DE1061483B

DE1061483B - Gearbox for controlling forced ventilation devices

Info

Publication number: DE1061483B
Application number: DED17531A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1954-04-09
Filing date: 1954-04-09
Publication date: 1959-07-16

Description

Getriebe zur Steuerung von Zwangsbeatmungsgeräten Es sind Zwangsbeamtungsgeräte bekannt, bei denen der Körper des Patienten abwechselnd einem Unter-und überdruck ausgesetzt wird, wobei die Atmungsorgane des Patienten mit der umgebenden Luft in Verbindung stehen. Bei einer anderen Gruppe von Beatmungsgeräten stehen die Atmungsorgane der Patienten mit bestimmten Luftsteuervorrichtungen in Verbindung, durch die Luft oder Sauerstoff den Atmungsorganen zugeführt bzw. die Aus atemluft abgesaugt wird. Zur Erzeugung der Druckunterschiede werden unter anderem Luftpumpen verwendet. Dabei ist es bekannt, den Antrieb so auszubilden, daß die Ausatemzeit des Patienten länger ist als seine Einatemzeit, um das Verhältnis Ausatemzeit zu Einatemzeit den physiologisch normalen Werten anzupassen. Gearbox for controlling forced ventilation devices There are forced civil service devices known in which the patient's body alternates between negative and positive pressure exposed, with the patient's respiratory system in with the surrounding air Connected. In another group of ventilators, the respiratory system is at a standstill of the patient in communication with certain air control devices, through the air or oxygen is supplied to the respiratory organs or the breathing air is sucked out. Air pumps, among other things, are used to generate the pressure differences. Included it is known to train the drive so that the exhalation time of the patient is longer is as its inhalation time to the relation exhalation time to inhalation time the physiological to adapt to normal values.

Das Verhältnis liegt etwa in den Grenzen zwischen 3:1 und 1,2:1.The ratio is roughly between 3: 1 and 1.2: 1.

Dabei sind Einrichtungen bekannt, die bei der Zwangsbeatmung stets das gleiche Verhältnis zwischen Einatemzeit und Ausatemzeit ergeben. So ist z. B. bekannt, für den Antrieb der Luftfördervorrichtung eine Nockenscheibe, eine Kurbelschwinge oder einen geschränkten Kurbeltrieb zu verwenden. Es sind auch Einrichtungen bekannt, mit denen das Verhältnis zwischen der Ausatemzeit und der Einatemzeit verändert werden kann. Dazu ist ein Kurbeltrieb vorgeschlagen worden, dessen Schränkung veränderlich ist. Des weiteren ist eine Kurbelschwinge vorgeschlagen worden, bei der der Abstand der Achse vom Antrieb und Abtrieb veränderbar ist. Diese Bauform ist wegen der Verschiebung der Achsen verhältnismäßig kompliziert. Facilities are known that always use forced ventilation result in the same relationship between inhalation time and exhalation time. So is z. B. known, for driving the air delivery device, a cam disk, a crank arm or to use a set crank mechanism. Facilities are also known with which the relationship between the exhalation time and the inhalation time changed can be. For this purpose, a crank mechanism has been proposed, the offset of which is variable is. Furthermore, a crank rocker has been proposed in which the distance the axis of the drive and output can be changed. This design is because of the shift the axes relatively complicated.

Außerdem besteht der Nachteil, daß Gleitsteine verwendet werden, die sich verhältnismäßig schnell abnutzen, so daß nach längerer Betriebszeit der verstellbare Antrieb geräuschvoll arbeitet bzw. erneuert werden muß.There is also the disadvantage that sliding blocks are used that wear out relatively quickly, so that after a long period of operation the adjustable Drive is noisy or needs to be replaced.

Es ist ferner ein Gerät für künstliche Atmung bekannt, dessen zur Verbrauchsstelle führende Anschlußleitung durch eine Umschalteinrichtung ständig abwechselnd selbsttätig mit der Druck- und Saugseite eines Ventilators verbunden wird. Bei diesem Gerät ist der Ventilator durch eine Druckluftturbine ständig mit einem Preßluftdruck, der wesentlich höher als der Ventilatordruck ist und beispielsweise 3 atü betragen kann, angetrieben. Dabei kann weiterhin in die zur Druckluftturbine für den Ventilatorantrieb führende Preßluftleitung noch eine zweite Druckluftturbine kleinerer Leistung für den Antrieb der Umschalteinrichtung eingebaut sein. Weiterhin können die zu den beiden Druckluftturbinen führenden Leitungsabschnitte der Preßluftleitung mit getrennt bedienbaren Drosseleinrichtungen versehen sein, die eine unabhängigeB eeinilussung des Druckes in den beiden Leitungsabschnitten ermöglichen. Dabei sind weiterhin die Antriebs- achse des Ventilators, sein axialer Ansaugstutzen und der in diesen mündende Auslaßstutzen der Umschalteinrichtung bei kurzer Baulänge in derselben geraden Richtung angeordnet. Weiterhin sind die Luftein- und Austrittsöffnungen der Umschalteinrichtung, die nach Art eines Vierwegehahnes durch eine Umschaltklappe umsteuerbar sind, derart angeordnet, daß die vom und zum Ventilator führenden, ständig in der gleichen Richtung durchflossenen Öffnungen in der Richtung der Antriebsachse des Ventilators und die beiden anderen, zur Anschlußleitung bzw. ins Freie führenden, ständig in verschiedener Richtung durchflossenen Öffnungen rechtwinklig dazu in derselben waagerechten Ebene liegen. Bei dem bekannten Gerät ist auf der Achse der Umschaltklappe ein Umschaltnocken befestigt, der zur begrenzten Drehung in einander entgegengesetzten Richtungen durch je einen Antriebsnocken zweier in entgegengesetzter Richtung umlaufender Schneckenräder angetrieben ist, die ihrerseits durch zwei auf der Antriebswelle der zweiten Druckluftturbine angeordnete Schnecken von verschiedener Steigungsrichtung angetrieben werden. There is also a device for artificial respiration known, its for Consumption point leading connection line by a switching device constantly alternately automatically connected to the pressure and suction side of a fan will. In this device, the fan is constantly with a compressed air turbine a compressed air pressure which is significantly higher than the fan pressure and, for example 3 atü, powered. You can continue to use the compressed air turbine a second compressed air turbine for the fan drive leading to the compressed air line lower power must be installed for driving the switching device. Farther can the line sections of the compressed air line leading to the two compressed air turbines be provided with separately operable throttling devices that provide an independent B. Allow the pressure to be influenced in the two pipe sections. Are there continue to drive axis of the fan, its axial intake and the outlet port of the switching device opening into this with a short overall length in arranged in the same straight direction. There are also air inlet and outlet openings the switching device, which is like a four-way valve through a switchover flap are reversible, arranged in such a way that the leading from and to the fan, constantly in the same direction flow through openings in the direction of the drive axis of the fan and the other two, leading to the connection line or into the open, constantly flowing through openings in different directions at right angles to it in lie on the same horizontal plane. In the known device is on the axis of Switching flap attached to a switching cam that allows limited rotation in each other opposite directions by a drive cam of two in opposite directions Direction of revolving worm gears is driven, in turn by two the drive shaft of the second compressed air turbine arranged screws of different Direction of slope are driven.

Schließlich sind bei dem bekannten Gerät die beiden Schnecken zur Verstellung des Verhältnisses der Dauer der Saugperiode zu derjenigen der Druckperiode gemeinsam in ihrer Achsrichtung verschiebbar. Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil eines sehr komplizierten Aufbaues. Außerdem setzt die bekannte Vorrichtung eine sorgsame Pflege voraus, damit die Gasturbinen einwandfrei laufen. Schon bei geringer Verschmutzung wird das Gerät in seinem Betrieb beeinträchtigt.Finally, in the known device, the two screws for Adjustment of the ratio of the duration of the suction period to that of the pressure period can be moved together in their axial direction. The known device has the disadvantage a very complicated structure. In addition, the known device uses a careful maintenance beforehand so that the gas turbines run perfectly. Even at a lower level Contamination will impair the operation of the device.

Es sind weiterhin Beatmungsgeräte bekannt, bei denen in dem Antrieb ein Seilantrieb eingeschaltet wird, der über zwei in entgegengesetzter Richtung zueinander liegende Kegelmäntel geführt ist. Durch Verstellen der Lage des Treibseiles kann die Geschwindigkeit geändert werden. Ein solcher Antrieb hat den Nachteil, daß der Antrieb eine sorgsame Wartung verlangt und dennoch zum Rutschen neigt. There are also known ventilators in which in the drive a cable drive is switched on, the two in opposite directions mutually lying cone shells is performed. By adjusting the position of the driving rope the speed can be changed. Such a drive has the disadvantage that the drive is a careful one Maintenance required but still slipping tends.

Außerdem ist eine Feineinstellung nicht immer möglich. Es besteht weiterhin die Gefahr, daß der Riemen an der Einstellvorrichtung scheuert und wandert.In addition, fine adjustment is not always possible. It exists furthermore the risk that the belt rubs against the adjustment device and wanders.

Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der bekannten Steuereinrichtungen zu vermeiden. Die Erfindung betriflit ein zwischen Luftpumpe und Antrieb von Zwangsbeatmungsgeräten angeordnetes Getriebe zur Einstellung einer periodischen Ungleichförmigkeit der Pumpengeschwindigkeit. Die Erfindung besteht darin, daß der Antrieb und der Abtrieb über Kurbeln mit Lenkern verbunden sind, die ihrerseits über Kurbeln mit einer Zwischenwelle verbunden sind. The invention seeks to overcome the disadvantages of the known control devices to avoid. The invention concerns an air pump and drive of forced ventilation devices arranged gear for adjusting a periodic irregularity of the Pump speed. The invention consists in that the drive and the output are connected to handlebars via cranks, which in turn are connected to an intermediate shaft via cranks are connected.

Dabei kann die Lagerung der Zwischenwelle verschiebbar ausgebildet sein.-Eine andere Bauform zur Verstellung des Verhältnisses zwischen Einatemzeit und Ausatemzeit besteht darin, daß die Lagerung der Zwischenwelle im Abstand der maximalen Verschiebung auf einen Kreisbogen um die Achse von An- und Abtriebswelle schwenkbar sein kann.The bearing of the intermediate shaft can be designed to be displaceable - Another design for adjusting the ratio between inhalation time and exhalation time is that the storage of the intermediate shaft at the distance of maximum displacement on an arc around the axis of the input and output shaft can be pivoted.

In allen Fällen wird eine einfache Bauform dadurch gegeben, wenn der Antrieb und der Abtrieb in an sich bekannter Weise gleichachsig angeordnet sind. In all cases, a simple design is given if the drive and the output are arranged coaxially in a manner known per se.

Zweckmäßig beträgt die Verschiebbarkeit der Zwischenwelle maximal etwa die Hälfte der Länge der Lenker. Dadurch wird eine einwandfreie Kraftübertragung gewährleistet. The displaceability of the intermediate shaft is expediently maximal about half the length of the handlebars. This ensures perfect power transmission guaranteed.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann. bei einer gleichförmigen Winkelgeschwindigkeit des Antriebs eine ungleichförmige Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs eingestellt werden. Der Grad der Ungleichförmigkeit ist stufenlos verstellbar, wobei die Achsen der An- und Abtriebswellen unverändert in ihrer Lage bleiben. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß An- und Abtriebswellen lediglich durch Kurbeln, Kurbelzapfen und Lenker miteinander verbunden sind, so daß Gleitsteine od. dgl. entfallen. Der Antrieb hat den Vorteil einer sehr einfachen und widerstandsfähigen Bauweise, wobei die Abnutzung des Antriebs praktisch vernachlässigt werden kann. With the device according to the invention can. at a uniform Angular speed of the drive a non-uniform angular speed of the Output can be adjusted. The degree of non-uniformity is continuously adjustable, whereby the axes of the input and output shafts remain unchanged in their position. A Another advantage results from the fact that the input and output shafts only go through Cranks, crank pins and handlebars are connected so that sliding blocks or the like are omitted. The drive has the advantage of being very simple and resistant Construction, whereby the wear and tear of the drive can practically be neglected.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 eine Ausführungsform im Längsschnitt, Abb. 2 ein Diagramm der unterschiedlich einstellbaren Winkelgeschwindigkeiten. An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown, namely Fig. 1 shows an embodiment in longitudinal section, Fig. 2 a diagram of the different adjustable angular speeds.

In der Schnittzeichnung nach Abb. 1 ist innerhalb des Gehäuses 1 die Antriebswelle 2 gelagert, die die Kurbel 3 mit dem Kurbelzapfen 4 trägt. Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich fernerhin die Kurbelscheibe 5, die über den Zapfen 6 mit der Kurbelscheibe 7 verbunden ist. Der Zapfen 6 ist im Lager 8 drehbar gelagert, das in Richtung des Zuggliedes 9 und durch dieses verschiebbar ist. Das Zugglied 9 trägt auf der Außenseite des Gehäuses eine nicht gezeichnete Verstellvorrichtung, mit der der Grad der Verschiebung des Lagers 8 und des Zapfens 6 auf jeden gewünschten Wert eingestellt und arretiert werden kann. Die Kurbelscheibe 5 trägt den Zapfen 10, während die Kurbelscheibe 7 den Zapfen 10 a trägt. Die Abtriebswelle 11 ist (ähnlich wie die Antriebswelle 2) mit der Kurbel 12 und dem Zapfen 13 verbunden. Die Zapfen 4 und 10 sowie die Zapfen 10 a und 13 sind durch die Lenker 14 und 15 miteinander gelenkig verbunden. In the sectional drawing according to Fig. 1, inside the housing 1 the drive shaft 2, which carries the crank 3 with the crank pin 4, is supported. Within of the housing 1 is also the crank disk 5, which over the pin 6 is connected to the crank disk 7. The pin 6 is rotatably mounted in the bearing 8, which is displaceable in the direction of the tension member 9 and through it. The tension member 9 carries an adjusting device (not shown) on the outside of the housing, with the degree of displacement of the bearing 8 and the pin 6 to any desired Value can be set and locked. The crank disk 5 carries the pin 10, while the crank disk 7 carries the pin 10 a. The output shaft 11 is (similar to the drive shaft 2) connected to the crank 12 and the pin 13. The pins 4 and 10 and the pins 10 a and 13 are through the control arms 14 and 15 articulated together.

Wenn der Zapfen 6 der Kurbelscheiben 5 und 7 koaxial mit den Achsen 2 und 11 liegt, ist die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs 11 genau gleich der Winkelgeschwindigkeit des Antriebs 2. Wird dagegen, wie in Abb. 1 dargestellt, der Zapfen 6 der Kurbelscheiben aus der Mitte verschoben, dann ist bei gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit des Antriebs 2 die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs 11 ungleichförmig, und zwar zeigt eine volle Umdrehung des Abtriebs nur eine Stelle mit einer maximalen und eine Stelle mit einer minimalen Winkelgeschwindigkeit. When the pin 6 of the crank discs 5 and 7 is coaxial with the axes 2 and 11, the angular speed of the output 11 is exactly the same as that Angular velocity of the drive 2. If, however, as shown in Fig. 1, the pin 6 of the crank disks shifted from the center, then at a constant angular velocity the Drive 2 shows the angular speed of the output 11 non-uniformly, namely a full rotation of the output only has one point with a maximum and one point with a minimum angular velocity.

An Stelle der Kurbelscheiben 5 und 7 können Kurbeln treten. Die Kurbelscheiben dienen dazu, den Lauf des Getriebes ruhiger zu gestalten. Instead of the crank disks 5 and 7, cranks can be used. The crank disks serve to make the transmission run more smoothly.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Achsen 2 und 11 koaxial. Sie können auch gegeneinander versetzt sein. In the embodiment shown, the axes 2 and 11 are coaxial. They can also be offset from one another.

In Abb. 2 ist in einem Diagramm eine Kurvenschar dargestellt. Das Diagramm. zeigt. in der Abszisse die Winkelstellung des Antriebs und in der Ordinate die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs. Wenn die Achsen 2, 6 und 11 koaxial liegen, ist die Winkelgeschwindigkeit des Antriebs und des Abtriebs bei einer vollen Umdrehung stets -die gleiche. Dies zeigt die Kurve 16, bei der also die Auslenkung der Kurbelscheiben 5 und 7 gleich Null ist. Wird das Zugglied 9 verstellt, wobei der Zapfen 6 seitlich verschoben wird, dann ändert sich die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs. Dies zeigen die Kurven 17 und 18, wobei die Kurve 17 die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs bei mittlerer und die Kurve 18 die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebs bei größter Verstellung des Zapfens 6 in Abhängigkeit von der Winkeleinstellung des Antriebs darstellen. In Fig. 2 a family of curves is shown in a diagram. That Diagram. shows. in the abscissa the angular position of the drive and in the ordinate the angular speed of the output. If axes 2, 6 and 11 are coaxial, is the angular speed of the drive and the output for a full revolution always the same. This is shown by curve 16, in which the deflection of the crank disks 5 and 7 equals zero. If the tension member 9 is adjusted, the pin 6 laterally is shifted, then the angular speed of the output changes. Show this the curves 17 and 18, the curve 17 being the angular velocity of the output at medium and curve 18, the angular velocity of the output at greatest Adjustment of the pin 6 depending on the angular setting of the drive represent.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Wellenachsen für- An- und Abtrieb fest gelagert sind und daß Gleitsteine nicht verwendet, werden. The invention has the advantage that the shaft axes for on and Output are fixed and that sliding blocks are not used.

Die erfindungsgemäße -Vorrichtung ist allein mit normalen Gleit- oder Wälzlagern ausgerüstet. The device according to the invention is only with normal sliding or roller bearings.

PATENTANSPRSCHE 1. Zwischen Luftpumpe und Antrieb von Zwangsbeatmungsgeräten angeordnetes Getriebe zur Einstellung einer periodischen Ungleichförmigkeit der Pumpengeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb. und der Abtrieb über Kurbeln (3, 12) mit Lenkern (14, 15) verbunden sind, die ihrerseits über Kurbeln (5, 7) mit einer Zwischenwelle (6) verbunden sind. PATENT CLAIMS 1. Between the air pump and the drive of forced ventilation devices arranged gear for adjusting a periodic irregularity of the Pump speed, characterized in that the drive. and the downforce are connected via cranks (3, 12) to links (14, 15), which in turn are connected via cranks (5, 7) are connected to an intermediate shaft (6).

Claims

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the storage the intermediate shaft is designed to be displaceable.

3. Transmission according to claim 1, characterized in that the storage of the intermediate shaft at the distance of the maximum displacement to an arc of a circle the axis of the input and output shaft can be pivoted.

4. Transmission according to claim 1 to 3, characterized in that the The drive and the output are arranged coaxially in a manner known per se.

5. Transmission according to claim 1 to 4, characterized in that the Displaceability of the intermediate shaft a maximum of about half the length of the handlebars amounts to.

Documents considered: German Patent No. 893 998; French Patent No. 1,015,863; U.S. Patent No. 1,188,565.