DE7237560U

DE7237560U - Gasmischgeraet fuer druckgase, insbesondere fuer atmungs- und medizinische geraete

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Publication number: DE7237560U
Application number: DE7237560U
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1972-10-13
Filing date: 1972-10-13
Publication date: 1978-02-02

Description

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D	Γ	a	K	e	r	V/	1	e r k, Aktiengesellschaft
L	ü	b	e	C	k	ivo is linger Allee 53/57

Gasmischger?t für Druckgase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte

Ls ist ein Verfahren zum T-Iischen von Gasen in eines vor- | bestimmten mischungsverhältnis bekannt, bei dem die zu mischen- | den Gsse mit gleichem Druck über ein Absperrventil in zwei |

Kammern einstellbarer Inhalte bis zur Druckauffüllung ein- | strömen, worauf nach Absperren der Absperrventile die Gase | aus den Kammern nach dem öffnen weiterer Absperrventile in die ΐ

Abgangsleitungen abströmen. Bei diesem Verfahren wird mit ein- | fachen Mitteln ein Gasmischgerät eines gewünschten Konzentrations-|

Verhältnisses einwandfrei hergestellt, da die zu mischenden I

Gase unter einem gleichen Vordruck in ihrer Größe nach genau |

einstellbaren Räumen eingeleitet werden, vorauf nach dem Ab- § strömen der Gase diese sich genau entsprechend dem Voluaenverhältnis mischen.

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Es ist weiterhin ein Gasmischgerät für Druckgase bekannt, bei dem an die Zuführunpsleitungen der zu mischenden Gase je ein die zu mischenden Gase auf den gleichen Druck entspannenden

eine Kammer vorbestimmten Inhalts angeccblossen ist, wobei die Volumensverhältnisse der Kammern entsprechend dem gewünschten Mischunpsverhsltnis der Gase eingestellt ist. Dabei sind die Kammern über Absperrventile mit der Gasabgran^sleitung verbunden. Bei dieser Vorrichtung wird jede Kammer während des Füllvorgangs mit je einem der zu mipchenden Gase auf beliebigen aber gleichen Druck gefüllt. Daraufhin entspannen sich die Gase der beiden Kammern auf den Druck in der gemeinsamen Abgangsleitung, wobei sich die Gase entsprechend dem Volumensverhältnis der Kammern mischen. Das Mischungsverhältnis in der Gasabgangsleitung wird also durch das Verhältnis des Voll.:,· :^vs der einzelnen Kammern bestimmt und kann derart renau eingestellt werden (DOS 1 757 801»

Es ist weiterhin ein Verfahren zum "¹IiSChen von Druckgasen für die gleichen Zwecke bekannt, bei dem jedes der zu mischenden Gase über je einen Druckregler, die untereinander derart verbunden sind, daß die Abgrangsdrücke der Druckregler in einem einstellbaren vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen (erster Druckverhältnisregler), je eine Kammer vorgegebenen oder einstellbaren Inhalts füllen, worauf nach Unterbrechen des Gasstromes die Gase aus den Kammern über einen zweiten Druckverhältnisregler, der auf das gleiche Druckverhältnis wie de: erste Druckverhältnisregler eingestellt ist, in die Abgasleitunge:

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abströmen. Bei diesem Verfahren wird mit einfachen Mitteln ein Gasgemisch eines gewünschten Konzentrationsverhältnisses einwandfrei hergestellt, da von jedem der zu mischenden Gase jeweils eine bestimmte Gasmenge abgemessen wird, worauf nach dem Abströmen der Gase diese sich jrenau entsprechend dem abgemessenen liengenverhältnis mischen. Dabei können die Kammern gleiche Volumen haben und das Verhältnis der Fülldrücke der zu mischenden Gase entsprechend dem gewünschten i'ischungsverhältnis eingestellt sein. Derart kann in sehr einfacher Veise das wdschungsverhältnis auf das ,jeweils gewünschte eingestellt werden, .'/eiterhin ist ein Gasmischgerät für Druckgase zur Durchführung des geschilderten Verfahrens bekannt, bei dem an die Zuführungsleitungen der zu mischenden C-asc über einen Druckverhältnisregler und über je ein erstes Absperrventil jeweils eine Kammer vorgegeben oder einstellbaren Inhalts angeschlossen ist und wobei diese über je ein zweites Absperrventil und einen weiteren Druckverhältnisregler mit 'ler Gasabgangsleitung verbunden sind. Bei Anwendung 'lieser Vorrichtung werden r.ie Kammern während des Füllvorgangs entsprechend dem einstellbaren Druckverhältnis des Druckverhältnisreglers ait den späterhin zu mischenden Gasen gefüllt. Beim Entleerer der Kammern entspannen siGl" die Gase über Absperrventile und den Drucieverhsltnisregler in die Ab^angsleitung.

Das Druckverhältnis beider Druckverhf'ltnisregler ist einstellbar, jedoch ist das Druckverhältnis beider Druckverhältnis-

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regler "bei einem bestimmten iüschun^sverhältnis das gleiche. Die Dr-ickverhältnisregler kennen jeweils vor oder hinter den Absperrventilen eingeschaltet sein. (DCS 1 931 354·)

"Veiterhin ist ein Verfahren zum tischen von Druckgasen, insbesondere für Atmunfs- und medizinische Geräte bekannt, bei dem die zu mischenden Gase mit einstellbaren, stets im gleichen Druckverhältnis zueinander stehenden Drucken, die oberhalb der kritischen Drucke dieser Gase liegen, durch je eine verstellbare Drossel, deren ^;/id erst and ssuTnme konstant ist, in die ."ischungsleitung abströmen. Bei diese; Verfahren v/ird ~it einfachen ."itteln ein 'asre^isch eines gewünschten Konzentrationsverh ?'ltr isses einwsacfrei hergestellt. Das Fonzentrationsverhältnis ändert sich bei iinderung der Gasdurchflußmenge nicht. Dabei wird durch ."nderving der drucke vor den Drosseln, wobei Jedoch das Verhältnis der Gη?irucke stets das gleiche bleibt, die Durchflußmenpe bestimmt. Andererseits v/ird durch oine Verstellung der ;'.^;ro;;seln dr?s ' ischungsverhSltnis bestimmt, wobei .jedoch die Drossel· derart verstellbar sind, da3 ihre '■'iderstandssumme konntont ist.

?ei diesen Verfahren kann also einmal die Durchfluß-nenge ;nd zum anderen das rusclnan^sverhr-iltnis VJnMMiSe eingestellt werden, wobei jede Einstellung unabl "v ■ i r von :1fjr anderen ist. Zum anderen ist erreicht, daß diese ·■■ev;^v'"lten Einstellungen unabh"np;ig von den -1-egendruck in ''.er

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sind. Dies "beruht darauf, daß der Vordruck der zu mischenden Gase vor den Drosseln Jeweils £.rö3er als deren kritischer Druck ist.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist ein Gasmischgerät bekannt, bei dein in ,jede Druckgas zuführungsleitung der Gase vor der -Einmündung in die Mischgasleitung je ein verstellbarer Druckminderer, die beide die Druckgase auf stets im gleichen Druckverhältnis zueinander stehende und über den jeweiligen kritischen Druck liegende Hinterdrücke entspannen, und je eine verstellbare Drossel gleichbleibender Länge eingeschaltet sind, die beide derart miteinander verbunden sind, daß die Summe der DrosselquerscVnitte konstant ist.

Bei dieser Vorrichtung· k?nn nur el- eine Verstellung der Drucknr.nderer deren Hinterdruck und damit cie von der Vorrichtung abgegebene Durchflußmengre eingestellt v/erden. Dabei werden die Druckminderer so verstellt, daß il're Hinterdrücke stets im gleichen Druckverh-^ltnis sueinn.nr'er stehen.

Das I.:ischungsverhölfcnis der C-ace zueinander kann durch eine Verstellung der Drosseln erreicht werden, deren jed⁰ bei der Verstellung eine gleichbleibende L"nge besitzt und die Miteinander derart verbunden si.^d, daß die Ouniiae der Drosselquerschnitte konstant ist (DCs-'"· 1. 932

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Bei den bekannten Gasmisch^eräton "besteht die Gefahr, daß bei Ausfall eines dear zu mischenden Druckgase - wie z.B. Sauerstoff oder Druckluft - oder bei einer Funktionsstörung am GasTiischgerät der Gasabfluß aus der !,''ischgasleitung unterbrochen v/ird oder unter ein bestimmtes !.laß sinkt. Das kann bei der Verwendung von A timings- oder medizinischen Geräten mit Lebensgefahr verbunden sein. Die bekannten Gasniischgeräte müssen demzufolge fortlaufend überwacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten TTPchteile ein Gasmischgerät ?,u schaffen, bei dem der Gasstrom in der ^:'ischgasabp:ans:sleitung bei irgendwelchen Störungen des Gasmischger?tes nicht ausfällt. Die Erfindung betrifft ein Casmischgerät für .Druckgase, insbesondere'für Atmungs- und medizinische Geräte init Druckpaszuführungsleitungen und einer "ischgasabführunrsleitung. Die Erfindung besteht darin, daß mindestens zwischen einer Druckgaszuführungsleitung und der Ivlischgasabgangsleitung eine Bypassgasleitung mit einem Absperrventil angeordnet ist, das beim Absinken des Druckes in der '/!iscfiratogangsleitung unter einem vorbestimmten Druck selbsttätig öffnet. Die Erfindung hat den Vorteil, daß bei einer Unterbrechung der Gas7.ufv.hr - sei es infolge einer Abfalles des Druckes einer Versorgungsleitung oder sei es infolge einer Störung am Gasmischgerät oder dergl. - über die Bypassleitung v.eiterhin ein Gasstrom i^ die JViischgasab-' fiihrungsleituner fließt, so d?ß der Gasstrom nicht unterbrochen wird. Dine Notversorgung beispielsweise des ran einem nedizi-

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nischen Gerät angeschlossenen Patienten bleibt erhalten.

Nach Behebung der Störungsursache wird die Gaszufuhr durch die Bypassleitung selbsttätig oder auch von Hand abgeschaltet.

Falls alle DruckgasZuführungsleitungen gefährdet sind, können alle über Bypassleitungen mit der Mischgasabgangsleitung verbunden sein, wobei in die Bypassleitungen Absperrventile eingeschaltet sind, die beim Absinken des Druckes in der Mischgasabgangsleitung unter einen vorbestimmten Druck selbsttätig öffnen

Eine andere Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß die Mischgasleitung mit mindestens einem Druckgasbehälter über ein Absperrventil verbunden ist, das beim Absinken des Druckes in der Mischgasabgangsleitung unter einen vorbestimmten Druck selbsttätig öffent. Diese Ausführungsform der Erfindung hat den gleichen oben beschriebenen Vorteil, daß bei einer Unterbrechung der Gaszufuhr durch das Gasmischgerät weiterhin ein Gasstrom in die Mischgasabgangsleitung fließt, so daß der Gasstrom nicht unterbrochen ist.

Vorteilhaft ist der Öffnungsdruck des bzw. der Absperrventile einstellbar, so daß die Gasversorgung durch die Bypassleitung auf jeden gewünschten Minderdruck eingestellt werden kann. Dabei können weiterhin die Öffnungsdrucke der Absperrventile unterschiedlich eingestellt sein, so daß beispielsweise bei einer Störung des Gasmischgerätes zunächst die Versorgung über eine ausgewählte Druckgaszuführungsleitung erfolgt, so daß beispielsweise zunächst ein bestimmtes Gas in die Miechgasabführunga

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leitung eintritt. Wenn jedoch auch diese Druckgaszuführungsleitung ausfallen sollte, schaltet sich dann die Bypassleitung ein, deren Absperrventil bei einem geringeren Druck in der MischgasabfUhrungeleitung öffnet.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung kann an die Mischgasabgangsleitung ein Warnsignal angeschlossen sein, das beim Absinken unter einen vorbestimmten Druck dies anzeigt. Die Warnsignaleinrichtung kann eine akustische sein. Eine einfache Ausführungsform besteht darin, daß in die zur Warnsignalvorrichtung führende Leitung ein Absperrventil eingeschaltet ist, das beim Absinken des Druckes in der Mischgasabgangsleitung unter einen vorbestimmten Druck selbstätig öffnet.

Die Absperrventile können in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Eine einfache Ausführungsform besteht darin, daß die Absperrventile bzw. Druckbegrenzungsrelais membrangesteuert sind. Dabei kann die Spannung der die Steuermembran belastenden Feder einstellbar sein.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung können in die zu den Absperrventilen führenden Teile der Leitungen Rückschlagventile angeordnet sein. In gleicher Weise kann in die Mischgasabgangsleitung beispielsweise vor der Einmündung der Leitung ein Rückschlagventil angeordnet sein. Durch diese Maßnahme wird ein Rückströmen der Gase verhindert.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der in den
Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele
erläutert, und zwar zeigen

Fig.1 ein Gasmischgerät mit selbsttätig gesteuerten
Bypassleitungen für alle zugeführten Druckgase
sowie mit einem akustischen Warnsignal ν

Fig.2 ein Gasmischgerät, bei dem an der Mischgasabgangsleitung über einen Druckminderer ein zusätzlicher
Druckgasbehälter angeschlossen ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die beiden
Eruckgaszuführungsleitungen 1, 2 und die Mischgasabgangsleitung 3 an das Gasmischgerät 4 angeschlossen. Von der _; Druckgasleitung 1 führt die Bypassleitung 5 über das Absperr- \ ventil 6, das als Druckbegrenzungsrelais ausgebildet ist, und j den weiteren Bypassleitungsteil 7 zur Mischgasabgangsleitung |

3, In gleicher Weise führt von der Druckgaszuführungsleitung }

2 die Bypassleitung 8 zu dem Absperrventil 9, das ebenfalls f

I als Druckbegrenzungsrelais ausgebildet ist und von da über ?

den gemeinsame Bypassleitungsteil 7 zur Mischgasabgangsleitung 3.|

An den Bypassleitungsteil 7 ist das akustische Warnsignal 10 f

angeschlossen, das damit mit der Mischgasabgangsleitung 3 |

verbunden ist. Die Drucke in den Druckgasauführungsleitungen |

1 und 2 werden mit Hilfe der Druckmesser 11 und 12 gemessen. {

I Die Drucke in den Leitungen 1 und 2 mögen beispielsweise |

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zwischen 4,5 und max. 8 kp/cm liegen. Der Druckunterschied

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•wischen den beiden Eingangsdrücken der Leitung 1 und 2 •öl?te 2 kp/cm nicht überschreiten.

Die i/ruckgaaleitunken 1, 2 eind noch über die .Leitungen 15 und H» in denen Schnellschaltventile 15 und 16 sowie Rückschlagventile 17 und 18 eingeschaltet sind, mit der Mlschga3-abgangsleitung 3 verbunden.

Die beiden Absperrventile bzw. Druckbegrenzungsrelais 6 und sind in gleicher Weise aufgebaut. Sie enthalten eine Membran 19, die unter der Kraft der Feder 20 steht. Die Spannung der Feder ist mittels der Einstellschraube 21 einstellbar. Die Membrankammer 22 ist mit der Leitung 7 verbunden. Durch die Membrankammer 22 ist der Ventilstössel 23 hindurchgeführt, der bei abfallendem Druck in der Is⁴rung 7 den beweglichen Ventilbauteil 24 des unter Federdruck 25 stehenden Ventiles von seinem Ventilsitz 26 abhebt, so daß Gas aus der Leitung in den Membranraum 22 treten kann.

In die beiden Leitungen 5 und 8 sind Rückschlagventile 26 und 27 eingesetzt.

Das akustische Warnsignal 10 enthält zwischen den Gehäuseteilen 28 und 29 eingespannt eine Membran 30, die unter der

Kraft der Feder 31 steht. Die Membran 30 trägt außerdem den

dem Ventilsitz 32, der in der dargestellten Lage fest/am Gehäuse

28 befestigten Ventilverschlußkörper 33 anliegt. Das akusti-

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sehe Warnsignal 10 ist in der Pig. 1 in der Lage dargestellt, in der der Druck in der Mischgasabgaugsleitung 3 seinen Sollwert erreicht hat, so daß die Membran 30 das Ventil 32, 33 schließt.

In gleicher Weise sind die Absperrventile bzw. Druckbegrenzungarelais 6 und 9 in der Lage dargestellt, bei der der Druck in der Mischgasabgangsleitung 3 seinen Sollwert erreicht hat. Die Ventile 24, 26 sind geschlossen.

Wenn der Druck in der Mischgasleitung 3 unter einen bestimmten Wert fällt - sei es daß das Gasmisehgerät 4 ausgefallen ist oder dergl. - öffnen die Absperrventile bzw. Druckbegrenzungsrelais 6, 9; andererseits ö'ffnex aber auch das Absperrventil 32, 33» so daß nunmehr Druckgas über die Bohrungen 34 unter die Stimmplatte 35 und durch den nicht dargestellten Luftspalt zwischen dieser und dem Stimmband 36 hindurch aus dem Deckel 37 ausströmt, wobei das akustische Warnsignal ertönt.

Die Öffnungsdrucke der Absperrventile bzw. Druckbegrenzungsrelais 6, 9 und des akustischen Warnsignals 10 können auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden. Sie können z.B. die Öffnungsdrucke in den beiden Absperrventilen bzw. Pruckbegrenzunesrelaic 6, 9 und im akustischen Warnsignal 10 auf den gleichen Wert eingestellt werden, so daß alle diese Ventile praktisch gleichzeitig öffnen.

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Die Rückschlagventile 26 und 27 sowie das zweite Rückschlagventil 40 in der Mischgasabgangsleitung des Gasmischgerätes 4 verhindern ein ungewolltes Rückströmen des Gases.

Wenn nur ein Gas aus den Druckgaszuführungsleitungen 1 oder in die Gasabgangsleitung 3 strömen soll, kann solange das zugehörige Schnellschaltventil 16 oder 17 geöffnet werden. Auch wenn bei einer vorliegenden Störung im Gasmischgerät 4 oder an anderer Stelle das Dauergeräusch des akustischen Warnsignals 10 stört, kann dieses mit gleicher Maßnahme vorübergehend abgeschaltet werden.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Pig.1 dadurch, daß nur ein Absperrventil bzw. Druckbegrenzungsrelais 9 vorgesehen ist und an dem Leitungsteil 8 vor dem Rückschlagventil 27 ein Busätzlicher Druckgasvorratsbehälter 41 über dessen Absperrventil 42 und einen weiteren Druckminderer 43 angeschlossen ist. Als Druckgasvorratsbehälter ist eine Preßgasflasche gezeigt, die beispielsweise mit Druckluft, Sauerstoff oder einem anderen Gas gefüllt ist. Mit dem Druckminderer 43 wird der Hochdruck des Druckgasbehälters 41 auf den gewünschten Arbeitsdruck herabgesetzt.

Sinkt der Gasdruck in der Mischgasabgangsleitung 3 unter den Druck, auf den das Absperrventil bzw. Druckbegrenzungsrelais 9 eingestellt ist, so strömt Gas aus dem Druckgasvorratsbehälter 41 nach.

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Claims

ansprüche

1. Gasmischgerät für Druckgase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte mit Druckgaszuführungsleitungen und einer Mischgasabgangsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwischen einer Druckgaszuführungsleitung (1,2) und der Mischgasabgangsleitung (3) eine Eypassgasleitung (5, 7, 8) mit einem Absperrventil (6, 9) angeordnet ist, das beim Absinken des Druckes in der Mischgasabgangsleitung (3) unter einen vorbestimmten Druck selbsttätig öffnet«

2. Gasmischgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daO alle Druckgaszuführungsleitungen (1,2) über Bypassieitungen (5, 7, S) mit der Mischgasabgangsleitung (3) verbunden sind, wobei in die Bypassleitungen (5,7,8) Absperrventile (6,9) eingeschaltet sind, die beim Absinken des Druckes in der Miachgasabgangsleitung (3) unter einen vorbestimmten Druck selbsttätig öffnen.

3. Gasmischgerät für Druckgase, insbesondere für Atmungsund medizinische Geräte mit Druckgaszuführangsleitungen und einer Mischgasabgangsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischgaaabgangsleitung (3) mit mindestens einem Druckgasbehälter (41) über ein Absperrventil (9) verbunden ist, das beim Absinken des Druckes in der Mischgasabgangsleitung (3) unter einen vorbestimmten Druck selbsttätig öffnet.

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4. Gasmischgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungsdruck: des bzw. der Absperrventile (6, 9) einstellbar ist.

5. Gasmisehgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsdruck der Absperrventile (6, 9) unterschiedlich eingestellt sind.

6. Gasmischgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Miachgasabgangsleitung (3) eine Warnsignaleinrichtung (10) angeschlossen ist, die beim Absinken unter einen bestimmten Druck dies anzeigt.

7. Gasmischgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnsignaleinrichtung (10) eine akustische Warnsignaleinrichtung ist.

8. Gasmischgerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die zur Warnsignalvorrichtung (10) führenden Leitung ein Absperrventil (32, 33) eingeschaltet ist, das beim Aboinken des Druckes in der Mischgasabgangsleitung unter einen vorbestimmten Druck selbsttätig öffnet.

9. Gaemisehgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile bzw. das Ventil des akustischen Warnsignals (6, 9, 10) membrangesteuert (19, 30) sind.

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10. Gaernisehgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der die Steuermembran (19» 30) belastenden Feder» (20, 31) einstellbar ist.

11. Gassischgerät nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekenn= zeichnet, daß in die zu den Absperrventilen (6,9) führenden Teile der Bypassleitungen (5, 8) Rückschlagventile (26, 27) angeordnet sind.

12. Gasmisehgerät nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mischgasabgangsleitung (3) vor der Einmündung der Bypassleitung (7) ein Rückschlagventil (4-0) angeordnet ist.

13. Gasmischgerät nach Anspruch 1 bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den DruckgasZuführungsleitungen (1,2) und der Mischgasabgangsleitung (3) ,je ein von Hand zu betätigendes Schnellschaltventil (15, 16) sowie Rückschlagventile (17, 18) angeordnet sind.

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