DE2322084A1 - LOGICAL PNEUMATIC CELL WITH NO FUNCTION - Google Patents

Description

DIPLOMINGENIEURGRADUATE ENGINEER HELMUT LAMPRECHTHELMUT LAMPRECHT

PATENTANWALT Z 3 Z Z 0 PPATENT ADVOCATE Z 3 Z Z 0 P

8 MÜNCHEN S · CORNELIUSSTRASSE 42 · TELEFON 24O7758 MUNICH S CORNELIUSSTRASSE 42 TELEPHONE 24O775

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SOClETE MINERVE S. A. Ibis-3 rue Barbes 92400 Courbevoie FrankreichSOClETE MINERVE S.A. Ibis-3 rue Barbes 92400 Courbevoie France

Logische pneumatische Zelle mit der Funktion NEINLogical pneumatic cell with the function NO

Die Erfindung betrifft eine logische pneumatische Zelle mit der Funktion NEIN, insbesondere für pneumatische Atemgeräte, mit einem Gehäuse, in dem vier Öffnungen ausgebildet sind und zwar ein Einlaß, ein Auslaß und eine Entleerungsöffnung, die alle drei in eine Einlaßkammer münden, in der sich ein beweglicher Ventilkörper befindet, der geeignet ist, mit zwei einander gegenüberliegenden Ventilsitzen zusammenzuwirken, deren einer dem Einlaß und deren anderer der Entleerungsöffnung zugeordnet ist, sowie eine vierte Öffnung als Steueröffnung, die mit einer Steuerkammer in Verbindung steht, in der sich ein durch Druck verformbares Element befindet, das mit einem Betätigungsglied verbunden ist, das zur Einwirkung auf den Ventilkörper geeignet ist, um diesen von dem der Entleerungs-The invention relates to a logical pneumatic cell with the function NO, in particular for pneumatic breathing apparatus, with a housing in which four openings are formed, namely an inlet, an outlet and an evacuation opening, all three of which open into an inlet chamber in which one enters Movable valve body is located which is suitable to cooperate with two opposite valve seats, one of which is assigned to the inlet and the other of which is assigned to the emptying opening, and a fourth opening as a control opening which is in communication with a control chamber in which a pressure deformable element is located is connected with an actuator, which is suitable to act on the valve body to these of which the emptying

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POlTtCHfCKKONTO MUNCHCN Ο·Ο4β-806POlTtCHfCK ACCOUNT MUNCHCN Ο · Ο4β-806

DIUTiCHI SANK MUNCHIN, FROMBNAOBfLATS. KONTO-NH. 1β/Ι0·94 TBLB«nAMMBSQA«LB« kAWCLAIM· MUBNOHKNDIUTiCHI SANK MUNCHIN, FROMBNAOBfLATS. ACCOUNT-NH. 1β / Ι0 94 TBLB «nAMMBSQA« LB «kAWCLAIM · MUBNOHKN

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Öffnung zugeordneten Ventilsitz abzuheben und auf den dem Einlaß zugeordneten Ventilsitz zu bewegen.Lift the valve seat assigned to the opening and move it onto the valve seat assigned to the inlet.

Die Erfindung betrifft zwar insbesondere eine derartige Zelle für pneumatische Atemgeräte, sie ist jedoch nicht ausschließlich für diesen Anwendungszweck bestimmt.While the invention particularly relates to such a cell for pneumatic breathing apparatus, it is not intended exclusively for this purpose.

Man kennt bereits eine logische pneumatische Zelle oder ein logisches pneumatisches Relais mit der Funktion NEIN, deren Gehäuse vier Öffnungen aufweist, nämlich einen Einlaß zur Verbindung mit einer Quelle eines unter Druck stehenden Gases, einen Auslaß zum Anschluß an das Leitungssystem eines Verbrauchers, einer Entleerungsöffnung für den Austritt in die Atmosphäre und einer Steueröffnung, die mit einer Steuerdruckquelle verbindbar ist. In diesem Gehäuse ist eine Einlaßöffnung vorgesehen, in der ein beweglicher Ventilkörper angeordnet ist, der in diesem Fall durch eine Kugel gebildet wird, die sich auf den einen oder den anderen der beiden Ventilsitze legen kann, die die Öffnungen umgeben, die mit dem Einlaß oder der Entleerungsöffnung in Verbindung stehen. Die den Ventilkörper bildende Kugel wird normalerweise unter dem Einfluß des am Einlaß vorhandenen Gasdruckes gegen den Ventilsitz gedrückt, der die Entleerungsöffnung umgibt und es besteht normalerweise eine Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß, das heißt die Zelle bildet ein normalerweise offenes Ventil. Die den Ventilkörper bildendeYou already know a logical pneumatic cell or a logical pneumatic relay with the function NO, the housing of which has four openings, namely an inlet for connection to a source of one under pressure standing gas, an outlet for connection to the line system of a consumer, a discharge opening for the Exit into the atmosphere and a control opening which can be connected to a control pressure source. In this case an inlet opening is provided in which a movable valve body is arranged, which in this case by a Ball is formed that can lie on one or the other of the two valve seats that surround the openings, which are in communication with the inlet or the discharge opening. The ball forming the valve body is normally pressed under the influence of the gas pressure present at the inlet against the valve seat which surrounds the evacuation opening and there is normally a connection between the inlet and the outlet, i.e. the cell forms a normally open valve. The one forming the valve body

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Kugel kann durch ein Betätigungselement, das mit einer verformbaren Membran verbunden ist, die in einer mit der Steueröffnung in Verbindung stehenden Steuerkammer angeordnet ist, von diesem Sitz abgehoben und auf den Sitz gedrückt werden, der die Öffnung umschließt, die mit dem Einlaß in Verbindung steht. Wenn, der Gasdruck aus der den Steuerdruck liefernden. Gasquelle einen ausreichenden Wert erreicht, wird die Membran zurückgedrückt und das daran befestigte Betätigungselement wirkt auf die Kugel ein, um die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß zu unterbrechen, d. h. mit anderen Worten die Zelle in einen geschlossenen Zustand zu kippen. Es erscheint also bei Abwesenheit eines Strömungsmittelsignals an der Steueröffnung ein Drucksignal (logisches Signal EINS) am Auslaß der Zelle, während beim Auftreten eines Strömungsmittelsignals (Signal EINS) an der Steueröffnung kein Signal (Signal NULL) am Auslaß erscheint. Eine solche Zelle hat eine NEIN-Funktion oder eine Umkehr-Funktion.Ball can be deformed by an actuator with a Diaphragm is connected, which is arranged in a communicating with the control opening control chamber is to be lifted from this seat and pressed onto the seat that encloses the opening that is connected to the Inlet communicating. If so, the gas pressure from the supplying the control pressure. Gas source a sufficient value reached, the membrane is pushed back and the actuator attached to it acts on the ball to the To break the connection between the inlet and the outlet, d. H. in other words, the cell in a closed state to tilt. In the absence of a fluid signal, a pressure signal appears at the control opening (logic signal ONE) at the outlet of the cell, while upon occurrence of a fluid signal (signal ONE) at the Control opening no signal (signal ZERO) appears at the outlet. Such a cell has a NO function or an inverse function.

Alle derzeit bekannten logischen Zellen mit der Funktion NEIN können nur durch auf einem festen Niveau liegende Impulse gesteuert werden. Die Schwelle des Steuerdrucks, bei der die Zelle umkippt ist beim öffnen und beim Schließen die gleiche, was gewisse Beschränkungen zur Folge hat.All currently known logic cells with the NO function can only be controlled by impulses that are at a fixed level will. The threshold of the control pressure at which the cell tips over when opening and when closing is the same, which results in certain restrictions.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden und eine Zelle der beschriebenen Art zu schaffen, die durch einen progressiv veränderlichen DruckThe present invention is based on the object of overcoming these disadvantages and a cell of the type described to create that through a progressively changing pressure

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steuerbar ist und zwei deutlich unterschiedene Kippschwellen aufweist und zwar in diesem Falle für den Übergang vom geöffneten zum geschlossenen Zustand und umgekehrt.is controllable and has two clearly different thresholds, in this case for the transition from the open to the closed state and vice versa.

Zu diesem Zweck besteht die Erfindung bei der eingangs beschriebenen logischen pneumatischen Zelle darin, daß der dem Einlaß zugeordnete Sitz einen kleineren Querschnitt besitzt, als der der Entleerungsöffnung zugeordnete Sitz und daß der bewegliche Ventilkörper zwei Abschnitte aufweist, die quer zur Bewegungsrichtung des Ventilkörpers unterschiedliche Abmessungen besitzen, nämlich einen ersten Abschnitt mit kleiner Querabmessung und dazu bestimmt, mit dem dem Einlaß zugeordneten Sitz zusammenzuwirken, und einen zweiten Abschnitt mit großer Querabmessung und dazu bestimmt, mit dem der Entleerungsöffnung zugeordneten Sitz zusammenzuwirken. To this end, the invention consists in that described at the outset logical pneumatic cell in that the seat associated with the inlet has a smaller cross-section, than the seat associated with the emptying opening and that the movable valve body has two sections which transversely to the direction of movement of the valve body have different dimensions, namely a first section with smaller Transverse dimension and designed to cooperate with the seat associated with the inlet, and a second section of large size Transverse dimension and intended to interact with the seat associated with the emptying opening.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der bewegliche Ventilkörper aus zwei frei in der Einlaßkammer angeordneten Kugeln besteht, nämlich einer Kugel mit kleinem Durchmesser, die dem dem Einlaß zugeordneten Sitz zugeordnet ist und einer ^gel mit großem Durchmesser, die dem der Entleerungsöffnung zugeordnetem Sitz zugeordnet ist und die derart angeordnet ist, daß sie der Einwirkung des mit dem verformbaren Element verbundenen Betätigungsgliedes ausgesetzt ist.An advantageous embodiment of the invention is that the movable valve body consists of two freely in the inlet chamber arranged balls consists, namely a ball with a small diameter associated with the seat associated with the inlet is and a ^ gel with a large diameter, which is associated with the seat associated with the emptying opening and which is arranged such that it is subjected to the action of the actuating member connected to the deformable element.

Die erfindungsgemäße logische, pneumatische Zelle dient nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als Grundbestandteil eines pneumatischen Beatmungsgerätes, dasThe logical, pneumatic cell according to the invention is used according to a particularly advantageous embodiment of the invention as a basic component of a pneumatic ventilator that

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vollständig pneumatisch gesteuert wird, dank der Existenz der zwei bestimmten Steuerdruckschwellen, an denen das Umkippen der jeweiligen Zelle zwischen den beiden Zuständen stattfindet, die sie einnehmen kann.is controlled completely pneumatically, thanks to the existence of two specific control pressure thresholds at which the overturning of the respective cell takes place between the two states that it can assume.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.Based on the following description of the exemplary embodiments of the invention shown in the drawing, this will be explained explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße logische, pneumatische Zelle mit der Funktion NEIN,1 shows an axial section through a logical, pneumatic cell according to the invention with the function NO,

Fig. 2 ein Schaltbild eines pneumatischen Atemgerätes unter Verwendung der erfindungsgemäßen logischen Zelle,2 shows a circuit diagram of a pneumatic breathing apparatus using the logic cell according to the invention,

Fig. 3 ein Axialschnitt durch den Trigger oder das Steuerventil für das Atmungsgerät gemäß Fig. 2,3 shows an axial section through the trigger or the control valve for the breathing device according to FIG. 2,

Fig. 4 und Fig. 5FIGS. 4 and 5

pneumatische Teilschaltbilder von verschiedenen Ausführungsformen des Steuerkreises für ein pneumatisches Atmungsgerät.pneumatic partial circuit diagrams of various embodiments of the control circuit for a pneumatic Respiratory device.

Die in Fig. 1 dargestellte logische, pneumatische Zelle mit der Funktion NEIN umfaßt ein Gehäuse 1 in dem vier Mündungen ausgebildet sind, nämlich ein Einlaß E für unter Druck stehendes Gas, ein Auslaß S, eine Steueröffnung C und eine Entleerungsöffnung P. The logical pneumatic cell shown in FIG. 1 with the function NO comprises a housing 1 in which four openings are formed, namely an inlet E for pressurized gas, an outlet S, a control port C and a discharge port P.

Der Einlaß E und der Auslaß S stehen mit einer Einlaßkammer in Verbindung, in der zwei Kugeln 3 und 4 mit unterschiedlichenThe inlet E and the outlet S are in communication with an inlet chamber in which two balls 3 and 4 with different

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Durchmessern angeordnet sind. Die Kugel 3 mit kleinem Durchmesser bildet einen beweglichen Ventilkörper, der mit einem Ventilsitz 5 mit kleinem Durchmesser a unter Zwischenschaltung einer Dichtung zusammenwirken kann. Die andere Kugel 4 mit großem Durchmesser bildet ebenfalls einen beweglichen Ventilkörper, der mit einem anderen Ventilsitz 6 mit dem Durchmesser b unter Zwischenschaltung einer Dichtung zusammenwirken kann, wobei der Durchmesser b größer ist, als der . Durchmesser a des Ventilsitzes 5.Diameters are arranged. The ball 3 with a small diameter forms a movable valve body with a Valve seat 5 with a small diameter a can interact with the interposition of a seal. The other ball 4 with large diameter also forms a movable valve body, which is connected to another valve seat 6 with the diameter b can interact with the interposition of a seal, the diameter b being greater than that. Diameter a of the valve seat 5.

Der Ventilsitz 5 mit kleinem Durchmesser a befindet sich an der Ausmündung einer vom Einlaß E ausgehenden Leitung 7 in die Einlaßkammer 2.The valve seat 5 with a small diameter a is located at the opening of a line 7 extending from the inlet E into the Inlet chamber 2.

Der andere Ventilsitz 6 mit großem Durchmesser b befindet sich an der Stelle, wo die Einlaßkammer 2 mit einer Entleerungskammer 8 in Verbindung steht, die ihrerseits über die EntleerungsÖffnung P mit der Atmosphäre in Verbindung steht,The other valve seat 6 with a large diameter b is located at the point where the inlet chamber 2 with an emptying chamber 8 is connected, in turn via the drainage opening P is related to the atmosphere,

In der Entleerungskammer 8 befindet sich ein Betätigungsglied 9, das fest mit einer elastischem Membran 11 verbunden ist, die die Entleerungskammer 8 von einer Steuerkammer 12 trennt, die mit der Steueröffnung C verbunden ist. Das Stellglied 9 umfaßt einen Stößel, der sich quer durch den Sitz 6 erstreckt und die Kugel 4 mit großem Durchmesser betätigen kann.In the emptying chamber 8 there is an actuator 9 which is fixedly connected to an elastic membrane 11, which the Discharge chamber 8 separates from a control chamber 12, which with the Control port C is connected. The actuator 9 comprises a plunger which extends transversely through the seat 6 and the ball 4 can operate with a large diameter.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform können die Kugeln 3 und 4 durch einen beweglichen Ventilkörper ersetzt sein, der zwei Ab-In a modified embodiment, the balls 3 and 4 be replaced by a movable valve body that has two

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schnitte aufweist, die in Durchmesserrichtung unterschiedliche Abmessungen aufweisen, wie z. B. ein Stufenkolben, wobei die beiden unterschiedlichen Abschnitte mit den entsprechenden Ventilsitzen 5 und 6 zusammenwirken können.has sections that have different dimensions in the diameter direction, such. B. a graduated piston, the two different sections can interact with the corresponding valve seats 5 and 6.

Die Wirkungsweise der beschriebenen logischen, pneumatischen Zelle mit der Funktion NEIN ist wie folgt:The function of the described logical, pneumatic cell with the function NO is as follows:

Der Einlaß E wird mit einer Druckgasquelle P₁ verbunden und der Auslaß S mit einem nicht dargestellten, zu betreibenden Kreis, während die Steueröffnung C mit einer veränderbaren SteuerdruckqueUa und die EntleerungsÖffnung P mit der Atmosphäre verbunden ist.The inlet E is connected to a pressurized gas _{source P 1} and the outlet S to a circuit, not shown, to be operated, while the control opening C is connected to a variable control pressure source P 1 and the evacuation opening P is connected to the atmosphere.

Falls an der Steueröffnung C kein Gasdruck ausgeübt wird, d. h. wenn ein Steuersignal NULL vorhanden ist (entsprechend dem Fehlen von Druck) , so wird die Kugel 3 mit kleinem Durchmesser unter dem Einfluß des Druckes p, des am Einlaß E anstehenden Gases von ihrem Sitz abgehoben, so daß die logische Zelle geöffnet ist und eine Verbindung zwischen dem Einlaß E und dem Auslaß S besteht. Man erhält somit am Auslaß S einen dem Eingangsdruck p, gleichen Druck, wenn man den Druckabfall vernachlässigt. Die Kugel 4 mit großem Durchmesser wird auf ihren Sitz 6 gedrückt und die Verbindung zwischen dem Auslaß S und der EntleerungsÖffnung P ist dadurch unterbrochen.If no gas pressure is applied to the control port C, i. H. if a control signal ZERO is present (according to the lack of pressure), the small-diameter ball 3 becomes under the influence of the pressure p, that applied at the inlet E. Gas lifted from its seat, so that the logic cell is open and a connection between the inlet E and the outlet S. One thus obtains at outlet S a pressure equal to the inlet pressure p, if the pressure drop is taken into account neglected. The large diameter ball 4 is pressed onto its seat 6 and the connection between the outlet S and the discharge opening P is thereby interrupted.

Falls der Steuerdruck an der Steueröffnung C und in der Steueröffnung 12 erhöht wird, wird über die Membran 11 und den Stößel 9 eine Kraft auf die Kugel 4 mit großem Durchmesser ausgeübt,If the control pressure at control port C and in the control port 12 is increased, a force is exerted on the large diameter ball 4 via the membrane 11 and the plunger 9,

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die bestrebt ist, diese Kugel von ihrem Sitz 6 abzuheben.which endeavors to lift this ball from its seat 6.

Falls jedoch der Steuerdruck sich unter einem vorgegebenen Wert p₂ befindet, ist die durch den Stößel 9 auf die Kugel 4 zum Abheben von ihrem Sitz 6 ausgeübte Kraft nicht ausreichend, um der Kraft entgegenzuwirken, dfe durch den Speisedruck p.. in der Einlaßkammer 2 ausgeübt wird und bestrebt ist, die Kugel 4 auf ihren Sitz zu drücken.If, however, the control pressure is below a predetermined value p ₂ , the force exerted by the plunger 9 on the ball 4 to lift it from its seat 6 is not sufficient to counteract the force caused by the feed pressure p ... in the inlet chamber 2 is exercised and strives to press the ball 4 onto its seat.

Wenn der Steuerdruck den Wert p„ überschreitet, drückt der Stößel 9 die Kugel 4 von ihrem Sitz 6 und stellt damit eine Verbindung zwischen dem Auslaß S und der Entleerungsöffnung P her. Die Kugel 4 mit großem Durchmesser wird in Fig. 1 nach oben gedrückt und wirkt dabei mit der darüber befindlichen Kugel 3 mit kleinem Durchmesser zusammen, wodurch diese Kugel 3 auf den Sitz 5mit kleinem Durchmesser gedrückt wird. Die Verbindung zwischen dem Einlaß E und dem Auslaß S ist damit unterbrochen.When the control pressure exceeds the value p ", press the plunger 9 removes the ball 4 from its seat 6 and thus establishes a connection between the outlet S and the emptying opening P. The large diameter ball 4 is in Fig. 1 is pressed upwards and interacts with the ball 3 located above it with a small diameter, whereby this ball 3 is pressed onto the small-diameter seat 5. The connection between the inlet E and the outlet S is thus interrupted.

Mit anderen Worten: Falls an der Steueröffnung C ein logisches Strömungsmittelsignal EINS auftritt, befindet sich am Auslaß S keinerlei Druck, d. h. am Auslaß zeigt sich das logische Signal NULL. Die Verbindung zwischen den Öffnungen 3 und ? ermöglicht die Entleerung des an den Auslaß S angeschlossenen Verbrauchergerätes über die Entleerungsöffnung ?.In other words: if there is a logical one at the control opening C. Fluid signal ONE occurs, there is no pressure at outlet S; H. the logical signal is shown at the outlet ZERO. The connection between openings 3 and? enables the consumer device connected to outlet S to be emptied via the emptying opening?.

Falls der Steuerdruck beginnt^ unter den Wert p₉ abzusinken, bleibt die Kugel 3 mit kleinem Durchmesser trotzdem auf ihremIf the control pressure begins to drop below the value p ₉ , the ball 3 with a small diameter still remains on its

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Ventilsitz 5, weil die Gegenkraft, die bestrebt ist, die Kugel 3 von ihrem Sitz 5 abzuheben und die dem Produkt aus dem Druck p, in der Leitung 7 und dem Querschnitt der Öffnung mit dem Durchmesser a am Sitz 5 entspricht, geringer ist, als die durch den Stößel 9 auf die beiden Kugeln 4 und 3 nach oben ausgeübte Kraft. Dies bleibt so, bis der Steuerdruck einen Wert p₃ erreicht, der unter p₂ liegt und bei dem die das Abheben der Kugel 3 von ihrem Sitz 5 anstrebende Kraft größer ist, als die Kraft, die durch den Stößel 9 unter dem Einfluß des Druckes p₃ ausgeübt wird.Valve seat 5, because the counterforce which tends to lift the ball 3 from its seat 5 and which corresponds to the product of the pressure p in the line 7 and the cross section of the opening with the diameter a on the seat 5 is less than the force exerted by the plunger 9 on the two balls 4 and 3 upwards. This remains so until the control pressure reaches a value p ₃ which is below p ₂ and at which the lifting force of the ball 3 from its seat 5 is greater than the force exerted by the plunger 9 under the influence of the pressure p _{3 is} exercised.

Zu diesem Zeitpunkt hebt sich die Kugel 3 von ihrem Sitz 5 und es entsteht wieder eine Verbindung zwischen dem Einlaß E und dem Auslaß S, während die Kugel 4 mit großem Durchmesser auf ihren Sitz 6 gedrückt wird und die Verbindung zwischen dem Auslaß S und der EntleerungsÖffnung P schließt. Die in Fig. 1 gezeigte logische, pneumatische Zelle liefert damit ein Strömungsmittelsignal EINS (Auftreten von Druck) am Auslaß S, sobald der Steuerdruck sich unter einer maximalen oder SchließschwelIe befindet, welche mit dem Wert ρ übereinstimmt. Sie liefert am Auslaß S ein Strömungsmittelsignal NULL, sobald der Steuerdruck den Wert p~ der Schließschwelle erreicht oder überschreitet und sie liefert weiterhin ein Signal NULL, wenn der Steuerdruck den Wert p₂ der maximalen Schließschwelle unterschreitet, bis zu einem niedrigeren Wert p_ einer minimalen ÖffnungsschwelIe. Sie zeigt am Ausgang S ein logisches Signal EINS, wenn der Steuerdruck den Wert p~ oder einen niedrigeren Wert erreicht und sie zeigt weiter ein logisches Signal EINS wenn der Steuerdruck erneut zunimmt, bis er den Wert p« erreicht, bei dem die Zelle umkippt um ein Signal NULL zu zeigen und so fort,At this point the ball 3 rises from its seat 5 and there is again a connection between the inlet E and the outlet S, while the large diameter ball 4 is pressed onto its seat 6 and the connection between the outlet S and the drainage opening P closes. The logical pneumatic cell shown in FIG. 1 thus delivers a fluid signal ONE (occurrence of pressure) at outlet S as soon as the control pressure is below a maximum or closing threshold which corresponds to the value ρ. It supplies a fluid signal ZERO at outlet S as soon as the control pressure reaches or exceeds the value p ~ of the closing threshold and it continues to supply a signal ZERO when the control pressure _{falls below the value p 2 of} the maximum closing threshold, down to a lower value p_ a minimum opening threshold . It shows a logic signal ONE at output S when the control pressure reaches the value p ~ or a lower value and it also shows a logic signal ONE when the control pressure increases again until it reaches the value p «, at which the cell tips over to show a signal ZERO and so on,

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Die beschriebene logische Zelle besitzt zwei Schwellen mit verschiedener Funktion, nämlich eine Schließschwelle, die dem Steuerdruck p₂ entspricht und eine ÖffnungsschwelIe, die dem Steuerdruck p- unterhalb des Druckes p_ entspricht.The logic cell described has two thresholds with different functions, namely a closing threshold which _{corresponds to the control pressure p 2} and an opening threshold which corresponds to the control pressure p- below the pressure p_.

Es wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Anwendung einer erfindungsgemäßen logischen, pneumatischen Zelle mit der Funktion NEIN auf ein automatisches Atmungsgerät mit konstanter aber regelbarer Frequenz gezeigt, bei dem die Einatmungsphase durch einen Patienten während der Gesamtdauer des Atmungszyklus ausgelöst werden kann.Referring now to FIG. 2, the application of a logical pneumatic cell according to the invention with the Function NO shown on an automatic breathing device with a constant but adjustable frequency, in which the inhalation phase can be triggered by a patient for the entire duration of the respiratory cycle.

Das in Fig. 2 schematisch dargestellte Atmungsgerät umfaßt im wesentlichen zwei pneumatische Zellen 13 und 14 mit der Funktion NEIN, von denen wenigstens eine, nämlich die Zelle 13, in der vorstehend beschriebenen und in Fig. 1 gezeigten Art ausgeführt ist. Die Zelle 13 ist die Hauptzelle, die die Frequenz des Betriebsablaufes des Atmungsgerätes bestimmt, also die Dauer der Einatmungs- und Ausatmungsphasen, während die andere Zelle 14 eine Verstärkerzelle darstellt. Die Eingänge E der beiden Zellen 13 und 14 sind gemeinsam mit dem Ausgang eines Druckminderventils 15 verbunden, das an eine Druckgasquelle 16 angeschlossen ist. Das Druckminderventil 15 dient dem Zweck, beispielsweise einen Speisedruck für die Zellen 13 und 14 zu liefern, der auf 1,5 bar beschränkt ist, und zwar ausgehend von einer Druckgasquelle mit einem Druck von beispielsweise 3 bar. Ein Rückschlagventil 17 ist zwischen dem Eingang E der Zelle 13 und dem Ausgang des Druckminderventils 15 eingeschlossen.The breathing apparatus shown schematically in Fig. 2 comprises essentially two pneumatic cells 13 and 14 with the Function NO, of which at least one, namely cell 13, in that described above and shown in FIG Kind is executed. Cell 13 is the main cell that determines the frequency of the operation of the breathing apparatus, that is, the duration of the inhalation and exhalation phases, while the other cell 14 represents a booster cell. The entrances E of the two cells 13 and 14 are common to the Output of a pressure reducing valve 15 connected to a source 16 of pressurized gas. The pressure reducing valve 15 serves the purpose of supplying, for example, a feed pressure for the cells 13 and 14 which is limited to 1.5 bar is, starting from a pressurized gas source with a pressure of, for example, 3 bar. A check valve 17 is between the input E of the cell 13 and the output of the pressure reducing valve 15 included.

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Der Auslaß S der Steuerzelle 13 ist direkt mit dem Steuereingang C der Verstärkerzelle 14 verbunden, deren Auslaß S mit einer Atemmaske 18 unter Zwischenschaltung eines ferngesteuerten' Beatmungsventils 19 verbunden ist. Dieses Ventil 19 ist mit dem Auslaß S der Verstärkerzelle 14 durch zwei parallele Leitungen 21 und 22 verbunden, wobei die Leitung 21 eine direkte Steuerleitung zum Schließen des Atemventils 19 bildet, während ein regelbarer Hahn 23 in die andere Leitung 22 eingefügt ist und durch den Patienten bedienbar ist.The outlet S of the control cell 13 is connected directly to the control input C of the amplifier cell 14, the outlet S of which is connected to a breathing mask 18 with the interposition of a remote-controlled ventilation valve 19. This valve 19 is connected to the outlet S of the booster cell 14 by two parallel lines 21 and 22, the line 21 being a direct one Control line for closing the breathing valve 19 forms, while a controllable cock 23 is inserted into the other line 22 and can be operated by the patient.

Der Auslaß S der Steuerzelle 13 ist mit seinem Steuereingang C mit einem pneumatischen Zeitgeberkreis verbunden, der insgesamt mit 24 bezeichnet ist. Dieser Kreis umfaßt ein veränderbares Speichervolumen 25, dessen Volumen durch einen äußeren Knopf 26 veränderbar ist. Das veränderbare Speichervolumen 25 steht einerseits direkt mit dem Steuereinlaß C der Steuerzelle 13 in Verbindung, andererseits mit dem Auslaß S der Steuerzelle, und zwar unter Zwischenschaltung einer Einschnürung oder einer regelbaren Drosselstelle 27. Der Zeitgeberkreis 24 umfaßt einen zur regelbaren Drossel 27 parallel geschalteten Seitenzweig, der in Reihe eine weitere regelbare Drossel 28 und ein Ventil 29 umfaßt, das eine verformbare Membran 29a besitzt, die eine obere S_teuerkammer 29b , die mit dem Auslaß S der Zelle 13 verbunden ist, und eine untere Kammer 29c mit einer Auslaßöffnung 29d bildet, wobei die öffnung 29d mit der Drossel 28 verbunden ist und durch die Membran 29a verschlossen werden kann, sowie eine Entleerungsöffnung 29e. ^r The outlet S of the control cell 13 is connected with its control input C to a pneumatic timer circuit, which is designated as a whole with 24. This circle comprises a variable storage volume 25, the volume of which can be changed by means of an outer knob 26. The variable storage volume 25 is on the one hand directly in connection with the control inlet C of the control cell 13, on the other hand with the outlet S of the control cell, with the interposition of a constriction or a controllable throttle point 27. The timer circuit 24 comprises a side branch connected in parallel to the controllable throttle 27, comprising 28 and a valve 29 in series with a further controllable throttle which has a deformable membrane 29a, a top S _t your chamber 29b of the cell 13 is connected to the outlet S, and a lower chamber 29c formed with an outlet opening 29d , whereby the opening 29d is connected to the throttle 28 and can be closed by the membrane 29a, as well as an emptying opening 29e. ^r

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Das Atmungsgerät umfaßt unter anderem einen Trigger oder ein Steuerventil, von dem eine Ausführungsform mehr im einzelnen in Fig. 3 dargestellt ist. Der Trigger besitzt ein zweiteiliges Gehäuse 32, in dessen Innerem eine verformbare Membran 33 angeordnet ist, wodurch zwei Kammern 34 und 35 gebildet werden. Die obere Kammer 35 innerhalb des Gehäuses 32 steht über eine Öffnung 36 mit einer Leitung 37 in Verbindung, die mit dem ferngesteuerten Atmungsventil 19 verbunden ist, sowie mit einem Druckmesser 38. Außerdem ist in der Kammer 35 eine Feder 39 angeordnet, deren Spannung durch einen Knopf 41 einstellbar ist, wobei die Feder 39 mittels einer Zwischenplatte auf die Membran 33 drückt.The breathing apparatus includes, inter alia, a trigger or a control valve, an embodiment of which is more detailed is shown in FIG. The trigger has a two-part housing 32, inside which a deformable one Diaphragm 33 is arranged, whereby two chambers 34 and 35 are formed. The upper chamber 35 within the housing 32 communicates via an opening 36 with a line 37 which is connected to the remotely controlled breathing valve 19, as well with a pressure gauge 38. In addition, a spring 39 is arranged in the chamber 35, the tension of which can be adjusted by a button 41 is, the spring 39 pressing on the membrane 33 by means of an intermediate plate.

In der unteren Hälfte des Gehäuses 32 ist eine Kammer 43 ausgebildet, in der liegend ein Ventilkörper 44 angeordnet ist, der die Verbindung zwischen einer unteren Zutrittsöffnung 45 und einer seitlichen Auslaßöffnung 46 unterbrechen oder freigeben kann. In die Kammer 43 ragt das untere Ende des Schaftes eines vertikal angeordneten Stößels 47, dessen oberer Kopf sich in der unteren Kammer 34 befindet, die durch die Membran 33 begrenzt wird und die nach außen über eine Öffnung 40 geöffnet ist.In the lower half of the housing 32 a chamber 43 is formed, in the lying a valve body 44 is arranged, which the connection between a lower access opening 45 and a lateral outlet opening 46 can interrupt or release. The lower end of the shaft protrudes into the chamber 43 vertically arranged plunger 47, the upper head of which is located in the lower chamber 34, which is delimited by the membrane 33 and which is opened to the outside via an opening 40.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind der Stößel 47 und die Feder 39 zueinander fluchtend ausgerichtet, wobei sie sich zu beiden Seiten der Membran 33 befinden, jedoch seitlich etwas gegen die zur Membran 33 senkrechte Symmetrieachse x-y der Membran versetzt. Die Zutrittsöffnung 45 ist direkt mit dem Auslaß S der Steuerzelle 13 verbunden, sowie mit dem Steuereinlaß C der Verstärkerzelle 14,As can be seen from FIG. 3, the plunger 47 and the spring 39 are aligned with one another, whereby they are mutually aligned Sides of the membrane 33 are located, but laterally slightly offset from the axis of symmetry x-y of the membrane perpendicular to the membrane 33. The access opening 45 is connected directly to the outlet S of the control cell 13, as well as to the control inlet C of the booster cell 14,

309847/0408309847/0408

- 13 - 1677-78- 13 - 1677-78

während die Auslaßöffnung 46 über ein Rückschlagventil 48 mit dem veränderlichen Volumen 25 des Zeitgeberkreises 24 verbunden ist.while the outlet port 46 has a check valve 48 with the variable volume 25 of the timer circuit 24 is connected.

Die Funktionsweise des beschriebenen Atmungsgerätes ist wie fofet:The functioning of the breathing device described is as follows:

Wenn das Atmungsgerät in Betrieb gesetzt wird, tritt an der Steueröffnung C der Steuerzelle 13 kein Druck auf und deshalb wird in der Steuerzelle 13 eine Verbindung zwischen dem Einlaß E und dem Auslaß S hergestellt. Sobald Druckgas am Auslaß S der Steuerzelle 13 auftritt, strömt es über die regelbare Drosselstelle 27 um das veränderliche Volumen 25 anzufüllen. Das Ventil 29 wird dagegen unter dem Einfluß des Druckgases am Auslaß S der Zelle 13 auf seinen Sitz zurückgedrückt, derart, daß die regelbare Drosselstelle 28 sich nicht auswirken kann um die Dauer der Anfüllung des Speichervolumens 25 zu steuern. Wenn Gas unter Druck (logisches Signal EINS) an der SteurÖffnung C der Verstärkerzelle 14 auftritt, unterbricht letztere aufgrund ihrer Funktion NEIN die gesamte Verbindung zwischen ihrem Einlaß E und ihrem Auslaß S. Die Folge ist, daß die Atemmaske 18 nicht mit Gas versorgt wird.When the breathing apparatus is put into operation, no pressure occurs at the control opening C of the control cell 13 and therefore a connection between the inlet E and the outlet S is established in the control cell 13. As soon as pressurized gas at the outlet S of the Control cell 13 occurs, it flows through the controllable throttle point 27 to fill the variable volume 25. The valve 29, however, is pushed back under the influence of the compressed gas at the outlet S of the cell 13 on its seat, so that the controllable Throttle point 28 cannot affect the duration of the filling of the storage volume 25. When gas is under Pressure (logic signal ONE) at the control opening C of the amplifier cell 14 occurs, the latter interrupts the entire connection between its inlet E and its because of its NO function Outlet S. The result is that the breathing mask 18 is not supplied with gas.

Nach einer gewissen Zeit erreicht der Druck in dem Speicher 25 mit veränderbarem Volumen den Wert ρ der dem Umkippen der Steurzelle 13 in den geschlossenen Zustand entspricht. In diesem Augenblick wird eine Verbindung im Inneren der Zelle 13 zwischen ihrem Auslaß S und der Entleerungsöffnung P hergestellt. DerAfter a certain time, the pressure in the memory 25 with variable volume reaches the value ρ of the overturning of the Steurzelle 13 corresponds to the closed state. At this moment a connection is established inside the cell 13 between their outlet S and the discharge opening P made. Of the

309847/0408 -14-309847/0408 -14-

- 14 - 1677-78- 14 - 1677-78

Speicher 25 beginnt damit sich einerseits über die erste regelbare Drosselstelle 27 und andererseits über die zweite Drosselstelle 28 und das Ventil 29, das sich dann öffnet, zu entleeren. Wenn der Ausgang S der Zelle 13 mit der Atmosphäre verbunden wird, ist an der Steueröffnung C der Verstärkerzelle 14 kein Druck vorhanden, so daß sich letztere öffnet, d. h. eine Verbindung zwischen ihrem Einlaß E und dem Auslaß S herstellt. Das über das Druckminderventil 15 gelieferte Druckgas, das beispielsweise einen Druck von 1,5 bar aufweist, strömt dann durch die Zelle 14, über den einstellbaren Hahn 23, die Leitung 22, das ferngesteuerte Atmungsventil 19 und die Atemmaske 18. Dies stellt die Einatmungsphase dar.Memory 25 begins on the one hand over the first controllable throttle point 27 and on the other hand via the second throttle point 28 and the valve 29, which then opens, to drain. When the output S of the cell 13 is connected to the atmosphere, the control port C is the Booster cell 14 is no pressure, so that the latter opens, i. H. a connection between its inlet E and the Outlet S produces. The compressed gas supplied via the pressure reducing valve 15, which has a pressure of 1.5 bar, for example, then flows through the cell 14, via the adjustable cock 23, the line 22, the remotely controlled breathing valve 19 and the Breathing mask 18. This represents the inhalation phase.

Wenn der Druck im Speicher 25 auf den Wert p„ fällt, der der unteren ÖffnungsschwelIe der Zelle entspricht, kippt diese erneut in eine geöffnete Stellung um. Es erscheint am Ausgang S der Zelle 13 ein Druck, der das Schließen der Verstärkerzelle veranlaßt. Mit diesem Augenblick wird die Maske 18 nicht mehr versorgt und der Patient atmet aus. Der Speicher 25 beginnt sich wieder über die regelbare Drosselstelle 27 zu füllen und der Zyklus beginnt von Neuem.When the pressure in the memory 25 falls to the value p ", which the corresponds to the lower opening threshold of the cell, it tilts again to an open position. A pressure appears at the output S of the cell 13, which closes the booster cell caused. At this moment, the mask 18 is no longer supplied and the patient exhales. The memory 25 begins to fill again via the adjustable throttle point 27 and the cycle begins again.

Der Atmungszyklus wird so durch eine Aufeinanderfolge von Einatmungs- und Ausatmungsphasen gebildet, deren relative Dauer geregelt werden kann durch Betätigung der regelbaren Drosselstellen 27 und 28.The respiratory cycle is thus determined by a sequence of inhalation and exhalation phases are formed, the relative duration of which can be regulated by actuating the adjustable throttle points 27 and 28.

Das Rückschlagventil 17 ist vorgesehen, um einen konstantenThe check valve 17 is provided to a constant

309847/0408 ~¹⁵~309847/0408 ~ ¹⁵ ~

- 15 - 1677-78- 15 - 1677-78

Speisedruck am Einlaß E der Steuerzelle aufrechtzuerhalten. Wenn die Verstärkerzelle 14 offen ist und das Druckgas durch die Verstärkerzelle strömt, ergibt sich ein Druckabfall am Ausgang des Druckminderventils 15, beispielsweise von 1,5 auf 1,2 bar. Wenn das Rückschlagventil 17 nicht vorgesehen ist, würde dies zu einer Beeinflußung der Betriebscharakteristik und zu einem Umkippen der Zelle 13 aufgrund der Veränderung des Speisedrucks führen.Maintain feed pressure at inlet E of the control cell. When the booster cell 14 is open and the pressurized gas through the booster cell flows, there is a pressure drop at the outlet of the pressure reducing valve 15, for example 1.5 to 1.2 bar. If the check valve 17 is not provided, this would affect the operating characteristic and lead to the cell 13 overturning due to the change in the feed pressure.

Es wird nun die Betriebsweise des beschriebenen pneumatischen Atmungsgerätes für den Fall erläutert, daß es durch den Patienten angefordert wird. In diesem Fall ist es notwendig, den durch die einstellbare Drossel 27 gegebenen Widerstand kurzzuschließen, um eine sofortige Füllung des veränderbaren Speichers 25 zu verursachen und sofort in die Einatmungsphase einzutreten. Diesem Zweck dient der Trigger 31. Solange vom Patienten keine Anforderung ausgeht, d. h. solange kein Unterdruck in der Atemmaske 18 auftritt, wird der bewegliche Ventilkörper 44 auf seinem Sitz durch den Stößel 47 festgehalten, der seinerseits durch die Feder 39 unter Druck steht, und zwar unter Zwischenschaltung der Membran 33. Der Ventilkörper 44 unterbindet damit jegliche Verbindung zwischen der Zutrittsöffnung 45 und der Auslaßöffnung 46. Wenn der Patient jedoch durch die Maske 18 einatmet, entsteht ein Unterdruck in der Leitung 37, der durch den Druckmesser 38 angezeigt wird und der auf die obere Kammer 35 des Triggers 31 übertragen wird. Die Membran 33 bewegt sich dadurch nach oben entgegen der Einwirkung der Feder 39 und gibt den Stößel 47 frei, der die Öffnung des Ventilkörpers 44 erlaubt.The mode of operation of the pneumatic breathing apparatus described will now be explained in the event that it is used by the patient is requested. In this case it is necessary to short-circuit the resistance given by the adjustable choke 27 in order to to cause an immediate filling of the variable memory 25 and to immediately enter the inhalation phase. This one The purpose is the trigger 31. As long as there is no request from the patient, i. H. as long as there is no negative pressure in the breathing mask 18 occurs, the movable valve body 44 is held on its seat by the plunger 47, which in turn is under pressure by the spring 39, with the interposition of the membrane 33. The valve body 44 thus prevents any connection between the access port 45 and the outlet port 46. However, if the patient passes through the mask 18 inhaled, a negative pressure arises in the line 37, which is indicated by the pressure gauge 38 and which acts on the upper chamber 35 of the trigger 31 is transmitted. The membrane 33 moves upwards against the action of the spring 39 and gives the plunger 47 free, which allows the opening of the valve body 44.

309847/0408 -16-309847/0408 -16-

- 16 - 1677-78- 16 - 1677-78

Das unter Druck stehende Gas am Auslaß S der Steuerzelle 13 strömt dadurch über die Zutrittsöffnung 45 in die Kammer 43 und von dort über die Auslaßöffnung 46 in den Speicher 25 mit veränderbarem Volumen. Dadurch wird dieser sofort gefüllt. Sobald der Druck im Speicher 25 den Wert ρ erreicht, kippt die Steuerzelle 13 um, der Druck am Ausgang S der Steurzelle verschwindet, was zur Folge hat, daß die Versorgung des Triggers 31 unterbrochen wird. Daran schließt sich automatisch eine Einatmungs- bzw. eine Einblasphase an.The pressurized gas at the outlet S of the control cell 13 flows through the access opening 45 into the chamber 43 and from there via the outlet opening 46 into the memory 25 with a variable volume. This will fill it immediately. As soon as the pressure in the memory 25 reaches the value ρ, the control cell 13 tips over, the pressure at the output S of the control cell disappears, with the result that the supply of the trigger 31 is interrupted. This is followed automatically by an inhalation or an injection phase.

Das Rückschlagventil 48 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß sich der Speicher 25 sofort über den Trigger 31 entleert, sobald das Signal vom Ausgang der Steuerzelle 13 verschwindet.The check valve 48 is provided in order to prevent the memory 25 from being emptied immediately via the trigger 31 as soon as the signal from the output of the control cell 13 disappears.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eines pneumatischen Atemgerätes, bei der mit der Ausführungsform nach Fig. 2 übereinstimmende Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, ist der Auslaß S der Steuerzelle 13 mit einer Eingangsöffnung 51 eines mit einer verformbaren Membran 53 versehenen Ventils 52 verbunden. Dieses Ventil umfaßt eine Ausgangsöffnung 54, die normalerweise mit der Einlaßöffnung in Verbindung steht und durch die Membran 53 abgedeckt werden kann. Die Auslaßöffnung 54 ist über eine einstellbare Drosselstelle 27 mit einem Speicher 25 mit veränderbarem Volumen verbunden. Das Ventil 52 umfaßt außerdem eine Steueröffnung 55, die mit dem Auslaß der Verstärkerzelle 14 verbunden ist.In the embodiment shown in FIG. 4, a pneumatic Respiratory device, in which with the embodiment of FIG. 2 matching elements with the same reference numerals are marked, the outlet S of the control cell 13 with an inlet port 51 is one with a deformable membrane 53 provided valve 52 connected. This valve includes an exit port 54 which normally coincides with the inlet port is in communication and can be covered by the membrane 53. The outlet opening 54 is via an adjustable throttle point 27 connected to a memory 25 with a variable volume. The valve 52 also includes a control port 55, which is connected to the outlet of the booster cell 14.

Der Auslaß S der Steuerzelle 13 und die Steueröffnung C der Verstärkerzelle 14 sind, wie es auch bei der Schaltungsan-The outlet S of the control cell 13 and the control opening C of the amplifier cell 14 are, as is also the case with the circuit arrangement

309847/04 0 8309847/04 0 8

τ 17 -τ 17 -

- 17 - 1677-78- 17 - 1677-78

Ordnung nach Fig. 2 der Fall ist, mit dem im Volumen veränderbaren Speicher 25 verbunden,und zwar unter Zwischenschaltung eines Ventils 29 und einer einstellbaren Drosselstelle 28. Das Ventil 29 besitzt eine Membran 29a, die das Ventil in zwei Kammern unterteilt, nämlich eine obere Kammer 29b, die mit den Zellen 13 und 14 verbunden ist, sowie eine untere Kammer 29c, die eine zentrale Öffnung 29d aufweist, die mit der Drosselstelle 28 verbunden ist und durch die Membran 29a abgedeckt werden kann, sowie eine seitliche Öffnung 29e, die nach außen führt.Order of Fig. 2 is the case, with the variable in volume Memory 25 connected, with the interposition a valve 29 and an adjustable throttle point 28. The valve 29 has a membrane 29a, the valve in two Divided chambers, namely an upper chamber 29b, which is connected to the cells 13 and 14, and a lower chamber 29c, which has a central opening 29d which is connected to the throttle point 28 and covered by the membrane 29a can be, as well as a side opening 29e leading to the outside.

Die Funktionsweise des in Fig. 4 gezeigten Steuerkreises für ein pneumatisches Atemgerät ist wie folgt: Soblad am Auslaß S der Steuerzelle 13 ein Druck auftritt, der das Schließen der Verstärkerzelle 14 verursacht, füllt sich der Speicher 25 progressiv über das Ventil 52, weil die Membran 53 die Öffnung 54 nicht abdeckt, da am Auslaß S der Verstärkerzelle 14 kein Druck vorhanden ist. Wenn der Wert p₂ des Steuerdruckes mit der maximalen Kippschwelle für die Öffnung übereinstimmt, kippt die Verstärkerzelle 14 in den geöffneten Zustand, während die Steuerzelle 13 den geöffneten Zustand erreicht, was den Beginn der Einblas- bzw. Einatmungsphase darstellt. Der am Auslaß S vorhandene Druck der Verstärkungszelle wird dann in das Ventil 52 übertragen, wo er auf die Membran 53 einwirkt, die die öffnung 54 verschließt. Der Speicher 25 entleert sich dann über die einstellbare Drosselstelle 28 und das Ventil 29, das dann geöffnet ist, weil am Auslaß S der Steterzelle 13 kein D_ruck vorhanden ist. Wenn der Wert des Druckes im Speicher 25, d. h. am Steuereinlaß C der Steuer- The mode of operation of the control circuit for a pneumatic breathing apparatus shown in FIG. 4 is as follows: If a pressure occurs at the outlet S of the control cell 13 which causes the booster cell 14 to close, the reservoir 25 fills progressively via the valve 52 because the membrane 53 does not cover the opening 54 because there is no pressure at the outlet S of the booster cell 14. When the value p _{2 of} the control pressure corresponds to the maximum breakover threshold for the opening, the booster cell 14 tilts into the open state, while the control cell 13 reaches the open state, which represents the beginning of the blow-in or inhalation phase. The pressure of the booster cell present at the outlet S is then transferred to the valve 52, where it acts on the membrane 53 which closes the opening 54. The memory 25 then empties through the adjustable throttle point 28 and the valve 29 is then open, because at the outlet of the S Steterzelle 13 no D _r piece exists. If the value of the pressure in the memory 25, ie at the control inlet C of the control

309847/0408309847/0408

- 18 -- 18 -

- 18 - 1677-78- 18 - 1677-78

zelle 13 unter den Wert p„ absinkt, der der Kippschwelle vom geschlossenen zum geöffneten Zustand entspricht, kippt die alle 13 in den geöffneten Zustand und es tritt am Auslaß S ein Druck auf, um von Neuem das Auffüllen des variablen Speichers 25 zu veranlassen und das Ventil 29 zu schließen, was das Öffnen der Verstärkerzelle 14 bewirkt. Der Zyklus beginnt dann wie vorher.cell 13 falls below the value p ", which is the breakover threshold from closed corresponds to the open state, all of which flips 13 in the open state and it occurs at the outlet S a pressure in order to fill up the variable memory 25 again cause the valve 29 to close, which causes the booster cell 14 to open. The cycle then begins as before.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist der Auslaß S der Steuerzelle 13 mit einer Öffnung 61 eines Ventils 62 verbunden, das eine verformbare Membran 63 aufweist. Diese Öffnung 61 steht normalerweise mit einer anderen Auslaßöffnung 64 in Verbindung, die durch die verformbare Membran abgedeckt werden kann und die mit einem Speicher 25 mit veränderbarem Volumen über eine einstellbare Drosselstelle 27 verbunden ist, wobei die beiden Öffnungen 61 und 64 auf der selben Seite der Membran 63 angeordnet sind. Auf der anderen Seite der Membran 63 befindet sich eine Kammer, die mit der Atmosphäre über eine Entleerungsöffnung 65 in Verbindung steht und über eine Öffnung 66, die durch die Membran 63 abdeckbar ist, un deine einstellbare Drosselstelle 28 mit dem Speicher 25 mit veränderbarem Volumen verbunden ist. Federn 69 sind bestrebt, die Membran 63 auf die Öffnung 64 zu drücken.In the embodiment shown in Fig. 5, the outlet S is of the control cell 13 is connected to an opening 61 of a valve 62 which has a deformable membrane 63. This opening 61 normally communicates with another outlet port 64 covered by the deformable membrane can and which is connected to a memory 25 with a variable volume via an adjustable throttle point 27, wherein the two openings 61 and 64 are arranged on the same side of the membrane 63. On the other side of the membrane 63 is located a chamber which is in communication with the atmosphere via a discharge opening 65 and via an opening 66 which passes through the membrane 63 can be covered, un your adjustable throttle point 28 is connected to the memory 25 with a variable volume. Springs 69 try to press the membrane 63 onto the opening 64.

Die Anordnung nach Fig. 5 wirkt wie folgt:The arrangement according to Fig. 5 works as follows:

Sobald am Auslaß S der Steuerzelle 13 ein Druck vorhanden ist, d. h. wenn die Verstärkerzelle 14 während des Ausatmungsvorgangs geschlossen ist, wird die Membran 63 gegen die Wirkung der Federn 69 zurückgedrückt und der Speicher25 mit veränderbarem Volumen füllt sich über die öffnung 64 und die einstellbare Drossel- As soon as there is pressure at the outlet S of the control cell 13, ie when the booster cell 14 is closed during the exhalation process, the membrane 63 is pushed back against the action of the springs 69 and the memory 25 with variable volume fills via the opening 64 and the adjustable throttle -

309847/0408309847/0408

- 19 -- 19 -

- 19 - 1677-78- 19 - 1677-78

stelle 27. Die zurückgedrückte Membran 63 verdeckt dann die Öffnung.66 und verhindert, daß sich der Speicher 25 in die Atmosphäre über die Entleerungsöffnung 65 entleeren kann.place 27. The pushed back membrane 63 then covers the opening 66 and prevents the memory 25 from moving into the Can evacuate the atmosphere via the evacuation opening 65.

Wenn dagegen der Druck am Auslaß S der Steuerzelle 13 verschwindet, d. h. während des Einblas- bzw. EinatmungsVorganges, drücken die Federn 69 die Membran 63 gegen die Öffnung 64 und verschließen diese, so daß sich der Speicher 25 über die einstellbare Drosselstelle 28 und die Öffnungen 66 und 65 entleeren kann.If, on the other hand, the pressure at the outlet S of the control cell 13 disappears, d. H. During the injection or inhalation process, the springs 69 press the membrane 63 against the opening 64 and close these so that the memory 25 is emptied via the adjustable throttle point 28 and the openings 66 and 65 can.

- Ansprüche -- Expectations -

- 20 309847/0408 - 20 309847/0408

Claims (9)

- 20 - 1677-78- 20 - 1677-78 Ansprüche ;Expectations ; Logische, pneumatische Zelle mit der Funktion NEIN, insbesondere für pneumatische Atemgeräte, mit einem Gehäuse, in dem vier Öffnungen ausgebildet sind, und zwar ein Einlaß, ein Auslaß und eine Entleerungsöffnung, die alle drei in eine Einlaßkammer münden, in der sich ein beweglicher Ventilkörper befindet, der geeignet ist, mit zwei einander gegenüberliegenden Ventilsitzen zusammenzuwirken, deren einer dem Auslaß und deren anderer der Entleerungsöffnung zugeordnet ist, sowie eine vierte Öffnung als Steueröffnung, die mit einer Steuerkammer in Verbindung steht, in der sich ein durch Druck verformbares Element befindet, das mit einem Betätigungsglied verbunden ist, das zur Einwirkung auf den Ventilkörper geeignet ist, um diesen von dem der Entleerungsöffnung zugeordneten Ventilsitz abzuheben und auf den dem Einlaß zugeordneten Ventilsitz zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Einlaß zugeordnete Sitz (5) einen kleineren Querschnitt besitzt, als der der Entleerungsöffnung zugeordnete Sitz (6), und daß der bewegliche Ventilkörper zwei Abschnitte aufweist, die quer zur Bewegungsrichtung des Ventilkörpers unterschiedliche Abmessungen besitzen, nämlich einen ersten Abschnitt (3) mit kleiner Querabmessung und dazu bestimmt, mit dem dem Einlaß zugeordneten Sitz (5) zusammenzuwirken, und einen zweiten Abschnitt (4) mit großer Querabmessung und dazu bestimmt, mit dem der Entleerungsöffnung zugeordneten Sitz (6) zusammenzuwirken.Logical, pneumatic cell with the function NO, especially for pneumatic breathing apparatus, with a Housing in which four openings are formed, namely an inlet, an outlet and a discharge opening, all three open into an inlet chamber in which there is a movable valve body which is suitable with two each other to cooperate opposite valve seats, one of which is the outlet and the other of the emptying opening is assigned, and a fourth opening as a control opening, which is in communication with a control chamber in which is a deformable by pressure element which is connected to an actuating member for acting on the Valve body is suitable to lift this from the valve seat associated with the drainage opening and to the To move the valve seat assigned to the inlet, characterized in that the seat (5) assigned to the inlet has a has a smaller cross-section than the seat (6) associated with the emptying opening, and that the movable valve body has two sections which have different dimensions transverse to the direction of movement of the valve body, namely a first section (3) of small transverse dimension and designed to cooperate with the seat (5) associated with the inlet, and a second section (4) of large transverse dimension and intended to be associated with that of the emptying opening Cooperate seat (6). - 21 309847/0408 - 21 309847/0408 - 21 - 1677-78- 21 - 1677-78 2. Logische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ventilkörper aus zwei frei in der Einlaßkammer angeordneten Kugeln besteht, nämlaih einer Kugel (3) mit kleinem Durchmesser, die dem dem Einlaß zugeordneten Sitz (5) zugeordnet ist, und einer Kugel (4) mit großem Durchmesser, die dem der Entleerungsöffnung zugeordnetem Sitz (6) zugeordnet ist und die derart angeordnet ist, daß sie der Einwirkung des mit dem verformbaren Element (11) verbundenen Betätigungsgliedes (9) ausgesetzt ist.2. Logical cell according to claim 1, characterized in that the movable valve body consists of two freely in the inlet chamber arranged balls, namely one Ball (3) with a small diameter, which is assigned to the seat (5) assigned to the inlet, and a ball (4) with large diameter, which is assigned to the seat (6) assigned to the emptying opening and which is arranged in such a way that it is exposed to the action of the actuating member (9) connected to the deformable element (11). 3. Zelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, als Bestandteil eine ^Atemgerätes mit konstanter aber regelbarer Frequenz und zwei verschiedenen Kippschwellen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zellen jeweils zu einem Atemgerät zusammengefaßt sind, daß die erste Zelle (13) die Hauptzelle und die zweite Zelle (14) die Verstärkerzelle bildet, daß beide Zellen mit ihrem Einlaß (E) mit dem Auslaß eines Druckminderventils (15) verbunden sind, an das eine Druckgasquelle (16) angeschlossen ist, daß der Auslaß (S) der Hauptzelle (13) direkt mit der Steueröffnung (C) der Verstärkerzelle ( 14) verbunden ist, deren Auslaß (S) unter Zwischenfügung eines Ausatmung sventi Is (19) an eine Atemmaske (18) angeschlossen ist und daß der Auslaß (S) der als Steuerzelle dienenden Hauptzelle (13) mit deren Steueröffnung (C) über einen pneumatischen Zeitgeberkreis (24) verbunden ist.3. Cell according to one of claims 1 or 2, as part of a ^ breathing device with constant but controllable Frequency and two different breakover thresholds, characterized in that two cells each form a breathing apparatus are summarized that the first cell (13) forms the main cell and the second cell (14) forms the amplifier cell that both cells with their inlet (E) with the outlet of a pressure reducing valve (15) are connected to which a pressurized gas source (16) is connected, that the outlet (S) of the main cell (13) connected directly to the control opening (C) of the amplifier cell (14) is, whose outlet (S) is connected to a breathing mask (18) with the interposition of an exhalation sventi Is (19) and that the outlet (S) of the main cell (13) serving as a control cell with its control opening (C) via a pneumatic timer circuit (24) is connected. 4. Zelle nach Anspruch 3 als Bestandteil eines pneumatischen Atemgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeberkreis (24) einen Speicher (25) mit veränderbarem4. Cell according to claim 3 as part of a pneumatic breathing apparatus, characterized in that the Timer circuit (24) a memory (25) with changeable 309847/0408309847/0408 - 22 -- 22 - - 22 - 1677-78- 22 - 1677-78 Volumen umfaßt, der einerseits direkt mit der Steueröffnung (C) der Hauptzelle (13) und andererseits mit dem Auslaß (S) dieser Zelle über eine einstellbare Drosselstelle (27) verbunden ist.Volume includes, on the one hand directly to the control opening (C) of the main cell (13) and on the other hand to the outlet (S) of this Cell is connected via an adjustable throttle point (27). 5. Zelle nach Anspruch 4 als Bestandteil eines pneumatischen Atemgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeberkreis (24) einen in Reihe angeordneten Kreis aus einer zweiten einstellbaren Drosselstelle (28) und einem Ventil (29) umfaßt, wobei dieser in Reihe angeordnete Kreis als Nebenschluß parallel zur einstellbaren Drosselstelle (£7) angeordnet ist und wobei das Ventil (29) eine durch eine Membran abgegrenzte Steuerkammer aufweist, die mit dem Auslaß (S) der Hauptzelle (13) verbunden ist. 5. Cell according to claim 4 as part of a pneumatic breathing apparatus, characterized in that the Timer circuit (24) a series arranged circuit of a second adjustable throttle point (28) and a valve (29) comprises, this in-line circle being arranged as a shunt parallel to the adjustable throttle point (£ 7) and the valve (29) having a control chamber delimited by a membrane which is connected to the outlet (S) of the main cell (13). 6. Zelle nach einem der Ansprüche 3 bis 5 als Bestandteil eines Atemgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlaß (E) der Hauptzelle (B) und dem Auslaß des Druckminderventils (15) ein Rückschlagventil (17) angeordnet ist.6. Cell according to one of claims 3 to 5 as part of a breathing apparatus, characterized in that a check valve (17) is arranged between the inlet (E) of the main cell (B) and the outlet of the pressure reducing valve (15) is. 7. Zellen nach einem der Ansprüche 3 bis 6 als Bestandteil eines Atemgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trigger oder pneumatisches Steuerventil (31) vorgesehen ist, das ein Gehäuse 02) besitzt, in dem eine verformbare Membran (33) angeordnet ist, die eine untere Kammer (34) und eine obere Kammer (35) voneinander trennt, wobei die obere Kammer über eine Öffnung 06) mit einer Leitung (37) verbunden ist, die an ein Atemventil (19) angeschlossen ist, und daß7. Cells according to one of claims 3 to 6 as part of a breathing apparatus, characterized in that a trigger or pneumatic control valve (31) is provided which has a housing 02) in which a deformable Membrane (33) is arranged, which separates a lower chamber (34) and an upper chamber (35) from one another, the upper Chamber connected to a line (37) via an opening 06) is connected to a breathing valve (19), and that 309847/0408 ~ ²³ ~309847/0408 ~ ²³ ~ - 23 - 1677-78- 23 - 1677-78 die untere Kammer mit der Atmosphäre durch eine Öffnung (40) und über eine Kammer (43) in Verbindung steht, in der ein fliegend angeordneter Ventilkörper &4) zwischen einer mit dem Auslaß (S) der Hauptzelle (13) und der Steueröffnung (C) der Verstärkerzelle (14) in Verbindung stehenden Speiseöffnung (45) und andererseits einer Auslaßöffnung (46) beweglich ist, die mit dem Speicher (25) mit veränderbarem Volumen des Zeitgeberkreises (24) verbunden ist, wobei der Trigger außerdem auf der einen und der anderen Seite der Membran (33) einen Stößel (47) und ein elastisches Vorspannelement (39) aufweist, die auf die Membran (33) einzuwirken geeignet sind undzueinander in axialer vertikaler Richtung ausgerichtet sind, jedoch etwas aus der rechtwinklig zur Membran (33) verlaufenden Symmetrieachse (x-y) versetzt sind, wobei der Stößel (47) direkt zwischen der unteren horizontalen Oberfläche der Membran (33) und der oberen horizontalen Stirnfläche des fliegend angeordneten Ventilkörpers (44) angeordnet ist.the lower chamber communicates with the atmosphere through an opening (40) and a chamber (43) in which a overhung valve body & 4) between a with the outlet (S) of the main cell (13) and the control opening (C) of the booster cell (14) communicating supply opening (45) and on the other hand an outlet opening (46) is movable, which is connected to the memory (25) with variable volume of the timer circuit (24) is connected, the trigger also on one and the other side of the membrane (33) one Has plunger (47) and an elastic biasing element (39) which are suitable to act on the membrane (33) and to one another are aligned in the axial vertical direction, but somewhat out of the axis of symmetry running at right angles to the membrane (33) (x-y) are offset, with the plunger (47) directly between the lower horizontal surface of the membrane (33) and the upper horizontal end face of the overhung valve body (44) is arranged. 8. Zellen nach einem der Ansprüche 3 und 4 als Bestandteil eines Atemgerätes, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Auslaß <$) der Haupt- bzw. Steuerzelle (13) und der einstellbaren Drosselstelle (27) vor dem Speicher (25) mit einstellbarem Volumen ein Ventil (52) mit verformbarer Membran (53) angeordnet ist, von dem eine Einlaßöffnung (51) mit dem Auslaß (S) der Hauptzelle (13) verbunden ist und von dem eine Auslaßöffnung (54) normalerweise mit der Einlaßöffnung (51) verbunden und durch die Membran (53) abdeckbar ist , sowie über die einstellbare Drosselstelle (27) mit dem Speicher (25)8. Cells according to one of claims 3 and 4 as a component of a breathing apparatus, characterized in that between the outlet <$) of the main or control cell (13) and the adjustable throttle point (27) in front of the memory (25) with an adjustable volume, a valve (52) with a deformable Membrane (53) is arranged, of which an inlet opening (51) is connected to the outlet (S) of the main cell (13) and of one outlet port (54) normally with the inlet port (51) and can be covered by the membrane (53), as well as via the adjustable throttle point (27) with the memory (25) 309847/0408309847/0408 - 24 -- 24 - - 24 - 1677-78- 24 - 1677-78 mit veränderbarem Volumen verbunden ist, und daß eine Steueröffnung (55) des Ventils (52) mit dem Auslaß (S) der Verstärkerze He (14) verbunden ist.is connected to a variable volume, and that a control port (55) of the valve (52) is connected to the outlet (S) of the booster He (14). 9. Zellen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, als Bestandteil eines pneumatischen Atemgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (62) mit einer verformbaren Membran (63) zwischen dem Auslaß (S) der Hauptzelle (13) und dem Speicher (25) mit veränderbarem Volumen angeordnet ist, daß eine Öffnung (61) des Ventils (62) mit dem Auslaß (S) der Hauptzelle (13) verbunden ist und normalerweise mit einer Auslaßöffnung (64) in Verbindung steht, die an den Speicher (25) über eine einstellbare Drosselstelle (27) angeschlossen ist, daß ein elastisches Organ (69) in der Kammer auf der anderen Seite der Membran (63) angeordnet ist, das bestrebt ist, die Membran (63) auf die Öffnung (64) zu drücken, und daß die Kammer mit der Atmosphäre über eine Entleerung sÖffnung (65) in Verbindung steht und über eine Öffnung (66) und eine einstellbare Drosselstelle (68) mit dem Speicher (25) mit veränderbarem Volumen verbunden ist.9. Cells according to one of claims 3 to 5, as part of a pneumatic breathing apparatus, characterized in that that a valve (62) with a deformable membrane (63) between the outlet (S) of the main cell (13) and the memory (25) is arranged with a variable volume that an opening (61) of the valve (62) is connected to the outlet (S) of the main cell (13) and is normally connected to an outlet opening (64) which is connected to the memory (25) via an adjustable throttle point (27) is connected, that an elastic member (69) is arranged in the chamber on the other side of the membrane (63) that tends to press the membrane (63) onto the opening (64), and that the chamber is emptied with the atmosphere sopening (65) is in communication and via an opening (66) and an adjustable throttle point (68) with the memory (25) is associated with changeable volume. 309847/0408309847/0408 36" .36 ". LeerseiteBlank page