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Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Flüssigkeitsdurchlaßventil und ein medizinisches Instrument, das einen
derartigen Flüssigkeitsdurchlaß enthält.
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Es werden Flüssigkeitstransfusionssätze verwendet, um
gewünschte Flüssigkeiten aus Behältern in die Venen eines
Patienten zu überführen. Der Flüssigkeitstransfusionssatz
weist ein Flüssigkeitsdurchlaßventil auf, das verschlossen
ist, um den Eintritt von Luft in die Flüssigkeit zu
vermeiden, wenn die Flüssigkeit in ein rohrförmiges
Tropfinfusionselement eingeführt wird.
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In FIG. 1 der begleitenden Zeichnungen ist ein herkömmliches
Flüssigkeitsdurchlaßventil gezeigt. Das allgemein bei 2
gekennzeichnete Flüssigkeitsdurchlaßventil ist mit einem
rohrförmigen Körper 6 kombiniert, der eine Kammer 4 mit
konstanter Rate in einem Flüssigkeitstransfusionssatz begrenzt. Der
rohrförmige Körper 6 weist einen Boden 8 auf, in dem eine
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10 in der axialen Richtung
abgegrenzt ist. Die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10 weist ein
offenes Ende auf, das mit der Kammer 4 in Verbindung steht
und durch eine kreisförmige Rippe 12 umgeben ist. Auf der
Rippe 12 ist ein Ventilelement 14 trennbar angeordnet. Das
Ventilelement 14 ist von einem Gehäuse 16 umschlossen, das
mit dem Boden 8 verschmolzen ist, wobei das Gehäuse 16 einen
rechteckförmigen vertikalen Querschnitt aufweist. Das
Gehäuse 16 weist eine große Öffnung oder ein Fenster 18 auf,
das in einer Seitenwand 16a abgetrennt ist, die sich
senkrecht
zum Boden 8 erstreckt. Der rohrförmige Körper 6 weist
auf seiner oberen Abdeckung einen Entlüftungsdurchlaß 20,
einen Flüssigkeitseinlaßdurchlaß 22 und eine
Mischungsöffnung 24 auf.
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Wenn die Kammer 4 mit konstanter Rate eine Flüssigkeit
enthält, schwimmt das Ventilelement 14 unter seinem eigenen
Auftrieb von der Rippe 12 fort, wobei es die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10 öffnet, um die Flüssigkeit aus der Kammer
4 abzuführen. Wenn die Flüssigkeit abgeführt wird, bis ihr
Pegel den Boden 8 erreicht, gelangt das Ventilelement 14 zum
Sitz auf der Rippe 12, wobei es die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10 verschließt, so daß keine nachfolgende Strömung von
Luft durch die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10 gestattet ist.
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Wenn sich das Ventilelement 14 der
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10 nähert, wenn der Flüssigkeitspegel gesenkt wird,
besteht die Tendenz, daß die Kante des Ventilelements 14 von
der Seitenwand 16a des Gehäuses 16 erfaßt wird. Wenn das
Ventilelement 14 erfaßt wird, verschließt es die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10 nicht, selbst nachdem die
Flüssigkeit bis zu dem Pegel des Bodens 8 abgeführt worden ist, und
Luft strömt durch das Fenster 18 in die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 10. Das in dem Flüssigkeitstransfusionssatz
enthaltene Flüssigkeitsdurchlaßventil 2 ist daher nachteilig
dahingehend, daß es gestattet, daß Luft und die Flüssigkeit
zusammen zugeführt werden.
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Ein weiterer Flüssigkeitstransfusionsatz ist aus der GB-A-1
383 975 bekannt.
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Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Flüssigkeitsdurchlaßventil, das ein Gehäuse und ein in dem
Gehäuse untergebrachtes Ventilelement aufweist, wobei das
Gehäuse so aufgebaut ist, daß es das Ventilelement erfaßt,
so daß das Ventilelement eine Flüssigkeitsdurchlaßöffnung
zuverlässig öffnen und verschließen kann, und ein
medizinisches Instrument zu schaffen, das ein solches
Flüssigkeitsdurchlaßventil enthält.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Flüssigkeitsdurchlaßventil, das im Aufbau einfach ist und
kostengünstig in Mengen gefertigt werden kann, und ein
medizinisches Instrument zu schaffen, das ein solches
Flüssigkeitsdurchlaßventil enthält.
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Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es,
ein Flüssigkeitsdurchlaßventil, das ein Gehäuse und ein in
dem Gehäuse untergebrachtes Ventil aufweist, wobei das
Gehäuse eine sich zu einer Flüssigkeitsdurchlaßöffnung
erstreckende Innenfläche aufweist, um hierdurch zu verhindern,
daß das Ventilelement von der Innenfläche erfaßt wird, und
ein medizinisches Instrument zu schaffen, das ein solches
Flüssigkeitsdurchlaßventil enthält.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein
Flüssigkeitsdurchlaßventil zum selektiven Öffnen und Verschließen einer
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung geschaffen worden, die in einem
Boden einer Kammer zum Enthalten einer Flüssigkeit
abgegrenzt ist, wobei das Flüssigkeitsdurchlaßventil ein
Ventilelement, das zu der Flüssigkeitsdurchlaßöffnung und von
dieser fort bewegbar ist, um die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung zu
öffnen und zu verschließen, und ein Ventilelementgehäuse
umfaßt, in dem das Ventilelement untergebracht ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilelementgehäuse eine Anzahl von
Schenkeln aufweist, die voneinander in einer Richtung zum
Boden der Kammer fortschreitend auseinander gespreizt sind,
so daß, wenn eine Flüssigkeit in der Kammer vorhanden ist,
das Ventilelement durch Auftrieb nach oben von der
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung fort angehoben wird, und wenn in der
Kammer keine Flüssigkeit vorhanden ist, das Ventilelement im
wesentlichen auf der Flüssigkeitsdurchlaßöffnung bleibt, um
die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung zu verschließen, wobei das
Ventilelement senkrecht zur Flüssigkeitsdurchlaßöffnung
bewegbar ist. Die vorliegende Erfindung liefert auch ein
Flüssigkeitsdurchlaßventil, das weiter ein Kopfelement umfaßt,
wobei die Schenkel zum Boden der Kammer hingerichtet und in
der Richtung nach außen voneinander fort gebogene Enden und
entgegengesetzte Enden aufweisen, die zueinander hin
konvergieren und durch das Kopfelement verbunden sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
sind die Schenkel im wesentlichen linear in der Richtung
gespreizt.
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Die vorliegende Erfindung liefert noch weiter ein
Flüssigkeitsdurchlaßventil, das weiter ein Kopfelement umfaßt,
wobei die Schenkel zum Boden der Kammer und in der Richtung
zueinander nach innen gebogene Enden und entgegengesetzte
Enden aufweisen, die zueinander hin konvergieren und durch
das Kopfelement verbunden sind.
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Das Ventilelement kann eine dünne Scheibe umfassen.
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Die vorliegende Erfindung liefert auch ein medizinisches
Instrument, das ein Flüssigkeitsdurchlaßventil wie oben
beschrieben enthält.
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Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung in
Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen weiter
ersichtlich, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung zwecks eines veranschaulichenden Beispiels
gezeigt sind.
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FIG. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt,
eines rohrförmigen Körpers, der eine Kammer für
eine Flüssigkeitszufuhr mit konstanter Rate
abgrenzt und mit einem herkömmlichen
Flüssigkeitsdurchlaßventil kombiniert ist;
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FIG. 2 ist eine Seitenansicht, zum Teil im Querschnitt,
eines Flüssigkeitsdurchlaßventils gemäß der
vorliegenden Erfindung, das in einer Kammer mit
konstanter Rate in einem Flüssigkeitstransfusionssatz
enthalten ist;
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FIG. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines
Ventilelements in dem Flüssigkeitsdurchlaßventil gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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FIG. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines
Ventilelementgehäuses des Flüssigkeitsdurchlaßventils
gemäß der vorliegenden Erfindung;
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FIG. 5 ist eine schematische Ansicht, die das in FIG. 4
gezeigte Ventilelementgehäuse veranschaulicht;
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FIG. 6 ist eine Seitenansicht eines
Flüssigkeitstransfusionssatzes, der die Kammer mit konstanter Rate
mit dem darin enthaltenen
Flüssigkeitsdurchlaßventil der Erfindung enthält;
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FIG. 7 ist eine Seitenansicht eines Ventilelementgehäuses
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung und
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FIG. 8 ist eine Seitenansicht eines Ventilelementgehäuses
gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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Wie in FIG. 2 gezeigt ist, ist eine Kammer 30 mit konstanter
Rate in einem Flüssigkeitstransfusionssatz in einem
rohrförmigen Körper 32 abgegrenzt, deren Durchmesser nach unten
fortschreitend kleiner wird, wobei der rohrförmige Körper 32
aus Glas, transparentem Kunststoff oder dergleichen
hergestellt ist. Die Kammer 30 mit konstanter Rate weist einen
geschlossenen Boden auf, in dem eine
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 in der axialen Richtung abgegrenzt ist. Die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 weist ein oberes offenes Ende
auf, das von einer kreisförmigen Rippe 38 umgeben ist, die
von einer Bodenfläche 36 der Kammer 30 mit konstanter Rate
vorsteht. Der rohrförmige Körper 32 weist eine
Außenumfangsfläche auf, die mit Teilungen 40 markiert ist, um es dem
Benutzer zu gestatten, die Menge einer in dem rohrförmigen
Körper 32 enthaltenen Flüssigkeit optisch zu prüfen. Das
obere Ende des rohrförmigen Körpers 32 ist durch eine Kappe
42 flüssigkeitsdicht verschlossen. Die Kappe 42 weist einen
Lüftungsdurchlaß 44 zum Einführen von Umgebungsluft in die
Kammer 30 mit konstanter Rate, einen Einlaßdurchlaß 46 zum
Einführen einer zu übertragenden Flüssigkeit in die Kammer
30 mit konstanter Rate und eine Mischungsöffnung 48 zum
Einführen einer weiteren Flüssigkeit auf, die mit der aus dem
Einlaßdurchlaß 46 eingeführten Flüssigkeit gemischt werden
soll.
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Ein Flüssigkeitsdurchlaßventil 50 gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt ein Ventilelement 52, das zum Sitz auf und
vom Sitz fort von der Rippe 38 gebracht werden kann, um die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 zu verschließen und zu
öffnen, und ein Ventilelementgehäuse 54, in dem das
Ventilelement 52 untergebracht ist und das auf der Bodenfläche 36 in
überdeckender Beziehung zum offenen Ende der
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 angebracht ist. Wie in FIG. 3 gezeigt
ist, umfaßt das Ventilelement 52 ein sehr dünnes, flexibles,
scheibenförmiges Diaphragma, das einen Durchmesser D
aufweist. Wenn eine Flüssigkeit wie eine
Arzneimittelflüssigkeit in die Kammer 30 mit konstanter Rate eingeführt wird,
schwimmt das Ventilelement 52 von der Rippe 38 fort, wodurch
die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 geöffnet wird. Wenn die
Flüssigkeit aus der Kammer 30 mit konstanter Rate abgeführt
wird, wird das Ventilelement 52 gesenkt und zum Sitz auf der
Rippe 38 gebracht, wodurch die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung
34 verschlossen wird. Vorzugsweise ist das Ventilelement 52
aus Kunstharz wie Siliconkautschuk hergestellt.
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Wie in FIG. 4 gezeigt ist, umfaßt das Ventilelementgehäuse
54 einen Ring 56, der in einer in der Bodenfläche 36 des
rohrförmigen Körpers 32 abgegrenzten kreisförmigen
Aussparung angebracht ist, eine Anzahl von winkelmäßig mit
gleichem Abstand angeordneten Schenkeln 58, die sich von dem
Ring 56 schräg nach oben erstrecken und zueinander in der
Aufwärtsrichtung konvergieren, und ein Kopfelement 60, das
die distalen Enden der Schenkel 58 verbindet. Beim
veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind sechs Schenkel 58
vorhanden, die winkelmäßig mit gleichem Abstand von 60
angeordnet sind. Das Kopfelement 60 weist einen Durchmesser auf,
der größer als 0, aber kleiner als der Durchmesser D des
Ventilelements 52 ist. Die Schenkel 58 sind nach außen
voneinander fort konvex, da sie sich fortschreitend vom
Kopfelement 60 zur Bodenfläche 36 erstrecken. Das Kopfelement 60
kann eine flache, fest Oberfläche aufweisen, sollte jedoch
vorzugsweise eine darin abgegrenzte zentrale Öffnung 60a
aufweisen, um es zu gestatten, daß die Flüssigkeit glatt
durch das Ventilelementgehäuse 54 fließt. Der Boden des
Rings 56 ist unter Wärmeeinwirkung verschmolzen oder auf
sonstige Weise mit der Bodenfläche 38 verbunden.
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FIG. 5 zeigt schematisch das Ventilelementgehäuse 54 in
seinem vertikalen Querschnitt. In bezug auf das
Ventilelementgehäuse 54 wird angenommen, daß gerade Linien d, d'
von einem bestimmten Punkt A auf der Bodenfläche 36 zu einem
der Schenkel 58 hin gezogen sind, wobei die gerade Linie d
in einem Winkel α zur Bodenfläche 36 schräg verläuft und den
Schenkel 58 an einem Punkt B kreuzend ist und die gerade
Linie d' in einem Winkel β (α > β) schräg verläuft und den
Schenkel 58 in einem Punkt B' kreuzend ist, und sich von den
entsprechenden Punkten B, B' senkrecht zur Bodenfläche 36
erstreckende Linien die Bodenfläche 36 an den entsprechenden
Punkten C, C' kreuzen. Diese Liniensegmente erfüllen die
folgenden Ungleichungen:
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Es ist aus den obigen Ungleichungen ersichtlich, daß, wenn
das Ventilelement 52 von der Rippe 38 in der in die Kammer
30 mit konstanter Rate eingeführten Flüssigkeit fortschwimmt
und die durch die Linie d gezeigte Position einnimmt, und
dann, wenn das Ventil 52 sich der durch die Linie d'
gezeigten Position nähert, wenn der Pegel der Flüssigkeit
abgesenkt wird, das Ventilelement 52 nicht durch die Innenfläche
des Schenkels 58 erfaßt wird. Daher kann das Ventilelement
52 die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 zuverlässig öffnen und
schließen.
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Wie in FIG. 6 gezeigt ist, ist der rohrförmige Körper 32 mit
dem darin kombinierten Flüssigkeitsdurchlaßventil 50 mit
einem Flüssigkeitstransfusionssatz für den Gebrauch
verbunden. Der Flüssigkeitstransfusionssatz weist eine Kanüle 70,
die in einem Parenteralflüssigkeitsbehälter (nicht gezeigt)
eingeführt werden soll, und ein Rohr 72 aus Vinylchlorid
auf, dessen eines Ende mit der Kanüle 70 verbunden ist und
dessen anderes Ende mit dem Einlaßdurchlaß 46 der Kappe 42
verbunden ist, die über dem offenen Ende des rohrförmigen
Körpers 32 der Kammer 30 mit konstanter Rate angebracht ist.
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Der Flüssigkeitstransfusionssatz enthält auch eine erste
Klemmvorrichtung 74, die selektiv geöffnet werden kann, um
eine Flüssigkeit von dem Parenteralflüssigkeitsbehälter
durch die Kanüle 70 und das Rohr 72 in die Kammer 30 mit
konstanter Rate einzuführen, oder verschlossen werden kann,
um die Flüssigkeitszufuhr aus dem
Parenteralflüssigkeitsbehälter in die Kammer 30 mit konstanter Rate zu unterbrechen.
Die Menge der in die Kammer 30 mit konstanter Rate
eingeführten Flüssigkeit kann genau optisch mit den Teilungen 40
auf der Außenfläche des rohrförmigen Körpers 32 geprüft
werden. Das untere Ende der Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 ist
mit einem Ende eines rohrförmigen Tropfinfusionselementes 75
aus weichem transparentem Vinylchlorid verschmolzen, dessen
anderes Ende mit einem Rohr 76 gleich dem Rohr 72, aber
länger als dieses verbunden ist. Das Rohr 76 ist mit einem Rohr
78 aus Gummimischung, einem Luftabscheiderohr 80 und einer
intravenösen Kanüle 82 verbunden. Das Rohr 76 weist eine
Strömungsrateneinstellklemmeinrichtung 84 zum Einstellen der
Strömungsrate der Flüssigkeit durch das Rohr 76 auf. Die
Strömungsrate der Flüssigkeit kann durch das rohrförmige
Tropfinfusionselement gemessen werden.
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Der Flüssigkeitstransfusionssatz, in dem das
Flüssigkeitsdurchlaßventil enthalten ist, wird wie folgt verwendet: Vor
Gebrauch werden die Strömungsrateneinstellklemmeinrichtung
84 und die Klemmeinrichtung 74 geschlossen, und dann wird
die Kanüle 70 in den Parenteralflüssigkeitsbehälter
eingeführt, wonach die Klemmeinrichtung 74 geöffnet wird, um etwa
100 ml der Flüssigkeit aus dem
Parenteralflüssigkeitsbehälter in die Kammer 30 mit konstanter Rate einzuführen. Das
Ventilelement 52 des Flüssigkeitsdurchlaßventils 50 wird aus
dem Sitz von der Rippe 38 unter Wirkung ihres eigenen
Auftriebs fortgebracht, wobei die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung
34 geöffnet wird. Es wird nun der Flüssigkeit in der Kammer
30 mit konstanter Rate gestattet, durch die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 in das rohrförmige Tropfinfusionselement
75 zu fließen. Das rohrförmige Tropfinfusionselement 75 wird
mit Fingern langsam zusammengedrückt und dann freigegeben,
um die Flüssigkeit zu enthalten, bis der Flüssigkeitspegel
etwa die halbe Höhe des rohrförmigen Tropfinfusionselementes
75 erreicht. Dann wird die Klemmeinrichtung 84 geöffnet, um
es zu gestatten, daß die Flüssigkeit das Spitzenende der
intravenösen Kanüle 82 erreicht, und anschließend wird die
Klemmeinrichtung 84 verschlossen. Die Klemmeinrichtung 74
wird offengehalten, bis die Flüssigkeit in der Kammer 30 mit
konstanter Rate in einer Menge für die Übertragung enthalten
ist, wonach die Klemmeinrichtung 74 geschlossen wird. Der
Flüssigkeitstransfusionssatz ist nun für eine
Flüssigkeitstransfusion bereit.
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Dann wird die intravenöse Kanüle 82 in die Vene eines
Patienten eingeführt und die
Strömungsrateneinstellklemmeinrichtung 84 wird allmählich gelockert, um die Flüssigkeit in
den Patienten zu übertragen. Während der Transfusion kann
die Rate, mit der die Flüssigkeit übertragen wird, durch die
Klemmeinrichtung 84 eingestellt werden, während die Rate
durch das rohrförmige Tropfinfusionselement 75 beobachtet
wird.
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Wenn die in der Kammer 30 mit konstanter Rate enthaltene
Flüssigkeit in der Menge verringert ist, wird das
Ventilelement 52 abgesenkt. Da das Ventilelementgehäuse 54 so
aufgebaut ist, daß es das Ventilelement 52 wie oben beschrieben
nicht erfaßt, wird das Ventilelement 52 durch die
Innenflächen der Schenkel 58 nicht erfaßt, kann jedoch zuverlässig
zum Sitz auf der Rippe 38 gebracht werden, um die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 zu verschließen. Nachdem die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung 34 durch das Ventilelement 52
verschlossen ist, wird die Flüssigkeit oder Luft hierdurch
blockiert, und die Flüssigkeitstransfusion wird zu einem
Ende gebracht.
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FIG. 7 zeigt ein Ventilelementgehäuse 54 gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das in
FIG. 7 gezeigte Ventilelementgehäuse 54 unterscheidet sich
von dem in FIG. 2 bis 6 gezeigten Ventilelementgehäuse
dahingehend, daß Schenkel 58a vom Kopfelement zum Ring 56
linear gespreizt sind. Die weiteren baulichen Einzelheiten
des in FIG. 7 gezeigten Ventilelementgehäuses 54 sind
dieselben wie diejenigen des in FIG. 2 bis 6 gezeigten
Ventilelementgehäuses und werden nicht im einzelnen
beschrieben.
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FIG. 8 veranschaulicht ein Ventilelementgehäuse 54 gemäß
einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Das in FIG. 8 gezeigte Ventilelementgehäuse 54
unterscheidet sich von dem in FIG. 2 bis 6 gezeigten
Ventilelementgehäuse dahingehend, daß Schenkel 58b zueinander
konvex nach innen verlaufen, wenn sie sich von dem Kopfelement
zum Ring 56 erstrecken.
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Wenn bei der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben der
Pegel, der in der Kammer mit konstanter Rate enthaltenen
Flüssigkeit abgesenkt wird, wenn die Flüssigkeit abgeführt
wird, wird das Ventilelement ebenfalls abgesenkt. Während
das Ventilelement abgesenkt wird, wird das Ventilelement
nicht durch die Schenkel des Ventilelementgehäuses erfaßt,
da die Rippen allmählich nach außen zur Bodenfläche der
Kammer mit konstanter Rate gespreizt sind. Daher kann das
Ventilelement die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung zuverlässig
verschließen, wenn die Flüssigkeit vollständig aus der Kammer
mit konstanter Rate abgeführt wird. Wenn der Pegel der
Flüssigkeit in der Kammer mit konstanter Rate erhöht wird, wird
das Ventilelement von dem offenen Ende der
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung fort angehoben. Demgemäß kann die
Flüssigkeitsdurchlaßöffnung zuverlässig durch das Ventilelement
geöffnet und verschlossen werden. Zu der Zeit, zu der keine
Flüssigkeit in der Kammer mit konstanter Rate enthalten ist,
wird die Flüssigkeitsdurchlaßöffnung zuverlässig durch das
Ventilelement verschlossen, so daß verhindert ist, daß Luft
oder dgl. in die Flüssigkeit durch die Luftdurchlaßöffnung
eingemischt wird.