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Kombinierte Druck- und Saugpumpe
Der Gegenstand dieser Erfindung ist eine kombinierte Druck- und Saugpumpe für gasförmige Medien und mit stetig veränderbarer Ausgabemenge, bei der ein System durch eine Taumelscheibe mit stetig änderbare Neigung in ihrem Volumen periodisch veränderter Hohlräume vorgesehen ist. Die Pumpe dient vorzugsweise ärztliche Zwecken, u. zw. als Aggregat zum Betrieb automatischer Atmungsgeräte.
Die in der Medizin bisher benutzten Pumpen sind meistens Rotations- oder Kolbenverdichter und
Vakuumpumpen. Die Nachteile dieser Quellen sind Lärm, komplizierte Instandhaltung, Schwierigkeiten bei längerem, ununterbrochenem Betrieb und kostspielige Erzeugung. Beträchtliche Schwierigkeiten sind auch mit der Schmierung der Kolben, der Lager und aller Teile verbunden, die mit der in den Patienten eingeblasenen Luft in Berührung kommen. In den bisherigen Pumpen als Überdruck- und Unterdruck- quellen nimmt die Luft von den Schmierstoffen unerwünschte Beimischungen auf, die auf den Patienten ungünstige Wirkung ausüben können. Auch das grosse Gewicht und die beträchtlichen Abmessungen der
Rotations- oder Kolbenmaschinen sind ein Nachteil, der sich besonders ungünstig bei ihrer Verwendung ausserhalb eines Krankenhauses auswirkt, z.
B. beim Rettungsdienstundin ähnlichen Einrichtungen.
Als eine alternative Überdruck- und Unterdruckquelle wird in der Medizin auch der in den Druckflaschen komprimierte Sauerstoff verwendet. Abgesehen von grossem Gewicht und von der damit verbundenen schwierigen Manipulation beim Austausch besteht der Hauptnachteil dieser Quelle in der Gefahr der toxischen Wirkung des Sauerstoffes im Falle der langdauernden Verwendung. In solchen Fällen zeigt sich die atmosphärische Luft als vorteilhafter ; ihre bisherigen Quellen sind jedoch mit den oben erwähnten Nachteilen behaftet.
Es sind weiters Pumpen bekannt, bei welchen ein Taumelring vorgesehen ist, unter dem im Kreis die einzelnen Kammern des Saug- bzw. Drucksystems angeordnet sind, wobei der Ring mit einem Hebelmechanismus zu neigen ist.
Bei einer andern Pumpe sind zwei elastische Bälge einander gegenüber angeordnet und ein Hebelmechanismus streckt und drückt die Bälge abwechselnd zusammen, wobei die einzelnen Bälge durch ein Ventil oder eine Klappe miteinander verbunden sind.
Ferner ist ein Gerät für künstliche Atmung mit zwei Bälgen bekannt, bei dem beim Zusammendrücken der Bälge der eine Balg die Luft zusammendrückt und dem Patienten durch einen Mundansatz zuführt, wobei zugleich die ausgeatmeten Gase, die vorher in den andem Balg eingesaugt wurden, durch ein Ventil entweichen.
Gemäss der Erfindung liefert die Pumpe einen dauernden und gleichbleibenden Überdruck und Unterdruck eines Gases, dessen Volumen regelbar ist. Der Grundgedanke besteht darin, dass die Hohlräume von bezüglich der Taumelscheibe paarweise gegenüberliegend angeordneten Bälge gebildet sind, wobei die Taumelscheibe zugleich den Boden der einzelnen Bälge bildet. Zum Verändern der Neigung der Taumelscheibe sind eine Stellschraube, ein von dieser betätigtes, mit der Taumelscheibe gekuppeltes Hebelgestänge und ein in dieses eingeschaltetes Wälzlager vorgesehen.
Da erfindungsgemäss das gelieferte bzw. das abgesaugte Gas nur durch die Faltenbälge und durch die Rohrleitung mit der Ventilverteilungsanlage strömt, kommt es nicht in Berührung mit den rotierenden
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oder schwenkbaren Teilen der Einrichtung und folglich kann es nicht mit den Schmierstoffen verunreinigt werden. Dadurch wird erfindungsgemäss einer der wichtigsten Nachteile der bisher bekannten mechani- schen Überdruck- und Unterdruckquellen beseitigt. Da die erfindungsgemässe Druck- und Saugpumpe mit einem beliebigen Motor getrieben werden kann (z.
B. mit einem von dem Lichtnetz gespeisten Wechsel- istrommotor oder mit einem Gleichstrommotor, der aus einer Sammlerbatterie bzw. aus einer Dynamo- maschine gespeist wird), findet sie eine ausserordentlich breite Verwendung, besonders bei Rettungs- aktionen, wo sie von der Stromquelle des bei der Rettungsaktion verwendeten Fördermittels gespeist werden kann. In Notfällen kann die erfindungsgemässe Einrichtung sogar mit dem elektrischen Strom ge- speist werden, der in einer handgetriebenen Dynamomaschine erzeugt wird.
Ein anderer Vorteil der erfindungsgemässen Einrichtung besteht darin, dass bei einer genügenden An- zahl der Faltenbälge das Gas gleichmässig und ohne unangenehme Stösse geliefert bzw. abgesaugt wird, die bei den bisher bekannten Kolbenpumpen stets entstehen. Aus diesem Grunde mussten derartige Pumpen mit einem Ausgleichsbehälter versehen werden, der jedenfalls zwischen die Pumpe und den Patienten eingereiht werden musste.
Ein Beispiel der erfindungsgemässen Einrichtung ist in den Zeichnungen veranschaulicht, in welchen
Fig. 1 den Schnitt durch die Einrichtung längs der Diagonale B-B in Fig. 2 zeigt ; Fig. 2 veranschaulicht den Schnitt durch die Einrichtung in der Ebene A-A in Fig. 1, Fig. 3 zeigt die Verbindung der ent- sprechenden Ventile bei der Ansicht in der Richtung S in Fig. 1 ; Fig. 4 veranschaulicht den zeitlichen
Verlauf des durch die Einrichtung erzeugten Überdruckes und Unterdruckes.
Wie aus den Figuren hervorgeht, besteht die erfindungsgemaBe Einrichtung aus zwei Grundplatten 1,
2, die mittels der Spreizen 3 verbunden sind. In der Grundplatte 2 ist mittels des Kugellagers 4 die Hohlwelle 5 drehbar gelagert, wobei der Antrieb der Welle 5 durch den Motor 6 und durch das Riemengetriebe 7, 8,9, 10,11, 12 verwirklicht wird. Der Motor 6 ist im Innern der Hohl- welle 5 angebracht und zu seiner Befestigung dient der mit der Grundplatte 2 fest verbundene
Deckel 13. Die auf der Hohlwelle 5 angebrachten Zapfen 14 tragen das um die Achse 140 schwenkbar angeordnete Lager 15, das mit der schwenkbaren Taumelscheibe 16 verbunden ist.
Die
Neigung des Lagers 15 ist einstellbar, u. zw. mittels. der aus der Ziehstange 17, dem Hebel 18, der Ziehstange 19 und dem Hebel 20 bestehenden Hebelübersetzung und mittels der Einstellvor- richtung, welche die in der Grundplatte 1 drehbar gelagerte Schraube 22 und die Einstellmutter 22 enthält. Da der Teil 17,18 und 19 der Hebelübersetzung zusammen mit der Hohlwelle 5 rotiert, ist die Ziehstange 19 mit dem Hebel 20 mittels des Lagers 23 verbunden. Ein Ende des He- bels 18 ist mittels des Zapfens 25 in der Wand der Hohlwelle 5 schwenkbar gelagert, während das andere Ende dieses Hebels in dem Ausschnitt 24 in der gegenüberliegenden Wand der Hohlwelle 5 geführt wird.
Die eben beschriebene Art der Einstellung der Neigung des Wälzlagers 15 stellt nur ein
Beispiel der möglichen Lösung dieses Problems dar und diese Einstellung kann selbstverständlich auch auf eine andere Art vorgenommen werden.
Zu der schwenkbaren Taumelscheibe 16 sind symmetrisch um die Drehachse 26 der Welle 5 die Faltenbälge 110,111, 120,121, 130,131.... mit einem Ende befestigt, wobei die gegenüber- liegenden Enden dieser Bälge abwechselnd an der oberen oder unteren Grundplatte 1,2 befestigt sind.
So z. B. sind die Faltenbälge 110,120, 130 an der Grundplatte 1 befestigt, während die Bäl- ge 111,121, 131 mit der Grundplatte 2 verbunden sind. Auf diese Art entsteht ein System von
Balgenpaaren 110 -111, 120 -121,....., deren Achsen im Falle der Nullneigung der schwenkbaren
Taumelscheibe 16 angenähert parallel mit der Drehachse 26 der Welle 5 sind.
Der Innenraum der Bälge 110, 120,... 111, 121,... ist mit dem äusseren Raum durch die Öff- nungen 30 in den Grundplatten verbunden, u. zw. mittels der Saugventile 31, der Druckventile 32, der Saugleitung 33 und der Druckleitung 34.
Die schwenkbare Taumelscheibe 16 ist auf einer der Spreizen 3 mit der Gabel 27 geführt, die derart angeordnet ist, dass sie die Pendelbewegung der Taumelscheibe 16 in der axialen Richtung der Spreize 3 ermöglicht, wobei sie zugleich das Drehmoment auffängt, das auf die Taumel- scheibe 16 durch die Reibung im Wälzlager 15 und von der rotierenden Hohlwelle 5 übertragen wird.
Die oben beschriebene erfindungsgemässe Einrichtung arbeitet wie folgt :
Das aus der Riemenscheibe 7, dem Keilriemen 8, dem Vorgelege 9,10, dem Keilriemen 11 und der Riemenscheibe 12 bestehende Riemengetriebe überträgt die Drehbewegung des Motors 6 auf die Hohlwelle 5, die in dem Lager 4 rotiert. Die Zapfen 14 übertragen nun die Drehbewegung auch auf das Lager 15, dessen Aussenring 151 in der schwenkbaren Taumel-
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