ITTO990974A1 - Valvola di ritegno per linee medicali di infusione e simili. - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Valvola di ritegno per linee medicali di infusione e simili",
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce alle valvole di ritegno per linee medicali di infusione e simili.
Siffatte valvole di ritegno (o non-ritorno) comprendono normalmente un primo ed un secondo elemento tubolare che definiscono rispettivamente un passaggio a monte ed un passaggio a valle tra loro coassiali e fra i quali è disposto trasversalmente un diaframma di materiale elasticamente deformabile cooperante a tenuta di fluido con una sede anulare di valvola del primo elemento tubolare per mantenere normalmente chiusa la valvola di ritegno, ed in cui una pressione di fluido predeterminata nel passaggio a monte determina una inflessione del diaframma e la conseguente apertura della valvola di ritegno.
Le valvole di ritegno di questo tipo debbono soddisfare una serie di requisiti critici: in primo luogo esse sono normalmente chiuse e debbono aprirsi, in modo continuo o intermittente, allorché la pressione nel passaggio a monte è superiore ad un valore di soglia predeterminato, normalmente modesto e ad esempio dell'ordine di 0,01-0,02 bar. La valvola di ritegno deve inoltre essere in grado di impedire con il massimo grado di sicurezza qualsiasi riflusso dal passaggio a valle verso il passaggio a monte, ovvero essa deve essere in grado di richiudersi prontamente anche nel caso di una sovrapressione minima entro il passaggio a valle.
Un ulteriore e fondamentale requisito delle valvole di ritegno nelle applicazioni medicali in questione risiede in una realizzazione semplice e a basso costo.
Soluzioni che parzialmente rispondono a queste necessità sono descritte ed illustrate ad esempio nella Domanda di Brevetto Europeo EP-A-0247824, nel brevetto US-A-5.727.594 e nella domanda di brevetto europeo EP-A-0934757. In tutte queste realizzazioni note il diaframma presenta una sezione periferica anulare interposta assialmente e fra il primo ed il secondo elemento tubolare, una sezione centrale a disco cooperante a guisa di otturatore di valvola con detta sede di valvola, ed aperture fra la sezione periferica e il disco centrale.
Queste soluzioni note presentano una serie di elementi comuni: in primo luogo la sezione anulare periferica del diaframma è ispessita ed è alloggiata entro una sede anulare complementare formata fra il primo ed il secondo elemento tubolare. Più in particolare, tale sezione anulare periferica ispessita è bloccata assialmente a guisa di guarnizione di tenuta entro tale sede.
In secondo luogo nella condizione di chiusura della valvola la membrana presenta una conformazione più o meno deformata in direzione assiale, nel senso che la sezione centrale a disco e la sezione periferica non sono fra loro complanari .
Queste realizzazioni comportano, oltre ad un più o meno rilevante ingombro assiale della valvola, problemi costruttivi derivanti dalla difficoltà di assemblaggio del diaframma fra il primo ed il secondo elemento tubolare.
Lo scopo della presente invenzione è quello di ovviare ai suddetti inconvenienti, e tale scopo viene raggiunto essenzialmente grazie al fatto che la sezione anulare periferica del diaframma della valvola di ritegno presenta uno spessore uguale a quello del disco centrale, al fatto che la sezione anulare periferica è inserita senza bloccaggio assiale tra il primo e il secondo elemento tubolare, e al fatto nella condizione di chiusura della valvola il diaframma presenta una configurazione planare.
Questa caratteristica consente sia di semplificare la realizzazione della valvola di ritegno, soprattutto in relazione alla produzione del diaframma ed al suo assemblaggio con gli elementi tubolari, sia di migliorarne l'affidabilità di funzionamento.
Convenientemente il disco del diaframma è formato sulla sua faccia rivolta verso la sede di valvola con un labbro circonferenziale di tenuta sporgente assialmente, e più convenientemente un identico labbro circonferenziale di tenuta sporgente assialmente è anche formato sulla sua faccia opposta. Ciò rende il diaframma del tutto simmetrico, il che evidentemente semplifica ulteriormente le operazioni di assemblaggio della valvola di ritegno.
Normalmente il diaframma è formato mediante stampaggio per iniezione di silicone liquido: in tal caso lo stampaggio può essere vantaggiosamente realizzato con punto di iniezione centrale (ovvero corrispondente al centro del disco del diaframma), il che evita qualsiasi interruzione o discontinuità in corrispondenza dell’uno e dell'altro labbro di tenuta del disco. Ciò garantisce nel funzionamento doti di tenuta ermetica perfetta nella condizione di chiusura della valvola.
Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione il disco è connesso alla sezione periferica del diaframma attraverso una corona di bracci, i quali possono essere orientati radialmente oppure obliquamente. Anche tali bracci presentano spessore uguali a quello del disco centrale, ovvero a quello della sezione anulare periferica del diaframma.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti nel corso della dettagliata descrizione che segue, con riferimento ai disegni annessi forniti a puro titolo di esempio non limitativo, nei quali:
la figura 1 è una vista schematica in sezione assiale che mostra un raccordo assiale del tipo tubo-a-tubo per linee medicali di infusione, incorporante una valvola di ritegno secondo 1'invenzione,
la figura 2 è una vista in pianta ed in maggiore scala secondo la freccia II della figura 1,
la figura 3 è una vista in sezione assiale secondo la linea III-III della figura 2,
la figura 4 è una vista prospettica del diaframma della valvola secondo le figure 1 a 3,
la figura 5 è una vista in pianta della figura 4,
la figura 6 è una vista in sezione trasversale secondo la linea VI-VI della figura 5,
la figura 7 mostra una prima variante della figura 4,
la figura 8 è una vista in pianta della figura 7,
la figura 9 è una vista in sezione trasversale secondo la linea IX-IX della figura 8,
la figura 10 mostra una seconda variante della figura 4,
la figura 11 è una vista in pianta della figura 10,
la figura 12 è una vista in sezione trasversale secondo la linea XII-XII della figura 11,
la figura 13 mostra una terza variante della figura 4,
la figura 14 è una vista in pianta della figura 13, e
la figura 15 è una vista in sezione trasversale secondo la linea XV-XV della figura 14.
Riferendosi inizialmente alle figure 1 a 3, con 1 è indicato nel suo insieme un raccordo assiale del tipo tubo-a-tubo per linee medicali di infusione, trasfusione e simili. Occorre subito rilevare che il raccordo potrebbe essere predisposto, in modo generalmente convenzionale, per collegamenti del tipo Luer-tubo, tubo-Luer e Luer-Luer.
Il raccordo 1 comprende, in modo generalmente per se noto, un primo connettore tubolare 2 ed un secondo connettore tubolare 3 entrambi normalmente realizzati con un idoneo materiale termoplastico stampato, ad esempio policarbonato o altri, e fra loro uniti coassialmente in modo permanente, ad esempio per saldatura ad ultrasuoni o incollaggio.
Il primo ed il secondo connettore tubolare 2, 3 definiscono rispettivamente un passaggio a monte o passaggio di ingresso 4 ed un passaggio a valle o passaggio di uscita 5 collegabili a rispettive tubazioni di una linea medicale di infusione.
Fra il passaggio a monte 4 ed il passaggio a valle 5 è disposta una valvola di ritegno indicata genericamente con 6, la quale costituisce specificamente l'oggetto della presente invenzione.
La valvola di ritegno 6 comprende essenzialmente un diaframma trasversale 7, convenientemente formato da un unico corpo realizzato per stampaggio ad iniezione di silicone liquido, illustrato in maggiore dettaglio in una prima forma di attuazione nelle figure 4-6.
Il diaframma 7 presenta una forma complessivamente circolare ed include una sezione periferica anulare 8, una sezione centrale 9 a forma di disco circolare, ed una corona intermedia di bracci 10 fra loro regolarmente intervallati che intercollegano integralmente il disco centrale 9 con l'anello periferico 8.
Secondo una prima caratteristica dell'invenzione, lo spessore dell'anello periferico 8 è identico a quello dei bracci 10, il quale è a sua volta identico a quello del disco centrale 9, salvo per il fatto che quest'ultimo è formato in corrispondenza della periferia di ciascuna delle sue facce con un rispettivo labbro circonferenziale di tenuta Ila, llb sporgente assialmente.
Nella forma di attuazione delle figure 4 a 6, i bracci 10 non sono orientati radialmente, bensì essi sono disposti obliquamente, e sono disposti in modo non simmetrico rispetto a piani diametrali del diaframma 7. Fra i bracci obliqui 10 risulta definita una corona di aperture 12 le quali presentano forma in pianta quadrangolare, nella fattispecie trapezia, con vertici arrotondati.
Ritornando ora alla figura 3, l'anello periferico 8 è disposto in appoggio su una sede anulare radiale 13 del secondo connettore tubolare 3, affacciata alla parete frontale di estremità 14 del primo elemento tubolare 2. La sede 13 è distanziata assialmente dalla parete 14 di una entità maggiore dello spessore dell'anello periferico 8.
Il disco centrale 9 del diaframma 7 è affacciato all'estremità interna del passaggio a monte 4, con il relativo labbro di tenuta Ila (oppure, indifferentemente, llb) in appoggio di tenuta a guisa di otturatore di valvola contro la zona della parete frontale 14 che circonda tale estremità interna del passaggio a monte 4 e che definisce una sede anulare di valvola 15.
Con questa disposizione la sezione anulare periferica 8 del diaframma 7 è dunque inserita liberamente, cioè senza bloccaggio assiale, fra il primo ed il secondo elemento tubolare 2, 3, e nella condizione normalmente chiusa della valvola 7, in cui come detto il labbro Ila (oppure llb) è disposto in contatto di tenuta contro la sede anulare di valvola 15, i bracci 10 sono sostanzialmente indeformati (salvo lievissimi precarichi elastici di montaggio dell'otturatore 7). Conseguentemente, nella condizione normalmente chiusa della valvola 6 il diaframma 7 presenta, come è illustrato nella figura 3, una configurazione planare.
Il funzionamento della valvola di ritegno 6 è il seguente.
Come già chiarito in precedenza, la valvola di ritegno 6 è normalmente chiusa: la pressione con la quale il labbro Ila (oppure, indifferentemente, llb) del diaframma 7 è disposto in contatto di tenuta contro la sede anulare 15 può essere calibrata, all'atto della fabbricazione, variando opportunamente la distanza assiale fra la la sede anulare di valvola 15 sulla parete frontale 14 del connettore 2 e la sede anulare 13 del connettore 3.
In tale condizione di chiusura la valvola di ritegno 7 impedisce efficacemente qualsiasi riflusso dal passaggio a valle 5 verso il passaggio a monte 4, giacché qualsiasi incremento di pressione all'interno del passaggio a valle 5 produce una ulteriore spinta assiale del labbro di tenuta Ila (oppure 11 b) contro la sede anulare di valvola 15. Allorché all'interno del passaggio a monte 4 si produce una sovrapressione di entità superiore ad un valore di soglia prestabilito, evidentemente correlato all'eventuale precarico di montaggio del diaframma 7, la valvola di ritegno 6 passa immediatamente dalla condizione di chiusura alla condizione di apertura per effetto dell'allontanamento assiale del disco 9 con il relativo labbro Ila (oppure llb) dalla sede di valvola 15. Tale allontanamento è reso possibile grazie alla flessione o allungamento elastico dei bracci 10 e permette di separare immediatamente, e senza rischi di aderenze indesiderate, il labbro Ila (oppure llb) del disco 9 dalla sede di valvola 15. Con la disposizione obliqua dei bracci 10 precedentemente descritta, questo effetto viene ulteriormente accentuato grazie al fatto che l’allungamento elastico di tali bracci 10 origina un seppur minimo momento torcente che impartisce al disco 9 una lieve rotazione allorché esso si allontana assialmente dalla sede di valvola 15. In pratica quindi si ritiene che il moto di apertura del disco 9 sia almeno lievemente elicoidale.
Il passaggio a monte 4 viene così posto in comunicazione con il passaggio a valle 5 attraverso le aperture 12 comprese fra i bracci 10.
Il ritorno in posizione di chiusura della valvola di ritegno 6, allorché si ristabilisce l'equilibrio di pressione fra il passaggio a monte 4 ed il passaggio a valle 5, oppure nel caso di sovrapressione nel passaggio a valle 5, si determina immediatamente per effetto del ritorno del disco 9 nella configurazione di appoggio tramite il relativo labbro Ila (oppure llb) contro la sede di valvola 15. In questa fase i bracci 10 si ridispongono nella condizione indeformata di partenza, contribuendo al rapido e pronto ritorno del disco 9 nella condizione di chiusura.
Lo spessore omogeneo del diaframma 7, unitamente alla caratteristica secondo cui la sua sezione periferica 8 non è bloccata assialmente, contribuisce a rendere i movimenti di apertura e chiusura del disco 9 particolarmente morbidi, senza tuttavia pregiudicarne l'immediatezza e prontezza.
Inoltre il diaframma 7 presenta una configurazione del tutto simmetrica e quindi reversibile, nel senso che all'atto del montaggio della valvola 6 esso può essere indifferentemente posizionato con il labbro Ila oppure con il labbro llb rivolto verso la sede di valvola 15.
La valvola secondo l'invenzione è convenientemente tarabile per valori di pressione di apertura a partire da 0,005 fino a 0,2 bar e oltre. Essa è inoltre vantaggiosamente utilizzabile anche per applicazioni come valvola anti-sifone, ed in tal caso essa potrà essere tarata per pressioni dell'ordine di 1-5 psi. Oltre che a raccordi assiali, la valvola di ritegno 6 secondo l'invenzione è altrettanto vantaggiosamente applicabile anche al caso di raccordi a Y.
Le figure 7-9, 10-12 e 13-15, in cui parti identiche o simili a quelle già descritte precedentemente sono indicate con gli stessi riferimenti numerici, mostrano tre varianti del diaframma 7 della valvola di ritegno 6 secondo 1'invenzione .
Nel caso delle figure 7-9 il diaframma, indicato nel suo insieme con 17, presenta i bracci 10 orientati radialmente, per cui le aperture 12 presentano in pianta una forma a trapezio isoscele, anche in questo caso con vertici arrotondati. Anche in questo caso i bracci 10 sono disposti in modo non simmetrico.
Nel caso delle figure 10 a 12 il diaframma, indicato con 27, differisce da quello secondo le figure 4 a 6 unicamente per il fatto che la sua sezione periferica anulare 8 è formata sull'una, e più convenientemente, anche sull'altra faccia con una corona di risalti assiali cilindrici 16 di forma sostanzialmente cilindrica, posizionati in corrispondenza delle estremità radialmente esterne dei bracci obliqui 10.
Infine, nel caso delle figure 13 a 15, il diaframma, indicato con 37, è identico a quello rappresentato nelle figure da 7 a 9 e differisce da questo unicamente per il fatto che, come nel caso del diaframma 27 delle figure 10 a 12, la sezione periferica 8 è formata su entrambe le facce con risalti assiali 16 posizionati in corrispondenza delle estremità radialmente esterne dei bracci radiali 10.
Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato,· senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione, così come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. - Valvola di ritegno (6) per linee medicali di infusione e simili, comprendente un primo ed un secondo elemento tubolare (2, 3) che definiscono rispettivamente un passaggio a monte (4) ed un passaggio a valle (5) fra loro coassiali e fra i quali è disposto trasversalmente un diaframma (7) di materiale elasticamente deformabile cooperante a tenuta di fluido con una sede anulare di valvola (15) di detto primo elemento tubolare (2) per mantenere normalmente chiusa detta valvola di ritegno (8), in cui una pressione di fluido predeterminata in detto passaggio a monte (4) determina una inflessione di detto diaframma e la conseguente apertura di detta valvola di ritegno (6), ed in cui detto diaframma presenta una sezione periferica anulare (8) interposta assialmente tra detti primo e secondo elemento tubolare (2, 3), una sezione centrale a disco (9) cooperante a guisa di otturatore di valvola con detta sede di valvola (15), ed aperture (12) fra detta sezione periferica (8) e detto disco centrale (9), caratterizzata dal fatto che detta sezione anulare periferica (8) presenta uno spessore uguale a quello di detto disco centrale (9), dal fatto che detta sezione anulare periferica (8) è inserita senza bloccaggio assiale tra detti primo e secondo elemento tubolare (2, 3), e dal fatto che nella condizione di chiusura della valvola (6) detto diaframma (7) presenta una configurazione planare. 2. - Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto disco centrale (9) è formato sulla sua faccia rivolta verso detta sede di valvola (15) con un labbro circonferenziale di tenuta (Ila) sporgente assialmente. 3. - Valvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto disco centrale (9) è formato anche sulla sua faccia opposta con un labbro circonferenziale di tenuta (llb) sporgente assialmente . 4. - Valvola secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto disco centrale (9) è connesso a detta sezione periferica (8) attraverso una corona di bracci (10). 5. - Valvola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti bracci (10) sono disposti in modo non simmetrico rispetto a piani diametrali del diaframma (7). 6. - Valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti bracci (10) sono orientati radialmente. 7. - Valvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti bracci (10) sono orientati obliquamente. 8. - Valvola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che dette aperture (12) sono definite fra detti bracci (10). 9. - Valvola secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che dette aperture (12) presentano forma in pianta trapezoidale. 10. - Valvola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti bracci (10) presentano spessore uguale a quello di detta sezione anulare periferica (8) del diaframma (7). 11. - Valvola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta sezione periferica anulare (8) è formata su almeno una delle sue facce con una corona di risalti assiali (16). 12. - Valvola secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detti risalti assiali (16) sono formati su entrambe le facce di detta sezione periferica anulare (8). 13. - Valvola secondo la rivendicazione 11 dipendente dalla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti risalti (16) sono disposti in corrispondenza angolare delle estremità radialmente esterne di detti bracci (10). 14. - Valvola secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto diaframma (7; 17; 27; 37) è formato mediante stampaggio ad iniezione con punto di iniezione centrale di silicone liquido. 15. - Valvola sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.
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