Atmungsgerät mit Kreislauf der Atmungsluft und mit von der Menge der durchgeatmeten Luft abhängiger lungenautomatischer Sauerstofvuführung. Bei Atmungsgeräten mit. Kreislauf der Atmungsluft und mit lungenselbsttätig ge- eleuerter Sauerstoffspeisung sind Einrich- tungen zur Verhütung der Stickstoffüberla- dung bekannt.
Die Einrichtungen bezwecken die Zuführung einer ausreichenden Sauer stoffmenge unter Vermeidung der die<B>Ge-</B> brauchsdauer der Geräte zu stark verkürzen den, ständig gleichmässigen Sauerstoffzufuhr. die meistens: noch neben der lungenautoma tisch gesteuerten Speisung vorgesehen ist.
Um bei einem Atmungsgerät .die lungen automatische Sauerstoffzufuhr dem jeweili gen Bedarf genau anzupassen, ist gemäss der Erfindung ein an eine Sauerstoffflasche an geschlossener Zwischenbehälter verInder- liehen Volumens angeordnet, der mit dem Atmungsbeutel .sowohl durch ein jede Wan- dungsbewegung des Beutels übertragendes Mittel, als auch durch einen Sauerstoff aus dem Zwischenbehälter in den Atmungsbeutel leitenden Anschluss mit Ventil verbunden ist, das Ganze so,
dass bei jeder Volumenver grösserung des Zwischenbehälters dieser durch den Anechluss mit Sauerstoff aus der Flasche gefüllt und bei jeder Volumenverkleinerung Sauerstoff aus .dem Zwischenbehälter durch den Anschluss in den Atmungsbeutel ge drückt wird.
Um durch den Druck des Sauerstoffes innerhalb des Zwischenbehälters die Bewegung der Wandung des, Atmungs beutels nicht zu erschweren, können Druck- ausgleichmittel vorgesehen werden, zum Bei spiel ein den Zwischenbehälter unterteilen der beweglicher Boden oder Kolben mit bei derseitiger Beaufschlagung, eine dem. Sauer stoffdruck entgegenwirkendeFederkraft oder dergleichen.
Für den Atmungsbeutel zu den Geräten gemäss .der Erfindung eignen sich besonders die harmonikaartigen Beutel mit einer fest gelagerten Unterwand und einer beweglichen, jedoch starren Kopfwand. Derartige Beutel lassen. ihr Volumen und ihre Volumenände- rung leicht errechnen, was für das vorlie gende Cuerät deshalb von Bedeutung ist, weil die Sauerstoffzuführung von der Volumen änderung des Atmungsbeutels abhängig ist.
Ferner ermöglichen diese Beutel eine leichte L bertra-gung ihrer @@Tandungabewegung.
Das CTrössenverhältnis zwischen dein A1 mungsbeutel und dem mit ihm verbundenen Zwischenbehälter ist unter Berücksichtigung des etwaigen. Übersetzungsverhältnisses bei der Bewegungsübertragung mittels eines He bels so gedacht. dass der Atmungsluftmenge im Beutel ein bestimmter Teil Sauerstoff, etwa- 4 bis 10,% zugeführt wird.
Die Bewe- gungsübertragung von dem Atmungsbeutel auf den Zwischenbehälter mittels eines ein armigen Hebels oder mittels einer gemein samen beweglichen Kopfwand bewirkt eine gleichgerichtete Volumenveränderung, indem jede Volumenvergrösserung des Atmungsbeu tels: auch eine Volumenvergrösserung des Zwischenbehälters und umgekehrt jede Vo lumenverkleinerung des Atmungsbeutels eine Volumenverkleinerung des Zwischenbehälters bewirkt.
Durch die Bewegungsübertragung mittels eines zweiarmigen Hebels kann die Volumenänderung zwischen dem Atmungs beutel und dem Zwischenbehälter auch ent gegengesetzt gerichtet geschehen.
Der Vorteil der Mengenmessung für die Sauerstoffzufuhr durch einen Zwischenbe hälter liegt gegenüber den bekannten Aus bildungen des Gerätes zur Bemessung der Sauerstoffzufuhr darin, dass der Leitungs weg für die Atmungsluft vollständig frei und unabhängig bleibt.
Der Sauerstoff strömt nicht mehr wie bei allen bisher be kannten Geräten bei Auslösung des lungen automatisch gesteuerten Ventil, mit seinem vollen t berdruek in das Innere des, ganzen Gerätes, sondern nur in den Zwischenbehäl ter, dessen jeweiliges Fassungsvermögen die Sauerstoffzuführung beschränkt, also die Sauerstoffzufuhr auf dasjenige Mass be grenzt, das durch die Volumenänderung des Atmungsbeutels bestimmt wird.
Auf der Zeichnung sind einige Ausfüli- rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Die Darstellung be schränkt sieh auf den für die Erfindung in Betracht kommenden Teil des Atmungsgerä tes, der die gleiche Lage hat, wie sie im all g o emeinen bei Kreislaufgeräten für den At- munbsbeutel üblich ist,
also zwischen der Luftreinigungspatrone und dem Einatmungs- sehlaueh. An .den Atmungsbeutel a sind in üblicher 'eise die Ausatmungsleitung a1 und die Einatmungsleitung a2 angeschlossen.
Fig. 1 zeigt die mechanische und pneu- matisehe Verbindung des Atmungsbeutels a mit dem Zwischenbehälter b, b und dessen Verbindung mit dem Reduzierventil c der nicht dargestellten Sauerstoffflasche. Der Zwischenbehälter <I>b. b</I> ist hier mit einem Druckausgleichmittel, und zwar mit dem be weglichen Zwischenboden d versehen. der mit den beiden festgelagerten Kopfwänden des Zwischenhehälters harmonikaartig ver bunden ist.
In jede der beiden Kopfwände mündet die zum Reduzierventil c führende Leitung e. so dass beide Teilbehälter b unter dem gleichen Sauerstoffdruck stehen. Mittels des um den festgelagerten Drehpunkt f schwenkbaren zweiarmigen Hebels g wird die Bewegung der verschiebbaren Stirnwan dung des Atmungsbeutels a auf den beweg lichen.
den Zwischenbehälter <I>b, b</I> untertei lenden Boden d übertragen. Bei dieser Bewe gung drückt der Boden d abwechselnd aus der untern bezw. obern Behälterhälfte b den Sauerstoff durch je eine ebenfalls an einer der beiden Kopfwände des Behälters ange schlossene Leitung i mittel- oder unmittelbar in den Atmungsbeutel a, während gleichzei tig in den sich jeweilig vergrössernden Teil behälter b Sauerstoff zufliesst.
Dadurch, dass der Zwischenhoden d beiderseits von dem Sauerstoffdruck beaufschlagt wird, gleicht sich. der Druck in dem Zwischenbehälter oberhalb und unterhalb des Bodens d aus. "Zur Bewegung dieses Bodens ist deshalb nur die Kraft zum Öffnen des Ventils h in der Anschlussleitung i notwendig.
Beträgt zum Beispiel der Sauerstoffdruck in dem Zwi- scbenbehä leer 100 mm Wassersäule und die Belastung des Ventils h etwa 20 mm Wasser Säule mehr, so steht der Bewegungsübertra gung des Atmungsbeutels auf den Zwischen behälter nur der geringe Druck von 20 mm Wassersäule entgegen, der jedoch durch die Anordnung des Zwischenbodens d am kurzen Hebelarm etwa auf die Hälfte reduziert wird. Die Grösse der Bewegung des Bodens d und damit die Volumenveränderung des Zwischen behälters b, b kann dadurch geregelt werden, dass an dem kurzen Arm des Hebels g eine Anzahl Löcher vorgesehen sind, womit eine veränderbare Hebellänge für den Angriffs punkt des Bodens d möglich ist.
Bei dem vorbeschriebenen Ausführungs beispiel wird infolge der Unterteilung des Zwischenbehälters der Sauerstoff aus der sich jeweils verkleinernden Hälfte sowohl beim Zusammenziehen, als auch bei der Aus dehnung des Atmungsbeutels a in diesen hineingedrückt.
Bei den nachstehend be schriebenen Ausführungsbeispielen wird nur bei der Verkleinerung des Atmungsbeutels a, also nur bei der Einatmung, der Sauerstoff aus dem sich gleichzeitig verkleinernden un geteilten Zwischenbehälter b durch die Lei tung<I>i</I> in den Atmungsbeutel<I>a</I> gedrückt, während nur bei jeder Vergrösserung des At mungsbeutels infolge des Ausatmens in den sich dabei vergrössernden Zwischenbehälter b frischer Sauerstoff durch die Leitung e aus der Flasche zufliesst.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 geschieht die Bewegungsübertragung des Atmungsbeutels a auf den Zwischenbehälter b mittels des in dem Drehpunkt f gelagerten einarmigen Hebels g, wobei die Angriffs stelle für den Atmungsbeutel a am langen und die Angriffsstelle für den Zwischenbe hälter b am kurzen Hebelarm vorgesehen ist. Hier geht die Leitung e von dem nicht dar gestellten Druckminderungventil der Sauer- stofFflasche zu dem Zwischenbehälter b, und die Leitung i mit dem Ventil h führt zu dem Atmungsbeutel a.
Als Ausgleich für den Sauerstoffdruck in dem Zwischenbehälter b ist in Fig. 8 eine Zugfeder innerhalb desselben Zwischenbehäl ters b vorgesehen, die dem Sauerstoffdruck entgegenwirkend das Bestreben hat, die be wegliche Kopfwand des Behälters nach un ten zu ziehen. In Fig. 4 ist über dieser be weglichen Kopfwand eine an ihrem obern Ende sich fest abstützende Druckfeder an geordnet. Wenn der Kraftbedarf für die Volumenverkleinerung des Zwischenbehäl ters über die zulässige Lungenbelastung hin ausgeht, kann ein. derartiges Druckausgleich mittel in Betracht kommen.
In Fig. 5 ist der Zwischenbehälter b innerhalb des Atmungsbeutels a, und zwar in dessen Mitte angeordnet. Beide sind an ihrer beweglichen Kopfwand miteinander verbunden. Vom Reduzierventil c (nicht dar gestellt) geht die Leitung e in den Zwischen behälter b, der durch den das Ventil h be sitzenden Anschluss i mit dem Atmungsbeu tel a verbunden ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist der keilförmige Atmungsbeutel a zwi schen zwei durch das Gelenk f miteinander verbundenen Böden angeordnet, von denen der obere, als einarmiger Hebel wirkende Bo den g schwenkbar ist und bei einer durch die Volumenänderung des Atmungsbeutels a be wirkten Verschwenkung die Volumenverän derung des Zwischenbehälters b bewirkt. Der an jeder beliebigen Stellen zwischen den bei den Böden anbringbare Zwischenbehälter b ist hier am langen Hebelarm angeordnet.
Die vom Zwischenbehälter kommende Leitung e geht zum Reduzierventil und die durch das Ventil <I>h</I> gesteuerte Leitung<I>i</I> verbindet den Zwischenbehälter mit dem Atmungsbeutel a.
Bei der gleichgerichteten Volumenverän- derung durch die Bewegungsübertragung mittels eines einarmigen Hebels nach Fig. 2 und 6 oder einer gemeinsamen beweglichen Kopfwand nach Fig. 5, 7 und 8 wird bei der Ausatmung der den Atmungsbeutel a aus dehnende Überdruck den Zwischenbehälter b vergrössern und in diesem einen Unterdruck hervorrufen.
Umgekehrt wird beim Ein atmen der sich infolge des Unterdruckes ver kleinernde Atmungsbeutel bei der Verkleine rung des Zwischenbehälters darin einen Überdruck verursachen,. Bei seiner Volumen- -vergrösserung wird der Zwischenbehälter b mit dem Sauerstoff aus der Vorratsflasche gefüllt. Bei der Volumenverkleinerung des Zwischenbehälters wird der darin befindliche Sauerstoff durch den vorgesehenen Anschluss i in den Atmungsbeutel a gedrückt.
Dabei ist ein Zurückweichen des Sauerstoffes in die Flasche oder durch das Reduzierventil nicht möglich, weil das Reduzierventil auf der an dern Seite mit dem Hochdruck des Sauer- sioffes in der Flasche belastet ist. Damit der Sauerstoff aus dem Zwischenbehälter b nicht fortwährend, sondern nur bei Verkleinerung seines Volumens in den Atmungsbeutel a übertreten kann, ist in die sie verbindende Leitung i ein Ventil lr, eingesetzt. das unter einem höheren Druck als derjenige im Zwi schenbehälter unter Versehluss steht.
Geschieht die Bewegungsübertragung von dem Atmungsbeutel a auf den Zwischen behälter b durch einen ein- oder zweiarmigen Hebel g, so kann durch die Verbindung des Zwischenbehälters mit dem kurzen Hebelarm die zu der Volumenänderung notwendige Kraft vermindert werden. Diese Kraft ist an sich auch wegen des kleineren Rauminhaltes des Zwischenbehälters b gegenüber dem At mungsbeutel a gering. Der Druck des den Zwischenbehälter bei seiner Ausdehnung fül lenden Sauerstoffes erleichtert die Ausdeh nung des Atmungsbeutels.
Wird der Sauer stoffdruck in dem Zwischenbehälter durch ein Ausgleichmittel aufgehoben, so ver ursacht seine Volumenänderung theoretisch keine Mehrbelastung in der Wandungsbewe- gung des Atmungsbeutels.
Der Zwischenbehälter kann in ständig offe ner Verbindung mit dem Reduzierventil c der Sauerstoffflasche stehen, wobei es notwendig ist, den Druck der Sauerstoffflasche, der im ge füllten Zustande der Flasche 150 atü beträgt. auf etwa 100 mm Wassersäule zu reduzieren. Diese grosse Druckverminderung lässt. sich mit nur einem Reduzierv entil schlecht er reichen.
Da ausserdem ein zu hoher Druck in dem Zwischenbehälter b zu vermeiden ist, können nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung gemäss Fig. 7 und 8 die im Zivi- schenbehälter b auftretenden Druckunter schiede zur Betätigung eines beweglichen Gliedes in., zum Beispiel einer nachgiebigen Wand (Fig. 7) oder eines an sich bekannten, einen oder zwei Ventilhebel t mit seiner be weglichen Wandung umschliessienden Steuer beutels m (Fig. 8) benutzt werden,
womit ein in die von der Sauerstoffflasche zum Zwi schenbehälter b führende Leitung e einge setztes Ventil k gesteuert, wird. Die Steue rung dieses Ventils k ist derart vorgesehen, dass bei der Verkleinerung des Zwischen behälters b, also bei der Verdrängung der entsprechenden Sauerstoffmenge aus demsel ben in den Atmungsbeutel<I>a,</I> das Ventil<I>k</I> ge schlossen bleibt und es sich bei der Vergrösse rung des Zwischenbehälters b durch den ent sprechenden Unterdruck mittels des beweg lichen Gliedes m so lange öffnet, bis dieser Unterdruck nterdruck ausgeglichen ist.
Auch hierbei kann der Zwischenbehälter b, wie in Fig. .l, durch einen beweglichen Boden unterteilt sein. so dass sowohl bei der Ausatmung als auch hei der Einatmung, also bei jeder Ver grösserung und Verkleinerung des Atmungs beutels a in einer der Hälften des Zwischen behälters b abwechselnd ein Unterdruck und gleichzeitig in der andern Hälfte ein 'Cber- druck entsteht. Der Überdruck in der einen Hälfte lässt den Sauerstoff in den Atmungs beutel übertreten, während der Unterdruck in der andern Hälfte mittels des beweglichen Gliedes<I>m</I> das Ventil<I>k</I> in der Sauerstoff zuführungsleitung e öffnet.
Da das zur Steuerung des Ventils k in der Sauerstoffzuführungsleitung e dienende bewegliche Glied m, wie die nachgiebige Verschlusswand des Zwischenbehälters oder der Steuerbeutel, in seiner Bewegung ab hängig ist von der Bewegung des die Vo lumenänderung des Atmungsbeutels auf den Zwischenbehälter übertragenden Gliedes g, kann auch die Bewegung des letzteren zur Steuerung des Ventils k in der Sauerstoff <B>el</B> e benutzt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 öffnet sich das in die Sauerstoffzuführungs- leitung e eingesetzte Ventil k bei der Auf- wärtsbewegung des Kniehebels 1. Dieser Kniehebel 1 ist mit einer Membran oder Gummiwand m verbunden, die den Boden abschluss des feststehenden Endes des Zwi schenbehälters b bildet. Der in dem Zwischen behälter b auftretende Unterdruck zieht die bewegliche Wand m nach innen, die dabei mittels des Hebels<I>1</I> das Ventil<I>k</I> so lange öffnet, bis der durch die nunmehr offene Lei tung e eintretende Sauerstoff den Unterdruck aufhebt.
Bei dem Gerät nach Fig. 8 besitzt der Zwischenbehälter b eine sich nach seinem feststehenden Boden hin verjüngende ko nische Gestaltung, wodurch seine bewegliche Kopfwand bei der Volumenveränderung von vornherein eine grössere Sauerstoffmenge be wegt und dadurch den Leerlauf in den Auswirkungen des Druckunterschiedes be schränkt. Diese konische Gestaltung des Zwi schenbehälters ist selbstverständlich auch bei den andern Ausführungsbeispielen, also auch bei dem durch einen beweglichen Boden un terteilten Zwischenbehälter möglich.
Im übrigen wirkt das Gerät nach Fig. 8 im wesentlichen wie dasjenige nach Fig. 7. Der Zwischenbehälter b besitzt an seinem feststehenden Ende anstatt des nachgiebigen Abschlusses der Fig. 7 einen starren Boden; der durch die Leitung e in Verbindung mit dem Ventil k des Steuerbeutels m steht. Der nachgiebige Behälterabschluss gemäss Fig. 7 ist also in Fig. 8 durch den Steuerbeutel m ersetzt, in welchem infolge der offenen Ver bindung die gleichen Druckunterschiede auf treten wie in dem Zwischenbehälter b.
Ent steht in dem letzteren bei seiner Ausdehnung ein Unterdruck, so werden durch den gleich zeitig in dem Steuerbeutel m auftretenden Unterdruck die Steuerhebel 1 gegeneinander gedrückt und dabei das Ventil k geöffnet. Alsdann dauert die Sauerstoffzuführung so lange, bis in dem Zwischenbehälter b und auch in dem Steuerbeutel m der Unterdruck aufgehoben ist.
Anstatt den Steuerbeutel m durch den Unterdruck einzuziehen, können seine Hebel 1 auch so eingestellt sein, dass sie einen ständigen Sauerstoffdurchlass bis etwa 20 mm Druck gestatten, wobei jedoch durch eine feste Verbindung dieser Hebel 1 mit der sie umgebenden Wand m des Steuerbeu tels die Hebel durch weiteres Auseinander ziehen den Durchlass schliessen, wenn infolge Ansteigens des Druckes im Zwischenbehälter b und im Steuerbeutel m dessen Wandung sich weiter ausdehnt.
Bei den Geräten nach Fig. 7 und 8 ent fällt der ständige Druck im Zwischenbehäl ter b, so dass dessen Bewegung diejenige des Atmungsbeutels a nicht erschweren kann und auch der hohe Gegendruck auf das Ventil h in dem den Zwischenbehälter b mit dem At mungsbeutel<I>a</I> verbindenden Luftweg <I>i</I> un nötig wird.
Auch ist hierbei der unmittel bare Anschluss des Ventils k an die Sauer stoffflasche unter Fortfall eines Reduzierven- tils möglich, weil das Ventil )c des Steuer beutels sich nach Aufhebung des Unterdruk- lies beziehungsweise nach Entstehung eines geringen Überdruckes schliesst.
Um die Druckunterschiede in- dem At mungsbeutel a und in dem Zwischenbehälter b nicht vollständig durch frischen Sauerstoff auszugleichen, kann nach Fig. 7 und 8 zur Sauerstoffersparung zwischen dem Atmungs beutel und dem Zwischenbehälter ausser dem Luftweg <I>i</I> mit dem Ventil <I>h</I> noch eine stän dig offene Verbindung n mit kleinerem Lei tungsdurchmesser als derjenige des Luft weges i oder eine von Hand regelbare Verbin dung n bestehen, die es ermöglicht,
infolge des bei der Ausatmung im Atmungsbeutel a auftretenden Überdruckes einen beschränkten Teil der Atmungsluft in den alsdann im Un terdruck stehenden Zwischenbehälter b zu überführen.- In diesen den Atmungsbeutel a mit dem Zwischenbehälter b zusätzlich ver bindenden Luftweg n kann ein den ungeöff- neten Verschluss der Sauerstoffflasche an zeigendes Warnungsmittel vorgesehen wer den.
Erweitert sich nämlich bei der Aus atmung der Atmungsbeutel durch den in ihm auftretenden Überdruck, so wird dadurch auch der Zwischenbehälter auseinandergezo- gen, wobei der in dem letzteren anft:
retende tTnterdruck mittels der nachgiebigen Ver- schlussiva.nd in oder mittels des Steuerbeutels ,in das in die Sauerstoffzuführungsleitung, eingesetzte Ventil k geöffnet. Hat nun der Geräteträger das Offnen der Sauerstoffflasche vergessen, so kann der Unterdruclz- in dem Zwischenbehälter b sich nicht durch frischen Sauerstoff ausgleichen.
Dieser U nterdrucl@ -wird alsdann durch den zusätzlichen Luft iveg kr. von der im -Cberdi-ucli# stehenden At mungsluft im Atmungsbeutel cc ausgeglichen. Die dabei in der zusätzlichen Verbindung io auftretende starke Luftströmung wird zcir Betätigung des Warnungsmittels benutzt. Das Warnungsmittel ist laeliel)iger Art.
Es kann zum Beispiel akustisch durch eine in dem zusätzlichen Luftweg angeordnete Pfeife p, oder auf den Geruch oder Geschma.ek durch einen in diesen Luftweg an-ebraehten stark riechenden oder stark schmeckendcit Stoff, wie EnlLalyptusöl, wirken. Damit das Warnungsmittel mir durch die bei ungeöff- neter Sauerstoffflasche in dem znsiitzlichen Luftweg u auftretende starke Luftströmung wirkt, kann es,
zum Beispiel bei Verwen- dung einer Pfeife so eingestellt sein, dass die bei geöffneter Sauerstoffflasche nur schwache Luftströmung auf das Warnungsmittel wir- kungslos bleibt. Der zusätzliche Luftweg kann zu diesem Zweck auch ein auf einen bestimmten Druckunterschied eingestelltes Ventil o besitzen, dass sich nur durch den beim Unterlassen des Offnens der Sauerstoff flasche entstehenden grösseren Diaickunter- schied öffnet.
Der besondere Luftweg n und gegebenenfalls auch das darin vorgesehene Warnungsmittel p können sowohl bei der Ausführung nach Fig. 7, als auch bei allen übrigen Ausführungsbeispielen Anwendung finden.
Das Warnungsmittel in dein zusätz lichen Luftweg rz hat gegenüber der an sich bekannten Ausführung eines den Haupthift- leitungsweg drosselnden Warnsignals den Vorteil, dass der Hauptluftleitungsweg voll ständig frei bleibt, so dass die Beatmung des Gerätes unter keinen Umständen durch das Warnun@smittel behindert werden kann.
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Trotzcluni <SEP> ilii <SEP> Zuverlässigkeit <SEP> der <SEP> vorliegen den <SEP> Ausführung <SEP> des <SEP> Warnungsmittels <SEP> siche rer <SEP> ist <SEP> als <SEP> die <SEP> bekannten <SEP> Ausführungen, <SEP> ist
<tb> sie <SEP> der <SEP> schädlichen <SEP> Einwirkung <SEP> der <SEP> At mun@;.nfeuchii@@hcü <SEP> weni-rer <SEP> ausgesetzt.