DE3229596A1

DE3229596A1 - Druckbetaetigte vorrichtung zum erzeugen eines pulsierenden stroemungsmittelstromes

Info

Publication number: DE3229596A1
Application number: DE19823229596
Authority: DE
Inventors: John R. 02818 East Greenwich Conn. Nehring
Original assignee: CR Bard Inc
Current assignee: CR Bard Inc
Priority date: 1981-08-25
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1983-03-10
Also published as: SE8204838D0; IT8222958A0; FR2512224A1; NL8203183A; MX158817A; AU547104B2; ES515194A0; SE8204838L; SE451490B; JPS5846952A; BR8204815A; AU8630282A; FR2512224B1; US4489750A; ES8401787A1; IT1152080B; CA1203736A; GB2109091B; GB2109091A

Description

HOFFMANN · EITLE «&
PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) - Dl PL.-I NG. W. EITLE · DR.RE R. N AT. K. H OF FMAN N ■ Dl PL.-I NG. W. LEH N

DIPl.-ING. K. FOCHSlE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 ■ D-8000 MO NCHEN Bl · TELEFON (089) 911087 · TE LEX 05-29619 (PATHE)

37 257 p/hl

C. R. Bard, Inc.,

Murray Hill, N. J. / V.St.A.

Druckbetätigte Vorrichtung zum Erzeugen eines pulsierenden Strömungsmittelströmes

Die Erfindung bezieht sich auf Strömungsmittelströmungssysteme und insbesondere auf eine Vorrichtung für die Verwendung in solchen Systemen, die dem Strömungsmittel oder Strömungsmedium eine pulsierende Bewegung verleihen.

Verschiedene Vorrichtungen zum Verursachen einer pulsierenden Strömungsmittelströmung sind bekannt und haben vermehrte Verwendung in verschiedenen Bereichen gefunden, beispielsweise in medizinischen und zahnmedizinischen Bereichen. Pulsierende Strömungsmittelstrahlen sind höchstwirksam in chirurgischen Bereichen, wie beispielsweise zum Beseitigen von chirurgischen Verunreinigungen von einer chirurgischen Stelle. Die Verwendung von pulsierenden Strömungsmittelstrahlen wurden auf sehr wirksame Weise zum Reinigen von Wunden und zum Aufbringen von Antibiotika, Desinfektionsmitteln und dgl. demonstriert. Die Wirksamkeit der Technik des pulsierenden Strömungsmediums ist das Ergebnis eines wiederholten Verbiegens des Gewebes und/oder

dem wiederholten dynamischen Auftreffen von Pulsationen, welche dazu tendieren, materiell das Ablösen von Schmutzpartikeln oder anderen Verschmutzungen zu unterstützen. Pulsierende Strömungsmittelvorrichtungen wurden ebenso bei der voroperativen Reinigung verwendet, wie beispielsweise das Reinigen und Desinfizieren der Hände des Chirurgen vor der Operation. Es wurde berichtet, daß ein derartiges Vorwaschen der Hände mit Wasserstrahlen wirksame... ist hinsichtlich des Beseitigens von Bakterien als das übliche Fünf-Minuten-Händewaschen.

Pulsierende Wasserstromvorrichtungen waren ebenso für einige Zeit verfügbar für die Verwendung in Verbindung mit der dentalen oder oralen Hygiene und Pflege zum Beseitigen von Nahrungsmittelteilen aus schwierig zugänglichen Höhlungen sowie zum Stimulieren und Massieren des Gaumens bzw. des Zahnfleisches und des Mundgewebes.

Pulsierende Strahlvorrichtungen wurden ebenso für ihre pulsierende und massierende Wirkung in Brausenköpfen verwendet, sowie in verschiedenen therapeutischen Systemen unter Verwendung von Wasser oder bei der Strömungsmittelmassage.

Im allgemeinen verwenden die verschiedenen Pulsationsströmungssysteme, die bisher verfügbar waren, intermittierend wirkende Pumpvorrichtungen, die einen relativ komplexen Aufbau haben. Typischerweise erfordert die Vorrichtung einen Pumpmechanismus, welcher durch irgendeinen Motor angetrieben wird. Die Pumpe und die Motorsysteme werden elektrisch betrieben oder in einigen Beispielen in Erwiderung auf einen Strömungsmitteldruck und die Strömung des Mediums, welches zu pulsieren ist. Im allgemeinen sind durch einen elektrischen Motor betriebene Systeme vorherrschend, wo die Vorrichtung im medizinischen oder zahnmedizinischen Bereich ver-

wendet werden, wogegen wasserdruckbetriebene Systeme in Brausenköpfen und dgl. mehr "üblich sind.

Während einer Anzahl von Vorrichtungen, weiche als pulsierende StrÖmungsvorrichturigen"verwendet werden und im unterschiedlichen Grade einen kommerziellen Erfolg "erfahren haben, 'sind 'sie immer noch "nicht frei von Schwierigkeiten. Beispielsweise tendieren sie zu einer etwas mühsamen Handhabung und sind nicht transportabel, wenn dies gewünscht wird .'"Während es ganz ausreichend für die orale Hygienevorrichtung ist, am Ort zu bleiben, und zwar"an einem festen Ort, wo Wasser und Elektrizität zur Verfügung steht, eignet sich diese"Vorrichtung nicht "für einen"Transport, was beispielsweise von Reisenden gewünscht wird. Wenn eine Vorrichtung¹' zum Erzeugen einer pulsierenden Strömungsmittelströmung Γη einem Operationsraum verwendet wird, wird es bevorzugt, daß diese Vorrichtung so klein, so kompakt und. so leicht wie irgendwie möglich ist. Es wäre ebenso wünschenswert, über eine vorverpackte und vorsterilisierte Wegwerfvorrichtung zu verfügen, was jedoch bisher nicht der Fall'war.

Es 1st daher'Aufgäbe der Erfindung, eine verbesserte und mehr vereinfachte Vorrichtung zum Erzeugen eines pulsierenden Strömungsmittelstromes zu schaffen.

Die vorliegende "Erfindung betrifft hinsichtlich der Lösung dieser Aufgabe eine pulsierende Vorrichtung, welche, in einen StrÖmurigsmitt"els£römungsweg eingeschaltet werden kann, und, welche ein Pulsieren des Stromes in Erwiderung auf.einen Druckunterschied der Vorrichtung verursacht. Der Druckunterschied "Kann durch den Druck d£s Strömungsmediums im Strömungsweg verursacht werden. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse mit einem Einlaß, welcher an die unter Druck stehende Strömungsmittelguelle'angeschlossen ist. Weiterhin umfaßt das Gehäuse einen Auslaß, welches das pulsierende Strömungs-

medium abgibt. Der Strömungsweg durch das Gehäuse wird normalerweise durch ein flexibles, elastisches Ventilelement verhindert, welchesdas einzige bewegliche Teil der Vorrichtung ist. Das Ventilelement ist auf eine Weise geformt und im Gehäuse abgestützt, gemäß der es auf einen Druckunterschied am Element reagiert, wie beispielsweise auf einen erhöhten stromaufwärts liegenden Druck oder einen reduzierten stromabwärts liegenden Druck, oder eine Kombination von beiden. Das Ventilelement ist so konstruiert, daß, wenn der Druckunterschied ein vorbestimmtes Schaltniveau erreicht ("Schaltdruck"}, das Ventilelement abrupt aufschnappt und ein Vorbeiströmen des Strömungsmediums am Element ermöglicht. Die StrömungsmittelStrömung verursacht ein Abfallen des statischen Druckunterschiedes am Ventilelement. Wenn der Druckunterschied auf einen vorbestimmten Wert abfällt ("Rückstelldruck") , so kehrt das elastische Ventilelement in seinen monostabilen, die Strömung behindernden bzw. verhindernden Zustand zurück. Wenn die Strömungsmittelströmung beendet ist, bildet sich der Druckunterschied erneut am Ventilelement auf, bis der Schaltdruck erneut erreicht wird, was ein erneutes Aufschnappen des Ventilelementes verursacht, um einen anderen Zyklus . einzuleiten. Diese wiederholte zyklische Bewegung des Ventilelementes in Erwiderung auf die Druckunterschiede bei einem erhöhten "schaltenden" Wert und einem niedrigeren ('Rückstell"-) Wert, verursacht ein Oszillieren der Vorrichtung zwischen seinem stabilen geschlossenen Zustand und seinem instabilen Offenzustand, wodurch die pulsierende Wirkung im Strömungsmittelstrom bzw. der Strömungsmittelströmung verursacht wird.

Wie später noch im einzelnen beschrieben wird, hat das Ventilelement der dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung die Form eines hohlen, flexiblen, elastisch nachgiebigen Zylinders, welcher an einem Ende geschlossen und am anderen Ende offen ist. Das offene Ende des Zylinders ist leichter

verbiegbar und radial kollabierbar als das geschlossene Ende. Der Zylinder wird so unterstützt, daß dessen offenes Ende in einen starren Rohrkörper verläuft. Der rohrförmige Halter führt ebenso zur Auslaßöffnung oder bildet selbst einen Teil derselben. Das geschlossene Ende des elastischen Zylinders befindet sich stromaufwärts des rohrförmigen Halters und steht aus diesem vor. Der Umfang des Zylinders und die Konfiguration des rohrförmigen Halters sind so, daß das offene Ende des Zylinders mit einem leichten Übermaß innerhalb des rohrförmigen Halters sitzt.

Dieser Sitz mit leichtem Übermaß ist ausreichend, um eine wesentliche Dichtung zwischen dem Umfang des elastischen Zylinders und der Oberfläche des rohrförmigen Halters zu bewirken.

Beim Betrieb beginnt die zylindrische Seitenwand des elastischen Elementes sich einzudrücken und radial zu kollabieren, wenn der Druckunterschied sich aufbaut (beispielsweise ein erhöhter Druck auf der stromaufwärts liegenden Seite). Die Dichtung zwischen dem elastischen Element und dem Halter bleibt wirksam bis ein vorbestimmter Schaltdruckunterschied erreicht ist, zu welchem Zeitpunkt die elastische zylindrische Seitenwand in eine kollabierte Gestalt schnappt, wodurch plötzlich die Dichtung unterbrochen und ein Strömungsmittelweg durch den Halter gebildet wird, vorbei an dem kollabierten elastischen Element. Unmittelbar nach dem Einrichten der Strömungsmittelströmung vorbei an der unterbrochenen Dichtung beginnt der auf das elastische Element zu wirkende statische Druckunterschied zu fallen und erreicht ein reduziertes Rückstellniveau, bei dem das elastisch nachgiebige zylindrische Ventilelement unter dem Einfluß seiner inhhärenten elastischen Rückstellkraft in seine abgedichtete Stellung mit dem rohrförmigen Halter zurückschnappt. Unmittelbar nach einem solchen Rückkehren in den dichtenden Zustand beginnt der

Druckunterschied am Element in Richtung auf das Schaltniveau zuzunehmen. So verursacht der auf das elastische Element wirkende Druckunterschied ein erneutes Kollabieren der Seitenwand des zylindrischen Elementes und ein Wiederrückstellen, wodurch eine intermittierende, pulsierende Strömungsmittelströmung erzeugt wird.

Zuzüglich zur Wirkung als pulsierende Vorrichtung kann der erfindungsgemäße Gegenstand auch als Rückschlagventil dienen, um eine Rückströmung zu verhindern, und zwar in Abhängigkeit der präzisen Natur des Strömungsmittelsystems, bei dem die Vorrichtung verwendet wird. Bei einer anderen Betriebsweise kann die Vorrichtung als ein auf Druck ansprechbares pulsierendes Entlüftungsventil verwendet werden, um den Vakuumgrad oder Druckgrad in einem Behälter oder in einem anderen Strömungsmittelsystem zu steuern, in dem es erforderlich ist, eine Druckbegrenzung zu steuern.

Durch die beschriebene Erfindung wird eine neue und verbesserte Vorrichtung zum Erzeugen einer pulsierenden Strömung vorgesehen. Diese Vorrichtung ist einfach herzustellen und ist für eine einmalige Verwendung einsetzbar und danach wegwerfbar. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nur ein einziges bewegliches Teil aufweist, und somit die Vorrichtung weitgehend wartungsfrei ist. Die Vorrichtung kann leicht an bestehende Strömungsmittelströmungsleitungen angeschlossen werden, damit diese Leitung eine pulsierende Strömung abgibt anstatt einer ansonsten kontinuierlichen Strömung.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der extremen Einfachheit derselben und darin, daß sie einen minimalen Raum einnimmt und in höchstem Maße transportfähig ist. Die Vorrichtung ist über einen sehr weiten Druckbereich anwendbar und erfordert keine elektrischen Motoren oder andere sich drehende Teile und ist nur in Erwiderung auf einen in der Vorrichtung bestehenden Druckunterschied be-

treibbar. Die beschriebene Vorrichtung kann als Rückschlagventil verwendet werden, um eine Rückströmung in einem Strömungsmittelsystem zu verhindern. Schließlich kann die Vorrichtung zum Steuern des Druckes in einem Strömungsmittelsystem intermittierend gepulst werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten kusführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochen dargestellte schematische Ansicht einer Vorrichtung mit einer Kammer, welche ein Pulsationselement gemäß der Erfindung beinhaltet,

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht der Vorrichtung entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung mit der Wiedergabe der Gestaltung eines Ventilelementes im kollabierten Zustand,

Fig. 5 eine Darstellung des Ventilelementes im kollabierten Zustand entlang der Linie 5-5 in Fig.4,

Fig. 6 eine Schnittansicht des Ventilelementes und seines Halters mit der Darstellung des Eindrückens des Ventilelementes, wenn sich das \entilelement einem Punkt nähert, an dem es in den offenen Zustand schnappt,

Fig. 7 eine Schnittansicht der Vorrichtung entlang der Linie 7-7 der Fig. 6,

Fig. 8 eine Querschnittsansicht des Rohrabschnittes des Ventilelementes mit einer exzentrischen, nicht

gleichförmigen Wanddicke,

Fig. 9 eine Schnittansicht einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines dünnwandigen Zylinders und angepaßt an die Verwen

dung mit niedrigen Drücken und geringen Strömungsmengen ,

Fig. 10 eine Schnittansicht der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung entlang der Linie 10-10 der Fig. 9,

Fig. 11 eine Darstellung einer anderen modifizierten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Art, verbunden mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle und

Fig. 13 und 14 schematische Darstellungen eines chirurgisehen Saugsystems, welches die Erfindung bei modi

fizierten Betriebsmoden verwendet.

Fig. 1 zeigt ein wenig schematisch eine Vorrichtung, die die Prinzipien der Erfindung in sich verkörpert. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 10, das eine Kammer 12 bildet. Das Gehäuse umfaßt einen Einlaß 14 und einen Auslaß 16. Der Einlaß 14 kann durch ein Rohr oder dgl. mit einer unter Druck stehenden Strömungsmittelquelle verbunden sein. Der Auslaß 16 kann mit einem Rohr oder direkt mit einer Düse oder dgl. verbunden sein.

Das Gehäuse 10 selbst kann so betrachtet werden, daß es einen Abschnitt des StrömungsmittelStrömungsweges bildet, welcher vom Einlaß 14 zum Auslaß 16 verläuft. Entlang diesem Strömungsweg befindet sich eine Ausführungsform einer Ventilanordnung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 18 versehen ist. Diese Ventilanordnung erzeugt den pulsierenden Strom gemäß der Erfindung. Die Ventilanordnung 18 hat die Form eines hohlen, rohrförmigen (vorzugsweise zylindrischen) Elementes 20, welches an einem (seinem stromaufwärts liegenden) Ende durch eine Endwand 22 geschlossen und an seinem anderen (stromabseits liegenden) Ende offen ist. Das Ventilelement 20 ist flexibel und elastisch nachgiebig und besteht beispielsweise aus Latexgummi.

Das am stromabwärts liegenden Ende offene zylindrische Ventilelement 20 wird von einem rohrförmigen Halter 24 . aufgenommen und abgestützt, welcher Halter im Gehäuse so befestigt ist, daß er mit dem Auslaß 16 in Verbindung steht. Entsprechend der Darstellung kann der Halter 24 integriert mit einem Auslaßrohr 26 ausgebildet sein, welches den Auslaß 16 bildet. Der Halter 24 ist mit einer Schulter 28 versehen. Das zylindrische Ventilelement 20 wird, wenn es auf geeignete Weise innerhalb des Halters 24 angeordnet ist, mit einem wesentlichen Abschnitt des geschlossenen Endes aus dem Halter 24 vorstehen (was weiter unten noch mehr im einzelnen beschrieben wird). Das offene Ende des Ventilelementes befindet sich in dichter Nähe zur Schulter 28.

Das geschlossene Ende des rohrförmigen Elementes 20 ist dahingehend konstruiert, daß es sicherstellt, daß es nicht unter den Einfluß des Strömungsmitteldruckes innerhalb der Vorrichtung in Längsrichtung kollabiert. So kann die Endwand 22 ein wenig dicker gemacht werden als der restliche Teil des Elementes 20, um so einen relativ starren Abschnitt des Elementes zu bilden. Es kann festgestellt werden,

daß, obwohl die Endwand als ebener Abschnitt dargestellt ist und im rechten Winkel zur Längsachse des Zylinders liegt, die Form des äußeren geschlossenen Endes des Ventilelementes nicht unbedingt entsprechend der Darstellung im rechten Winkel angeordnet sein muß. Es kann auch eine Kugelform oder eine andere Form haben, so lange dieses Ende geschlossen und ausreichend steif und gegen ein axiales Längskollabieren resistent ist.

Der Außendurchmesser des elastischen zylindrischen Elementes 20 und der Innendurchmesser des Halters 24 werden so gewählt, daß sie einen geringen Zwischensitz vorsehen. Dieser geringe Zwischensitz stellt sicher, daß die Dichtung dann vollständig und wirksam ist, wenn sich das Element in seinem abgedichteten, nicht kollabierten Zustand befindet. Der Zwischensitz unterstützt ebenfalls die Sicherstellung dessen, daß das Ventilelement 20 am Ort verbleibt und nicht innerhalb der Schulter verschoben wird, obwohl andere Mittel ebenso vorgesehen sein können, um sicherzustellen, daß das.Ventilelement auf geeignete Weise innerhalb der Schulter 24 verbleibt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird das Ventilelement 20 normalerweise durch den Axialdruck innerhalb der Schulter 24 am Ort gehalten, welcher auf die Endwand 22 des EIementes drückt, welcher dazu neigt, das Element 20 zu halten und in eine vollständig abgedichtete Lage innerhalb des Halters 24 zu drücken, in der das freie Ende des Elementes 20 gegen die Schulter 28 am Ende des Halters 24 ruht. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, das Halten des Elementes durch einen nicht dargestellten kleinen Tupfer von Klebstoff zu unterstützen, welcher an einer einzelnen Stelle der Zwischenfläche der Außenfläche des Elementes 20 und der Innenfläche des Halters 24 aufgebracht ist. Aus der vorhergehenden Beschreibung der Erfindung ist ersichtlieh, daß Klebstoff nur in einem geringen Umfang und an einer Stelle verwendet werden soll, welche die Flexibilität und die Oszillation des Elementes 20 nicht beeinträchtigt und stört.

Das elastische zylindrische Element 20 und der Halter 24 sind so angeordnet, daß, wenn die Vorrichtung an eine unter Druck stehende Strömungsmittelquelle angeschlossen wird, der Druck in der Kammer 12 ein vorbestimmtes Niveau erreicht, welcher Druck hier als Schaltdruck bezeichnet wird. Dieser Schaltdruck verursacht ein Kollabieren des Ventilelementes 20 entlang seiner Seitenwand, die aus Fig.4 und 5 ersichtlich ist. Wenn die Seitenwand in eine Gestalt gemäß Fig. 4 und 5 kollabiert, so öffnet diese einen Strömungsweg von der Kammer 12 durch den Auslaß 16 nach außen, was durch den Pfeil 21 angedeutet ist. Sobald das Strömungsmittel zu strömen beginnt, beginnt der statische Druck in der Kammer 12 und der Differenzdruck über das Element 20 zu fallen. Die Ventilanordnung 18 ist so konstruiert, daß, wenn ein vorbestimmter unterer statischer Druck (Rückstelldruck) erreicht worden ist, die Kollabierungskraft auf das Element 20 nicht länger ausreichend ist, um dieses Element im kollabierten Zustand zu halten. Das Element wird dann in seine expandierte zylindrische Form zurückkehren, und zwar unter Einfluß der inhärenten Elastizität, wodurch der Strömungsmittelstrom wieder unterbrochen wird. Wenn das Ventilelement 20 in diesen geschlossen Zustand zurückgekehrt ist, bildet sich der Strömungsmitteldruck innerhalb der Kammer 12 unmittelbar wieder bis zum Schaltdruck auf, welcher, wenn er erreicht wird, erneut das zylindrische Element kollabiert, um einen neuen Impuls des Strömungsmittelstromes durch den Auslaß 16 einzuleiten. Der Zyklus wiederholt sich kontinuierlich und automatisch solange ein ausreichendes Druckniveau innerhalb der Kammer aufrechterhalten wird, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn die Vorrichtung an eine Strömungsmitteldruckquelle angeschlossen ist.

Die Stromöffnungswirkung des Ventilelementes ist im wesentliehen schnell und augenblicklich. Die Stromschließwirkung

des Ventilelementes kann jedoch von im wesentlichen schnell bis relativ langsam verändert werden, und zwar in Abhängigkeit von einer Anzahl von Faktoren, wie beispielsweise die Strömungsmittelströmungsmenge im Gehäuse sowie das Ausmaß der Strömungsbehinderungen, welche mit dem Auslaß zusammenhängen. Fig. 6 und 7 zeigen schematisch die Art und Weise, in der das Element 20 anspricht, wenn sich der Druckunterschied aufbaut und auf dieses wirkt. Wenn das Element 20 sich im nicht kollabierten, abgedichteten Zustand befindet (Fig. 2 und 3) übt der aus einem höheren stromaufwärts gerichteten Druck resultierende Druckunterschied einen Axialdruck auf das Element 20 aus, welcher dazu neigt, das Element vollständig und fest im dichten Zustand im Halter 24 zu halten, während zum selben Zeitpunkt eine Umfangskraft vollständig auf den freiliegenden Abschnitt der zylindrischen Seitenwand des Elementes 20 aufgebracht wird. Die Seitenwand, welche wegen seiner Form, Dicke und des unabgestützten freien Endes mehr flexibel ist, beginnt, eine Eindrückung zu bilden {bei 30 in Fig. 6 und 7 angezeigt), dessen Tiefe und Breite progressiv in Erwiderung auf den progressiv zunehmenden Druckunterschied zunimmt. Die Eindrückung 30 kann an einer Stelle über den Umfang des Elementes 20 beginnen. Wenn die Eindrükkung sich dem freien, äußersten Ende 32 des Elementes 20" nähert, bricht die Dichtung zwischen dem rohrförmigen EIement 20 und der Innenfläche des Halters 24, so daß das Strömungsmittel vorbeieilen kann.

Die Wirkung des Ventilelementes 20, wenn es sich von seiner abgedichteten in die unabgedichtete Lage bewegt, ist im wesentllshen plötzlich. Diesbezüglich sollte festgestellt werden, daß das Ventilelement 20 an seinem äußersten Ende 32 sogar während der Expansion des Durchmessers der Eindrückung 30 abgedichtet verbleibt, bis die Größe der Eindrückung 30 sich dem äußeren Ende 32 des rohrförmigen Elementes nähert.

Die Dichtung wird so aufrechterhalten, bis das äußerste Ende

32 des rohrförmigen Elementes 20 sich aus der innigen Berührung mit der Innenfläche des Halters löst. Wenn die Dichtung zwischen dem Ende 32 des rohrförmigen Elementes 20 und der Innenfläche des Halters 24 bricht, so erfolgt dies mit einer kipphebelartigen Schnappwirkung, die im wesentlichen plötzlich erfolgt. Die kipphebelartige Schnappwirkung des Ventilelementes 20 ist aus einem Vergleich von Fig. 3 und ersichtlich, woraus ersichtlich ist, daß der obere Abschnitt des rohrförmigen Elementes 20 sich von einem nach unten geöffneten Bogen zu einem nach oben geöffneten Bogen verschieben muß, und zwar alles innerhalb der Grenzen des zylindrischen Halters 24 mit festem Durchmesser. Dies macht ein wenig eine schnapp- und kipphebelartige Wirkung notwendig, wenn die Dichtung am freien inneren Ende 3 2 des Elementes 20 bricht.

Die Eigenschaften und Parameter des Strömungsmittelstromes und der daraus resultierenden Pulsationen können durch Veränderung bestimmter Parameter und Eigenschaften der Vorrichtung verändert werden. Beispielsweise können die Pulsationsfrequenz, der Druck am Auslaß, die Strömungsmittelströmungsmenge und das Strömungsmittelvolumen pro Impuls verändert werden, um eine Anpassung an eine besondere Verwendung und eine besondere Umgebung der Vorrichtung vorzunehmen. Unter den Veränderlichen der Vorrichtung, welche dazu verwendet werden können, die Pulsations- und Strömungseigenschaften zu steuern, und die Vorrichtung für die Verwendung in einer besonderen Umgebung geeignet machen, umfassen die Auswahl des Materials für das Element 20, sowie die Veränderung der relativen Dimensionen des Ventilelementes 20 und des HaI-ters 24. Der Durchmesser des Auslasses 16 hat ebenso eine Auswirkung auf die Betriebseigenschaften der Vorrichtung, indem ein schmälerer Auslaß zum Erhöhen der Pulsationsfrequenz

neigt.
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Beispielsweise wurde ein zufriedenstellender Umfang der Pulsationsfrequenzen und der Strömungsmengen bei einer Anordnung herausgefunden, bei der die Länge des elastischen Elementes 20 nahezu dem Virfachen des Innendurchmessers beträgt und bei der ein Abschnitt etwa gleich dem Zweifachen des Innendurchmessers sich im Halter befindet, und eine Wanddicke für das zylindrische Element nahezu 1/5 des Innendurchmessers entspricht, wobei das elastische Element aus natürlichem Latexgummi mit einem Durometer von 4 0 (A-Skala) besteht. Es wurde herausgefunden, daß eine Vorrichtung mit diesen Eigenschaften ganz angemessen mit einem Frequenzbereich von 800 bis 1200 Impulsen/min unter dem Einfluß eines Einlaßdruckes zwischen 1,035 bar und 6,9 bar (15 psi-100 psi) betrieben werden kann. Eine Frequenz im Bereich von 800 bis 1200 Impulsen/min erscheint bei einer Vielzahl von Anwendungen üblicherweise verwendbar zu sein, wie beispielsweise bei der Oralhygiene.

Unter den Vorteilen der Erfindung besteht einer.darin, daß diese über einen weiten Druckbereich verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Vorrichtung mit einer Strömungsmitteldruckquelle bis zu 34 5 bar (5000 psi) in Abhängigkeit von den spezifischen Dimensionsparametern der Vorrichtung und der Auswahl des elastischen Materials für das Ventilelement 20 betrieben werden. Der Frequenzbereich kann recht groß sein, beispielsweise von 20 bis 3000 Zyklen/min. Die Betriebsfrequenz kann für einen vorbestimmten Druck durch Drosseln der stromaufseitigen Strömung verändert werden, beispielsweise am Einlaß 14.

Es sollte festgestellt werden, daß das rohrförmige Element nicht eine gleichförmige Banddicke aufweisen muß. Entsprechend dem Vorschlag in Fig. 8 kann der Querschnitt des rohrförmigen Ventilelementes 20 so exzentrisch sein, daß die Wand mit einem Abschnitt minimaler Dicke versehen sein kann, wie dies

bei 36 angedeutet ist. Mit solch einer Anordnung neigt das Element entlang dem relativ dünnen Abschnitt der Seitenwand zu einem wiederholten Kollabieren. Bei der exzentrischen Wandgestaltung ist das Element 20 mit seinem dicken Wandabschnitt 38 im rohrförmigen Halter 24 befestigt. Wenn das Element 20 im Halter 24 durch einen Tupfer Klebstoff gehalten werden soll, so sollte dieser Klebstoff auf den dicken Wandabschnitt 38 aufgebracht werden.

Die Erfindung wurde zuvor im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben, bei der ein relativ dickwandiges Element verwendet wurde, welches für höhere Druckniveaus und höhere Frequenzbereiche besser geeignet ist. In einigen Fällen, bei denen die Druckunterschiedniveaus klein sind, und bei denen hohe Frequenzen gewünscht werden, kann ein dünnwandiges Ventilelement bevorzugt werden. Fig. 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines dünnwandigen Ventilelementes. Wenn hierin der Ausdruck "dickwandig" und "dünnwandig" für die Ventilelemente verwendet wird, so bezieht sich dies auf den Außendurchmesser des rohrförmigen Ventilelementes. Ein "dickwandiges" Element wird als ein solches betrachtet, bei dem die Wanddicke größer ist als 1/10 des Außendurchmessers des rohrförmigen Elementes. Als ein dünnwandiges Element wird ein solches betrachtet, bei dem die Wanddicke weniger ausmacht als 1/10 des Außendurchmessers des Ventilelementes.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 9 und 10 sind der Halter und die Dichtanordnung ein wenig unterschiedlich gegenüber den zuvor beschriebenen, ein dickwandiges Element verwendenden Vorrichtungen. Wie in Fig. 9 und 10 dargestellt ist, weist der Ventilhalter 4 0 keine Schulter entsprechend der Schulter 28 in Fig. 2 auf. Eher umfaßt das Innere des Halters 40 einen vergrößerten Einlaßbohrungsabschnitt 42, weleher zu einer konischen Bohrung 44 führt und überwechselt, welche konische Bohrung 44 zum Auslaß der Vorrichtung führt.

Der Konuswinkel der konischen Bohrung 44 ist gering und liegt innerhalb eines Bereiches von nahezu 4 bis 10°, wie dies mit dem Winkel 46 in Fig. 9 vorgeschlagen wird {für eine klare Darstellung übertrieben dargestellt).Zusätzlich sollte festgestellt werden, daß, obwohl Fig. 9 eine Anordnung offenbart, in der die konische Wand 44 vollständig zum Auslaßende des Halters 4 0 verläuft, das äußerste Ende der Bohrung, stromabwärts des dünnwandigen Ventileleraentes 44 nicht konisch sein muß. Es ist jedoch von primärei Bedeutung, daß im Abdichtungsbereich, wo das stromabwärts liegende Ende des Ventilelementes 48 auf die konische Wand 44 trifft und diese berührt, eine konische Verjüngung in Strömungsrichtung vorliegt.

Das dünnwandige Ventilelement 48 kann die gleiche Konstruktion wie die zuvor beschriebenen Elemente haben, mit Ausnahme, daß die rohrförmige Seitenwand 50 "dünnwandig" ist. Das stromaufwärts liegende geschlossene Ende 52 des Elementes 48 kann, wie angezeigt, dicker ausgebildet sein. Bei der dickwandigen Ausführungsform der Erfindung wird das Ventilelement 48 vorzugsweise durch eine geeignete Haltevorrichtung am Ort gehalten, die sich am geschlossenen, stromaufwärts liegenden Ende 52 des Ventilelementes 4 8 befindet. Bei der in Fig. 9 und 10 ein wenig schematisch dargestellten Ausführungsform wird das Ventilelement durch ein Paar von Querstiften 54 am Ort gehalten, die durch das vergrößerte geschlossene Ende 52 des Ventilelementes verlaufen und in der ümfangswand des Halters 40 gehalten werden. Die Stifte 54 sind so angeordnet, daß sie das Ventilelement zentrisch innerhalb der Passage des Halters 40 halten, wodurch eine ringförmige Strömungspassage 56 zwischen dem Ventilelement 48 in dem Halter 4 0 gebildet wird. Es sollte hier festgestellt werden, daß die Querstifte 54 primär aus Darstellungszwecken verwendet wurden und daß andere Haltetechniken für das HaI-ten des Ventilelementes innerhalb des Halters 4 0 verwendet werden können. Beispielsweise können sternförmige Vorrichtungen verwendet, welche zwischen dem stromaufwärts iieger.uer.

geschlossenen Ende des Ventils und dem Halter 40 eingreifen, um die Vorrichtung durch das stromaufwärts liegende geschlossene Ende zu halten, während zwischen dem Ventilelement und dem Halter 40 eine Strömungspassage vorgesehen wird. Es ist weiterhin festzustellen, daß durch das Halten des Ventilelementes 48 im Halter durch das stromaufwärts liegende geschlossene Ende die Möglichkeit des axialen Kollabierens des Elementes vollständig verhindert wird, woraus andere Freiheitsgrade der Konstruktion resultieren, insbesondere hinsichtlich der Gestaltung des stromaufwärts liegenden, geschlossenen Endes der Vorrichtung.

Der für den Strömungsweg 56 notwendige Freiraum ist so klein wie 1/10 des Außendurchmessers des Ventilelementes. Es wurde herausgefunden, daß eine bevorzugte Länge für den dünnwandigen Abschnitt des Ventilelementes 48 sich im Bereich des Zweifachen des Außendurchmessers des Ventilelementes 48 bewegt.

Das Ventilelement 48 und der Halter 40 sind so angeordnet, daß das stromabwärts liegende offene Ende 58 des Ventilelementes 48 mit einem konischen Abschnitt der Strömungspassage 44 in Berührung bringbar ist. Das Ventilelement 48 und der Halter 4 0 sind so angeordnet, daß bei expandiertem äußeren Ende des Ventilelementes 48, d.h. im relaxten Zustand ein Kreisband um den Umfang des offenen Endes des Ventilelementes gegen einen Kreisabschnitt der konischen Bohrung 44 stößt und diesen berührt. Die einander berührenden Kreisabschnitte bilden eine Dichtung. Das Dichtungsband kann am äußersten Abschnitt des offenen Endes des Rohres liegen oder kann ein wenig weiter innen liegen. Es kann festgestellt werden, daß in den meisten Fällen das rohrförmige Element nicht in eine sich konisch verjüngende Gestalt geformt werden muß, um eine genaue Anpassung an die konische Bohrung 44

vorzunehmen, und zwar wegen der relativ dünnwandigen, flexiblen und elastischen Natur dieses rohrförmigen Elementes, welches eine dichtende Anpassung an die konische Bohrung 44 unterstützt. Jedoch für den Fall, daß es wünschenswert ist, eine Hochpräzisionsvorrichtung zu erhalten, bei der die Breite des Dichtungsbandes wesentlich größer ist als dies aus dem Eingriff des rohrförmigen Ventilelementes im konischen Sitz resultiert, kann das Ventilelement so gegossen sein, daß dessen äußeres freies Ende ebenfalls konisch verläuft, und zwar in präziser Anpassung an die Gestalt der konischen Bohrung 44.

Der Betrieb der dünnwandigen Vorrichtung ist im wesentlichen prinzipiell derselbe wie bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung mit einem dickwandigen Ventilelement. Das Ventilelement verursacht eine Schnappwirkung oder Kipphebelbzw. Kniehebelwirkung, und zwar beim öffnen, wodurch im wesentlichen ein plötzliches öffnen der zuvor beschriebenen Art vorgesehen wird.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches sowohl mit einem dickwandigen als auch einem dünnwandigen Ventilelement verwendet werden kann, obwohl dieses Ausführungsbeispiel zuverlässiger und wirkungsvoller mit dünnwandigen Ventilelementen arbeitet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind das Ventilgehäuse 60 und das Ventilelement 62 so angeordnet, daß sie das Ventilelement durch das geschlossene, stromaufwärts liegende Ende abstützen, beispielsweise durch Stifte 64, Stützkreuze oder dgl., wie dies im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall war. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die ümfangsdichtung zwischen dem Ventilelement und dem Ventilhalter durch die Umfangsflache einer öffnung 66 bewirkt, die in einer radialen, nach innen verlaufenden Wand 68 ausgebildet ist, welche Wand 68 integriert mit dem Halter 60 ausgebildet ist. Das Ventilelement 62 ist hinsichtlich der anderen Elemente des Halters 60 dimensioniert,

und insbesondere hinsichtlich der durchbrochenen Wand 68, so daß das offene Ende des Ventilelementes 62 durch die Öffnung 66 ragt. Die Öffnung 66 ist so dimensioniert, daß sie den Umfang des Ventilelementes 62 in einem festen Sitz aufnimmt, wodurch normalerweise eine Dichtung zwischen dem Ventilelement und der Innenfläche der Öffnung 66 (Dichtfläche) gebildet wird. Das vorderste, freie und offene Ende des Ventilelementes 62 ragt ein wenig über die Wand 68 hinaus und kann von einer Verlängerungswand 70 umgeben sein.

Diese Verlängerungwand ist integriert mit dem Halter 6 0 ausgebildet. Die Verlängerungswand 70 kann als Äquivalent zum Element 26 betrachtet werden, welches in Fig. 2 dargestellt ist. Der radiale Freiraum im ringförmigen Passagenweg zwischen dem Ventilelement 62 und dem Gehäuse 60 liegt im Bereich von 1/10 des Außendurchmessers des Ventilelementes

62. Vorzugsweise beträgt die Länge des rohrförmigen Elementes, welches zwischen dem geschlossenen Ende des Ventilelementes 62 und der stromaufwärts liegenden Oberfläche der Wand 68 verläuft, nahezu das Zweifache des Außendurchmessers des Elementes 62. Das Ausmaß, um welches das äußere offene Ende des Ventilelementes stromabwärts über die Wand 68 ragt, beträgt nahezu gleich die Hälfte des Außendurchmessers des Ventilelementes.

Es sollte weiterhin festgestellt werden, daß, obwohl die Vorrichtung dazu bestimmt ist, über einen weiteren Bereich von Strömungsmitteldrücken am Einlaßende der Vorrichtung verwendet zu werden, diese ebenso durch Aufbringung von Unterdrücken auf das Auslaßende betrieben werden kann.

So kann die Vorrichtung in einem pulsierenden Modus dadurch betrieben werden, daß das Auslaßende 16 an ein Vakuum angeschlossen wird, um dadurch einen Druckunterschied zu erzeugen, welcher quer über das Ventilelement 20 auftritt. Dadurch wird das Ventilelement zu seinem zuvor beschriebenen pulsierenden Betrieb veranlaßt.

Die spezifische Art und Weise, in der die Vorrichtung an ein Strömungsraittelströmungssystein angeschlossen werden kann, kann von der genauen Verwendung und Umgebung abhängen, in der die pulsierende Vorrichtung betrieben wird.

Beispielsweise kann der Einlaß durch ein Rohr unmittelbar an einen herkömmlichen Wasserhahn angeschlossen werden, wie dies bei einem tragbaren Zahnhygienesystem wünschenswert ist. Ein anderes System, welches schematisch in Fig.12 dargestellt ist, ist in einem chirurgischen Bereich vcrwendbar, beispielsweise zum Abgeben einer sterilen Spüllösung für ein chirurgisches Feld. Eine derartige Verwendung der Erfindung kann einen unter Druck stehenden Behälter 80 umfassen, welcher eine Spüllösung 82 enthält, die beispielsweise in einem flexiblen Sack untergebracht ist.

Der Behälter kann durch unter Druck stehendes Gas unter Druck gehalten werden, wie beispielsweise durch Luft oder Stickstoffgas, welches allgemein in Operationsräumen oder dgl. verfügbar ist. Die unter Druck stehende Spüllösung wird durch ein Rohr 84 über ein Drosselventil 86 an den Einlaß 14 der Vorrichtung angeschlossen. Der Auslaß der Vorrichtung kann an eine abnehmbare Düse 88 angeschlossen werden, welche die Form des Auslaßstrahles hat, wie beispielsweise ein feiner oder ein grober Strahl oder ein direkter Strahl, je nachdem was gewünscht wird. Diesbezüglich kann die Vorrichtung selbst geringfügig in der Form des Strahles dadurch verändert werden, daß einfach die Düsen ausgewechselt werden. Die Vorrichtung ist kompakt und das Gehäuse selbst kann als Handhabe dienen, mit der die Düse manipuliert wird. Das Drosselventil 86 kann dazu verwendet werden, die Strömungsmittel strömungsmenge im Gehäuse 10 zu ändern, um dadurch eine gewisse Steuerung hinsichtlich der genauen Frequenz und der Stärke des abgegebenen Impulsstrahles vorzunehmen. ·

Die so weit zuvor beschriebene Erfindung ist in einem Zusammenhang verwendbar, in dem die Hauptaufgabe darin be-

steht, regelmäßige Pulsationen in einer Strömungsmittel-Strömung durch die beschriebene Vorrichtung zu erhalten. Die Erfindung zeigt jedoch Eigenschaften an, die es ihr ermöglichen, in anderen Moden verwendet zu werden, jedoch nicht notwendigerweise nur zum Erzeugen eines ständigen Pulsationsstromes. Beispielsweise sind Fälle denkbar, in denen die Erfindung in einem System verwendet werden kann, bei dem es wünschenswert ist, nur intermittierend Pulsationen zu entwickeln oder bei dem es gewünscht ist, das Ventil nur für einen begrenzten Zeitraum zu Öffnen und nicht notwendigerweise das öffnen und Schließen zyklusmäßig zu wiederholen, wie dies bei relativ ständigen .Pulsationen der Fall ist. Beispielsweise kann die Eigenschaft der Vorrichtung, durch die diese bei einer höheren Schaltschwelle öffnet und bei einer niedrigen Rückstellschwelle schließt, vorteilhafterweise bei einer Saug- oder Vakuumbegrenzungsvorrichtung verwendet werden, beispielsweise des Typs, welcher an chirurgischen Saugkanistern verwendet wird, um eine Saugwirkung an einer Wunde des Patienten oder in der Körperhöhle desselben anzusetzen.

Fig. 13 zeigt schematisch ein System, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet werden kann. Dieses System uirifaßt einen Saugkanister 90, welcher über eine Leitung 92 mit einer Vakuumquelle verbunden und ebenso durch eine Leitung 94 mit dem Patienten verbunden ist. Ein schematisch bei 96 angedeutetes Ventil kann unmittelbar oder über eine Leitung 98 mit dem Kanister 90 verbunden sein, um so das Ausmaß des Vakuums zu begrenzen, welches im Kanister 90 und somit am Patienten entwickelt wird. Die genaue Art und Weise des Betriebes der Vorrichtung 96 kann von dem besonderen Erfordernis für den Patienten abhängen. Beispielsweise sind einige Beispiele denkbar, bei denen es wünschenswert ist, am Patienten ein pulsierendes Vakuum anzulegen, in welchem Fall die Vorrichtung 96 so gewählt wird, daß

sie die gewünschten besonderen Pulsationseigenschaften hat. Alternativ kann es wünschenswert sein, die Eigenschaften der Vorrichtung 96 allein dazu zu verwenden, das Maximalausmaß des verfügbaren Vakuums zu begrenzen, in welchem Fall die Vorrichtung 96 so gewählt werden sollte, daß sie Parameter hat, die deren öffnen verursacht, wenn das Vakuum ein vorbestimmteε Schaltniveau erreicht, und zu schließen, wenn der Differenzdruck über die Vorrichtung 96 auf das reduzierte Rückstellniveau fällt.

Fig. 14 zeigt einen bezogenen, aber anderen Betriebsmodus·, für die Vorrichtung, verwendbar in Verbindung mit einem Drainagesystem für eine geschlossene Wunde. Bei diesem System verläßt ein Drainagerohr 100 den Wunddrainageraum 102 zu einem Sammelkanister 104, welcher seinerseits durch eine Leitung 106 mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Es kann bei einem solchen System wünschenswert sein, periodische Vakuumpulsationen im System zu haben, zusätzlich um sicherzustellen, daß das entwickelte Vakuum innerhalb der geschlossenen Wunde nicht vorbestimmte Grenzen überschreitet. Diesbezüglich kann die Vorrichtung 96 über eine Leitung 108 mit der Drainageleitung 100 verbunden sein. Wiederum werden besondere Pulsationsparameter der Vorrichtung 96 in Übereinstimmung mit der Art und Weise ausgewählt, in der die Vorrichtung zu verwenden ist. Es kann festgestellt werden, daß in solchen Systemen der in Fig. 13 und 14 beschriebenen Art es nicht notwendig sein kann, ein Gehäuse für den Ventilhalter zu verwenden. Eher kann es in einigen Fällen ausreichend sein, einfach den Halter mit dem System zu verbinden, wobei das geschlossene Ende des Ventilelementes zur Atmosphäre hin frei ist.

Aus den vorstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung ist ersichtlich, daß unter den Eigenschaften der Vorrichtung eine solche besteht, die eine Rückschlagventilfunktion

vorsieht/ indem ein Rückstrom durch den Halter verhindert· wird. Jeglicher stromabwärts des Ventilelementes entwickelter Rückdruck wird nicht dazu neigen, die Dichtung zwischen dem Ventilelement und dem Halter zu öffnen. Stattdessen jedoch besteht eine Neigung zur Erhöhung der Wirksamkeit der Dichtung. Mehr noch ist dieses Rückschlagventilmerkmal in einer Vorrichtung enthalten, in der das Ventilelement normalerweise in einer geschlossenen Stellung vorgespannt wird, und zwar durch die elastische Rückstellkraft und das Zusammenwirken mit dem Halter.

Die Vorrichtung kann ebenso so verwendet werden, daß sie normalerweise offen ist, um eine Strömung so lange zu erlauben, wie die Strömung in einer vorbestimmten Menge durch die Vorrichtung bleibt. Bei der vorliegenden Erfindung pulsiert das Ventil jedoch nicht, wenn der Druckunterschied nicht auf das Rückstellniveau fällt. Stattdessen bleibt es so lange offen, wie dieser Zustand anhält. So kann das Ventil im entgegengesetzten Modus als dem zuvor beschriebenen verwendet werden, um eine Strömungspassage so lange offen zu halten, bis der Druck inder Passage auf einem genügend hohen Niveau gehalten wird.

Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITLET & PARTNER *

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DIPL-ING. W.EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL..ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-BOOO MO NCHEN 81 · TELEFON (OW) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

37 257 p/hl

C. R. Bard, Ine.,

Murray Hill, N.J. / V.St.A.

Druckbetätigte Vorrichtung zum Erzeugen eines pulsierenden Strömungsmittelstromes

Patentansprüche

( 1.Jströmungsmittelstromsteuervorrichtung mit einem Gehäuse, welches einen Einlaß und einen Auslaß aufweist und vom Einlaß zum Auslaß einen Strömungsmittelströmungsweg bildet, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Gehäuses (10; 40) entlang dem Strömungsweg eine flexible, elastische Ventileinrichtung (20; 48) angeordnet ist, welche normalerweise die Strömung den durch Auslaß verhindert, und daß die Ventileinrichtung so konstruiert und angeordnet ist, daß sie in Erwiderung auf einen vorbestimmten Schaltdruckunterschied an der Ventileinrichtung in eine offene Stellung verschiebbar ist und in Erwiderung auf einen Abfall des vorgenannten Druckes auf eine vorbestimmte Höhe, die niedriger ist als der Schaltdruckunterschied in die die Strömung verhindernde Stellung zurückbringbar ist.

Ü'^'ÜO'O.::." 3229598
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtung (20;48)

so konstruiert ist, daß sie sich im wesentlichen plötzlich vom geschlossenen in den geöffneten Zustand bewegt. 05
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtung ein Ventilelement (20; 48) aufweist, welches so konstruiert und angeordnet ist, daß es eine Kniehebelwirkung verursacht, wenn es von der die Strömung verhindernden Stellung in die offene Stellung verschoben wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtung ein hohles, zylindrisches, elastisches und flexibles Element (20;

48) mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende umfaßt, welches Element einen größeren Widerstand gegen axiales Kollabieren als gegen radiales Kollabieren hat, daß ein zylindrischer Halter (24; 40) das Ventilelement aufnimmt, daß zumindest ein Teil des offenen Endes des Ventilelementes innerhalb des zylindrischen Halters angeordnet ist, wobei das geschlossene Ende aus dem Halter vorsteht, so daß ein Teil der zylindrischen Umfangsflache des Ventilelementes freiliegt, und daß zumindest der Teil des Abschnittes des zylindrischen Elementes, welches sich im Halter befindet, zwischen der inneren . zylindrischen Fläche des Halters und der äußeren zylindrischen Fläche des offenen Endes des Ventilelementes eine Dichtung bewirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge des Ventilelementes (20; 48) nahezu die doppelte Länge des Halters (24; 40) hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilelement (20; 48) so konstruiert und angeordnet ist, daß es entlang seiner zylindrischen Seitenwand und in Radialrichtung unter dem Einfluß eines Druckes kollabiert, welcher ein Teil des Druckes ist, welcher erforderlich ist, um ein axiales Kollabieren des Ventilelementes zu bewirken.
7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilelement die Form eines einzelnen, integrierten Stückes hat, in dem das geschlossene Ende integriert mit dem rohrförmigen Element ausgebildet ist und einen geschlossenen Endabschnitt bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der zylindrische Halter eine Bodenwand aufweist, die eine Schulter (28) bildet, und daß in der Bodenwand eine Öffnung ausgebildet ist, die mit dem Auslaß (16) in Verbindung steht, wobei das offene Ende des Ventilelementes (20) so in der Vorrichtung befestigt ist, daß das offene Ende in der Nähe der Schulter (28) liegt.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis

8, dadurch gekennzeichnet , daß die . Seitenwand des Ventilelementes (20) dickwandig ist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzliche Mittel zum Halten des Ventilelementes im Halter vorgesehen sind.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Wanddicke des Ventilelementes (20,- 48) im wesentlichen

-4-im Querschnitt gleichförmig ist.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die zylindrische Wand des Ventilelementes (20) einen geschwächten Bereich (36) aufweist, welcher in Längsrichtung des Elementes verläuft.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Innendurchmesser und der

Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes des rohrförmigen Ventilelementes (20) exzentrisch angeordnet ist und dadurch ein längsverlaufender schmälerer Wandabschnitt des Ventilelementes (20) gebildet ist. 15
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß der Halter (40) einen konisch in Strömungsrichtung sich verjüngenden Abschnitt hat, daß der Abschnitt des offenen Endes des Ventilelementes (48) sich im konisch sich verjüngenden Abschnitt (44) des Halters befindet, wodurch innerhalb des konisch sich verjüngenden Abschnittes eine Dichtung bewirkt ist.
15.Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß das rohrförmige Ventilelement (48) dünnwandig ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das rohrförmige Ventilelement (48) zylindrisch ist, einschließlich dem Abschnitt, welcher am konisch sich verjüngenden Abschnitt (44) des Halters (40) anliegt und dort eine Dichtung verursacht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß der rohrförmige Abschnitt des Ventilelementes (48) konisch sich verjüncend ausgeL^Lci t

ist, und zwar in Anpassung und in Anlage an die konische Neigung des Halters.
18. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (54) zum Abstützen des Ventilelementes (48) an seinem geschlossenen Ende innerhalb des Halters auf eine Weise vorgesehen ist, daß zwischen dem Ventilelement (48) und dem Halter (40) eine ringförmige Strömungspassage (56) gebildet ist.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilelement (20; 48) das einzig bewegbare Element der Vorrichtung ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge des Ventilelementes (20), welches von dem Halter (24) aufgenommen wird, nicht wesentlich größer ist als das Zweifache des Innendurchmessers des Ventilelementes.
21. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der durch die öffnung des Halters gebildete Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser, welcher durch das innere Ende des Ventilelementes (20; . 48) gebildet ist, wenn das Ventilelement sich im nicht kollabierten Zustand befindet.
22. Verrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtung so konstruiert und angeordnet" ist, daß sie nur in Erwiderung auf den Druckunterschied in einer Richtung in einen offenen Zustand verschiebbar ist.
23. Vorrichtung zum Erzeugen eines pulsierenden Strömungsmittelstromes, gekennzeichnet durch eine monostabile Ventileinrichtung (20; 48), die eine Strömungsmittelströmungspassage verschließt und so konstruiert und angeordnet ist, daß sie in eine die Strömungspassage nicht verschließende Lage verschiebbar ist, und zwar in Erwiderung auf das Entwickeln eines Druckes einer vorbestimmten Höhe, und daß die Einrichtung in eine stabile, die Strömung verhindernde Lage zurückbringbar ist, wenn der Strömungsmitteldruck auf ein Niveau fällt, welches niedriger als die vorbestimmte, vorgenannte Druckhöhe ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Ventileinrichtung so konstruiert und angeordnet ist, daß sie nur in Erwiderung auf den Druckunterschied in einer Richtung in eine offene Lage verschiebbar ist.
25. Vorrichtung zum Steuern eines Strömungsmittelstromes, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Element (20; 48) aus flexiblem, elastischem Material und mit einem geschlossenen und einem offenen Ende, durch eine Einrichtung {24; 40) zum Halten des rohrförmigen Elementes um sein offenes Ende so, daß zwischen dem Umfang des offenen Endes des rohrförmigen Elementes und der Halteeinrichtung eine Dichtung bewirkt wird, wobei zumindest ein Teil des Umfanges des rohrförmigen Elementes außerhalb des Halters freiliegt und der Halter mit einer Auslaßöffnung (16) in Verbindung steht und wobei durch das Aussetzen des freiliegenden umfanges des rohrförmigen Elementes einem relativ hohen Druck ein radiales Kollabieren des rohrförmigen Elementes verursachbar ist, um dadurch die Dichtung 5 zwischen dem rohrförmigen Element und dem Halter zu unterbrechen .

—*7 —
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung so konstruiert und angeordnet ist, daß sie in Erwiderung nur auf einen Druckunterschied in einer Richtung in eine offene Lage verschiebbar ist.
27. Vorrichtung zum Erzeugen einer pulsierenden Strömungsmittelströmung , gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10; 40) zum Ausbilden einer einen Auslaß (16) aufweisenden Kammer, einer Einrichtung zum Aufbringen eines Druckes auf das in der Kammer befindliche Strömungsmedium, und durch eine Ventileinrichtung (20; 48) , die stromaufwärts des Auslasses und in Verbindung mit diesem sich befindet und in Erwiderung auf die Veränderungen des Druckniveaus innerhalb der Kammer wirksam ist, um alternativ den Auslaß mit einer Frequenz zu öffnen und zu schließen, die ausreichend hoch ist, gepulste Strahlen des Strömungsmediums aus dem Auslaß zu erzeugen, wobei die Ventileinrichtung so konstruiert ist, daß sie bei einem vorbestimmten Schaltdruck' öffnet und bei einem vorbestimmten niedrigeren Rückstelldruck schließt.
28. Plötzlich wirkendes Ventil, gekennzeichnet durch ein hohles zylindrisches und elastisches Element mit einer Seitenwand, welche radial kompressibel und kollabierbar ist, welches Ventilelement ein freies Ende aufweist, an dem die Seitenwand kollabierbar ist und wobei das Ventilelement ein verstärktes Ende hat, an dem die Seitenwand dem Kollabieren einen wesentlichen Widerstand bietet, durch einen zylindrischen Halter, welcher das freie Ende des elastischen Elementes aufnimmt, wobei das freie Ende des Ventilelementes sich innerhalb des Halters befindet und von diesem begrenzt wird und die relativen Durchmesser des freien Endes des Ventils und des Halters so sind, daß zwischen dem Halter und dem Umfang des Ventilclcinentes eine Dichtung

bewirkt ist, wobei der Halter und das Ventilelement so konstruiert und angeordnet sind, daß ein Teil der Seitenwand des Ventilelementes freiliegt und dadurch dem Strömungsmitteldruck die Möglichkeit gegeben ist, auf die Seitenwand des Elementes zu wirken und dadurch das Element aufgrund des Druckes einer vorbestimmten Größe zu kollabieren und wobei die zylindrische Gestalt des Ventxlelementes und des Halters dahingehend wirksam sind, eine Kniehebel- bzw. Schnappbewegung für das Ventilelement vorzusehen, wenn das Ventilelement aufgrund des genannten Druckes in eine offene Gestalt verschiebt.