DE102009030819A1 - Künstliche Lunge - Google Patents

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DE102009030819A1
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine künstliche Lunge zur Simulation der Belastung durch einen Benutzer bei der Prüfung eines Atemschutzgerätes, insbesondere Druckluftatemschutzgerät, aus einem einen Lungenraum für die Atemluft umfassenden Gehäuse mit einem Anschluss zur Zufuhr der Atemluft zum Atemschutzgerät. Um den Volumenstrom zur Erzeugung einer bestimmten Atemkurve veränderlich steuern zu können, ist das den Lungenraum (3) für die Atemluft umfassende Gehäuse (2) mit einem Eingang (5) und mit einem Ausgang (6) für die Atemluft versehen, an den Eingang und Ausgang (5, 6) ist je ein Gebläse (7, 8) zur Zu- bzw. Abfuhr der Atemluft angeschlossen und im Gehäuse (2) ist eine über einen Antrieb (16) betätigbare, den Lungenraum (3) umfassende Blende (13) angeordnet, die zur Erzeugung einer Atemkurve den Volumenstrom der Atemluft zwischen dem Eingang (5) für die Atemluft und dem Anschluss (4) zur Zufuhr der Atemluft zum Atemschutzgerät bzw. zwischen dem Anschluss (4) und dem Ausgang (6) zur Abfuhr der Atemluft steuert.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine künstliche Lunge zur Simulation der Belastung durch einen Benutzer bei der Prüfung eines Atemschutzgerätes, insbesondere Druckluftatemschutzgerät, aus einem einen Lungenraum für die Atemluft umfassenden Gehäuse mit einem Anschluss zur Zufuhr der Atemluft zum Atemanschluss des Atemschutzgerätes.
  • Als künstliche Lungen sind Kolben-, Balg- und Membranlungen vorbekannt.
  • Die Kolbenlunge besteht aus einem den Lungenraum einschließenden Gehäuse mit einem Kolben und einem Anschluss zur Zufuhr der Atemluft zum Atemanschluss des Atemschutzgerätes. Die Kolbenlunge verdrängt Luft oder saugt Luft an, indem das Volumen des Lungenraumes verändert wird. Der Zusammenhang zwischen Raumänderung und verdrängtem oder eingesaugten Luftvolumen ist linear. („Pressureguard” von Infotec AG)
  • Die Balglunge kommt der menschlichen Lunge am nächsten. Hierbei wird ein den Lungenraum einschließender Balg komprimiert und wieder entspannt, sodass sich der Lungenraum in seinem Volumen ändert und Atemluft zum Atemanschluss des Atemschutzgerätes zugeführt und von diesem wieder abgeführt werden kann. („Proficheck” von MSA Auer GmbH; „Quaestor” von Draeger AG)
  • Die Membranlunge umfasst ein den Lungenraum einschliessendes Gehäuse mit einem mechanisch auf eine flexible Membran einwirkenden Kolben. Mittels der Bewegungen der Membran wird das Volumen des Lungenraumes verändert. Die Membranlunge ist eine Kombination aus Kolben- und Balglunge. („Membranlunge” der MSA Auer GmbH bei allen Prüf- und Zulassungsstellen)
  • Nachteilig bei allen drei künstlichen Lungen, die mit ihrem jeweils eingeschlossenen Lungenraum ein geschlossenes System bilden, ist einerseits ein großer Bauraum für den Lungenraum und andererseits der lineare Zusammenhang zwischen Raumänderung und verdrängtem oder eingesaugten Volumenstrom.
  • Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine künstliche Lunge der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die nur einen kleinen Bauraum für den Lungenraum benötigt und deren Volumenstrom zur Erzeugung einer bestimmten Atemkurve veränderlich steuerbar ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass das den Lungenraum für die Atemluft umfassende Gehäuse zusätzlich mit einem Eingang und mit einem Ausgang für die Atemluft versehen ist, dass an den Eingang und an den Ausgang je ein Gebläse zur Zufuhr bzw. zur Abfuhr der Atemluft angeschlossen ist und dass im Gehäuse eine über einen Antrieb betätigbare, den Lungenraum umfassende Blende angeordnet ist, die zur Erzeugung einer Atemkurve den Volumenstrom der Atemluft zwischen dem Eingang für die Atemluft und dem Anschluss zur Zufuhr der Atemluft zum Atemanschluss des Atemschutzgerätes bzw. zwischen dem Anschluss und dem Ausgang zur Abfuhr der Atemluft steuert.
  • Die künstliche Lunge bildet eine Gebläselunge. Das Prinzip der Gebläselunge basiert auf der Erzeugung eines Volumenstromes an Atemluft mittels mindestens eines Gebläses. Um den Volumenstrom veränderlich zu gestalten, kann die Drehzahl des Gebläses gesteuert und der Volumenstrom in Abhängigkeit von der Drehzahl des Gebläses erzeugt werden. Je schneller das Gebläse dreht, desto mehr Atemluft wird auch bewegt. Technisch ist diese Lösung jedoch schlecht ausführbar, da die Massen der bewegten Teile im Gebläse permanent beschleunigt werden und die Trägheit zu hoch ist, um damit eine sinusförmige Atemkurve mit einer bestimmten Periodendauer durch eine Regelung zu erreichen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Gebläselunge, die ein offenes System für die Atemluft darstellt, wird demgegenüber ein konstanter Volumenstrom erzeugt und durch die verstellbare bzw. drehbare Blende beliebig begrenzt. Die beiden Gebläse laufen mit einer quasi konstanten Drehzahl und die Blende wird mit einem Antriebsmotor bewegt bzw. gedreht. Damit die Ein- und Ausatmung durchgeführt werden können, muss ein Gebläse Atemluft in den Lungenraum einblasen und das andere Gebläse Atemluft aus dem Lungenraum heraussaugen. Die Gestaltung der Atemkurve erfolgt durch eine Regelung der Winkelgeschwindigkeit der Blende. Der maximale Volumenstrom wird durch die Leistung der Gebläse bestimmt. Durch die veränderliche Steuerung der Winkelgeschwindigkeit der Blende ist jede Atemkurve realisierbar.
  • Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Gebläselunge ist der geringe Bauraum für den Lungenraum. Die Atemkurve wird nicht durch das maximale Lungenvolumen der künstlichen Lunge begrenzt, sondern durch das Steuern des Volumenstromes über einen variablen Widerstand durch die Abhängigkeit von Überschneidungsflächen zwischen dem jeweiligen Rohranschluss und der Blendenöffnung. Somit kann der Bauraum für die künstliche Lunge verhältnismäßig klein gestaltet werden. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, die Prüfung der Absaugung und des Abblasens in die Funktion der künstlichen Lunge zu integrieren, da ein konstanter Volumenstrom erzeugt werden kann. Dadurch ist für diese Prüfungen kein weiteres Gerät erforderlich.
  • Die erfindungsgemäße künstliche Lunge oder Gebläselunge besteht aus einem Blendensystem, das als drehbare Blende oder auch als linearer Schieber ausgebildet sein kann, Das Blendensystem reduziert die Luftströme der als druck- und saugseitig angeordneten Lüfter oder Gebläse und leitet die Luftströme zum Ausgang des Lungenkörpers der Gebläselunge. Die Blenden der jeweiligen Lüfter oder Gebläse können einzeln oder gemeinsam gesteuert werden. Ein vollständiger Blendenzyklus simuliert die Atemfrequenz. Die Blendenöffnung regelt den Atemflow. Bei völliger Öffnung der Blendenöffnung des einen Gebläses und gleichzeitigem Schließen der Blendenöffnung des anderen Gebläses herrscht der maximale Atemluftflow. Die Flowmessung erfolgt mittels eines Flowmeters.
  • Die Blende kann entweder rotierend um 360° gedreht oder oszillierend um 180° von +90° nach –90° und von –90° wieder nach +90° gedreht werden. Mit der als Schieber ausgebildeten Blende kann eine oszillierende Vor- und Zurückbewegung ausgeführt werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen künstlichen Lunge ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • In vorteilhafter Weise ist das Gehäuse rohrförmig ausgebildet, wodurch ein kleiner Bauraum für den Lungenraum ermöglicht wird, und die Blende ist im Gehäuse drehbar ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß sind ferner die Ein- und Ausgänge für die Atemluft am rohrförmigen Gehäuse gegenüberliegend angeordnet und die Blende ist als Hohlzylinder mit einer zwischen dem Eingang und dem Ausgang für die Atemluft drehbaren Blendenöffnung ausgebildet.
  • In einer zweiten Ausführungsform sind erfindungsgemäß die Ein- und Ausgänge für die Atemluft am rohrförmigen Gehäuse axial versetzt angeordnet und die Blende ist als Hohlzylinder mit zwei axial versetzt angeordneten, zwischen dem Eingang und dem Ausgang für die Atemluft drehbaren Blendenöffnungen ausgebildet.
  • Schließlich können die beiden Gebläse mit einem gemeinsamen, drehzahlsteuerbaren Antriebsmotor versehen sein.
  • In einer dritten Ausführungsform sind zwei Gehäuse parallel nebeneinander angeordnet und mit je einer drehbaren Blende mit je einer Blendenöffnung versehen und die beiden mit den Blenden versehenen Gehäuse sind durch einen Gehäusedeckel mit einem die Anschlüsse verbindenden Verbindungskanal miteinander verbunden.
  • In weiteren vierten bis sechsten Ausführungsformen sind die beiden Blendenöffnungen in der Blende Z-förmig miteinander verbunden. Es können auch zwei Z-förmige Blendenöffnungen übereinander in der drehbaren Blende angeordnet sein. Auch können die beiden Z-förmigen Blendenöffnungen um 90° versetzt zueinander in der Blende angeordnet sein, wobei die Blende um 180° oszillierend angetrieben wird.
  • In einer noch weiteren siebenten Ausführungsform ist die Blende als Scheibe mit einer im radialen Abstand zur horizontalen Drehachse angeordneten Blendenöffnung ausgebildet, und die Scheibe ist um die horizontale Achse innerhalb eines im Gehäuses ausgebildeten Schlitzes drehbar.
  • Schließlich ist die Blende in der achten Ausführungsform als in einem Schlitz im Gehäuse hin- und herschiebbarer Schieber ausgebildet und mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Blendenöffnungen versehen, die in den jeweiligen Endstellungen des Schiebers mit dem jeweiligen Ein- oder Ausgang des Gehäuses fluchten.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen einer künstlichen Lunge näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 einen axialen Längsschnitt durch die erste Ausführungsform,
  • 2 einen axialen Längsschnitt durch die zweite Ausführungsform,
  • 3 einen axialen Längsschnitt durch die dritte Ausführungsform,
  • 4 einen axialen Längsschnitt durch die vierte Ausführungsform,
  • 5 einen axialen Längsschnitt durch die fünfte Ausführungsform,
  • 6 eine axialen Längsschnitt durch die sechste Ausführungsform,
  • 7 eine axialen Längsschnitt durch die siebente Ausführungsform,
  • 8 die Ansicht der Blende in 7,
  • 9 einen axialen Längsschnitt durch die achte Ausführungsform und
  • 10 die Ansicht der Blende in 9.
  • Die in 1 in einem axialen Längsschnitt gezeigte erste Ausführungsform der künstlichen Lunge 1 dient zur Simulation der Belastung durch einen Benutzer bei der Prüfung eines Atemschutzgerätes, insbesondere eines Druckluftatemschutzgerätes. Zum Prüfen werden entsprechend dem zu prüfenden Druckluftatemschutzgerä durch den Hersteller Sollwerte festgelegt, die eingehalten werden müssen, damit der insbesondere mit einem Lungenautomaten versehene Druckluftatemschutzgerät die Prüfung besteht.
  • Die künstliche Lunge 1 umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 2, das einen Lungenraum 3 für die Atemluft einschließt. Das rohrförmige Gehäuse 2 umfasst auf der Oberseite 19 einen Anschluss 4 zur Zufuhr der im Lungenraum 3 befindlichen Atemluft zum nicht dargestellten Atemanschluss, insbesondere des Lungenautomaten eines ebenfalls nicht dargestellten, zu prüfenden Atemschutzgerätes. Das Gehäuse 2 ist zusätzlich mit einem Eingang 5 und mit einem Ausgang 6 für die Atemluft versehen. Der Eingang 5 und der Ausgang 6 sind bei der ersten Ausführungsform nach 1 gegenüberliegend angeordnet.
  • An den Eingang 5 und an den Ausgang 6 des Gehäuses 2 sind über Rohranschlüsse 9, 10 Gebläse 7 bzw. 8 zur Zu- bzw. Abfuhr der Atemluft angeschlossen. Dazu sind das Gebläse 7 in Glasrichtung (Pfeil 11) und das Gebläse 8 in Saugrichtung (Pfeil 12) angeschlossen. Die Ein- und Ausgänge 5 bzw. 6 des Gehäuses 2 sind mit den mit eigenen Antrieben versehen Gebläsen 7 bzw. 8 über die Rohranschlüsse 9, 10 verbunden.
  • Die beiden Gebläse 7, 8 sind in einer konkreten Ausführungsform als Radiallüfter ausgebildet, werden mit einer einstellbaren Drehzahl betrieben, die über einen Drivecontrol konstant gehalten wird, und leisten einen maximalen Volumenstrom von mindestens 600 l/min.
  • Im rohrförmigen Gehäuse 2 ist eine den Lungenraum 3 einschliessende Blende 13 drehbar angeordnet, die über eine am Boden 14 der Blende 13 anschließende Welle 15 und einen an dieser angreifenden, nicht dargestellten Antrieb um die Achse 16 drehangetrieben wird (Doppelpfeil 16). Die Blende 13 ist als rohrförmiger Hohlzylinder 17 mit einer Blendenöffnung 18 ausgebildet, die in der Ebene zwischen dem Eingang 5 und dem Ausgang 6 für die Atemluft angeordnet ist. Die Blende 13 ist im Gehäuse 2 mittels des nicht dargestellten Antriebes frei drehbar angeordnet Der Innenraum des Hohlzylinders 17 bildet den Lungenraum 3. Die freie, offene Oberseite 19 des Hohlzylinders 17 bildet den Anschluss 4 zur Zufuhr der Atemluft zum Atemanschluss des nicht dargestellten Atemschutzgerätes. Der geschlossene Boden 14 ist mit der zum nicht dargestellten Antrieb führenden Welle 15 versehen. In einer konkreten Ausführungsform ist der Antrieb für die Blende 13 als Schrittmotor ausgebildet.
  • Die Drehzahl der beiden Gebläse 7, 8 wird in der Ausführungsform nach 1 unabhängig voneinander eingestellt, so dass der maximale Volumenstrom beider Gebläse 7, 8 im Betrag gleich ist. Das ist notwendig, da die beiden Gebläse 7, 8 in unterschiedlicher Wirkrichtung verwendet werden. Das Gebläse 7 bläst Luft (Pfeil 11) zur Ausatmung in den Lungenraum 3 ein, die über den Anschluss 4 zum Atemanschluss des Atemschutzgerätes geführt wird. Das Gebläse 8 arbeitet in Saugrichtung (Pfeil 12) und saugt zur Einatmung die Luft über den Anschluss 4 des Atemanschlusses des Atemschutzgerätes durch den Ausgang 6 ab.
  • Zur Nachbildung eines Atemzyklus erfolgt eine komplette Drehung der Blende 13 um 360°. In der Nullstellung ist die Blende 13 so ausgerichtet, dass keine Überdeckung der Blendenöffnung 18 mit den Ein- und Ausgängen 5, 6 des Gehäuses 2 zu den Gebläsen 7, 8 vorliegt und damit auch am Anschluss 4 kein Volumenstrom vorhanden ist. Durch Drehen der Blende 13 mittels des Antriebes (Doppelpfeil 16) kommt es zu einer Überdeckung der Blendenöffnung 18 mit dem Eingang 5 des Gehäuses 2 und mit dem Rohranschluss 9 des blasseitigen Gebläses 7. Der Volumenstrom steigt von der Winkellage 0° der Blende 13 bis zur Winkellage 90° der Blende 13 kontinuierlich an. Bei der Winkellage 90° der Blende 13 ist die Überdeckung des Einganges 5 mit der Blendenöffnung 18 maximal und der Volumenstrom der Atemluft wird am Anschluss 4 zum Atemschutzgerät maximal. Von der Winkellage 90° bis zur Winkellage 180° nehmen die Überdeckung und damit der Volumenstrom wieder kontinuierlich ab, bis in der Winkellage 180° beide Werte auf Null abgefallen sind und kein Volumenstrom mehr vorhanden ist. Die komplette Phase der Ausatmung verläuft bei der Winkellage der Blende 13 von 0° bis 180°. Die Phase der Einatmung verläuft zwischen der Winkellage von 180° und 360° bzw. 0°. Durch weiteres Drehen der Blende 13 kommt es zu einer Überdeckung der Blendenöffnung 18 mit dem Ausgang 6 des Gehäuses 2 und mit dem Rohranschluss des saugseitigen Gebläses 8. Der absaugende Volumenstrom steigt von der Winkellage 180° der Blende 13 bis zur Winkellage 270° der Blende 13 kontinuierlich an. Bei der Winkellage 270° der Blende 13 ist die Überdeckung des Ausganges 6 mit der Blendenöffnung 18 maximal und der abgesaugte Volumenstrom der Einatemluft wird am Anschluss 4 des Atemschutzgerätes maximal, um dann wieder bis zur Winkellage 360° bzw. 0° kontinuierlich abzufallen.
  • Der Atemzyklus erfolgt durch eine vollständige Drehung der Blende 13 um 360°. Die Atemfrequenz wird dabei durch die Drehgeschwindigkeit der Blende 13 bestimmt. Das Atemvolumen wird durch Integration des resultierenden Volumenstromes bestimmt.
  • Bei der in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der künstlichen Lunge 1 sind im Unterschied zur ersten Ausführungsform nach 1 die Ein- und Ausgänge 5, 6 für die Atemluft am rohrförmigen Gehäuse 2II axial versetzt angeordnet, wobei der Eingang 5 mit dem druckseitigen Gebläse 7 unterhalb des Ausganges 6 mit dem saugseitigen Gebläse 8 angeordnet ist. Die Blende 13 ist als Hohlzylinder 17 mit zwei axial versetzt angeordneten, in der Ebene des Eingangs 5 und in der Ebene des Ausgangs 6 für die Atemluft drehbaren Blendenöffnungen 18II ausgebildet. Die Funktion dieser zweiten Ausführungsform entspricht derjenigen der ersten Ausführungsform, jedoch werden die Ausatemluft nur durch den Eingang 5 zum Anschluss 4 und die Einatemluft nur vom Anschluss 4 durch den Ausgang 6 geführt.
  • Die in 3 dargestellte dritte Ausführungsform der künstlichen Lunge 1 umfasst zwei nebeneinander angeordnete Gehäuse 2III mit je einer Blende 13III. In dem in 3 links dargestellten Gehäuse 13III ist der Eingang 5 angeordnet, der über den Rohranschluss 9 mit dem druckseitigen Gebläse 7 verbunden ist. In dem in 3 rechts dargestellten Gehäuse 2III ist der Ausgang 6 angeordnet, der über den Rohranschluss 10 mit dem saugseitigen Gebläse 8 verbunden ist. Die mit je einem Lungenraum 3 versehenen Blenden 13III weisen die jeweiligen Blendenöffnungen 18III auf, von denen in der dargestellten Winkellage die linke Blendenöffnung 18III mit dem zugeordneten Eingang 5 zur Erzeugung des maximalen Volumenstromes an Luft fluchtet, wohingegen die andere Blendenöffnung 18III der rechts dargestellten Blende 13III gegenüber der Wand des Gehäuses 2III liegt und damit geschlossen ist. Beide Gehäuse 2III sind auf ihren Oberseiten 19 durch einen, in einem Gehäusedeckel 21 ausgebildeten, zweifach abgewinkelten Verbindungskanal 22 verbunden, der zum Anschluss 4III führt. Bei synchroner Rotation beider Antriebe gemäß den Doppelpfeilen 16 wird in ähnlicher Weise wie zur ersten Ausführungsform nach 1 weiter oben beschrieben ein Atemzyklus nachgebildet.
  • Bei der in 4 dargestellten vierten Ausführungsform der künstlichen Lunge 1 sind in ähnlicher Weise wie bei der in 2 dargestellten zweiten Ausführungsform auf der linken Seite des Gehäuses 2IV die Ein- und Ausgänge 5, 6 mit über die Rohranschlüsse 9, 10 mit den Gebläsen 7, 8 verbunden. Im Unterschied zu den ersten bis dritten Ausführungsformen sind die Oberseite 19 geschlossen und der Anschluss 4IV auf der den Ein- und Ausgängen 5, 6 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2IV angeordnet und als Langloch ausgebildet. Der in der vertikalen Achse 20 angeordnete Lungenraum 3 ist am unteren Ende in der Ebene des Einganges 5 mit einer unteren Blendenöffnung 18IV und am oberen Ende in der Ebene des Ausganges 6 mit einer oberen Blendenöffnung 18IV versehen, die bei der Drehung der Blende 13IV jeweils oszillierend mit dem Anschluss 4IV zur Zufuhr der Atemluft zum Atemanschluss in Verbindung stehen.
  • Die in 5 dargestellte fünfte Ausführungsform entspricht hinsichtlich der Ausbildung des Gehäuses 2V der in 4 dargestellten Ausführungsform. In der im Gehäuse 13V drehbaren Blende 13V sind eine mit dem Eingang 5 und dem Anschluss 4V und eine mit dem Ausgang 6 und dem Anschluss 4V in der jeweiligen Drehstellung fluchtende, Z-förmige Blendenöffnung 18V ausgebildet, die um 180° versetzt zueinander angeordnet sind.
  • Die in 6 dargestellte sechste Ausführungsform entspricht hinsichtlich der Ausbildung des Gehäuses 2VI den in 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen und hinsichtlich der Ausbildung der Blende 13VI der in 5 dargestellten fünften Ausführungsform. Im Unterschied zu dieser Ausführungsform sind die mit dem Eingang 5 und dem Ausgang 6 in der jeweiligen Drehstellung fluchtenden Z-förmigen Blendenöffnung 18VI nur um 90° versetzt zueinander angeordnet. Bei dieser sechsten Ausführungsform wird ein Atemzyklus durch oszillierende Drehbewegung der Blende 13VI um 180° durchgeführt.
  • Bei der in 7 und 8 dargestellten siebenten Ausführungsform entspricht das Gehäuse 2VII im wesentlichen den Gehäusen 2IV, 2V und 2VI der vierten bis sechsten Ausführungsform nach den 4 bis 6. Im Gegensatz zu dem um die vertikale Achse 20 drehbaren Blenden 13IV, 13V und 13VI ist die Blende 13VII als mittels einer Wells 23 um eine horizontale Achse 24 in einem Schlitz 25 des Gehäuses 2VII drehbare Scheibe 26 mit einer im radialen Abstand zur Achse 24 angeordneten Blendenöffnung 18VII ausgebildet, die durch Rotation der Scheibe 26 zyklisch die Ein- und Ausgänge 5, 6 des Gehäuses 2VII mit dem Anschluss 4VII verbindet.
  • Bei der in den 9 und 10 dargestellten achten Ausführungsform der künstlichen Lunge 1 ist das Gehäuse 2VIII wie in den vierten bis sechsten Ausführungsformen und mit einem Schlitz 27 wie in der siebenten Ausführungsform ausgebildet. Im Schlitz 27 ist als Blende 13VIII ein Schieber 28 mittels eines an einem Zapfen 29 angreifenden hin- und hergehenden Antriebes (Pfeil 30) verschiebbar. Der Schieber weist zwei übereinander angeordnete Blendenöffnungen 18VIII auf, deren Abstand voneinander derart ist, dass in der unteren Stellung des Schiebers 28 gemäß 9 der mit dem druckseitigen Gebläse 7 in Verbindung stehende Eingang 5 mit der unteren Blendenöffnung 18VIII und in der oberen Stellung des Schiebers 28 der mit dem saugseitigen Gebläse 8 in Verbindung stehende Ausgang 6 mit der oberen Blendenöffnung 18VIII in Verbindung stehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    künstliche Lunge
    2
    Gehäuse
    3
    Lungenraum
    4
    Anschluss
    5
    Eingang
    6
    Ausgang
    7
    Gebläse
    8
    Gebläse
    9
    Rohranschluss
    10
    Rohranschluss
    11
    Pfeil
    12
    Pfeil
    13
    Blende
    14
    Boden
    15
    Welle
    16
    Doppelpfeil
    17
    Hohlzylinder
    18
    Blendenöffnung
    19
    Oberseite
    20
    Achse
    21
    Gehäusedeckel
    22
    Verbindungskanal
    23
    Welle
    24
    Achse
    25
    Schlitz
    26
    Scheibe
    27
    Schlitz
    28
    Schieber
    29
    Zapfen
    30
    Pfeil

Claims (13)

  1. Künstliche Lunge zur Simulation der Belastung durch einen Benutzer bei der Prüfung eines Atemschutzgerätes, insbesondere Druckluftatemschutzgerät, aus einem einen Lungenraum für die Atemluft umfassenden Gehäuse mit einem Anschluss zur Zufuhr der Atemluft zum Atemanschluss des Atemschutzgerätes, dadurch gekennzeichnet, dass das den Lungenraum (3) für die Atemluft umfassende Gehäuse (2) zusätzlich mit einem Eingang (5) und mit einem Ausgang (6) für die Atemluft versehen ist, dass an den Eingang (5) und an den Ausgang (6) je ein Gebläse (7, 8) zur Zu- bzw. Abfuhr der Atemluft angeschlossen ist und dass im Gehäuse (2) eine über einen Antrieb (16) betätigbare, den Lungenraum (3) umfassende, mit mindestens einer Blendenöffnung (18) versehene Blende (13) angeordnet ist, die zur Erzeugung einer Atemkurve den Volumenstrom der Atemluft zwischen dem Eingang (5) für die Atemluft und dem Anschluss (4) zur Zufuhr der Atemluft zum Atemschutzgerät bzw. zwischen dem Anschluss (4) und dem Ausgang (6) zur Abfuhr der Atemluft steuert.
  2. Künstliche Lunge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) rohrförmig und die Blende (13) im Gehäuse (2) drehbar ausgebildet ist.
  3. Künstliche Lunge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Ausgänge (5, 6) für die Atemluft am rohrförmigen Gehäuse (2) gegenüberliegend angeordnet sind und die Blende (13) als Hohlzylinder (17) mit einer zwischen dem Eingang (5) und dem Ausgang (6) für die Atemluft drehbaren Blendenöffnung (18) ausgebildet ist.
  4. Künstliche Lunge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Ausgänge (5, 6) für die Atemluft am rohrförmigen Gehäuse (2II) axial versetzt angeordnet sind und die Blende (13II) als Hohlzylinder (17) mit zwei axial versetzt angeordneten, zwischen dem Eingang (5) und dem Ausgang (6) für die Atemluft drehbaren Blendenöffnungen (18II) ausgebildet ist.
  5. Künstliche Lunge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gebläse (7, 8) mit einem gemeinsamen, drehzahlsteuerbaren Antrieb (Pfeil 16) versehen sind.
  6. Künstliche Lunge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gehäuse (2III) parallel nebeneinander angeordnet und mit je einer drehbaren Blende (13III) mit je einer Blendenöffnung (18III) versehen sind und dass die beiden mit den Blenden (13III) versehenen Gehäuse (2III) durch einen Gehäusedeckel (21) mit einem die Anschlüsse (4) verbindenden Verbindungskanal (22) miteinander verbunden sind.
  7. Künstliche Lunge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die beiden Blendenöffnungen (18IV) in der Blende (13IV) Z-förmig miteinander verbunden sind.
  8. Künstliche Lunge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Z-förmige Blendenöffnungen (18V) übereinander in der drehbaren Blende (13V) angeordnet sind.
  9. Künstliche Lunge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Z-förmigen Blendenöffnungen (18VI) um 90° versetzt zueinander in der Blende (13VI) angeordnet sind.
  10. Künstliche Lunge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (13VI) um 180° oszillierend angetrieben wird.
  11. Künstliche Lunge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (13VII) als Scheibe (26) mit einer im radialen Abstand zur horizontalen Achse (24) angeordneten Blendenöffnung (18VII) ausgebildet ist und dass die Scheibe (26) um die horizontale Achse (24) innerhalb eines im Gehäuse (2VII) ausgebildeten Schlitzes (25) drehbar ist.
  12. Künstliche Lunge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (13VIII) als in einem Schlitz (27) im Gehäuse (2VIII) hin- und herschiebbarer Schieber (28) ausgebildet und mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Blendenöffnungen (18VIII) versehen ist, die in den jeweiligen Endstellungen des Schiebers (28) mit dem jeweiligen Ein- oder Ausgang (5 bzw. 6) des Gehäuses (2VIII) fluchten.
  13. Verwendung einer mit mindestens einer Blendenöffnung versehenen, rotierenden oder oszillierenden Blende zur Erzeugung eines Volumenstromes an Atemluft mittels mindestens eines Gebläses zum Zwecke der Ausbildung einer künstlichen Lunge für die Prüfung von Druckluftatemschutzgeräten.
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