ШТЫРЕВОЙ КЛАПАННЫЙ МОЭР-СОЕДИНИТЕЛЬ С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ КЛАПАНОВ
ROD LUER-LOCK CONNECTOR, PIN CONNECTOR AND METHOD OF DETACHING ROD CONNECTOR FROM RECEIVING CONNECTOR

Настоящее изобретение относится к улучшенным конструкциям штыревых люэровских соединителей для медицинских целей, которые стыкуются с приемным люэровским клапаном, обеспечивая открывание канала для потока жидкости через штыревой люэровский клапан. Как только был разработан способ соединения люэровских клапанов, эти клапаны стали применяться в госпиталях для обеспечения соединений в аппаратах внутривенного переливания медицинской жидкости.
Люэровские соединители широко используют в медицинских целях, где требуется соединить вместе приемную и штыревую части люэровского соединителя на трубке, которая присоединена к аппарату внутривенного переливания. Наиболее часто при внутривенном переливании используют шприц с соплом, который вставляют в соответствующий приемник, прикрепленный к аппарату внутривенного переливания. Приемник зачастую снабжен полой трубчатой канюлей или штырем, которая направляет жидкость в линию внутривенного переливания, проходящую в вену пациента.
В обычных люэровских соединениях используют штыревой соединитель, который вставляют в приемный соединитель. Штыревой соединитель завинчивают в соответствующий приемный соединитель, соединяя обе части так, чтобы жидкость могла бы проходить между ними без выхода или протечки из соединения, поскольку эти соединения должны отсоединяться или размыкаться, всегда создается возможность выхода наружу жидкости, протекающей по этим трубкам. При использовании опасных жидкостей, таких как лекарства, применяемые в химиотерапии, возможность утечки жидкости может стать серьезной проблемой. Кроме этого, даже если жидкость и не протекает при сцепленных соединителях, то, как только их расцепляют, оставшаяся в наконечниках соединителей жидкость может все же быть опасной. Хотя количество этой жидкости меньше, чем количество жидкости, подаваемой из соединителей, оно все же может быть достаточным, чтобы причинить вред любому пациенту.
Следовательно, имеется потребность в люэровском соединении, которое надежно сохраняет внутри себя жидкость, когда люэровские соединители сцеплены друг с другом. Также имеется потребность в люэровском соединении, которое обеспечивает герметизацию штыревого соединителя в приемном соединителе так, чтобы пользователи соединителя были бы защищены от опасных лекарств, которые остаются на поверхности наконечника при расцеплении соединения.
Предметом настоящего изобретения является штыревой клапанный соединитель, который создает низкий вакуум при размыкании с гнездовым соединителем, вытягивая жидкость, находящуюся на участке раздела между штыревым и гнездовым соединителями, с этой зоны.
В соответствии с настоящим изобретением предложен штыревой люэровский соединитель, предназначенный для соединения с приемным люэровским соединителем для подачи медицинской жидкости, при этом приемный соединитель имеет переднюю контактирующую поверхность и внутренний клапан, а штыревой соединитель содержит трубчатый корпус, имеющий дальний конец и ближний конец, причем дальний конец предназначен для сцепления с приемным соединителем и содержит участок раздела и средство для создания вакуума, выполненное с возможностью создания низкого вакуума на дальнем конце трубчатого корпуса при отсоединении штыревого соединителя от приемного соединителя в течение времени, когда приемный клапан закрыт,
причем средство для создания вакуума расположено в трубчатом корпусе и содержит:
ближний клапан, расположенный на ближнем конце трубчатого корпуса и предназначенный для управления потоком жидкости через ближний конец трубчатого корпуса;
дальний клапан, расположенный на дальнем конце трубчатого корпуса и предназначенный для управления потоком жидкости через дальний конец трубчатого корпуса;
средство для создания вакуума, которое в начальный момент сохраняет закрытым ближний клапан и сохраняет открытым дальний клапан после того, как клапан приемного соединителя закрывается при отсоединении приемного соединителя от штыревого соединителя,
причем средство для создания вакуума при разъединении штыревого и приемного соединителей выполнено с возможностью всасывания жидкости, остающейся на участке раздела.
Средство для создания вакуума содержит привод, который управляет открыванием и закрыванием ближнего и дальнего клапанов, а также рабочую поверхность, которая выполнена с возможностью перемещения под действием передней контактной поверхности приемного соединителя для управления приводом, обеспечивающим открывание и закрывание ближнего и дальнего клапанов.
Предпочтительным является то, что привод расположен внутри трубчатого корпуса и выполнен с возможностью открывания и закрывания ближнего и дальнего клапанов.
Средство для создания вакуума содержит упругий элемент, предназначенный для смещения привода для закрывания ближнего и дальнего клапанов.
Упругий элемент содержит внутреннюю полость с изменяемым объемом, через которую проходит жидкость, при этом полость имеет первый объем, когда ближний и дальний клапаны закрыты, и второй объем, меньший, чем первый, когда дальний клапан открыт, в которой упругий элемент создает низкий вакуум при движении от второго объема к первому при закрывании дальнего клапана.
Предпочтительным является то, что полость имеет второй объем, когда штыревой соединитель и приемный соединитель сцеплены, а когда штыревой соединитель и приемный соединитель размыкаются, полость переходит к первому объему, при этом создается низкий вакуум.
На упругом элементе выполнено посадочное место для дальнего клапана и посадочное место для ближнего клапана, при этом привод снабжен элементом дальнего клапана, который подогнан под посадочное место дальнего клапана с возможностью закрывания дальнего клапана, и элементом ближнего клапана, который подогнан под посадочное место ближнего клапана для закрывания ближнего клапана.
Упругий элемент снабжен рабочей поверхностью, а привод расположен в упругом элементе в контакте с упругим элементом, при этом движение упругого элемента благодаря сцеплению с передней контактной поверхностью приемного соединителя инициирует соответствующее движение привода с тем, чтобы открывать и закрывать дальний и ближний клапаны.
В соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения предложен штыревой соединитель, предназначенный для соединения с приемным соединителем для подачи медицинской жидкости, при этом приемный соединитель имеет переднюю контактирующую поверхность и внутренний клапан, а штыревой соединитель содержит трубчатый корпус, имеющий дальний конец и ближний конец, причем дальний конец предназначен для сцепления с приемным соединителем и содержит участок раздела, а также дальнее посадочное место клапана, расположенное на дальнем конце корпуса и предназначенное для управления потоком жидкости через дальний конец трубчатого корпуса, ближнее посадочное место клапана, расположенное на ближнем конце корпуса и предназначенное для управления потоком жидкости через ближний конец трубчатого корпуса, внутреннюю вставку, расположенную внутри трубчатого корпуса и содержащую дальний элемент клапана, который соприкасается с дальним посадочным местом клапана, предотвращая прохождение жидкости мимо дальнего посадочного места клапана, ближний элемент клапана, который соприкасается с ближним посадочным местом клапана, предотвращая прохождение жидкости мимо ближнего посадочного места клапана, и упругий элемент, расположенный внутри трубчатого корпуса и выполненный с возможностью смещения внутренней вставки до соприкосновения с дальним посадочным местом клапана и ближним посадочным местом клапана, при этом упругий элемент имеет внутреннюю полость с изменяемым объемом, через которую протекает жидкость, а полость имеет первый объем, когда ближний и дальний клапаны закрыты, и второй объем, меньший, чем первый, когда дальний клапан открыт, причем упругий элемент расположен таким образом, что при сцеплении приемного соединителя со штыревым соединителем полость упругого элемента занимает второй объем, а при отсоединении приемного соединителя от штыревого соединителя полость переходит от второго объема к первому объему, при этом создается низкий вакуум на дальнем конце трубчатого корпуса для удаления медицинской жидкости, находящейся на участке раздела между штыревым и приемным соединителями, при их разъединении.
Упругий элемент, предпочтительно, расположен так, что во время разъединения после закрытия приемного соединителя полость занимает первый объем.
В соответствии с настоящим изобретением предложен способ отсоединения штыревого соединителя от приемного соединителя, причем штыревой соединитель содержит дальний конец, сцепленный с приемным соединителем, ближний конец, внутренние ближний и дальний клапаны, расположенные соответственно на ближнем и дальнем концах, а приемный соединитель содержит ближний конец, сцепленный со штыревым соединителем, дальний конец и внутренний клапан, причем закрывают ближний клапан в штыревом соединителе для изолирования участка раздела между штыревым соединителем и приемным соединителем от жидкости на ближнем конце штыревого соединителя, закрывают внутренний клапан приемного соединителя, создают низкий вакуум внутри штыревого соединителя для вытягивания жидкости, находящейся на участке раздела штыревого соединителя и приемного соединителя, из указанного участка и закрывают дальний клапан в штыревом соединителе.
Эти и другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его выполнения со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:
фиг.1 - вид сбоку двух элементов штыревого и приемного люэровского соединения люэровского фитинга;
фиг.2 - разрез по линии 2-2 на фиг.1, в увеличенном масштабе;
фиг.3 - вид, аналогичный фиг.2, с частично соединенными элементами;
фиг.4 - вид, аналогичный фиг.3, с полностью соединенными элементами;
фиг.5 - вид, аналогичный части фиг.2, показывающий другой встроенный упругий элемент;
фиг.6 - вид, аналогичный фиг.5, показывающий другой одноступенчатый клапан;
фиг.7 - вид, аналогичный фиг.6, показывающий клапан в открытом состоянии;
фиг.8 - вид, аналогичный фиг.5, показывающий клапан шарового типа;
фиг.9 - частичный разрез, показывающий другой клапан скользящего типа;
фиг.10 - вид, аналогичный фиг.9, показывающий клапан в открытом состоянии;
фиг.11 - вид, аналогичный фиг.9, показывающий другой клапан скользящего типа;
фиг.12 - вид, аналогичный фиг.10, показывающий другой клапан, применяемый с приемным люэровским клапаном, который не имеет канюлю или штырь;
фиг.13 - штыревой люэровский клапан, который не содержит корпус;
фиг.14 и 15 - виды, аналогичные фиг.11, показывающие штыревой люэровский соединитель, который не содержит втулку и движется из закрытого положения (фиг.14) в открытое положение (фиг.15), когда штыревой люэровский соединитель контактирует с приемным люэровским соединителем, не имеющим срединного штыря или канюли;
фиг.16 и 17 - вид, аналогичный фиг.14 и 15, показывающий штыревой люэровский соединитель, имеющий центральный герметизирующий элемент, расположенный внутри упругого элемента, в движении из закрытого положения (фиг.16) в открытое положение (фиг.17) для штыревого люэровского соединителя, контактирующего с приемным люэровским соединителем, не имеющим срединного штыря или канюли;
фиг.18 - вид, аналогичный фиг.11, показывающий штыревой люэровский соединитель, имеющий периферийный фланец, объединенный с упругим элементом, который при соприкосновении с контактирующей поверхностью приемного люэровского соединителя (не имеющего срединного штыря или канюли) движется назад, вызывая возвратное движение упругого элемента и открывание клапана;
фиг.19, 20 и 21 - общий вид и работа штыревых люэровских соединителей, имеющих упругие элементы с гладкой наружной контактирующей поверхностью приемного люэровского соединителя (не содержащего срединного штыря или канюли), создающей достаточное соединение за счет трения, благодаря чему упругий элемент движется назад, возвращаясь в исходное положение и открывая клапан;
фиг.22 и 23 - виды, аналогичные фиг.16 и 17, показывающие штыревой люэровский соединитель, имеющий центральный герметизирующий элемент, расположенный внутри упругого элемента, который имеет радиально выступающую часть, входящую в стенку упругого элемента и выступающую наружу, что дает возможность ей входить в направляющую в корпусе штыревого люэровского соединителя и проходить по этой направляющей, которая соприкасается с контактирующей поверхностью приемного люэровского соединителя, не имеющего срединного штыря или канюли, при этом такая конструкция вынуждает упругий элемент возвращаться и открывать клапан, обеспечивая протекание жидкости между этими люэровскими соединителями и сквозь них.
фиг.24, 25, 26 и 27 - виды сбоку (фиг.24 и 26) и с торца (фиг.25 и 27) другого варианта выполнения упругого элемента штыревого люэровского соединителя, который имеет незначительно вьшуклый наконечник с щелевым отверстием, при этом эта щель сжата и открыта при соприкосновении с внутренней поверхностью приемного люэровского соединителя, который обычно имеет коническое контактное углубление;
фиг.28 - разрез многоклапанного штыревого люэровского соединителя, применяемого для регулирования последовательности работы клапанов и получения низкого вакуума на конце штыревого люэровского соединителя с целью удаления излишней жидкости с наконечника при отделении его от приемного люэровского соединителя;
фиг.29 - вид сбоку в сечении штыревого люэровского соединителя по фиг.28, показывающий его расположение относительно компактного приемного клапанного соединителя до их соединения;
фиг.30 - вид, аналогичный фиг.29, за исключением того, что штыревой и приемный соединители частично сцеплены в точке, где дальний клапан штыревого соединителя открыт, тогда как ближайший клапан штыревого соединителя и клапан приемного соединителя остаются закрытыми;
фиг.31 - вид, аналогичный фиг.30, за исключением того, что штыревой и приемный соединители далее частично сцеплены в точке, где дальний клапан штыревого соединителя открыт, и клапан приемного соединителя открыт, тогда как ближайший клапан штыревого соединителя остается закрытым;
фиг.32 - вид, аналогичный фиг.31, за исключением того, что штыревой и приемный соединители полностью сцеплены и клапан приемного соединителя также открыт, обеспечивая полное протекание жидкости через оба соединителя.
На фиг.1 приведен вид сбоку двухкомпонентного штыревого и приемного люэровского соединения люэровского фитинга. Фитинг содержит штыревой люэровский соединитель 10, который предназначен для сцепления с приемным люэровским соединителем, который имеет клапан с гладким наконечником. Приемный люэровский соединитель 24 не ограничен конкретным типом, приведенным в данном описании в качестве примера. Приведенный в данном описании приемный люэровский соединитель представляет собой отсечной клапан. Этот приемный люэровский соединитель 24 содержит корпус 28 с канюлей или штырем 26. На наружной поверхности переднего края корпуса 28 выполнена резьба 30, которая дает возможность соединить приемный люэровский соединитель 24 со штыревым люэровским соединителем 10. В данном варианте выполнения настоящего изобретения штыревой люэровский соединитель 10 содержит корпус 12. На внутренней стенке корпуса 12 выполнена резьба 32, которая сцепляется с соответствующей резьбой 30 приемного люэровского соединителя. В корпусе 12 выполнена внутренняя трубчатая часть 16 уменьшенного диаметра, которая выступает вперед и имеет первую фаску 36 и вторую фаску 38 (см. фиг.2). Внутренняя трубчатая часть определяет внутреннюю камеру 13 с передним отверстием 33 (см. фиг.2). Клапан 18 смещен в выступающую часть уплотнительного отверстия 33 посредством упругого элемента или пружины 14. Пружина 14 работает между дальним краем камеры 13 и клапаном 18. (Под «дальним краем» здесь понимается задний край штыревого люэровского соединителя и под «ближайшим краем» - передний край, т.е. левый и правый края на фиг.1 и 2). Клапан 18 содержит упругий элемент 20 и передний наконечник 22. На фиг.1 приведены два люэровских соединителя 10, 24 в несоединенном состоянии. Другой тип приемных клапанов не содержит канюлю или штырь. Примеры клапанов этого типа приведены в патентах US 5676346 и US 5782816.
На фиг.2-5 показаны штыревой люэровский соединитель 10 и приемный люэровский соединитель 24 при их стыковке друг с другом. На фиг.2 показаны два люэровских соединителя 10, 24 в полностью разъединенном положении. В канюле или штыре 26 может быть выполнено отверстие 40 для впуска и выпуска жидкости между двумя люэровскими соединителями. Возможны и могут быть использованы другие системы протока жидкости (не показаны). Канюля или штырь 26 установлена в камере внутри втулки 34. Эта втулка 34 может быть выполнена из резины или другого упругого материала и служит в качестве стопора клапана. На втулке 34 выполнено отверстие 35, которое закрыто в разъединенном положении, показанном на фиг.2. На переднем конце штыревого люэровского соединителя выполнена первая фаска 36 и вторая фаска 38, расположенная сзади первой фаски 36. На фиг.3 показан штыревой люэровский соединитель 10, который начинают вставлять в приемный люэровский соединитель 24. Как только резьба 30, 32 начинает сцепляться, передний край 33 корпуса 12 отжимает втулку 34 назад до тех пор, пока в отверстии не появится конец штыря 26. Затем канюля или штырь 26 приходит в соприкосновение с наконечником клапана 18 и начинает толкать его назад, так что канюля или штырь 26 смещает переднюю часть 22 клапана. Это движение начинает разъединять уплотнительную поверхность первой фаски 36 от ее ответного уплотнения. Как только наконечник 22 начинает заталкиваться назад, вторая упругая часть 20 сжимается, сдавливая полость 19 клапана. При этом разгерметизируется первая фаска 36 и смещается жидкость, расположенная внутри полости 19. Эта смещенная жидкость временно втекает в клапан приемного люэровского соединителя 24. Т.к. давление действует, клапан сжимается и выталкивается внутрь камеры 13.
На фиг.4 приведено положение люэровского соединителя, когда приемный 24 и штыревой 10 люэровские соединители сцеплены сильнее. Канюля или штырь 26 начинает сильнее толкать наконечник 22 и сжимать первый упругий элемент 14, так что разгерметизируется вторая фаска 38. В этом положении больше жидкости перемещается за счет дальнейшего введения канюли или штыря в вакуумную секцию 21 штыревого люэровского соединителя, как показано стрелками на фиг.4. Отверстие 40 на канюле или штыре 26 дает возможность жидкости входить в приемный люэровский соединитель 24 и выходить из него. Эта смещенная жидкость занимает объем, который будет освобожден, когда действие перейдет на обратное.
При отсоединении клапана штыревого люэровского соединителя 10 от клапана приемного люэровского соединителя 24 объем жидкости, который был смещен в ходе соединения двух клапанов, возвращается в исходное положение, создавая относительный вакуум. Когда приемный люэровский соединитель 24 выходит из штыревого люэровского соединителя 10, главное уплотнение, создаваемое второй фаской 38, контактирует с его ответной частью. Это изолирует вакуумную секцию 21 от нежелательной жидкости. Т.к. канюля или штырь 26 выходит, полость 19 восстанавливается, поскольку упругая часть 20 стремится принять исходную недеформированную форму, После восстановления жидкость затягивается в полость 19. Поскольку вторая фаска 38 закрыта, эта жидкость будет затягиваться из промежутка между штыревым люэровским соединителем 10 и приемным люэровским соединителем 24. Этот эффект усиливается за счет объема, занимаемого канюлей или штырем 26, который должен быть заполнен, поскольку канюлю или штырь 26 вытягивают. Созданный относительный вакуум будет стремиться затягивать жидкость в вакуумную секцию до тех пор, пока уплотнительная поверхность первой фаски 36 снова не войдет в соприкосновение с ее посадочным местом.
На фиг.5 приведен клапан двойного действия такого же типа, как описан выше, который снабжен пружиной 14, прикрепленной к элементу 42 клапана. Корпус 12 содержит внутреннюю втулку 16 и расположенную во внутренней втулке 16 внутреннюю камеру 13. Работа устройства, согласно данному варианту выполнения настоящего изобретения, аналогична работе описанного выше устройства, за исключением того, что пружина 14 может содержать эластомерный материал или материал другого типа, который прикреплен к элементу 42 клапана.
На фиг.6 и 7 показан штыревой люэровский соединитель в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения. Это устройство представляет собой одноступенчатый клапан с общим упругим элементом. В данном варианте выполнения штыревой люэровский соединитель имеет корпус 12 с резьбой 32 на внутренней стенке корпуса, обеспечивающей сцепление с соответствующей резьбой на приемном люэровском соединителе 30. Внутренняя камера 13 уплотнена посредством клапана 42, который выполнен в виде единого целого с упругим элементом и наконечником. Следовательно, этот новый элемент 42 клапана такой же, как в вышеописанном варианте, за исключением того, что все его части выполнены в виде единого целого, а не включая только отдельный упругий элемент.В этом варианте показан одноступенчатый люэровский клапан, в котором как только приемный люэровский соединитель сцепляется с элементом 42 клапана, элемент 42 клапана перемещается как единое целое, а не в виде перемещения различных его частей, как это описано выше. На фиг.7 показан люэровский соединитель, аналогичный фиг.6, который вставлен в приемный люэровский соединитель 24 и допускает движение потока жидкости. Как только оба люэровских соединителя 10, 24 соединены, канюля или штырь 26 приемного люэровского соединителя 24 сжимает элемент 42 клапана и допускает движение потока жидкости через отверстие 40 в канюле или штыре 26, а также через отверстие 44 на заднем конце элемента 42 клапана.
На фиг.8 представлен еще один вариант выполнения настоящего изобретения. В этом варианте выполнения корпус 12 штыревого элемента такой же, как в предыдущем варианте. Дополнительно во внутренней втулке 16 установлен упругий элемент или пружина 14. Однако в данном варианте выполнения на конце упругого элемента показан клапан в виде шарика 46. Этот шарик может быть изготовлен из различных материалов, таких как, например, эластомерные материалы. Помимо этого, передний край отверстия камеры 13 представляет собой в данном варианте частично сферическое посадочное место 47, приспособленное для шарового клапана 46. Для специалиста в данной области техники очевидно, что клапан на конце упругого элемента или пружины 14 может иметь различную форму. Однако форма наконечника штыревого люэровского соединителя 10 должна соответствовать форме наконечника приемного люэровского соединителя 24.
На фиг.9 и 10 показан усовершенствованный соединитель в соответствии с еще одним вариантом выполнения настоящего изобретения, в котором усовершенствованный штыревой люэровский соединитель съемным образом соединен с приемным люэровским соединителем 24 в соответствии с предыдущими предпочтительными вариантами. Усовершенствованный штыревой люэровский соединитель содержит корпус с цилиндрической внешней стенкой 52 и внутренний трубчатый держатель 54, который входит в цилиндрический корпус с заднего конца 53 и проходит по части длины корпуса. На наружной стенке 52 выполнена внутренняя резьба 32 для сцепления с резьбой 30 приемного люэровского соединителя и эта стенка имеет больший диаметр, чем внутренний держатель 54, который проходит из заднего конца 53 корпуса и выступает из переднего края корпуса. Упругий элемент или камера 56 закреплена между трубчатым элементом 55 и держателем 54 на его заднем конце и выступает вперед внутри трубчатого элемента 55 к его отверстию 57 на переднем крае. Камера 56 имеет отверстие 58 на переднем крае, которое плотно закрыто суженной вовнутрь частью трубчатого элемента 55 в вытянутом, разомкнутом положении, показанной на фиг.9. Часть отверстия 58 переднего края камеры 56 действует как клапан, герметизируя отверстие 57 штыревого люэровского соединителя в положении, показанном на фиг.9.
Трубчатый элемент 55 штыревого люэровского соединителя имеет меньший диаметр, чем внутренняя цилиндрическая стенка 52 корпуса, с тем, чтобы обеспечить кольцевой зазор между элементом 55 и внутренней стенкой 52. Втулка скольжения 60 установлена с возможностью скольжения на трубчатом элементе 55 в кольцевом зазоре. На втулке 60 имеются диаметрально противоположные отверстия 62, а на трубчатом элементе 55 - противоположные вытянутые, аксиально расположенные щели 64. Противоположно направленные элементы 65 (например, лепестки, лопасти или штыри) на внутренней поверхности части 56 камеры или втулки проходят радиально наружу через щели 64 в отверстия 62. Следовательно, когда втулка находится в полностью вытянутом положении фиг.9, она выталкивает втулку скольжения вперед в положение, показанное на данном чертеже. Волнистая часть 66 камеры 56 действует как пружина, смещающая передний конец камеры 56 и втулки скольжения 60 в вытянутое положение.
На фиг.10 представлен приемный люэровский соединитель 24, соединенный со штыревым люэровским соединителем 50. Т.к. передний конец корпуса приемного люэровского соединителя навинчивается в цилиндрическую стенку корпуса штыревого люэровского соединителя, то он сцепляется с передним концом 67 втулки скольжения 60, заставляя втулку и, следовательно, камеру 56 отойти назад и вывести передний край камеры из герметичного соединения с отверстием на переднем конце трубчатого элемента 55. Это позволит отверстию 58 на переднем конце упругим образом открыться, как показано на чертеже. В это время передний конец трубчатого элемента 55 будет вытеснять втулку 34 в приемном люэровском соединителе назад так, что она проходит через конец канюли 26, которая затем входит в открытый передний край трубчатого элемента. Это даст возможность жидкости протекать сквозь оба люэровских соединителя через внутренний трубчатый держатель, открытый конец 58 камеры 56, отверстие 40 в канюле 26. Когда люэровские соединители разъединены, сжатый волнистый элемент 66 камеры 56 заставляет передний край двигаться назад в герметичное положение с передним краем трубчатого элемента, предотвращаю любую утечку жидкости.
На фиг.11 приведен вид, аналогичный фиг.9, показывающий другой вариант выполнения скользящего клапана, за исключением того, что упругая втулка или камера 56 не содержит волнистого элемента, а вместо него имеется отдельная пружина 68. Пружина 68 может быть любого типа, выполненная, например, из металла или эластомерного материала. Функция клапана штыревого люэровского соединителя та же самая, однако пружина 68 заменяет прежний волнистый элемент.
На фиг.12 приведен вид, аналогичный фиг.10, показывающий другой клапан, используемый с клапаном приемного люэровского соединителя, не имеющего канюли или штыря. Наружная поверхность переднего края корпуса 28 сцепляется и прижимает передний край 67 втулки скольжения 60 клапана штыревого люэровского соединителя. Т.к. передний край корпуса 28 клапана приемного люэровского соединителя продолжает смещаться, втулка скольжения 60, камера 56 продолжают движение назад и перемещают передний край камеры из уплотнения с отверстием переднего края трубчатого элемента 55. Это заставляет отверстие 58 переднего края пружинным образом открыться. Это обеспечивает протекание жидкости сквозь оба люэровских соединителя, через внутренний трубчатый держатель, отверстие 58 на конце камеры 56. Как только люэровские соединители разъединяют, вышеупомянутое уплотнение создается вновь.
На фиг.13 приведен клапан приемного люэровского соединителя, который не содержит корпуса. Этот вид аналогичен фиг.2, за исключением того, что клапан штыревого люэровского соединителя не помещен в корпус и вместо этого может быть самоподдерживающимся. Однако функция клапана штыревого люэровского соединителя та же самая, что на фиг.2, только зацепление с корпусом приемного люэровского соединителя не возникает в корпусе штыревого люэровского соединителя.
На фиг.14 и 15 показан вариант выполнения штыревого люэровского соединителя 100, который не содержит втулки скольжения 60. В корпусе 102 люэровского соединителя выполнена выступающая трубка 118, на которой расположена упругая втулка или элемент 106. Основание 114 упругого элемента 106 примыкает к внутренней крайней стенке 112 корпуса 102 и прикреплено на этом месте с помощью внутренней стороны трубчатого выступающего элемента 104, На упругом элементе 106 выполнено одно или несколько боковых выступающих ребер 108, которые располагаются в соответствующих щелях 110 на трубчатой части элемента 104. Когда штыревой люэровский соединитель закрыт (фиг.14), отверстие на наконечнике 116 упругого элемента 106 перекрыто, закрывая наглухо край 120 отверстия штыревого люэровского соединителя 100. Когда штыревой люэровский соединитель сцеплен с приемным люэровским соединителем 128, на котором имеется контактная поверхность 126, но отсутствует центральный штырь или канюля (фиг.15), поверхность 126 сцепляется с ребрами 128 и движение штыревого люэровского соединителя в приемный люэровский соединитель заставляет ребра двигаться назад в корпус 102, как показано стрелкой 107, при этом ребра 108 движутся внутри щелей 110, как обозначено позицией 108', с тем, чтобы сжать нижние части упругого элемента, обозначенные позицией 106'. При этом открывается наконечник, обозначенный позицией 116', с тем, чтобы пропустить поток жидкости сквозь отверстие 120 в каналы 124 и 122 трубки 118 и корпус 102 соответственно. Периферийные выступы 132 работает как O-образное уплотнение, и когда штыревой и приемный люэровские соединители сцеплены, выступающий передний край 130 упругого элемента 106 сцепляется с внутренней наклонной поверхностью 134 элемента 104, обеспечивая уплотнение или «стопор» и удерживая область O-образного кольцевого уплотнения свободным от жидкости и сухим.
Для простоты на ряде фигур приемный люэровский соединитель 128 не показан, а показано только движение элементов штыревого люэровского соединителя 100. Такое движение является результатом сцепления штыревого и приемного люэровских соединителей способом, приведенным на других фигурах, таких как фиг.2, 3, 12 и 15 (но не ограничено ими). Аналогично, также для простоты на всех фигурах не показана резьба и другие крепежные элементы, удерживающие штыревой и приемный люэровские соединители в их сцепленном состоянии при протекании через них потока жидкости, но ясно, что такие элементы присутствуют, как показано на фиг.2, 3, 4, 10 и 12 (но не ограничено ими).
На фиг.16 и 17 показан вариант выполнения, аналогичный фиг.14 и 15, но в котором имеется внутренняя вставка 138 в трубке 118 с каналами 148, распложенными за вставкой 138. Указанные каналы могут быть выполнены в стенке трубки 118 или могут быть сформированы за счет установки вставки 138 на отдаленных держателях (не показаны), присоединенных к трубке 118 или любым другим подходящим способом. Наружная поверхность 142 вставки 138 контактирует с радиальной площадкой 144 на внутренней поверхности упругого элемента 106, обозначенной позицией 140, когда приемный люэровский соединитель закрыт (фиг.16). Когда штыревой люэровский соединитель входит в приемный люэровский соединитель, контактная поверхность 126 соприкасается с ребрами 108 и толкает их назад, как обозначено позицией 108' на фиг.17, сжимая при этом упругий элемент, как обозначено позицией 106', и выводя площадку 144 из соприкосновения с поверхностью 142 фиксированной вставки 138. При сжатии упругого элемента также открывается наконечник 116 упругого элемента, как обозначено позицией 116'. Жидкость течет сквозь отверстие 120 в трубку 124 и вокруг вставки 138 сквозь каналы 148, как показано стрелками 146. Осевое положение и ширина площадки 144 могут изменяться для того, чтобы установить, когда наступит или пропадет контакт с краем 142 вставки, определяя тем самым положение, в котором люэровский соединитель откроется или закроется, а также для того, чтобы создать вакуум, предотвращая минимальное обратное движение жидкости.
На фиг.18-21 приведен вариант «мягкого» штыревого люэровского соединителя 100, в котором сцепление его с приемным люэровским соединителем 128 происходит по контактной поверхности 126 приемного люэровского соединителя, расположенной на внутренней поверхности люэровского соединителя, которая непосредственно соприкасается с наружной поверхностью 152 упругого элемента 106, как показано на фиг.21. На фиг.18 приведены два выборочных элемента: плечо 150 и выступы 109, которые могут быть ребрами, такими как 108, периферийным фланцем, выступом, который может сцепляться с контактной поверхностью приемного люэровского соединителя. Плечо 150 может быть выполнено в виде непрерывного радиального плеча внутри части 102' корпуса 102 или может состоять из раздельных выступов, расположенных радиально внутри части 102'. (Часть 102' показана на фиг.18 и 19 как элемент, отделенный, но прикрепленный к свободной части корпуса 102, он также может быть выполнен заодно со свободной частью корпуса 102). Плечо 150 служит как ограничитель при соединении контактной поверхности 126 приемного люэровского соединителя 128 и останавливает относительное перемещение двух люэровских соединителей, ограничивая таким образом глубину, до которой могут быть сцеплены штыревой и приемный люэровские соединители. Выступы 109 могут способствовать сжатию упругого элемента 106 за счет дополнительного сцепления контактной поверхности 126 с поверхностью 152 элемента 106. Площадь 116 наконечника элемента 106 может быть больше, чем показана на фиг.18 и 19, с тем, чтобы получить некоторое расширение в соединительную область приемного люэровского соединителя и за счет этого создать дополнительный уплотняющий эффект.
На фиг.20 и 21 показан пластичный штыревой люэровский соединитель 100, имеющий такой вытянутый корпус 102, что сцепление поверхности 152 элемента 106 в контакте с поверхностью 126 обеспечивает полное сцепление штыревого и приемного люэровских соединителей. Такое сцепление и сжатие элемента 106 на жесткой трубке 118 позволяет открыть наконечник 116 и пропустить поток через конец 120.
Дополнительные предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения приведены на фиг.22-27. В варианте, приведенном на фиг.22 и 23, показана внутренняя вставка 154, которая функционирует аналогично элементу 42 клапана. Вставка 154 имеет цельные ребра или радиальный фланец 158, который вставлен в радиальное углубление 156 в упругом элементе 106. Сцепление с приемным люэровским соединителем вызывает контактную поверхность приемного люэровского соединителя толкать упругий элемент 106, его углубление 156 и ребра или фланец 158 назад, что показано позициями 106', 156' и 158' соответственно, вытягивая при этом головку 160 вставки 154 в положение, обозначенное 160' и открывая конец отверстия 120 для втекания потока в трубку 124.
На фиг.24-27 показан профилированный упругий элемент 106а, который имеет щель 162 на его наконечнике 116”. При наличии контакта с приемным люэровским соединителем 128 сцепление за счет трения внешней поверхности 152 упругого элемента 106а с контактной поверхностью 126 приемного люэровского соединителя вызывает деформирование упругого элемента 106а, как показано на чертежах, результатом чего является открывание щели 162, как показано позицией 162', с тем, чтобы допустить движение жидкости в трубку 124.
На фиг.28-32 показан штыревой люэровский соединитель 200 в соответствии с настоящим изобретением и приемный люэровский соединитель 202 в различных положениях сцепления с тем, чтобы продемонстрировать регулирование последовательности работы клапанов в соответствии с характерными особенностями настоящего изобретения.
На фиг.28 показан штыревой люэровский соединитель 200 в разрезе, содержащий упругий элемент 210 с внутренней полостью 212. Упругий элемент не сжат, и внутренняя полость имеет первый внутренний объем. Упругий элемент установлен в корпусе 214 и в трубчатом защитном элементе 216. Основание 218 упругого элемента опирается на внутреннюю стенку 220 корпуса и удерживается на месте с помощью ближайшего конца 222 трубчатого выступающего элемента. Внутри упругого элемента установлена внутренняя вставка 224. Вставка содержит дальний клапанный элемент 226, который сопряжен с посадочным местом 228, образованным дальним краем 230 упругого элемента. Внутренняя вставка содержит ближний клапанный элемент 232, который сопряжен с ближним посадочным местом 234, образованным упругим элементом, и в данном варианте выполнения настоящего изобретения представляет собой клапан тарельчатого типа 208. Внутренняя вставка содержит цельные ребра или радиальные фланцы 236, которые вставлены в радиальные углубления 238, выполненные в упругом элементе. Упругий элемент создает смещающее усилие в дальнем направлении и стремится вернуться вместе с внутренней вставкой в положение, показанное на фиг.28, пока противоположные усилия в ближнем направлении не вызовут частичное деформирование или сжатие упругого элемента, как это рассматривается ниже.
На фиг.29 показаны два только что разъединенных люэровских соединителя 200 и 202. В этом положении клапан 204 в приемном люэровском соединителе 202 закрыт, а первый дальний клапан 206 и второй ближний клапан 208 штыревого люэровского соединителя 200 закрыты. Поток жидкости через любой соединитель перекрыт, поскольку соответствующие клапаны закрыты.
Штыревой соединитель 200 содержит упругий элемент 210, имеющий внутреннюю полость 212. На фиг.28 упругий элемент не деформирован и внутренняя полость имеет первый внутренний объем. Упругий элемент установлен внутри корпуса 214 и внутри трубчатого элемента 216. Основание 218 упругого элемента опирается на внутреннюю стенку 220 корпуса и удерживается на месте с помощью ближнего края 222 трубчатого выступающего элемента. Внутренняя вставка 224 установлена внутри упругого элемента. Вставка содержит дальний клапанный элемент 226, который сопряжен с посадочным местом 228, образованным дальним краем 230 упругого элемента. Внутренняя вставка содержит ближний клапанный элемент 232, который сопряжен с ближним посадочным местом 234, образованным упругим элементом, и в данном варианте выполнения настоящего изобретения представляет собой клапан тарельчатого типа 208. Внутренняя вставка содержит цельные ребра или радиальные фланцы 236, которые вставлены в радиальные углубления 238, выполненные в упругом элементе. Упругий элемент создает смещающее усилие в дальнем направлении и стремится вернуться вместе с внутренней вставкой в положение, показанное на фиг.28, пока противоположные усилия в ближнем направлении не вызовут частичное деформирование или сжатие упругого элемента, как это рассматривается ниже.
Как показано на фиг.28 и 29, при сцеплении штыревого соединителя 200 с приемным соединителем 202 контактная поверхность 240 приемного соединителя давит на рабочую поверхность 244 упругого элемента в ближнем направлении, что заставляет контактную поверхность 244 упругого элемента, углубления 238, ребра 236 и внутреннюю вставку 234 также перемещаться в ближнем направлении. При достаточном перемещении в ближнем направлении вставка будет выходить из дальнего посадочного места 228, открывая дальний клапан 206, и будет выходить из ближнего посадочного места 234, открывая ближний клапан 208, как более подробно описано ниже. Трубчатый выступающий элемент 216 содержит щели 242, через которые рабочая поверхность 244 упругого элемента выступает так, что может соприкасаться с контактной поверхностью 240 приемного соединителя. Трубчатый выступающий элемент 216 в данном варианте выполнения настоящего изобретения выполнен в виде стандартного люэровского соединителя, хотя возможны и другие формы. Корпус 214 может иметь внутреннюю резьбу 246, с которой сцепляется резьба 248 приемного соединителя для более прочного соединения двух частей вместе.
Приемный соединитель 202 содержит внутренний поршень 250, на ближнем конце 252 которого выполнено отверстие, которое образует приемный клапан 204. Т.к. поршень перемещается в корпусе 254 приемного соединителя на определенное расстояние, он будет открывать приемный клапан и пропускать поток жидкости через приемный соединитель.
На фиг.30 приведены штыревой 200 и приемный 202 соединители, частично соединенные вместе. В этом положении передняя контактная поверхность 240 приемного люэровского соединителя переместила рабочую поверхность 244 штыревого люэровского соединителя в ближнем направлении на расстояние, достаточное для открывания первого дальнего клапана 206, тогда как второй ближний клапан 208 штыревого соединителя остается закрытым. В этом положении полость 212 упругого элемента слегка деформирована и имеет внутренний объем, который меньше, чем первый объем полости, показанный на фиг.28. Ближний край 256 трубчатого выступающего элемента или части 216 штыревого люэровского соединителя перемещает поршень 250 приемного люэровского соединителя 202 на некоторое расстояние в ближнем направлении. Несмотря на смещение поршня, клапан 204 приемного люэровского соединителя все еще закрыт.
Итак, на фиг.30, где два соединителя 200 и 202 сцеплены друг с другом, ближний клапан 206 штыревого соединителя открывается вначале, тогда как ближний клапан 208 штыревого соединителя и клапан 204 приемного соединителя остаются закрытыми. Это происходит благодаря относительным величинам перемещения и размерам различных частей устройства. Посадочное место 234 в упругом элементе 210 штыревого люэровского соединителя сделано достаточно удлиненным, так что находящийся в этом месте клапан 208 не открывается до тех пор, пока вставка 224 не пройдет расстояние, большее, чем требуется для открывания дальнего клапана 206. Расстояние перемещения ближнего клапана, необходимое для его открывания, больше, чем расстояние перемещения дальнего клапана, необходимое для его открывания. Аналогично, расстояние перемещения вставки, необходимое для открывания дальнего клапана приемного соединителя, выбирают меньшим, чем расстояние перемещения поршня 250 приемного соединителя, которое необходимо для открывания клапана приемного соединителя.
На фиг.31 приведены штыревой 200 и приемный люэровские соединители, глубже соединенные вместе, чем на фиг.30. В этом положении дальний край 256 штыревого люэровского соединителя переместил поршень 250 приемного соединителя на более удаленное расстояние, так что клапан 204 приемного соединителя теперь открыт и жидкость теперь может протекать через приемный люэровский соединитель. Контактная поверхность 240 приемного соединителя далее задвинула рабочую поверхность 244 упругого элемента 210 в ближнем направлении, еще более открывая дальний клапан 206; однако, ближний клапан 208 все еще закрыт. Итак, теперь открыты два из трех клапанов, расположенных между штыревым и приемным соединителями. Теперь поток жидкости может проходить через приемный соединитель, но через штыревой соединитель поток жидкости не проходит из-за сохраняющегося закрытым ближнего или верхнего по потоку клапана 208. Очевидно, что расстояние перемещения ближнего клапана, необходимое для его открывания, больше, чем расстояние перемещения дальнего клапана 206 штыревого соединителя 200 и расстояние перемещения клапана 204 приемного соединителя, необходимое для его открывания. Следовательно, в данном варианте выполнения настоящего изобретения расстояние перемещения внутренней вставки 224, необходимое для открывания клапана штыревого соединителя, выбирают меньшим, чем расстояние перемещения поршня 250 приемного соединителя, которое необходимо для открывания клапана 204 приемного соединителя, но все же расстояние, необходимое для открывания ближнего клапана 208, больше, чем расстояние, необходимое для открывания клапана приемного соединителя.
На фиг.32 приведено полное рабочее сцепление штыревого 200 и приемного 202 люэровских соединителей, при этом все три показанных клапана открыты, и поток жидкости может протекать между двумя соединителями и через них. В этом положении контактная поверхность 240 приемного соединителя переместила рабочую поверхность 244 штыревого соединителя достаточно далеко в дальнем направлении с тем, чтобы открыть ближний клапан 208. Деформируемая полость 212 упругого элемента 210 полностью сжата и имеет теперь даже меньший внутренний объем, чем объем, показанный на предшествующих фиг.28-31. Итак, в рабочем положении штыревого соединителя, имеющего два клапана, дальний или расположенный ниже по потоку клапан и ближний или расположенный выше по потоку клапан в соответствии с настоящим изобретением, с приемным соединителем, имеющим внутренний клапан, первым открывается дальний клапан штыревого соединителя. Вторым открывается клапан приемного соединителя и, наконец, последним открывается ближний клапан штыревого соединителя. Жидкость теперь может перетекать из верхней линии 260 через штыревой соединитель 200, через приемный соединитель 202 сквозь нижнюю по потоку линию 262. В данном случае верхняя и нижняя линии показаны как медицинские трубки, хотя могут быть использованы и другие трубки. Кроме этого, верхнее по потоку соединительное устройство 258 штыревого соединителя 200 показано как приемный люэровский соединитель, но могут быть использованы соединители иного типа. Аналогично, нижнее по потоку соединительное устройство 264 штыревого соединителя 202 показано как приемный люэровский соединитель, но могут быть использованы соединители иного типа.
Размыкание или разъединение штыревого соединителя 200 и приемного соединителя 202 друг от друга приведет к закрыванию клапанов в последовательности, противоположной последовательности их открывания, рассмотренной выше. Как уже подробно рассматривалось, на фиг.32 показаны соединители в полностью рабочем, сцепленном состоянии, и жидкость может протекать через оба клапана. Первая стадия закрывания клапана при размыкании показана на фиг.31. Как только начинается разъединение штыревого и приемного люэровских соединителей, движение контактной поверхности 240 приемного люэровского соединителя в дальнем направлении заставляет также двигаться в ближнем направлении рабочую поверхность 244 упругого элемента 210 штыревого люэровского соединителя под действием смещающего усилия, которое обеспечивает упругий элемент. Как показано на фиг.31, ближний клапан 208 штыревого соединителя закрыт, хотя дальний клапан 206 штыревого соединителя и клапан 204 приемного соединителя остаются открытыми. Итак, в положении, показанном на фиг.31, штыревой соединитель теперь закрыт для любого потока жидкости, существующего в верхней по потоку линии, так что он может быть присоединен к ближайшему приемному соединителю 258. На фиг.31 верхняя по потоку линия 260 показана в увеличенном виде. В этом положении внутренние элементы штыревого соединителя и соответствующие элементы приемного соединителя изолированы от любой жидкости, текущей выше по потоку.
На фиг.30 показана вторая стадия закрытия клапана при разъединении штыревого соединителя 200 и приемного соединителя 202. Поскольку разъединение штыревого и приемного люэровских соединителей все еще продолжается, дальний конец штыревого люэровского соединителя 256 совершает возвратное движение в ближнем направлении, которое заставляет поршень 250 приемного люэровского соединителя также упруго перемещаться в ближнем направлении, закрывая при этом клапан 204 приемного соединителя. Теперь предотвращается движение жидкости через приемный соединитель. В этом положении штыревой и приемный соединители изолированы от любого движения жидкости в верхней по потоку линии 260 и в нижней по потоку линии 262.
При переходе штыревого соединителя 200 из положения фиг.30 в положение фиг.29, в ходе которого упругий элемент 210 движется в удаленном направлении с тем, чтобы закрыть дальний клапан 206, в штыревом соединителе создается низкий вакуум. Этот вакуум возникает благодаря тому, что полость 212 упругого элемента 210 увеличивается во внутреннем объеме, т.к. упругий элемент переходит из положения фиг.30 в положение фиг.29. Как только объем упругого элемента начинает возрастать, создается низкий вакуум, который может быть использован для вытягивания жидкости в штыревой соединитель. За счет должной последовательности работы клапанов соединителя, связанных друг с другом, и с клапаном приемного соединителя, усилие этого низкого вакуума направлено на участок раздела между штыревым соединителем и приемным соединителем 202 для вытягивания жидкости, оставшейся участке раздела, в штыревой соединитель.
Поскольку клапаны работают в такой последовательности, что в этот момент остается открытым только дальний клапан 206 штыревого соединителя, то до того момента, когда дальний клапан 206 закроется, низкий вакуум будет вытягивать в штыревой соединитель любую жидкость, остающуюся в промежутке между обоими соединителями 200 и 202 и на дальнем наконечнике или крае 230 упругого элемента 210. Поскольку соединители далее разъединяются, полость 212 упругого элемента далее расширяется, затягивая больше жидкости из промежутка между двух соединителей до тех пор, пока дальний клапан 206 не закроется, как показано на фиг.29. Итак, в положении на фиг.29 верхняя по потоку линия 260, имеющая на ее дальнем конце штыревой соединитель, и нижняя по потоку линия 262, имеющая на ее ближнем конце приемный соединитель 202, заглушены посредством соответствующих соединителей, каждый из которых имеет, по меньшей мере, один внутренний клапан, обеспечивающий перекрытие линии. При перекрытии верхней по потоку линии 260 штыревой соединитель 200 будет герметизировать дальний конец линии и даже вытягивать излишек жидкости из дальнего конца соединителя при размыкании или отсоединении от приемного соединителя 202. Это очень полезная особенность в случае, когда по верхней линии подаются едкие жидкости и некоторое количество этих жидкостей может достигнуть поверхностей участка раздела между штыревым и приемным соединителями. Если такие соединители полностью разделены и эта едкая жидкость оставлена на их поверхностях, то эта едкая жидкость может быть передана вместе с соединителями в клинику. Такие жидкости при попадании на поверхность кожи могут нанести вред персоналу и пациентам, следовательно, их удаление из верхней по потоку линии посредством вакуума является особенно полезной особенностью настоящего изобретения.
Хотя на концах соединителей фиг.28-32 показаны трубки 260 и 262, это сделано только в качестве примера, и не означает ограничение объема изобретения. Вместо показанных трубок могут быть использованы различные проводники, контейнеры или другие элементы. Например, штыревой соединитель 200 может иметь форму конца сопла шприца вместо того, чтобы быть присоединенным к трубке. Приемный соединитель 202 может иметь форму части адаптера ампулы или устройства доступа к ампуле, за счет чего жидкость из шприца, присоединенного к штыревому соединителю, например, может быть подана в ампулу с медицинским веществом, перемешана и затем вытянута назад в шприц. Возможны и другие применения.
Описанные выше различные варианты выполнения штыревого люэровского соединителя обеспечивают автоматическую герметизацию краевого отверстия штыревого люэровского соединителя при соединении штыревого и приемного люэровских соединителей, уменьшая риск контакта оператора с потенциально опасной жидкостью, протекающей через соединитель.
Хотя некоторые варианты выполнения настоящего изобретения описаны в качестве примера, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть сделаны различные усовершенствования описанных вариантов, не выходящие за объем настоящего изобретения, который определяется прилагаемой формулой.