-
Membrangesteuertes Sauerstoffzuströmventil für Atemgeräte Die Erfindung
betrifft ein membrangesteuertes Sauerstoffzuströmveritil für Atemgeräte, das mittels
eines lungengesteuerten Hilfsventils betätigt wird.
-
Bei einem bekannten Gerät dieser Art ist die Membran des Hauptventils
bereits im Ruhezustand des Ventils, d. h. bei geschlossenem Hauptventil, auf beiden
Seiten d'ruckbeaufschlagt. Bei Anschluß dieses Ventils an eine Hochdrucksauerstoffquelle
würde aber die Membran nicht nur erheblichen Druckschwankungen ausgesetzt sein,
sondern es würde auch die zuverlässige Abdichtung derselben Schwierigkeiten bereiten,
so daß die Einschaltung eines Druckminderers zwischen der Hoch.drucksauerstoffquelle
und dem; Ventil nicht zu umgehen wäre.
-
Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch, vermieden, daß von
dem Hilfsventil eine Leitung zu einem über eine Drosselöffnung mit dem Atembeutel
verbundenen Raum führt, in dem sich bei CSffnung des Hilfsventils der Sauerstoff
staut und vermittels der Membran das Hauptventil öffnet. Hierbei ist also im Ruhezustand
des Ventils die Membran nicht druckbelastet. Erst wenn bei der Ausbildung eines
Unterdruckes in der Atemleitung durch die Einatmung das Hilfsventil geöffnet wird,
tritt eine Druckbeaufschlagung der Hauptventilmembran ein. Das Ventil kann somit
unmittelbar an den Hochdrucksauerstoff angeschlossen werden, ohne daß sich hierbei
irgendwelche nachteiligen Einwirkungen auf die Hauptventilmembran ergeben.
-
Bei Verwendung eines solchen Gerätes als Atemgerät mit Luftbeimischung
zum Sauerstoff für Höhenatemgeräte oder Sauerstoffbehandlungsgeräte
kann
die Ableitung des Sauerstoffzuströmventils als Strahldüse zum Ansaugen von Außenluft
ausgebildet sein.
-
Eine besonders gedrängte Bauart des Gerätes ergibt sich, `renn das
Hilfsventil und das Sauerstolfizuströniventil in einem gemeinsamen zylindrischen
Gehäuse angeordnet sind, wobei die Membranen in die Endflächen und, alle Verbindungsleitungen
und Düsen in eine. Zwischenwand verlegt sind.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt
dargestellt. Es ist i die Sauerstoffzu-strömleitung. llit.
-
tels einer Verzweigung der Leitung i strömt der Sauerstoff einerseits
zur Düse 2 des Hilfsventils ..1, die einen Durchmesser von beispielsweise
0,3 mm aufweist, und andererseits zur Düse -21 des Hauptventils 3 mit einer
Bohrung von beispielsweise i,2 inm Durchmesser. Auf das einen quadratischen Ouerschnitt
aufweisende Verschlußstück des Hilfsventils 4 wirkt ein durch das Gehäuse beweglich
hindurchgeführter Stift 6 ein. Auf den Stift ö wird die Kraft einer Feder 7 durch
eine im Gehäuse 5 geführte Hülse übertragen. Die Feder; findet ihr Widerla,-er an
einer Blechkappe 9, welche sich gegen eine Membran io abstützt und mit ihrem Rand
i i den kurzen Arm der radial angeordneten Hebel 12 berührt, die unter einen Flansch
der Hülse 8 greifen.
-
Eine Leitung 13 verbindet den Hohlraum des Hilfsventilkörpers unter
der Membran io finit dem Atembeutel oder einem anderen im Ateinkreiclauf liegenden
Gerätteil, so daß der bei der Einatmung entstehende Unterdruck die Membran io nach
innen durchwölbt. Die Bewegung der -Membran io bewirkt einen Druck auf die Blechkappe
g, die ihrerseits über ihren Rand i i den Druck auf die Hebel 1-a überträgt. Hierdurch
wird der lange Arm der Hebel 12, der unter den Flansch der Hülse 8 greift,, nach
aufwärts bewegt und so das Verschlußstück des Hilfsventils 4 freigegeben, das sieh
bei dür dargestellten. Anordnung mit dem Druck des einströmenden Sauerstoffs öffnet.
-
Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß das Verschlußstück
des Hilfsventils.4 mit einer Druckfeder innerhalb der Druckleitung i vorgesehen
ist. Die Öffnung des Hilfsventils 4 erfolgt dann zweckmäßig mit einem durch die
Düse = hindurchgeführten verlängerten Stift 6 gegen den Druck in der Leitung 1.
-
An Stelle der in der Zeichnung dargestellten Übertragungsteile 8,
9, 12 können auch beliebig andere Hebelanordnungen zum Freigeben des Verschlußstiickes
des Hilfsventils 4 und somit zum Öffnen des Hilfsventils in Anwendung kommen. Auch
die Membran io kann durch einen kleinen Steuerbeutel mit an sich bekannten Hebelanordnungen
ersetzt werden.
-
Sobald durch den Unterdruck in der Einatemleitung 13 das lungengesteuerte
Hilfsventil-.. geöffnet wird, strömt der Sauerstoff aus der Düse 2 durch eine Leitung
1.1 in einen .aus 15, der nach außen durch einen Deckel i 6 und nach innen durch
eine Membran 17
begrenzt ist. Eine Drosselöffnung 18, durch deren Anschlußleitung
i9 der Sauerstoff in den Atemkreislauf abströmen kann. bewirkt einen Druckanstieg
im Raum 15, so daß die Membran 17 nach innen durchgewölbt und mittels einer Hebelanordnung,
«-elche in der Zeichnung beispielsweise in gleicher Weise wie die zur Betätigung
des Hilfsventils 4. ansgebildet ist, der Sauerstoffstrom durch die Düse 21 des Hauptventils
3 freigegeben wird. Durch eine Leitung 20 wird der Sauerstoff dem Atemkreislauf
zugeführt. Soll das Gerät mit Luftzusatz arbeiten. so kann in diese-Leitung eine
Strahldüse zum Ansaugen der Außenluft eingebaut sein. Die Leitungen 13, 1g, 20 können
entweder vereinigt oder getrennt an den Atemkreislauf -angeschlossen werden.
-
Wenn der Sauerstoffbedarf durch Zustrom aus den Leitungen 20 und 19
gedeckt und infolgedessen der Unterdruck in der Leitung 13
ausgeglichen ist,
so geht die -Membran io in ihre Ausgangsstellung zurück. Das Verschlußstück des
Hilfsventils 4 sperrt die Düse 2 wieder ab, und der Cberdruck ini Raum 15 gleicht
sich durch die Drosselöffnung 18, hindurch aus. Dadurch wird auch die durch die
Membran 17 freigegebene Düse 21 des Hauptventils 3 abgesperrt. Der Raum 1 5 und
die Leitung 14 erhalten zweckmäßig einen möglichst geringen Rauminhalt, damit die
zum Öffnen und Schließen der lungengesteuerten benötigten Zeiten möglichst klein
werden.
-
Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes liegt darin, daß die das Hilfsventil
bedienenden Hebelanordnungen, Membran oder Beutel in Abmessungen und Gewichten sehr
klein und leicht ausgeführt werden können. Wie schon erwähnt, weist die Düse 2 des
Hilfsventils 4 beispielsweise einen Durchmesser von
0,3 mm auf, während zur
schnellen Dekl:ung des Sauerstoffbedarfs die Düse 21 des Hauptventils 3 einen Durchmesser
von wenigstens 1,2 mm und eine Ouerschnittfläche von 1,13 mm= haben muß. Erfahrungsgemäß
ist zur sicheren, unmittelbaren Betätigung einer so großen Öffnung eine Membranfläche
von etwa 43o ein' erforderlich. Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch nur das
Hilfsventil 4 mit einer Düse von 0,3 mm Durchmesser und mit einer Onerschnittläche
voll
0,07 mm'
durch Lungenkraft zu bedienen. Die hierfür
erforderliche Membranfläche errechnet sich
| also zu |
| 230 # 0_,07 - 14,2 cm 1. |
| I, I3 |
Der Durchmesser der Membran io des Hilfsventils q. braucht also nicht wesentlich
größer als 42,5 mm zu sein. Die lungengesteuerte Ventilanordnung kann demnach außerordentlich
klein und leicht ausgeführt. werden.
-
Da das Hilfsventil q. und das Hauptventil 3 in einem gemeinsamen,
Zylinder angeordnet sind, und die Membranen io und 17 in den Endflächen, und alle
Verbindungsleitungen und die Düsen in einer Zwischenwand liegen, wird die Bauart
äußerst gedrängt.
-
Die Anordnung eines besonderen, von Hand zu bedienenden Zuschußventils
erübrigt sich bei der vorliegenden Erfindung, da sowohl die Membran io des Hilfsventils
.4 als auch die Membran 17 des Hauptventils 3 durch die Verwendung von Druckhebeln,
Drucktasten o. dgl. an sich bekannter Art als Zuschußeinrichtungen ausgebildet werden
können.