DE69112106T2

DE69112106T2 - Wiederbelebungs- und Beatmungsvorrichtung.

Info

Publication number: DE69112106T2
Application number: DE69112106T
Authority: DE
Inventors: William E Price
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1991-03-06
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2011-03-07
Also published as: EP0451090B1; ES2075400T3; CA2011609C; US5230330A; CA2011609A1; ATE126447T1; EP0451090A1; DE69112106D1

Description

ERFINDUNGSGEBIET

Die Erfindung betrifft eine Strömungs-Steuerventil-Vorrichtung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Im Einzelnen betrifft ein Aspekt dieser Erfindung ein Strömungs-Steuerventil für die Verwendung in Vorrichtungen für das Steuern einer Strömungsquelle. Sofern die vorliegende Erfindung speziell Anwendung findet als Strömungssteuerventil für Ausrüstungen wie Beatmungsvorrichtungen, wird durch die Beschreibung der Erfindung speziell auf solche Vorrichtungen hingewiesen, wenn es sich auch versteht, dass das Strömungs- Steuerventil für verschiedene Zwecke verwendet werden kann, wie diese nachstehend beschrieben werden.
Masken für die Wiederbelebung, bei denen Sauerstoff oder ein Gas einer Person zum Atmen oder Inhalieren zugeführt werden, sind bekannt, wobei eine Mischung von Sauerstoff oder Gas und Luft oder anderes Gas einer Person zugeführt wird, oder wie Sie primär durch nicht medizinisches Personal wie Feuerwehrleute, Polizisten oder Ambulanzpersonal gebraucht werden. Informationen über die zu behandelnden Personen sind üblicherweise nicht verfügbar. Daher ist grosse Sorgfalt und Aufmerksamkeit erforderlich, um ein Unglück zu vermeiden, speziell in Bezug auf die zu behandelnde Person. Der Sauerstoff oder das Gas, das den Lungen der Person zugeführt wird, wird normalerweise in Behältern unter einem relativ hohen Druck bereitgestellt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wiederbelebungs- und Beatmungsvorrichtung, die sich für die manuelle Bedienung durch eine nichtmedizinische Person eignet. Sicherheiten sind vorgesehen, um zu gewährleisten, dass sichere maximale Drücke nicht überschritten werden. Sauerstoff oder Gas unter Druck tritt bei Betätigung eines Einlassventils ein, der Sauerstoff oder das Gas strömt durch ein offenes Strömungs-Steuerventil in eine Kammer. Der Sauerstoff oder das Gas in der Kammer wirkt auf ein bewegliches Ventilteil ein, welches, wenn der Sauerstoff- oder Gasdruck in der Kammer einen vorbestimmten, sicheren Druck erreicht, sich gegen ein magnetisches Feld bewegt, wobei es ein Schliessen des Strömungs-Steuerventils erlaubt. Sauerstoff oder Gas strömt von der Kammer durch Verbindungen zu einer Gesichtsmaske. Die Lungen sind zu diesem Zeitpunkt gefüllt und dann beginnt der Patient auszuatmen. Der Atem des Patienten passiert das bewegliche Ventilteil um zu entweichen. Am Abschluss des Ausatmungsvorgangs bewegt sich das bewegliche Ventilteil unter leichtem Federdruck, um das Strömungs-Steuerventil zu öffnen. Der Anfangsdruck des beweglichen Ventilteils wird bestimmt durch die Kraft des magnetischen Feldes, dem das bewegliche Ventilteil ausgesetzt ist, wobei dies einstellbar ist. Das Einatmen von Sauerstoff oder Gas erfolgt solange, wie das Einlassventil offengehalten wird, um die Wiederbelebung durchzuführen.
Für eine Inhalation, bei der eine Mischung von Sauerstoff oder Gas und Luft oder ein anderes Gas kontinuierlich zugeführt wird, und durch den Patienten eingeatmet wird, wird ein zweites Ventil aktiviert, um eine kontinuierliche Zufuhr von Sauerstoff oder Gas zu gewährleisten. Durch Verbindungen strömt der Sauerstoff oder das Gas wiederum durch das geöffnete Strömungs-Steuerventil in die Kammer. Die gleiche Steuerung des maximalen Sauerstoff- oder Gasdrucks erfolgt durch das bewegliche Ventilteil. Der Sauerstoff oder das Gas strömen dann zu einer Mischkammer, wo es mit Luft oder mit einem anderen Gas vermischt wird und strömt dann zur Gesichtsmaske.
Im Stand der Technik existieren zahlreiche Zitate, welche Strömungs-Steuerventile beschreiben. Beispielsweise kann auf die folgenden US-Patente namentlich hingewiesen werden:
3,039,481 - Schreiber et al. (1962);
3,209,748 - Thomas (1965);
4,606,339 - Walther (1986);
4,664,355 - Kubach (1987);
4,796,619 - Walther (1989);
4,825,904 - Grau et al. (1989);
402,779 - Steinhoff (1889);
2,364,626 - Emerson (1944);
3,279,487 - Elam (1966);
3,333,581 - Robinson et al. (1967);
3,509,899 - Hewson (1970);
3,610,237 - Barkalow et al. (1971);
4,297,999 - Kitrell (1981);
4,349,015 - Alferness (1982); und
4,006,742 - Flynn (1977).
Die oben genannten Zitate beschreiben Ventile, welche generell dazu neigen, sehr komplexe Komponenten zu enthalten oder welche alternativ aufgrund ihrer strukturellen Merkmale einen beschränkten Anwendungsbereich haben. Einzelne dieser Zitate offenbaren die Verwendung magnetischer Ventile, z.B. US-A 4,664,355 - Kubach (1987), sowie US-A 4,796,619 - Walther (1989), wobei letzteres den Einlass eines einzelnen Gasstroms erlaubt und ein flexibles Steuerdiaphragma enthält, das auf den Ventilhebel eines Einlassventils einwirkt.
Die US-A 4,006,742 - Flynn (1977), auf welcher die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche basiert sind, offenbart eine Wiederbelebungs- und Beamtungsvorrichtung mit einer Kammer, die mit einer Gesichtsmaske kommuniziert. Die Vorrichtung enthält weiter ein manuell betätigbares Steuerventil, um die Zufuhr von Gas zur Kammer zu starten oder zu unterbrechen, ein Druckentlastungsventil, das mit der Kammer kommuniziert, falls darin ein Ueberdruck auftritt und eine Gasbypassverbindung für die Zufuhr von Gas unabhängig von der Position des Steuerventils. Das Steuerventil hat einen Steuerknopf und die Kammer ist mit einer Entlüftungsöffnung versehen, die mit dem Knopf verschlossen werden kann, wenn er betätigt wird, um mit der Zufuhr von Gas in die Kammer zu beginnen.
Es besteht ein Bedürfnis für eine relativ einfache, zuverlässige und wirtschaftliche Vorrichtung, die in verschiedenen Betriebsarten verwendet werden kann, und aus dieser Sicht beinhaltet ein Aspekt der vorliegenden Erfindung das Merkmal, dass die benötigte Energie für den Wechsel der Ventilstellungen aus der magnetischen Eigenschaft des Ventils bezogen wird, mit der geringfügigen Hilfe einer dem magnetischen Ventil zugeordneten Komponente, und in Wirkverbindung mit den Drücken in einem variablen Drucksystem.
Gemäss einem Aspekt dieser Erfindung wird somit eine Strömungs-Steuerventil-Vorrichtung vorgeschlagen, mit einer Kammer, einem Ventilschliesselement, das beweglich in dieser Kammer montiert ist und das gegen einen Sitz vorgespannt ist und dem Druck in der genannten Kammer ausgesetzt ist, mit ersten Auslassmitteln für den Anschluss einer variablen Druckgrösse an diese Kammer, und mit zweiten Auslassmitteln für den selektiven Anschluss einer niedrigen Druckgrösse an diese Kammer, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Strömungs-Steuerventil für die Steuerung der Zufuhr zur Kammer angeordnet ist, das vom Ventilschliessteil in eine Oeffnungsposition beaufschlagt wird, wobei das Ventilschliessteil in einer Linie mit dem Strömungs-Steuerventil positioniert ist und in der Oeffnungsposition des Strömungs- Steuerventils gegen den Sitz gepresst wird, dass Mittel für die Verbindung einer Hochdruckquelle an einen Einlass des genannten Strömungs-Steuerventils vorgesehen sind, dass ein erstes Magnetteil im Abstand zu einem zweiten Magnetteil auf dem Ventilschliessteil angeordnet ist, wobei eines der genannten Magnetteile magnetisiert ist um die Bewegung des Ventilschliessteils unter dem Gasdruck in der Kammer einzuschränken, dass das Ventilschliessteil in einer Oeffnungsposition vom Sitz abgehoben wird gegen diesen Widerstand, wenn der variable Druck ein vorbestimmtes Maximum erreicht, wobei das Strömungs-Steuerventil geschlossen wird, um den Anschluss der niedrigen Druckgrösse an die Kammer über das Ventilteil durch diese Mittel zu ermöglichen, und wobei das Ventilschliessteil in eine Schliessstellung mit der Magnetwirkung bewegt wird, wenn der variable Druck einen vorbestimmten niederen Wert erreicht hat, um das Strömungs-Steuerventil zu öffnen und um den Anschluss der niedrigen Druckgrösse an die Kammer zu unterbrechen.
Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch eine Wiederbelebungs- und Beatmungsvorrichtung vorgeschlagen enthaltend alternierende erste und zweite Gaseinlassventile für den Einlass eines ersten Gases unter Druck zu einer Kammer, ein bewegliches Ventilschliessteil, das dem Druck in dieser Kammer ausgesetzt ist, wobei dieses Ventilschliessteil gegen einen Sitz vorgespannt ist und den Abbau des Druckes in der Kammer erlaubt, wenn ein maximal zulässiger Druck erreicht ist, wobei die Betätigung eines ersten der alternierenden Einlassventile eine Strömung nur zulässt, wenn es manuell in einer aktivierten Stellung gehalten wird und wobei die Betätigung eines zweiten der alternierenden Einlassventile einen kontinuierlichen Gasstrom erlaubt, Gaseintrittsmittel für den Einlass eines zweiten Gases zu der genannten Kammer und ein Betätigungselement für das genannte erste Einlassventil, und dem genannten Betätigungselement zugeordnete Sitzmittel zum Schliessen der genannten Gaseintrittsmittel beim Betätigen des genannten ersten Einlassventils durch das genannte Betätigungselement in eine Oeffnungsposition, wobei beim Betätigen des genannten ersten Einlassventils das erste Gas zu einem Anschluss für die Strömung in eine Maske strömen kann, und beim Betätigen des genannten zweiten Einlassventils das erste Gas mit dem zweiten Gas der Kammer gemischt wird bevor es zum Anschluss und zur Maske strömt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungs-Steuerventil zum Steuern der Strömung des ersten Gas in die Kammer angeordnet ist, dass ein erstes Magnetteil dem Strömungs- Steuerventil zugeordnet ist, dass das bewegliche Ventilschliessteil in einer Linie mit dem Strömungs-Steuerventil positioniert ist und ein weiteres Magnetteil hat, welches bewegliche Ventilschliessteil zur Einwirkung auf das Gasströmungs-Steuerventil vorgespannt ist, um es in eine offene Stellung zu bewegen, und dass eines der genannten Magnetteile magnetisiert ist, wobei das magnetische Feld des magnetischen Teils auf das andere Magnetteil einwirkt, um die Bewegung des beweglichen Ventilschliessteils durch den Druck des Gases in der Kammer einzuschränken, wobei im offenen Zustand des Strömungs-Steuerventils das bewegliche Ventilschliessteil auf den Sitz gepresst wird, während beim Erreichen des maximal zulässigen Drucks das Ventilschliessteil vom Sitz zurückgezogen wird und dabei das Strömungs-Steuerventil schliesst und den Abbau des Drucks erlaubt.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat die genannte Vorrichtung eine variable Magnetdistanz, also eine einstellbare Distanz zwischen den Magnetteilen. Ferner beinhaltet die Vorrichtung vorzugsweise ein Gehäuse, ein umlaufendes Sitzteil im Gehäuse, wobei das bewegliche Ventilteil im umlaufenden Sitzteil positioniert ist und auf einem Sitz im Sitzteil auflegbar ist, wobei das Sitzteil beweglich ist, um die Distanz zwischen den Magnetteilen einzustellen.
Gemäss einer andern bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Vorrichtung eine äussere Hülse auf dem Gehäuse und ein Schraubgewinde zwischen der Hülse und dem Gehäuse, sowie Mittel, welche die Hülse mit dem Sitzteil verbinden, wobei eine Drehung der Hülse auf dem Gehäuse die Distanz zwischen den Magnetteilen verändert.
Gemäss einem weiter bevorzugten Aspekt der Erfindung enthält die Vorrichtung einen umlaufenden Magneten im Gehäuse, der im
Abstand zum beweglichen Ventilteil in einer Linie angeordnet ist, wobei das Strömungs-Steuerventil für axiale Bewegung im umlaufenden Magneten montiert ist.
Gemäss einer weiter bevorzugten Konfiguration enthält das Betätigungselement, das dem ersten Sauerstoff-oder Gaseinlassventil zugeordnet ist, Montagemittel, z.B. einen Knopf, der axial in einem Ventilsitzteil verschiebbar ist, wobei das erste Einlassventil ein Kugelventil enthält und das Montagemittel oder der Knopf eine Verlängerung enthält zum Abheben des Kugelventils aus seinem Sitz bei Betätigung des Knopfs, sowie Vorspannmittel zum Vorspannen des Knopfs in eine Ruheposition. Bei dieser Bauart enthält das zweite Einlassventil vorzugsweise ein Nadelventil.
Gemäss einem bevorzugten Aspekt der oben genannten Konfiguration hat die Vorrichtung ein Gasströmungs-Steuerventil, das einen Schaft und einen Kopf aufweist, wobei das bewegliche Ventilteil auf eine Ende des Schafts einwirkt und der Kopf einen Sitz bildet, an dem vom beweglichen Ventilteil abgewandten Ende.
Die oben genannte Vorrichtung enthält vorzugsweise einen Einbau oder Einsatz im umlaufenden Magneten, wobei der Schaft axial beweglich im Einbau oder Einsatz gelagert ist, sowie Flächen, die sich über die Länge des Schafts erstrecken, um eine Gasströmung am Schaft vorbei zu ermöglichen.
Gemäss einem weiter bevorzugten Aspekt der Erfindung enthält die Vorrichtung einen Einlass für die Zufuhr des Gases zu den alternierenden ersten und zweiten Gaseinlassventilen, wobei ein Steuerventil für die Kontrolle des Gasstroms am Einlass montiert ist, welches Steuerventil einen stets geöffneten Durchlass für einen vorbestimmten, minimalen Gasstrom aufweist, sowie einen zweiten vergrösserbaren Strömungsdurchlass für einen zusätzlichen Gasstrom bis zu einem vorbestimmbaren Maximum.
Die Strömungs-Steuervorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung kann in einem geeigneten Gehäuse aus passendem Material untergebracht sein, beispielsweise kann ein Gehäuse aus Kunststoffmaterial oder aus nicht magnetischem Metallwerkstoff verwendet werden. Wenn das Strömungs-Steuerventil gemäss der vorliegenden Erfindung in einer Wiederbelebungsund Beatmungsvorrichtung verwendet wird, wird das Gehäuse vorzugsweise luftdicht und staubdicht ausgebildet sein, um unerwünschte Partikel vom Strömungs-Steuerventil fernzuhalten.
Bei der Verwendung an einem Inhalationsgerät, kann die Vorrichtung gemäss Erfindung mit geeigneten Anschlüssen an eine Gasquelle wie z.B. Sauerstoff oder ein anderes gewünschtes Gas versehen sein, womit die Vorrichtung gemäss Erfindung an konventionelle Masken über geeignete Verbindungsleitungen anschliessbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das magnetische Teil permanent magnetisiert, also ein Permanentmagnet, wobei selbstverständlich für verschiedene Anwendungen auch ein Elektromagnet mit geeigneten Stromquellen verwendet werden kann.
Die Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung erlaubt eine Einstellung des Gasstroms und verglichen mit Vorrichtungen gemäss Stand der Technik, welche Federn für die Einstellung benutzen, erlaubt die magnetische Ventilanordnung eine sehr spezifische und feine Einstellung, wenn dies erforderlich ist. Die Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung findet daher Anwendung in verschiedenen Typen von Sicherheitsventilen, welche präzise Einstellung und Steuerung des Gasstroms erfordern.
Ein hervorragendes Sicherheitsmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Ventil unter Bedingungen Druck abbaut, unter denen vergleichbare Federventile den Druck halten würden. Weiterhin sind die Ventile gemäss Erfindung verglichen mit bekannten Systemen positionsunabhängig.
Andere mögliche Anwendungen für das Steuerventil gemäss Erfindung liegen in Kupplungsvorrichtungen, welche eine Konpensation der Abnutzung auf einer Kupplungsplatte ermöglihen, oder in wärmeaktivierten Systemen, in denen ein kompletter Druckabbau unter Betriebsbedinungen erforderlich ist.
Nach der generelle Beschreibung der Erfindung werden nachstehend die Zeichnungen erörtert, welche bevorzugte Ausführungsfomen zeigen:

Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist ein vertikaler Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäss Erfindung,
Figur 1A ist eine teilweise Seitenansicht in Pfeilrichtung A gemäss Figur 1 mit aus Gründen der Uebersichtlichkeit entferntem Knopfkopf 13,
Figur 2 ist ein Querschnitt durch die Linie II-II gemäss Figur 1,
Figur 3 ist ein Querschnitt durch die Linie III-III gemäss Figur 1,
Figur 4 ist eine auseinandergezogene Querschnittdarstellung des Sauerstoff-Steuerventils, des Magnetteils und des Einsatzes wie in Figur 1 dargestellt,
Figur 5 ist ein Querschnitt ähnlich demjenigen gemäss Figur 1, jedoch lediglich im oberen Teil der Vorrichtung eine alternative Ausführungsform zeigend und
Figur 6 zeigt die Anwendung eines Strömungs-Steuerventils zum Sauerstoffhaupteingang der Vorrichtung.

Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Das Gerät, wie in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt, ist für die Montage auf einer konventionellen Gesichtsmaske (nicht dargestellt) angepasst, wobei ein Anschluss 10 vorgesehen ist, der durch geeignete Mittel an die Innenseite der Maske anschliessbar ist. Sauerstoff oder Gas wird dem Gerät am Anschluss 11 zugeführt. Ein erstes Sauerstoffeinlassventil 12, das ein Kugelventil sein kann, wird durch einen Knopf 13 aktiviert und ein zweites Einlassventil 14, vorzugsweise in der Form eines Nadelventils, kann einen kontinuierlichen Sauerstoffstrom aufrechterhalten.
Das Gerät enthält ein Hauptgehäuse 20, in dem ein Sauerstoffsteuerventil 21 montiert ist, das einen Schaft 22 und einen Kopf 23 aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Schaft 22 einen etwa dreieckigen Querschnitt mit Flächen, die sich über die Länge des Schafts erstrecken, um einem Gasstrom den Durchtritt durch den Schaft zu ermöglichen. Ein Teflon-(Warenzeichen)Teil 24 hält ein umlaufendes Magnetteil 25, wobei der Ventilschaft 22 sich in einem Einsatz bewegt, beispielsweise in einem Teflon-Einsatz 26. Der Kopf 23 bildet ein Sitzteil für das Ventil 21. Eine Kammer 27 umgibt das Teil 22. Auf einer Linie mit dem Ventil 21 angeordnet ist ein Ventilteil 30, beispielsweise aus Teflon, an dem ein magnetisches Metallteil 29 mit einem Bolzen 28 befestigt ist. Das Ventilteil 30 bewegt sich in einem verstellbaren Sitzteil 31, das durch Drehen im Gehäuse 20 axial bewegt werden kann, um die Distanz zwischen dem magnetischen Metallteil 29 und dem Magnetteil 25 einzustellen. Eine leichte Feder 32 spannt das Ventilteil 30 nach unten in Kontakt mit dem Sitz 33 des Sitzteils 31. In einer alternativen Anordnung kann die Bohrung des Einsatzes 26 Nuten haben, die sich entlang der Bohrung erstrecken, während der Schaft 22 zylindrisch ausgebildet ist.
Der Knopf 13 gleitet in einem Ventilsitzteil 40, in welchem das Ventil 12 sitzt, welches Ventil 12 mittels einer Feder 41 gegen den Sitz vorgespannt ist. Der Knopf 13 ist durch eine Feder 42 gegen eine äussere Position vorgespannt. Der Knopf 13 ist in seiner Bewegung unter der Einwirkung der Feder 42 beschränkt durch einen Stift 71.
Figur 3 veranschaulicht das Strömungs-Steuerventil 21 etwas detaillierter und zeigt den Schaft 22 und den Kopf 23 zusammen mit dem umlaufenden Magnetteil 25, dem Einsatz 26 und dem Teil 24, welches das Magnetteil 25 und den Einsatz 26 im Gehäuse 20 positioniert. In Figur 4 genauer dargestellt ist ein O-Ring 39, der den Einsatz 26 und das magnetische Teil 25 gegen das Gehäuse 20 abdichtet.
Für die Wiederbelebung wird der Knopf 13 nach innen gepresst, wobei der Schaft 43 am inneren Ende das Ventil 12 von seinem Sitz abhebt. Sauerstoff fliesst über den Anschluss 11 durch das Ventil 12 in die Kammer 44 und durch Durchgänge 45 und Nuten 46 sowie Durchgänge 47 in die Kammer 48 unter dem Ventilkopf 23 des Ventils 21. Bei geöffnetem Ventil 21 strömt Sauerstoff nach oben durch den Schaft 22 in die Kammer 27. Von der Kammer 27 strömt der Sauerstoff durch Durchgänge 50, die Kammer 51, durch den Filter 52 in den Anschluss 10 und dann in die Gesichtsmaske.
Der Sauerstoff in der Kaininer 27 wirkt auf das untere Ende des Ventilteils 20 ein und wenn der Druck in der Kammer 27 einen gewünschten Maximaldruck erreicht, bewegt sich das Ventilteil 30 nach oben und ermöglicht ein Schliessen des Ventils 21. Das Ventil 21 schliesst unter der Einwirkung des Sauerstoffstroms vom Durchgang 47. Dies stellt das Ende des Einatmungsschritts des Patienten dar. Der Patient atmet dann aus durch die Kammer 51, die Durchgänge 50, die Kammer 27, durch das Ventil 30 über die Ausnehmungen 74 und aus den Oeffnungen 53, wobei die Luft am Deflektor 54 abgelenkt wird. Wenn der Patient aufhört auszuatmen, kehrt das Ventilteil 30 durch die Feder 32 zurück, das Ventil 21 öffnet und die Sequenz beginnt von neuem. Der Druck unter dem das Ventilteil zu öffnen beginnt, hängt von der magnetischen Einwirkung des Magneten 25 auf dem magnetischen Metallteil 29 ab. Dies kann durch variieren der Distanz zwischen dem Magneten 25 und dem magnetischen Metallteil 29 bestimmt werden und dies wiederum wird durch das einstellbare Sitzteil 31 erreicht.
Zum Einatmen wird ein steuerbarer ununterbrochener Sauerstoffstrom durch das Ventil 14 geliefert. Sauerstoff fliesst vom Anschluss 11 durch Nuten 60 und 61, Durchgänge 62, am Ventilsitzteil 40 vorbei und in die Nut 46 durch den Durchgang 47 in die Kammer 48. Er strömt dann nach oben durch Ventil 21 in die Kammer 27 und durch die Durchgänge 50 in die Kammer 51. In der Betriebsart für die Wiederbelebung, in welcher der Knopf 13 nach innen gepresst ist, schliesst ein umlaufender Sitz 65 den Zugang zu den Durchgängen 66, welche sonst den Lufteintritt in die Kammer 51 ermöglichen und zusätzlich wird der Zugang zum Durchtritt 67 abgesperrt. In der Betriebsart für Inhalation ist der Knopf 13 in einer äusseren Position, wobei Luft in die Kammer 51 strömt und sich mit dem Sauerstoff vermischt und dann zum Anschluss 10 und auch in die Kammer 27 strömt. Die Durchgänge 66 sind in Figur 1A besser dargestellt und sind auch in Figur 3 zu sehen.
Das Ventilteil 30 wirkt auf die gleiche Weise zur Steuerung des maximalen Sauerstoffdrucks in der Kammer 27. Beim Erreichen des gewünschten maximalen Drucks, also am Ende der Einatmung, bewegt sich das Ventil 30 und schliesst damit das Ventil 21. Am Ende der Ausatmung öffnet das Ventil 30 Ventil 21 für einen neuen Beginn der Sequenz. Die ausgeatmete Luft passiert die Kammer 51 und die Durchgänge 67.
In der in Figur 5 gezeigten Anordnung, in welcher soweit möglich gleiche Bezugszeichen wie in Figur 2 benutzt werden, wird die Einstellung des Sitzteils 31 durch eine äussere Hülse 70 erreicht, welche drehbar über ein Schraubgewinde 84 mit dem Gehäuse 20 verbunden ist und welche über Schrauben 72 fest mit dem Sitzteil 31 verbunden ist. Eine Drehung der Hülse 70 relativ zum Gehäuse 20 bewegt die Hülse nach oben oder nach unten in Abhängigkeit von der Drehrichtung. Das Sitzteil 31 mit dem Deckel 73 und dem Deflektor 54 bewegt sich mit der Hülse 70 als eine Einheit. Eine Bewegung des Sitzteils 31 verändert die Distanz und damit die magnetische Anziehung zwischen dem Magneten 25 und dem Teil 29.
Ebenfalls dargestellt in Figur 5 ist eine Variante zum Strömungs-Steuerventil 21. Der Ventilschaft 22 hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt reziprok zu einer Bohrung 34 im Einsatz 26 und ist relativ eng in die Bohrung 34 eingepasst, jedoch darin frei verschiebbar. Der Schaft 22 hat einen reduzierten Querschnitt 35 unmittelbar über dem Kopf 23 und der Kopf sitzt auf einem O-Ring 39, der in einem erweiterten Abschnitt der Bohrung 34 positioniert ist. Das untere Ende des Einsatzes 26 hat eine umlaufende Ausnehmung oder Kammer 48. Anstelle eines einzelnen Durchgangs 47 im Gehäuse 20 gemäss Figur 1 sind zwei Bohrungen 37 im Abstand angeordnet, die sich zur Ausnehmung 48 öffnen. Weitere Bohrungen 38 erstrecken sich gegen oben von der Bohrung 34 hinter dem O- Ring 39 in die Kammer 27. Wenn das Ventil 21 geöffnet ist, tritt Strömung durch die zwei Bohrungen 37, am Kopf 23 und am O-Ring 39 vorbei und durch die Bohrungen 38 in die Kammer 27. Der Ventilschaft 22 ist in der Bohrung 34 geführt. Die Anzahl der Bohrungen 38 kann variieren z.B. drei oder mehr. Der Zweck der beiden Bohrungen 37 besteht in der Vermeidung einer möglichen Düsenwirkung durch eine einzelne Bohrung oder einen ähnlichen Durchgang, welche das Ventil 21 geschlossen hält.
Aus Sicherheits- und aus anderen Gründen kann die Zufuhr von Sauerstoff über ein Steuerventil erfolgen, welches stets eine vorbestimmte minimale Strömung zulässt. Figur 6 zeigt ein derartiges Ventil, das generell mit 75 gekennzeichnet ist und das an den Sauerstoffanschluss 11 angeschlossen ist, wobei die Sauerstoff zufuhr zum Ventil 75 am Einlass 76 angeschlossen ist. Das Ventilsteuerteil 77 hat eine zentrale Bohrung 78 an seinem unteren Ende mit einer Querbohrung 79 im Abstand zur Sitzposition des Steuerteils 77. Eine Bohrung 80 verbindet den Einlass 76 mit einer Kammer 81 unter dem Ventilsteuerteil 77. Im geschlossenen Zustand sitzt das Steuerteil 77 an der äusseren Peripherie auf der Kammer 81, jedoch tritt dabei immer noch eine minimale Strömung durch die Bohrungen 78 und 79 zur Kammer 82 auf und dann durch die Bohrung 83 zum ersten Ventil 12 (siehe Figuren 1, 2 und 6). Die Bohrungen 78 und 79 bestimmen die minimale Strömung. Wenn das Ventil 75 durch Betätigung des Steuerteils 77 geöffnet wird, wird eine erhöhte Strömung zwischen dem Unterteil oder Sitz des Steuerteils 77 und der oberen Peripherie der Kammer 81 erzielt. Die maximal mögliche Strömung kann durch den Durchmesser der Bohrung 83 bestimmt werden. Das Ventil 75 steuert die minimale Strömung von Sauerstoff die an der Vorrichtung stets verfügbar ist und ebenso die maximale Strömung, welche mit der Vorrichtung erreicht werden kann. Die verschiedenen Ventile in der Vorrichtung steuern eigentlich den Sauerstoffstrom zum Benutzer. Als Beispiel kann die minimale Strömung 40 Liter pro Minute und die maximale Strömung 90 Liter pro Minute betragen.
Somit schafft die Erfindung eine Vorrichtung oder ein Gerät, das wahlweise für die Wiederbelebung oder die Beatmung verwendet werden kann. Es besteht eine sichere Kontrolle des maximalen Druckes, der auf die Lungen einwirken kann, unabhängig vom Druck der Sauerstoffzufuhr. Das Gerät wird manuell für die Wiederbelebung betätigt oder kann für die nicht manuelle Steuerung der Beatmung eingestellt werden. Verglichen mit zahlreichen Ausführungsformen von Geräten gemäss bisherigem Gebrauch, kann das vorliegende Gerät sehr rasch und einfach angewendet werden. Dies ermöglicht den schnellen Beginn der Behandlung, was bei Patienten ohne Atmung oder Puls ein wichtiges Merkmal ist. Einige der Beispiele gemäss Stand der Technik unterstützen die Atmung aber "atmen" nicht wirklich für den Patienten, wie dies gemäss vorliegender Erfindung möglich ist, mit einer positiven Druckzufuhr und einer Entlastung von freiem Luftdruck zwischen den Zyklen. Bekannte Beispiele erfordern eine Einstellung um den Druck zu erhöhen oder zu senken, wobei Messgeräte zu überwachen sind, was für Notsituationen nicht geeignet ist. Die vorliegende Erfindung schafft ein Gerät, das leicht und tragbar ist, das schnell angewendet werden kann und mit sicherem Druck und Entlastung arbeitet, das einfach anzuwenden ist und automatisch funktioniert.

Claims

1. Wiederbelebungs- und Beatmungsvorrichtung, enthaltend alternierende erste und zweite Gaseinlassventile (12, 14) für den Einlass eines ersten Gases unter Druck zu einer Kammer (27, 51), ein bewegliches Ventilschliessteil (30), das dem Druck in dieser Kammer (27, 51) ausgesetzt ist, wobei dieses Ventilschliessteil gegen einen Sitz (33) vorgespannt ist und den Abbau des Druckes in der Kammer erlaubt, wenn ein maximal zulässiger Druck erreicht ist, wobei die Betätigung eines ersten der alternierenden Einlassventile (12) eine Strömung nur zulässt, wenn es manuell in einer aktivierten Stellung gehalten wird und wobei die Betätigung eines zweiten der alternierenden Einlassventile (14) einen kontinuierlichen Gasstrom erlaubt, Gaseintrittsmittel (66, 67) für den Einlass eines zweiten Gases zu der genannten Kammer und ein Betätigungselement (13) für das genannte erste Einlassventil (12), und dem genannten Betätigungselement (13) zugeordnete Sitzmittel (65) zum Schliessen der genannten Gaseintrittsmittel (66, 67) beim Betätigen des genannten ersten Einlassventils (12) durch das genannte Betätigungselement (13) in eine Oeffnungsposition, wobei beim Betätigen des genannten ersten Einlassventils (12) das erste Gas zu einem Anschluss (10) für die Strömung in eine Maske strömen kann, und beim Betätigen des genannten zweiten alternierenden Einlassventils (14) das erste Gas mit dem zweiten Gas in der Kammer (27, 51) gemischt wird bevor es zum Anschluss (10) und zur Maske strömt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungs-Steuerventil (21) zum Steuern der Strömung des ersten Gas in die Kammer angeordnet ist, dass ein erstes Magnetteil (29) dem Strömungs-Steuerventil (21) zugeordnet ist, dass das bewegliche Ventilschliessteil (30) in einer Linie mit dem Strömungs-Steuerventil (21) positioniert ist und ein weiteres Magnetteil (29) hat, welches bewegliche Ventilschliessteil zur Einwirkung auf das Gasströmungs-Steuerventil (21) vorgespannt ist, um es in eine offene Stellung zu bewegen, und dass eines der genannten Magnetteile (25) magnetisiert ist, wobei das magnetische Feld des magnetischen Teils auf das andere Magnetteil (29) einwirkt, um die Bewegung des beweglichen Ventilschliessteils (30) durch den Druck des Gases in der Kammer (27, 51) einzuschränken, wobei im offenen Zustand des Strömungs-Steuerventils (21) das bewegliche Ventilschliessteil (30) auf den Sitz (33) gepresst wird, während beim Erreichen des maximal zulässigen Drucks in der Kammer (27, 51) das Ventilschliessteil (30) vom Sitz (33) zurückgezogen wird und dabei das Strömungs-Steuerventil (21) schliesst und den Abbau des Drucks erlaubt.

2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dem ersten Gaseinlassventil (12) zugeordnete Betätigungsteil einen Knopf (13) aufweist, der axial verschiebbar in einem Ventilsitzteil (40) angeordnet ist, welches erste Einlassventil (12) ein Kugelventil aufweist und wobei der Knopf (13) eine Verlängerung (43) zum Abheben des Kugelventils (12) von seinem Sitz bei Betätigung des Knopfs (13) aufweist, sowie Vorspannmittel (42), welche den Knopf in eine Ruhestellung vorspannen.

3. Strömungs-Steuerventil-Vorrichtung mit einer Kammer (27, 51), einem Ventilschliesselement (30), das beweglich in dieser Kammer montiert ist und das gegen einen Sitz (33) vorgespannt ist und dem Druck in der genannten Kammer ausgesetzt ist, mit ersten Auslassmitteln für den Anschluss einer variablen Druckgrösse an diese Kammer (27), und mit zweiten Auslassmitteln (53, 74) für den selektiven Anschluss einer niedrigen Druckgrösse an diese Kammer (27), dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungs-Steuerventil (21) für die Steuerung der Zufuhr zur Kammer angeordnet ist, das vom Ventilschliessteil (30) in eine Oeffnungsposition beaufschlagt wird, wobei das Ventilschliessteil in einer Linie mit dem Strömungs- Steuerventil (21) positioniert ist und in der Oeffnungsposition des Strömungs-Steuerventils gegen den Sitz (33) gepresst wird, dass Mittel für die Verbindung einer Hochdruckquelle an einen Einlass des genannten Strömungs-Steuerventils (21) vorgesehen sind, dass ein erstes Magnetteil (25) im Abstand zu einem zweiten Magnetteil (29) auf dem Ventilschliessteil (30) angeordnet ist, wobei eines der genannten Magnetteile magnetisiert ist, um die Bewegung des Ventilschliessteils (30) unter dem Gasdruck in der Kammer (27) einzuschränken, dass das Ventilschliessteil in einer Oeffnungsposition vom Sitz (33) abgehoben wird gegen diesen Widerstand, wenn der variable Druck ein vorbestimmtes Maximum erreicht, wobei das Strömungs-Steuerventil geschlossen wird, um den Anschluss der niedrigen Druckgrösse an die Kammer über das Ventilteil (30) durch die genannten Mittel (53, 74) zu ermöglichen, und wobei das Ventilschliessteil (30) in eine Schliessstellung mit der Magnetwirkung bewegt wird, wenn der variable Druck einen vorbestimmten niederen Wert erreicht hat, um das Strömungs-Steuerventil (21) zu öffnen und um den Anschluss der niedrigen Druckgrösse an die Kammer zu unterbrechen.

4. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanz zwischen den magnetischen Teilen (25, 29) verstellbar ist.

5. Vorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse (20) aufweist, und ein umlaufendes Sitzteil (31) in diesem Gehäuse, wobei das bewegliche Ventilteil (30) im umlaufenden Sitzteil (31) positioniert ist und gegen einen Sitz (33) im Sitzteil (31) pressbar ist, welches Sitzteil (31) zum Einstellen der Distanz zwischen den Magnetteilen (25, 29) verstellbar ist.

6. Vorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gehäuse (20) eine äussere Hülse (70) angeordnet ist und ein Schraubgewinde (84) zwischen dieser Hülse (70) und dem Gehäuse (20), sowie Mittel (72) welche die Hülse (70) mit dem Sitzteil (31) verbinden, wobei eine Drehung der Hülse (70) auf dem Gehäuse (20) die Distanz zwischen den magnetischen Teilen (25, 29) verändert.

7. Vorrichtung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste magnetische Teil ein umlaufender Magnet ist, der im Gehäuse (20) angeordnet ist und der auf einer Linie im Abstand zum beweglichen Ventilschliessteil (30) angeordnet ist, wobei das Strömungs-Steuerventil (21) für axiale Bewegung im umlaufenden Magneten (25) montiert ist.

8. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungs-Steuerventil (21) einen Schaft (22) und einen Kopf (23) aufweist und dass das bewegliche Ventilschliessteil (30) auf ein Ende des Schaftes (22) einwirkt, wobei der Kopf (23) einen Sitz an einem vom beweglichen Ventilteil (30) abgewandten Ende bildet.

9. Vorrichtung gemäss Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Einsatz (26) im umlaufenden Magneten (25) aufweist, wobei der Schaft (22) axial beweglich im Einsatz (26) angeordnet ist, sowie Mittel auf dem Schaft, welche sich der Länge nach erstrecken, um eine Gas-Strömung am Schaft (22) vorbei zu ermöglichen.

10. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetisierte Teil (25) ein Permanentmagnet ist.

11. Vorrichtung gemäss Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Einsatz (26) im umlaufenden Magneten (25) aufweist, wobei der Schaft (22) axial beweglich im Einsatz (26) angeordnet ist, sowie Nuten im Einsatz (26), welche sich entlang dem Schaft (22) erstrecken, um eine Gas-Strömung am Schaft (22) vorbei zu ermöglichen.

12. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Einlass (76) für die Versorgung von Gas zu den genannten ersten und zweiten Einlassventilen aufweist, sowie ein Steuerventil (77), das auf diesem Einlass (76) für die Steuerung des Gasstroms durch den Einlass (76) montiert ist, welches Steuerventil (77) einen ersten Strömungsdurchgang (78) aufweist, welcher für einen vorbestimmten minimalen Gasstrom stets geöffnet ist, sowie einen zweiten vergrösserbaren Durchgang (79) für zusätzliche Gas-Strömung bis zu einem vorbestimmten Maximum.