DE1566576A1

DE1566576A1 - Ventileinrichtung fuer Beatmungsgeraete

Info

Publication number: DE1566576A1
Application number: DE19671566576
Authority: DE
Inventors: Burchell Geoffrey Barnett; Morel Richard William Victor
Original assignee: BURCHELL GEOFFREY BARNETT
Current assignee: BURCHELL GEOFFREY BARNETT
Priority date: 1966-11-28
Filing date: 1967-11-28
Publication date: 1970-04-30
Also published as: US3672366A; GB1192378A

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für Beatmungs« geräte und eine Vorrichtung zum intermittierenden Erzeugen eines Überdruckes„

Die bekannten Ventileinrichtungen für Beatmungsgeräte öffnen und schliessen sich unter der Wirkung von kleinen Betäti« gungskräfton» Ein Ventil besitzt beispielsweise ζλίβί Ventil*·« teller, die an einer axialverschiebbaren Ventilstange be« festigt sind und zum Schliessen je einer Ventilöffnung dienen_£ Die eine Ventilöffnung ist zwischen einem Eintritt für ©in« zuatmendes Gas und einer Öffnung des Ventilgehäuses ge«-> schaltete Der Eintritt ist beispielsweise mit einem von Hand

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■ zusammendrückbaren Beutel und die Öffnung des Gehäuses mit einem Pati.enten verbunden. Die andere Ventilöffnung ist zwischen der Gehäuseöffnung· und einem Austritt für ausgeatmetes Gas eingeschaltet. Dieser Austritt führt in die Umgebungsluft, Die Ventilstange steht unter einer geringen Belastung durch eine Feder, welche die erst« genannte Ventilöffnung zu schliessen trachtet. Beim Zusammendrücken des Beutels verschiebt das einzuatmende Gas die Stange und die Ventilteller gegen die Wirkung der Feder₈ so dass das einzuatmende Gas durch die erstgenannte Ventilöffnung zu dem Patienten strömt, während die andere Ventiöffnung geschlossen ist. Nach genügender Abnahme des Druckunterschiedes zwischen dem Eintritt und der Gehäuseöffnung verschiebt die Feder die Ventilstange und die Teller, so dass die erstgenannte Ventilöffnung geschlossen und die andere Ventilöffnung geöffnet wird und das ausgeatmete Gas ins Freie treten kann«

Eine derartige Ventileinrichtung hat Jedoch den Nachteil, dass sie wegen der schwachen Kräfte, die zu ihrer Betätigung genügen, zu Fehlfunktionen neigt, wenn Korrosionserscheinungen oder eine Verformung oder eine Wärmedehnung vorliegen, oder wenn der Druck des einzuatmenden Gases die Einrichtung in ihrem Einatmung«zustand hält. Ferner erfolgen das Öffnen und Schliessen der Einrichtung relativ langsam und daher mit einer relativ langsamen Druckver« änderung.

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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Einrichtung zu schaffen, zu deren Offnen und Schliessen relativ starke Betätigungskräfte erforderlich sind, so dass das Öffnen und Schliessen mit einer relativ plötzlichen Druckveränderung erfolgen und die zur Steuerung des Ein- und Ausatmens geeignet ist und direkt an eine Hochdruckleitung angeschlossen werden kann.

Die Erfindung schafft eine Ventileinrichtung mit einem Gehäuse, das einen Gaseintrittsstutzen und einen Austritt für das ausgeatmete Gas besitzt und ein mit dem Eintrittsstutzen koaxiales und ihm gegenüber in der Längsrichtung zwischen zwei Stellungen bewegbares Verschlußstück enthält, wobei in der ersten Stellung das Verschlußstück die AustrittsÖffnung des Eintrittsstutzehs schliesst und das Eintrittsende des Austritts offen ist, in der zweiten Stellung das Verschlußstück das Eintrittsende des Austritts schliesst und das Austrittsende des,Eintrittsstutzens offen ist, eine Feder vorgesehen ist, die das ¥erschlußstück in die erste Stellung zu bewegen trachtet und von dem Innern des Gehäuses zu einer ausserhalb des Gehäuses befindlichen Stelle ein Kanal führt, der in der zweiten Stellung des Verschlußstuckes mit dem Eintritts— stutzen des Austritts und in der ersten Stellung des Verschlußstückes mit der AustrittsÖffnung in Verbindung

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steht, Sine derartige Yentileinriohtung äst erfindungs« gemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsstutzen für unter hohem Druck stehendes Gas bestimmt ist, die Feder das Verschlußstück stark belastet und das Ver« schlußstück und der Eintrittsstutzen sich unter Bildung eines Spaltes ineinander erstrecken·

Da zwischen dem Verschlußstück und dem Eintrittestutzen nur ein kleiner Spalt vorhanden ist, wirkt die Ventil» einrichtung als Druckminderventil, so dass sie direkt an eine Hochdruckleitung angeschlossen werden kann« Da ferner das Verschlußstück von dem unter .hohem Druck stehenden Gas in einer Richtung und von einer starken Feder in der anderen Richtung belastet ist, wird eine Fehlfunktion verhindert·

Es sind Vorrichtungen zum intermittierenden Erzeugen eines Überdruckes bekannt, die mit einem unter hohem Druck stehenden Gas beschickt werden und dessen Druck herab-» setzen, so dass das austretende Gas unter niedrigem Druck steht. Dabei wird die intermittierende Abgabe des Gases durch eine Zeitsteuerungseinrichtung gesteuert, die von dem Hochdruckgas gesteuert wird. Insbesondere ist ein Beatmungsgerät bekannt, das einen in einer Flasche angeordneten Beutel besitzt, der an einen Patienten ange-

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* schlossen wird« Der Raum zwischen dem Beutel und der Flasche ist ständig an eine Druckluftleitung ange~ schlossen und kann über ein Ventil mit der Umgebungs« luft verbunden werden* Über eine Zweigleitung ist an die Druckluftleitung ein Motor angeschlossen, wie er für einen Scheibenwischer verwendet wird. Dieser Motor öffnet das Ventil in regelmässigen Zeitabständen· Bei geschlossenem Druck wird daher der Patient zum Ein«« atmen gezwungen· Natürlich ist auch ein Sicherheits« ventil vorgesehen, das einen Anstieg des Druckes in dem Raum zwischen dem Beutel und der Flasche über einen gewünschten Höchstwert verhindert.Bei offeiem Ventil atmet der Patient aus« Die Geschwindigkeit des Motors und damit die Atemfrequenz des Patienten ist mit Hilfe eines einstellbaren Drosselventils einstellbar, das in der Zweigleitung angeordnet ist. Ein anderes bekanntes Beatmungsgerät dieser Art ist für Tierversuche bestimmt« Dabei wird eine Druokluf tleitung mit einem Druckminder·-, ventil und über eine Zweigleitung mit einem verstell» baren Drosselventil verbunden« Die aus dem Druokminder·* ventil unter niedrigem Druck austretende Luft wird über ein Steuerventil dem Tier zugeleitet« Die aus dem Drosseln ventil austretende Luft wird einem Motor zugeführt, wie er für Scheibenwischer verwendet wird« Dieser Motor dient zur Betätigung des Steuerventils, Bei offenem Steuerventil

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wird das Tier zum Einatmen gezwungen* Bei geschlossenem Steuerventil atmet das Tier aus. Die Atemfrequenz ist wieder mit Hilfe des Drosselventils einstellbar·

Da in diesen Vorrichtungen ein Motor vorhanden ist, wie er bei Scheibenwischern verwendet wird, erfolgt das Öffnen und Schliessen des Steuerventils relativ lang«· sam« Das heisst, dass die Zu-* und Abnahme des Durch·« flussquerschnitts des Steuerventils und daher auoh die Umsteuerung von dem Einatmungsdruok auf den Ausatmungen druck, der annähernd dem atmosphärischen Druck ent-, spricht, relativ langsam erfolgt. Dies ist sehr uner« wünscht, weil bei einer gesteuerten Beatmung, der mittlere intrapulmonäre Druck möglichst niedrig gehalten werden soll, damit die schädlichen Nebenwirkungen der gesteuerten Beatmung herabgesetzt werden· Durch eine derartige, relativ langsame Umsteuerung wird dagegen der mittlere intrapulmonäre Druck erhöht*

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Vorrichtung zum intermittierenden Er« zeugen eines Überdruckes, wobei das öffnen und Schliessen des Steuerventils von einer relativ plötzlichen Druckver« änderung begleitet ist.

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Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum intermittierenden Erzeugen eines Über*· druckes mit einer Quelle eines unter hohem Druck stehenden Gases, einer an diese Quelle angeschlossenen Ventileinrichtung und einer an den Austritt der Ventileinrichtung angeschlossenen Leitung zum Zuführen von Gas unter niedrigem Druck zu einem Patienten oder einem Raum zwischen einem Atembeutel und einer den Beutel umgebenden Flasche, wobei die Ventileinrichtung die Gasströmung in der Leitung steuert. Eine derartige Einrichtung ist erfindungsgemäse dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung durch von der Quelle kommendes Gas ohne zwischengeschalteten Motor gesteuert und mit relativ plötzlicher Druckveränderung geöffnet und geschlossen wird.

Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass der mittlere intrapulmonäre Druck herabgesetzt wird und die schädlichen Nebenwirkungen der gesteuerten Beatmung herabgesetzt werden, ohne dass der maximale Einatmungsdruck vermindert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung klein und leicht tragbar ausgebildet werden kann, so dass sie für den Wiederbelebungseinsatz geeignet ist, weil zur Betätigung der Ventileinrichtung kein Motor erforderlich ist.

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Zun klaren Verständnis der Erfindung werden AusfÜhrungs« beispiele nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben« Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt sohematisch eine Ventileinrichtung eines Beatraungsgerätee,

Fig. 2 in einer ähnlichen Darstellung wie Fig· 1 eine Ventileinrichtung einer abgeänderten Aueführungs« form eines Beatmungsgerätes,

Fig. 3 schematisch einen anderen Teil der Vorrichtung nach Fig. 2 und

Fig· 4 bis 8 schematisch verschiedene Vorrichtungen, die in dem Gerät nach Fig. 1 verwendet werden können und zum intermittierenden Erzeugen eines Über« druckes dienen. '

Die in Fig, 1 gezeigte Ventileinrichtung besitzt ein Gehäuse 1 mit einem Eintrittsstutzen 2 für unter hohem Druck stehendes Nährgas. Der Eintrittsstutzen 2 ist unter Bildung eines Spaltes 4 von einer Hülse 3 umgeben, die in ihrer Längsrichtung gegenüber dem Stutzen 2 be« wegbar ist. Einstückig mit der Hülse 3 ist ein Verschluss« stück 5 ausgebildet, welches das innere Ende der Hülse 3

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schliesst und zu depi Austrittsende des Eintrittsstutzens 2 hin und von ihm weg bewegbar ist. Einstückig mit dem Verschlußstück 5 ist ein Verschlussstück 6 ausgebildet, das zum Schliessen eines in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Austritts 7 für unter niedrigem Druck stehendes Gas dient. Dieser Austritt führt ins Freie oder in eine Unterdruckzone· Eine zwischen dem.Gehäuse 1 und dem Verschlusstück 6 wirkende Feder 8 trachtet, das Verschlußstück 5 ^zu dem Eintrittsstutzen 2 hin und das Verschlußstück 6 in die offene Stellung zu bewegen. Ein Kanal 9 steht mit dem Innern des Gehäuses und daher mit dem Spalt 4 und bei offenem Verschlußstück 6 mit dem Austritt 8 in Verbindung und führt zu dem Patienten« Auf dem Gehäuse ist ferner ein Überdruck-Sicherheitsventil 10 montiert, das einen übermässigen Druckanstieg im Innern des Gehäuses verhindert« Anstelle dos Durch·· tritts des Gases durch einen Spalt 4 oder zusätzlich dazu kann das Gas auch durch eine Blendenöffnung treten, die durch ein geeignetes Verschlußstück gesteuert wird«

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 vor allem dadurch, dass das Verschluss« stück unter Bildung eines Spaltes 11 in einem hohlzylindrischen Teil 12 dos Gehäuses 1 längsbewegbar ist» Infolgedessen ist zwischen dem Gehäuse 1 und dem Ver-

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schlußstück 6 auf dessen von dem Austritt 7 entfernter Seite ein Raum 13 vorhanden· Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass das Verschlußstück 5 aus einer Auflage besteht_t die im Innern des geschlossenen Endes der Hülse 3 montiert ist. Diese führt die Bewegung der Verschlußstücke 5

Xn Fig. 3 wird von einer Quelle 20 eines unter hohem Druck stehenden Nährgases, beispielsweise einer Flasche oder einem Anschluss einer Versorgungsleitung, Gras durch ein verstellbares Drosselventil 21 in einen Stau™ raum 22 geleitet, der an den Eintrittsstutzen 2 der Ventileinrichtung naoh Fig« 2 angeschlossen werden kann» Der Stauraum 22 braucht nicht als besonderer Raum vor«· gesehen zu sein, sondern kann einfach aus dem Innen·» raum der Leitung bestehen, welche das Drosselventil mit dem Eintrittsstutzen 2 verbindet»

Im Betrieb des in den Figuren 2 und 3 dargestellten Beatmungsgerät« wird das Nährgas dem Stauraum 22 ständig zugeführt· Venn der Druck in dem Stauraum so hoch ist, dass er das Verschlußstück 5 gegen die Wirkung der Feder 8 öffnet, tritt das Gas durch den Spalt 4 und steigt der Gasdruck in der Kammer 13 an. Dieser Druck wirkt auf das Verschiußstück 6, so dass dieses geschlossen wird. Das Gas gelangt jetzt durch

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-Tiden Spalt 11 zu dem Patienten. Die in den Stauraum 22 strömende Gasmenge ist kleiner als die zu dem Patienten gelangende Gasmenge« Wenn der Daruck in dem Stau— raum 22 genügend gesunken ist, öffnet die Feder 8 das Verschlußstück 6 und schliesst das Verschlußstück 5, so dass eine spontane oder erzwungene Ausatumung durch den Austritt 7 erfolgen kann* Da bei geschlossenem Verschlußstück 5 die dem Druck in dem Stauraum 22 auegesetzte Fläche des Verschlußstuckes 5 in dessen Schließstellung viel kleiner ist als die bei offenem VerschlußBtück 5 dem Druck in dem Stauraum 22 und dem Kaum 13 ausgesetzte Fläche der Teile 3» 5 und 6, ist der Druck in dem Stauraum 22 beim Schliessen des Versohlußstückes 5 niedriger als beim Öffnen desselben« Venn die Gasströmung aus dem Eintrittsstutzen 2 in den Kaum 13 gedrosselt wird, ist bei offenem Verschluss·« stück 5 der Druck in dem Eintrittsstutzen 2 relativ hoch und in dem Kaum 13 relativ niedrig. Wenn die ge« nannte Strömung Jedoch relativ wenig gedrosselt ist, erhält man sowohl in dem Eintrittsstutzen.2 als auch in dem Kaum 13 einen relativ hohen Druck.

Gemäss Fig. k ist eine Quelle 30 eines unter hohem Druck stehenden Nährgases durch einen an eich bekannten, doppeltwirkenden Kolbenschieber 31 mit einer

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Leitung 32 verbunden, die über ein verstellbares Drossel« ventil 33 zu dem Eintrittsstutzen 2 der Ventileinriohtung nach Fig, 1 und 2 führt. Stromaufwärts von dem Drossel« ventil 33 führt eine Zweigleitung von der Leitung 3² über eine verstellbare Drosseleinrichtung Jk und einen Stau« raum 35 zu dem Steuerraum eines an sich bekannten, mit einer Rückstellfeder versehenen hilfskraftbetätigten Absperrorgans 36, beispielsweise eines Kolbenschieber. Das Drosselventil 3^ drosselt die Strömung nur in der Richtung "von der Leitung 32 zu dem Stauraum 35· Die Strömung in der entgegengesetzten Richtung ist vorzugsweise ungedrosselt. Die Drosseleinrichtung ~}h besteht vorzugsweise aus einem Ventil, das die Strömung in beiden Richtungen drosselt und dem ein Rückschlagventil parallelgeschaltet ist. Das Absperrorgan 36 kann eine Gasquelle 37 mit einem der Steuerräume des Schiebers 31 verbinden. Der andere Steuerraum des Schiebers 3I kann über ein dem Absperrorgan "}6 entsprechendes Absperrorgan 3Ö an eine Gasquelle 39 angeschlossen werden· Der Steuerraum des Absperrorgans 38 steht mit der Umgebungsluft über einen Stauraum 40, eine der Drosseleinrichtung 3^ entsprechende Drosseleinrichtung 41 und den Schieber 3¹ in Verbindung.

Im Betrieb des Beatmungsgeräte nach den Figuren 1 oder 2 und k wird das Nährgas dem Patienten über die Leitung 32

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zugeführt, bis der Druck in dem Stauraum 35 so weit angestiegen ist, dass das Absperrorgan 36 betätigt und der Schieber 31 umgesteuert wird. Dadurch werden die Leitung 32 und der Stauraum 35 ^i* der Atmosphäre und der Stauraum 40 mit der Quelle 30 verbunden* Da.-nach sinkt der Druck in dem Eintrittsstutzen 2, so dass die Feder 8 das Verschlußstück 6 öffnen kann und die Ausatmung über den Austritt 7 erfolgt» Ferner ist die Quelle 37 von dem entsprechenden Steuerraum des Schiebers 31 getrennt; dieser Steuerraum steht jetzt mit der Atmosphäre in Verbindung* Unter Steue*· rung durch die Drosseleinrichtung 41 steigt der Druok in dem Stauraum 40 allmählich, bis er das Absperr-« organ 38 betätigt, so dass der entsprechende Steuer« raum des Schiebers 31 mit der Quelle 39 verbunden wird. Der Schieber 31 wird jetzt erneut umgesteuert, so dass der Stauraum 40 in die Atmosphäre entleert und das Absperrorgan 38 erneut betätigt wird. Darauf gibt die Quelle 30 erneut Gas an den Stauraum 35 und den Patienten ab»

In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform gibt eine Quelle 50 unter hohem Druck stehendes Nährgas über eine Leitung 5J, die ein einstellbares Drosselventil 52 und sin an eich bekanntes hilfskraftbetätigtes Absperrorgan

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mit Rückstellfeder aufweist, an den Eintrittsstutzen ab. Zwischen dem Drosselventil 52 und dem hilfskraftbetätigten Absperrorgan 53 zweigt von der Leitung 51 eine Zweigleitung 5k ab, die zu dem Steuerraum des hilfekraftbetätigten Absperrorgans 53 führt. In dieser Leitung 54 sind eine verstellbare Drosseleinrichtung 55 zum Drosseln der Strömung nur in der einen Richtung, eine verstellbare Drosseleinrichtung 56 zum Drosseln der Strömung nur in der entgegengesetzten Richtung und ein Stauraum 57 eingeschaltet» In dem gezeigten Zustand strömt Gas aus dem Stauraum 57 unter Drosselung durch die Drosseleinrichtung 56 in die Leitung 51 · Nach ge*· nügendem Druckabfall in dem Stauraum 57 sperrt das hilfskraftbetätigte Absperrorgan 53 die Zufuhr von Nährgas zu dem Eintrittsstutzen 2 ab, worauf der Patient durch den Austritt 7 ausatmet« Inzwischen beginnt das Gas unter Drosselung durch die Drosseleinrichtung 55 von der Leitung 54 in den Stauraum 57 zu strömen, bis der Druck in diesem so hoch ist, dass er das Absperrorgan 53 betätigt, so dass die Strömung des Nährgases zu dem Patienten wieder eingeleitet wird.

Der Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform nach Fig, 5 und der nach Fig, 6 besteht darin, dass in der Ausführungsform nach Fig, 6 das von dem Stauraum kommende

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Nährgas in die Atmosphäre und nicht zu dem Patienten gelangt« Xn Fig» 6 ist eine Quelle 60 eines unter hohem Druck stehenden Nährgases mit dem Eintrittsstutzen 2 durch eine Leitung 61 verbunden, die ein verstellbares Drosselventil 62 und ein an sich bekanntes hilfskraftbetätigtes Absperrorgan 63 mit Rückstellfeder enthält« Zwischen dem hilfskraftbetätigten Absperrorgan 63 und dem Drosselventil 62 zweigt von der Leitung öl eine Zweigleitung 6k ab, die über ein Drosselventil 65 zu dem Steuerraum eines an sich bekannten hilfskraftbetätigten Absperrorgans 66 mit Rückstellfeder und" einem Stauraum 7° führt. Die Zweigleitung 6^ kann ferner über das hilfskraftbetätigte Absperrorgan 66, eine verstellbare Drosseleinrichtung 67 und einen Stauraum 68 mit dem Steuerraum des hilfskraftbetätigten Absperrorgans 63 verbunden werden· Die Drosseleinrichtung 67 drosselt nur die Strömung, die von der Steuerkammer des Absperrorgans 63 wegführt. In dem gezeigten Zustand strömt Nährgas aus dem Staumm 68 durch das hilf skraf tg'es teuerte Absperrorgan 66 und unter Drosselung durch die Drosseleinrichtung 67 in die Atmosphäre« Ferner wird die Strömung des Nährgases aus der Leitung 6k durch das Absperrorgan 66 hindurch bei 69 unterbrochen» Nach genügendem Druckabfall in dem Stauraum 68 unterbricht das Absperrorgan 03 die Gaszufuhr zu dem

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Eintrittsstutzen 2, so dass die Ausatmung beginnt. Durch diese Betätigung des Absperrorgans 63 wird ein Anstieg des Druckes in dem Stauraum 70 bewirkt, so dass das Absperrorgan 66 öffnet und die Leitung 6k mit dem Stauraum 68 verbindet, Nährgas strömt jetzt durch das Drosselventil 65 aus der Leitung 61 in den Stauraum 68, Nach genügendem Druckanstieg in dem Stauraum 68 wird das Absperrorgan 63 betätigt, so dass es die Quelle 60 mit dem Patienten verbindet, worauf das von dem Drosselventil 65 abströmende Gas das Absperrorgan 66 betätigt, so dass der Stauraum 68 wieder zur Atmosphäre geöffnet wird.

Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform ähnelt der nach Fig, 5 mit dem wesentlichen Unterschied, dass die Zeitsteuerung nicht durch kleine Veränderungen in dem Druck in dem stromabwärts von dem Drosselventil $2 liegenden Teil der Leitung 51t sondern durch grössere Veränderung gen der Differenz zwischen diesem Druck und dem atmosphärischen Druck bewirkt wird. In der Ausführungsform nach Fig. 7 ist eine Quelle 80 eines unter hohem Druck stehenden Nährgases mit dem Eintrittsstutzen 2 durch eine Leitung 81 verbunden, die ein an sich bekanntes, hilfskraftgesteuertes Absperrorgan 83 mit Rückstellfeder enthält. Zwischen der Quelle 80 und dem Absperrorgan 83 zweigt

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von der Leitung 81 -"©ine Zweigleitung 8k ab, die zu einem an sich bekannten hilfskraftbetätigten Absperrorgan 85 mit Rückstellfeder führt. Die Leitung 8k kann über das Absperrorgan 85» zwei verstellbare Drosseleinrichtungen 86 und 87 und einen Stauraum 88 zu dem Steuerraum des Absperrorgans 83 führen. Die Drosseleinrichtung 86 drosselt die Strömung nur in der einen Richtung und die Drosseleinrichtung 87 steuert die Strömung nur in der entgegengesetzten Richtunge Stromabwärts von dem Absperr-> organ 83 zweigt von der Leitung 81 eine Zweigleitung 89 ab, welche zu dem Steuerraum des Absperrorgans 85 führt. In dem gezeigten Zustand wird das Nährgas über die Lei«-» tung 81 dem Patienten zugeführt. Ausserdem strömt Nähr« gas durch das Absperrorgan 85 und unter Drosselung durch die Drosseleinrichtung 87 aus dem Stauraum 83 in die Atmosphäre, Nach genügendem Druckfall in dem Stauraum 88 unterbricht das Absperrorgan 83 die Zufuhr des Nähr« gases zu dem Eintrittsstutzen 2, worauf die Ausatmung beginnt und der Druck in der Leitung 8° so stark sinkt₈ dass das Absperrorgan 85 geöffnet wird und die Leitung 84 mit dem Stauraum 88 verbindet_β Jetzt strömt das Nährgas unter Drosselung durch die Drosseleinrichtung 86 in den Stauraum. Nach genügendem Druckanstieg in dem Stau*. raum verbindet das Absperrorgan 83 die Quells 80 wieder mit dem Einbrittsstutzen 2_Φ Darauf steigt der Druck in

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der Leitung 89§ so dass das Absperrorgan 85 den Stauraum wieder mit der Atmosphäre verbindet. Anstelle der gezeigten Ausführungsform kann man die Drosseleinrichtung 87 für die Drosselung der Strömung in beiden Richtungen einrichten oder zwischen dem Absperrorgan 85 und der Atmosphäre anordnen.

Fig. 8 zeigt eine Weiterentwicklung der in Fig. ^ dargestellten Ausführungsform. In Fig, 8 sind zwei ständig in die Atmosphäre führende Sickerwege vorhanden. Eine Quelle 90 eines unter hohem Druck stehenden Nährgases ist mit dem Eintrittsstutzen 2 über eine Leitung 91 verbunden, die ein an sich bekanntes, einfachwirkendes hilfskraftbetätigtes Absperrorgan 93 ^mi* Rückstellfeder enthält. Zwischen dem Absperrorgan und der Quelle 90 zweigt von der Leitung 9I eine Zweigleitung 9^ ab, die zu einem an sich bekannten, einfachwirkenden hilfskraftgesteuerten Absperrorgan 95 mit Rückstellfeder führt. Das Absperrorgan 95 kann die Leitung 9^ über ein Rückschlagventil 96 und einen Stauraum 97 mit einem Steuerraum des Ab— sperrorgans 93 verbinden. Zwischen dem Absperrorgan 93 und dem Eintrittsstutzen 2 zweigt von der Leitung 9I eine Zweigleitung 98 ab, die über ein Rückschlagventil 99 und einen Stauraum 100 mit dem Steuerraum des Absperrorgans 95 verbunden ist. Zwischen dem Rückschlag»

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ventil 99 und dem Stauraum 100 ist die Leitung 9& durch ein verstellbares Drosselventil 101 ständig mit der Atmosphäre verbunden. Zwischen dem Rückschlagventil 96 und dem Stauraum 97 ist ferner auch die Leitung ^Q4 durch ein einstellbares Drosselventil 102 ständig mit der Atmosphäre verbunden. Die Vorrichtung ist in einem Zustand gezeigt, in dem das Nährgas durch die Leitung 9I zu dem Patienten gelangt. Ein Teil des Gases strömt durch die Zweigleitung 9#_f wobei der in dem Stauraum erzeugte Druck das Absperrorgan 95 in der Stellung hält, in dem der Stauraum 91 von der Nährgasquelle getrennt ist. Gas sickert aus der Zweigleitung 9Ö durch das Drosselventil 101 und aus dem Stauraum 97 durch das Drosselventil 102 zur Atmosphäre, Während Gas aus dem Stauraum 97 in die Atmosphäre sickert, fällt der Druck in dem Stauraum 97« Nach genügendem Druckabfall in dem Stauraum 97 unterbricht das Absperrorgan 93 die Zuführung von Nährgas zu dem Patienten, Jetzt beginnt das Sickern von Gas aus dem Stauraum 100 durch das Drosselventil 101 in die Atmosphäre, Nach genügendem Druckabfall in dem Stauraum 100 verbindet das Absperrorgan den Stauraum 97 wieder mit der Quelle 90« Trotz des Sickerns des Gases durch die Düse 102 in die Atmosphäre steigt der Druck in dem Stauraum 971 bis er zur betätigung des Absperrorgans 93 genügt, das jetzt den Patienten wieder

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mit der Nährgasquelle verbindet. Trotz des Sickerns des Gases durch das Drosselventil 101 zur Atmosphäre steigt der Druck in dem Stauraum 100 jetzt an, bis er genügt, um das Absperrorgan 95 ^zu betätigen, das jetzt den Stau»» raum 97 von der Quelle 90 abtrennt.

Die Ventileinrich'tungen nach Fig. 1 und 2 haben folgende Vorteile:

(a) Sie leiten einen ankommenden Druckimpuls an den Patienten weiter und verbinden diesen nach dem Auf« hören des Druckimpulses-mit dem unter dem Ausatmungs« druck stehenden Raum.

(b) Es werden starke Betätigungskräfte angewendet, so dass eine zuverlässige Wirkungsweise erzielt wird.

(c) Sie können mit Hochdruckimpulsen arbeiten, die durch enge Schläuche oder Rohre übertragen werden, und können entfernt von den Druckimpulsgebern angeord» net werden*

(d) Sie sind kompakt, weil das verwendete Hochdruckgas nur ein relativ kleines Volumen einnimmt.

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(e) Ihre Konstruktion ist äusserst einfach, robust und billig,

(f ) Sie können aus fast jedem Material hergestellt und bei geeigneter Ausbildung bei viel höheren Tempera·-, türen sterilisiert werden als sie normalerweise zur Anwendung kommen. Beispielsweise ist eine Flammen« sterilisation möglich,

(g) Sie werden nicht wirksam, wenn kein Druckimpuls ode.r ein ungenügender Druckimpuls angelegt wird,

(h) Da das Gas über enge Rohre oder Schläuche zugeführt werden kann, kann kein geknickter Schlauch und kein verbogenes Rohr die Gaszufuhr zu dem Patienten unterbindenβ

(i) Für eine Änderung des Zustandes der Vent Heinrich-, tung ist kein scharfer Druckabfall erforderlich,

(j) Für eine Änderung des Zustandes der Ventileinrich« tung ist keine Gasströmung von der Ventileinrich~ tung zu den Gasquellen erforderlich,

(k) Das Ventil wird nicht durch den Bina t tnungs druck in seinem iDinattnungszustand gehalten»

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(l) Es ist eine Reservekraft vorhanden, die verhindert, dass extreme Temperaturen, Korrosionserscheinungen . oder Verformungen zu einer Fehlfunktion führen,

(m) Sie können sowohl für sehr kleine Kinder als auch für Erwachsene jeder Grosse verwendet werden,

(n) Man kann sie zur Fernsteuerung der meisten üblichen Rückschlagventile für den Patienten verwenden.

Die Ventileinrichtungen nach den Figuren 1 und 2 können auch als Steuereinrichtungen für verschiedene AnLLs fchesiegeräte verwendet werden, wenn man die Leitung 9 mit einem Beutel verbindet, der in einer Flasche angeordnet ist. Die gesteuerte Gasströmung kann dann den Beutel abwechselnd aufblasen und entleeren, so dass eine unabhängige Zuführung und Abgabe von Gas zu bzw, von dem Patienten ermöglicht wird. An den Austritt 7 der Ventileinrichtungen kann ein Vakuumerzeuger angeschlossen werden, der entweder einen konstanten Druck erzeugt oder auf geeignete Weise synchron mit der Ventileinrichtung gesteuert wird, gegebenenfalls mit einer Verzögerung, Man kann auch eine Steuerung der Ventileinrichtung durch den Patienten unter Ausschaltung der automatischen Steuerung vorsehen.

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Die Ausführungsformen nach den Figuren k bis 8 haben den Vorteil,- dass entsprechend der Zuführung eines unter relativ hohem Druck stehenden Nährgases, z.B. Sauerstoff, die Gasabgabe an den Patienten plötzlich beginnt und aufhört. Die einstellbaren Drosselventile gestatten eine Einstellung der Dauer der Einatmungs- und der Ausa timings phase unabhängig voneinander. Da mit hohem Druck gearbeitet wird, dem ein niedriger Druck entgegenwirkt und die Strömung plötzlich beginnt und aufhört, dst die Strömungsmenge relativ konstant und unter allen Gebrauchsbedingungen nur wenig von dem Widerstand abhängig, den der Patient leistet. Infolgedessen ist das dem Patienten zugeführte Gasvolumen der Zeit proportional. Das Arbeitsspiel der Vorrichtung ist daher sowohl zeit- als auch voluinenges teuert.

Man kann das Arbeitsspiel der Vorrichtung auch druckabhängig steuern, wenn die Steuereinrichtung von einem Druckgeber gesteuert wird, der mi^t dem Kanal 9 in Verbindung steht.

Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und bzw, oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschliesslich dessen, was in Abweichung von den

Aus f ühriuigs —
konkreten/Beispielen für den Fachmann naheliegt.

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Claims

Patentansprüche

1. Ventileinrichtung mit einem Gehäuse, das einen Gaseintrittsstutzen und einen Austritt für das ausgeatmete Gas besitzt und ein mit dem Eintrittsstutzen koaxiales und ihm gegenüber in der Längsrichtung zwischen zwei Stel- ■ lungen bewegbares Verschlußstück enthält, wobei in der ersten Stellung das Verschlußstück die Austrittsöffnung des Eintrittsstutzens schließt und das Eintrittsende des Austritts offen ist, in der zweiten Stellung das Verschlußstück das Eintrittsende des Austrittes schließt und das Austrittsende des Eintrittsstutzens offen ist, eine Feder vorgesehen ist, die das Verschlußstück in die erste Stellung zu bewegen trachtet, und von dem Innern des Gehäuses zu einer außerhalb des Gehäuses befindlichen

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Stelle ein Kanal führt, der in der zweiten Stellung des Verschlußstückes mit dem Eintrittsstutzen und in der ersten Stellung des Verschlußstückes mit dem Austritt in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsstutzen (2) für unter hohem Druck stehendes Gas bestimmt ist, die Feder (8) das Verschlußstück (3, 5,6) stark belastet und das Verschlußstück (3,5,6) und der Eintrittsstutzen (2) sich unter Bildung eines Spaltes (4) ineinander erstrecken.

2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (3,5,6) eine den Eintrittsstutzen (2) umgebende Hülse (3) und ein das eine Ende der Hülse (3) schließendes Glied (5,6) besitzt.

3. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen das Verschlußstück (3,5,6) umgebenden, rohrförmigen Teil (12) besitzt, in dem das Glied (12) unter Bildung eines Spaltes (11) bewegbar ist, und das Glied (5,6) und der rohrförmige Teil (12) in dem Gehäuse (1) einen Raum (13) begrenzen, der direkt mit dem Spalt (4) zwischen der Hülse (3) und dem Eintrittsstutzen (2) in Verbissäung steht.

4. Vorrichtimg sum intermittierenden Erzeugen eines Überdruckes ρ mit einer Quell® eines unter hohem Druck st@Si©n~ «■-■an Gases, eiaei;- an dies® Quelle ang©s©ii3.©gs©n©sä BAD ORIGINAL

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einrichtung und einer an den Austritt der Ventileinrichtung angeschlossenen Leitung zum Zuführen von Gas unter niedrigem Druck zu einem Patienten oder einem Raum zwischen einem Atembeutel und einer den Beutel umgebenden Flasche, wobei die Ventileinrichtung die Gasströmung in der Leitung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (1-12) durch von der Quelle (20, 30, 50, 60, 80, 90) kommendes Gas ohne zwischengeschalteten Motor gesteuert und mit relativ plötzlicher Druckveränderung geöffnet und geschlossen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, in der die Ventileinrichtung mit einem Gehäuse versehen ist, das einen Gaseintrittsstutzen und einen Austritt für ausgeatmetes Gas besitzt und ein mit dem Eintrittsstutzen koaxiales und ihm gegenüber in der Längsrichtung zwischen zwei Stellungei bewegbares Verschlußstück enthält, in der ersten Stellung das Verschlußstück die Austrittsöffnung des Eintrittsstutzens schließt und das Eintrittsende des Austritts offen ist, in der zweiten Stellung das Verschlußstück das Eintrittsende des Austrittes schließt und das Austrittsende des Eintrittsendes offen ist, eine Feder vorgesehen ist, die das Verschlußstück in die erste Stellung zu bewegen trachtet, und von dem Innern des Gehäuses zu einer außerhalb des Gehäuses befindlichen Stelle ein Kanal führt, der in der zweiten Stellung des Verschlußstückes mit dem Sintrittsstutzen und in der ersten Stel-

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lung des Verschlußstückes mit dem Austritt in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsstutzen (2) für unter hohem Druck stehendes Gas bestimmt ist, die Feder (8) das Verschlußstück (3,5,6) stark belastet und das Verschlußstück (3,5,6) und der Eintrittsstutzen (2) sich unter Bildung eines Spaltes (4) ineinander erstrecken.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, in der stromabwärts von der Quelle eine Drosseleinrichtung und stromabwärts von der Drosseleinrichtung ein Stauraum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauraum (22) stromaufwärts von der Ventileinrichtung(1-12) angeschlossen und deren Gas-Durchströmquerschnitt der offenen Ventileinrichtung (1-12) größer ist als der der Drosseleinrichtung (21).

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, in der zu der Ventileinrichtung eine zweite Leitung führt, von der eine Zweigleitung abzweigt, gekennzeichnet durch drei Quellen (30,37,39), einen doppeltwirkenden Kolbenschieber (31), der zwischen der ersten Quelle (30) und der Ventileinrichtung (1-10) eingeschaltet ist und die zweite Leitung (32) mit der Umgebungsatmosphäre und eine dritte Leitung mit der ersten Quelle (30) verbindet und umgekehrt, wobei je ein Steuerraum des doppeltwirkenden Kolbenschiebers (31) mit der zweiten bzw. dritten Quelle (37,39) verbindbar ist, zwei hilfskraftbetätigte Absperrorgane (36,38), zwei Stauräume

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(35,40) und zwei Drosseleinrichtungen (34,41), wobei die dritte Leitung und die Zweigleitung über Je eine der beiden Drosseleinrichtungen (34,41) und Je einen der beiden Stauräume (35,40) mit den Steuerräumen je einer der beiden hilfskraftbetätigten Absperrorgane verbunden ist und die hilfskraftbetätigten Absperrorgane (36,38) den einen Steuerraum des Kolbenschiebers mit der zugeordneten Quelle (37) und den anderen Steuerraum des Kolbenschiebers mit der Umgebungsatmosphäre verbinden oder umgekehrt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4_t mit einer weiteren zu der Ventileinrichtung führenden Leitung und einem Stauraum, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Quelle (50,60, 80,90) und der Ventileinrichtung (1-10) ein einfachwirkendes, hilfskraftbetätigtes Absperrorgan (53,63,83,93) angeordnet ist, das die genannte, weitere Leitung periodisch mit der Quelle (50,60,80,90) verbindet und ein Stau_r raum (57,68,88,97) zur Abströmöffnung führt und die Quelle (50,60,80,90) mit dem Steuerraum des hilfskraftbetätigten Absperrorgans verbindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Quelle (50,60,80) und dem Stauraum (57,68,88) und zwischen dem Stauraum (57,68,88) Drosseleinrichtungen (55,56,65,67,86,87) vorgesehen sind.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauraum (57) Gas in die weitere Leitung abgibt·

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (50) mit dem hilfskraftbetätigten Absperrorgan (53) durch eine Leitung (51) verbunden ist, von der eine die Drosseleinrichtung3<55,58) enthaltende Zweigleitung (54) zu dem Stauraum (57) führt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Staurauen (68,88,97) Gas in die Atmosphäre abgibt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen zweiten Stauraum (70), ein zweites hilfskraftbetätigtes Absperrorgan (66), eine Zweigleitung, eine erste Drossel·· einrichtung (65), die über den zweiten Stauraum (70), das zweite hilfskraftbetätigte Absperrorgan (66) und eine zweite Drosseleinrichtung (67) mit dem erstgenannten Stauraum (68) und über die Zweigleitung mit dem Steuerraum des zweiten hilfskraftbetätigten Absperrorgans verbindbar ist, wobei der erstgenannte Stauraum (68) über die zweite Drosseleinrichtung (67) und das zweite hilfskraftbetätigte Absperrorgan (66) mit der Umgebungsatmosphäre verbindbar ist und durch Betätigung des zweiten hilfskraftbetätigten Absperrorgans (66) der erstgenannte Stau-

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raum (68) abwechselnd mit dem zweiten Stauraum (70) und der Umgebungsatmosphäre verbindbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein zweites hilfskraftbetätigtes Absperrorgan (85) und eine Zweigleitung (89), wobei die Quelle (80^ über das zweite hilfskraftbetätigte Absperrorgan (85) und eine erste Drosseleinrichtung (86) mit dem Stauraum (88) verbindbar ist, dieser über das zweite hilfskxaftbetätigte Absperrorgan (85), die erste Drosseleinrichtung (86) und eine zweite Drosseleinrichtung (87) mit der Umgebungsatmosphäre verbindbar ist, und der Steuerraum des zweiten hilfskraftbetätigten Absperrorgans über die Zweigleitung (89) mit der weiteren Leitung verbindbar und durch Betätigung des zweiten hilfskraftbetätigten Absperrorgans der hohlraum (88) abwechselnd mit der Quelle (80) und der Umgebungsatmosphäre verbindbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtungen (55,56,65,67,86,87) verstellbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Hohlraum (97) durch einen Sickerweg (102) ständig mit der Atmosphäre verbunden ist·

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

dass eine den Stauraum (97) enthaltende Zweigleitung,

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die von einer stromabwärts von der Quelle (90) und stromaufwärts von dem hilfskraftbetätigten Absperrorgan (93) liegenden Stelle in den Steuerraum führt, in der Zweigleitung zwischen der genannten Stelle einerseits und dem Stauraum (97) und dem Sickerweg (102) andererseits ein einfachwirkendes zweites hilfskraftbetätigtes Absperrorgan (95) angeordnet ist, in der Zweigleitung zwischen dem einfachwirkenden zweiten hilfskraftbetätigten Absperrorgan (95) einerseits und dem Stauraum (97) und dem Sickerweg (102) andererseits ein Rückschlagventil (96) angeordnet ist, das eine Nährgasströmung zu dem Stauraum (97) und dem Sickerweg (102) gestattet, eine weitere Zweigleitung (98) von der weiteren Leitung zu dem Steuerraum des einfachwirkenden zweiten hilfskraftbetätigten Absperrorgans (95) führt, die weitere Zweigleitung (98) einen weiteren Stauraum (110) enthält, der über einen weiteren Sickerweg (101) ständig mit der Atmosphäre verbunden ist,'und die weitere Zweigleitung (98) zwischen der weiteren Leitung einerseits und dem weiteren Stauraum (110) und dem weiteren Sickerweg (101) andererseits ein weiteres Rückschlagventil (99) enthält.

18. Vorrichtung zum intermittierenden Erzeugen eines Überdruckes, mit einer Quelle eines unter hohem Druck stehenden Gases, einer stromabwärts an diese Quelle angeschlossenen Leitung, einem Stauraum und einer von der erstge-

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ei

nannten Leitung wegführenden Zweigleitung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Quelle (80,90) und der Leitung ein erstes einfachwirkendes hilfskraftbetätigtes Absperrorgan (83,93) angeordnet ist, welches die Leitung periodisch mit der Quelle (80,90) verbindet und dessen Steuerraum mit dem Stauraum (88,97) verbunden ist, und zwischen der Quelle (80,90) und dem Stauraum ein einfachwirkendes zweites hilfskraftbetätigtes Absperrorgan (85,95) angeordnet ist, das den Stauraum (88,97) periodisch mit der Quelle (80,90) verbindet und dessen Steuerraum durch eine Zweigleitung (89,98) mit der erstgenannten Leitung verbunden ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Quelle (80) und dem Stauraum eine Drosseleinrichtung (86) angeordnet ist und das zweite Absperrorgan (85) den Stauraum (88) abwechselnd mit der Atmosphäre und über die Drosseleinrichtung (86) mit der Quelle (80) verbindet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauraum (97) durch einen Sickerweg (102) ständig mit der Atmosphäre verbunden ist.

21. Ventileinrichtung sowie Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 20, ansonst wie beschrieben und bzw. oder dargestellt.

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