadelventilen auftreten. Bei den beRannten Nadelventilen können durch
das feste Hineinschrauben der Nadeln beim Verschließen des Durchflusses beschädigungen
auftreten und es ist scinierig, die Ventile sanft zu öffnen, Die erfindungsgemäßen
Ventile haben feste Anschläge, die nicht im Strömungsweg liegen, keine Beschädigungen
verursachen können und ein leichtes Offnen der Ventile gewährleisten. Darüber hinaus
sind die erfindungsgemäß ausgebildeten Ventile selbstreinigend; Schmutz wird von
der Oberfläche des zylindrischen Teils 18 durch das vorderste Ende der Verschlußvorrichtung
33 weggewischt, wenn die Muffe 30 in die Verschlußstellung gedreht wird.
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Obgleich die Erfindung an einem speziellen Gerät dargestellt und beschrieben
wurde, ist ihre Anwendung nicht herauf beschränkt.