DE1106457B - Lungenbeatmungsgeraet - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lungenbeatmungsgerät mit einer Zeitbemessungsvorrichtung, welches Gerät sowohl positive als auch negative Druckphasen des Atmungszyklus erzeugt.

Lungenbeatmungsgeräte dieser Art können Verwendung finden bei Wiederbelebungshilfsmitteln, sind aber auch von besonderer Bedeutung für Anästhesieapparaturen. Die meisten Arten von Anästhesieapparaturen dienen dazu, das Einatmen von Betäubungsgasen zu unterstützen, indem ein positiver Druck ausgeübt wird, um das Gas in die Lungen zu fördern. Dann verläßt man sich auf den natürlichen Druck der Brustmuskeln, welcher das Gas während der Ausatmungsperiode aus den Lungen heraustreibt, wonach erneut ein verstärkter Druck angewandt wird, um mit dem nächsten Zyklus fortzufahren. Während dieser Art der Atmung muß der Druck in den Lungen immer über dem atmosphärischen Druck bleiben.

Es ist von großem Vorteil, eine Lungenbeatmung während der Anästhesie durchzuführen, die neben einer positiven Druckphase eine negative Druckphase aufweist. Während der negativen Druckphase werden die Gase in den Lungen gleichmäßiger durchgespült und damit Abfallprodukte, einschließlich der Kohlendioxydgase, abgeführt. Das Entfernen des Kohlendioxyds aus den Lungen verhindert während der Operation, wenn der Patient betäubt ist, das Entstehen von Kohlendioxydkonzentrationen im Blut über Normalhöhe. Diese Kontrolle des Kohlendioxyds ist insbesondere bei Offenbrustoperationen wichtig, da sie in den meisten Fällen der Notwendigkeit enthebt, Drogen zu verwenden, um ein ruhiges Operationsfeld zu schaffen. Mit Hilfe des verbesserten Zyklus kann somit ein entspannteres Operationsfeld erzielt werden.

Lungenbeatmungsgeräte für positiven Druck sind bekannt, auch ist schon ein solches Gerät für positiven und negativen Druck in Verbindung mit einem elastischen Atembeutel in einer geschlossenen Druckkammer, in der mit Hilfe einer Pumpe und einer Zeitsteuerung ein Zyklus positiven und negativen Druckes einstellbarer Höhe erzeugt wird, bekanntgeworden. Nachteilig war hierbei aber, daß die Zykluszeit grundsätzlich von der volumetrischen Änderung des Atmungsbeutels abhängig war.

Die Erfindung betrifft ein Lungenbeatmungsgerät, insbesondere für Anästhesieapparaturen, mit einem elastischen Beutel in einer geschlossenen Druckkammer, in der mit Hilfe einer Pumpe und einer Zeitbemessungsvorrichtung ein Zyldus abwechselnd positiver und negativer Drücke einstellbarer Höhe erzeugt wird, wobei die Zeitbemessungsvorrichtung eine vorgespannte, druckempfindliche Membran in einer Membrankammer und eine von Hand betätigte Regulierungsvorrichtung für den Druckgasstrom aufweist. Die Erfindung besteht Lungenbeatmungsgerät

Anmelder:

Air-Shields, Inc.,
Hatboro, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Sctmeckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 31. Januar 1955

Christian Bodholt Andreasen, Elkins Park, Pa.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

darin, daß die Zeitbemessungsvorrichtung eine Kammer aufweist, die über eine Handregulierungsvorrichtung mit der Membrankammer, über ein von der Membran betätigtes Rückschlagventil mit der Druckgasquelle, oder bei einer anderen Membranstellung mit der Außenluft und über eine Auslaßstelle für das Druckgas mit dem Betätigungssystem der Druckkammer verbunden ist.

Gemäß der Erfindung werden also mittels der vorerwähnten Einrichtungen die positiven und negativen Phasen bewirkt, wobei die Steuerung durch einen Druckgasstrom und dessen Unterbrechung mittels Rückschlagventil und Zeitbemessungsvorrichtung geschieht.

Die Zeitbemessungsvorrichtung ist dabei völlig unabhängig von dem Druck in der Druckkammer. Die Zeitbemessungsvorrichtung steuert die Druckphasen in der Druckkammer und stellt zugleich ein Mittel dar, mit dessen Hilfe die Dauer eines vollständigen Ablaufs und das Verhältnis der Druckphasen untereinander innerhalb eines Ablaufs verändert werden kann.

Es läßt sich also nach der Erfindung die Länge des Atmungszyklus je nach Wunsch vergrößern oder verkleinern, darüber hinaus kann die Dauer der positiven und negativen Phasen des Zyklus durch die Zeitsteuerung verändert werden. Das Gasvolumen in dem Atmungsbeutel hat keinen Einfluß auf die Zykluszeit. Ebenso ist die Höhe des positiven oder negativen Drucks in dem System leicht einzustellen, so daß die Zyklenphasen wie auch die Druckphasen sowohl für ein Kind als auch für einen Erwachsenen eingestellt werden können.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang nit den Zeichnungen erläutert. Es zeigt

109 580/1J

3 4

Fig. 1 eine Seitenansicht des Geräts gemäß der Er- Anordnung dieser Ventile ist in Fig. 2 und Einzelheiten

findung, bei dem einige Teile im Schnitt dargestellt sind, der Konstruktionen sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt.

Fig. 2 eine Draufsicht auf das nach der Linie 2-2 der In Fig. 2 ist der obere Teil der Ventile entfernt worden, Fig. 1 zum Teil geschnittene Gerät in einem größeren um den inneren Aufbau zu zeigen. Das Entlastungs-Maßstab, S ventil 27 für positiven Druck weist eine Platte 29 auf,

Fig. 3 in einem vergrößerten Schnitt in der Richtung welche an dem Deckel 14 befestigt ist und eine Ver-

der Pfeile 3-3 der Fig. 2 die Konstruktion des Ent- bindungsöffnung 30 besitzt. Wie aus Fig. 3 ersehen

lastungsventils für positiven Druck, werden kann, ist ein Klappenventil 31 mit großem

Fig. 4 in einem Schnitt in der Richtung der Pfeile 4-4 Durchmesser durch eine Feder 32 belastet. Eine Ein-

der Fig. 2 die Konstruktion des Entlastungsventils für io stellschraube 33 ist in der Ventilabdeckung 34 befestigt

negativen Druck, und steht mit der Feder 32 im Eingriff, um den Öffnungs-

Fig. 5 in einem Schnitt in der Richtung der Pfeile 5-5 druck des Ventils zu regem. Auf diese Weise wird der

der Fig. 2 die Anordnung des Druckanzeigers für das positive Druck oberhalb eines Wertes, der durch die

Anästhesiegas, Einstellung der Schraube 33 vorbestimmt ist, herab-

Fig. 6 in einem Schnitt in der Richtung der Pfeile 6-6 15 gespannt, um so eine Regelung des positiven Druckes

der Fig. 2 den inneren Aufbau der Zeitbemessungs- in dem Anästhesiesystem zu schaffen, da der Druck in

vorrichtung, der Druckkammer 12 unter Zwischenschaltung der

Fig. 7 in einem Schnitt in der Richtung der Pfeile 7-7 Blase 17 unmittelbar auf das Anästhesiesystem über-

der Fig. 2 die Einstellregelung der Zeitbemessungs- tragen wird. Der Druck in dem Anästhesiesystem, sei

vorrichtung, 20 er positiv oder negativ, wird direkt durch den Druck-

Fig. 8 in einer Ansicht in der Richtung der Pfeile 8-8 anzeiger 20 angezeigt,

der Fig. 6 Membran und Kanalverlauf und Fig. 4 zeigt die Einzelheiten des Entlastungsventils 28

Fig. 9 in einem Schaubild die Druckkurven an ver- für negativen Druck, das in gewisser Weise der Kon-

schiedenen Stellen des Systems. struktion des Entlastungsventils für positiven Druck

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das gesamte Gerät auf 25 ähnlich ist. Eine Platte 35 weist eine Öffnung 36 auf,

einem speziellen Wagen 10 mit schwenkbaren Rädern 11 die zum Teil über den Deckel 14 hervorsteht. Die

angeordnet. Eine geschlossene Druckkammer 12 wird Öffnung 36 ist normalerweise durch das Klappen-

von einem zylindrischen Körper 13, der vorzugsweise glied 37 geschlossen, das mittels der Feder 38 unter einer

aus einem durchsichtigen Material wie Glas oder Kunst- entsprechenden Belastung gehalten wird. Die Ab-

stoff hergestellt ist, und einem oberen Deckel 14 gebildet. 30 deckung 39 stützt die Feder 38 und deren Einstell-

Stangen 15 halten diese Teile auf der Grundplatte 16 schraube 40 ab. In der Abdeckung 39 befindet sich über

fest. Innerhalb der Druckkammer 12 ist ein Element dem Klappenglied 37 eine flache Kammer 41, die mit

mit flexiblen Wänden gehalten, beispielsweise eine dem Inneren der Druckkammer 12 über die Öffnungen 42

Kunststoffblase 17, welches an das Ende eines Rohres 18 verbunden ist. Bei diesem Ventil verursacht — wenn

angeschlossen ist. Dieses ist durch den oberen Deckel 14 35 der negative Druck in der Druckkammer 12 unter den

hindurch mit einem Verlängerungsrohr 18 a verbunden, eingestellten Wert fällt — die Druckdifferenz zwischen

das sich, wie angegeben, in horizontaler Richtung dem atmosphärischen und dem inneren Druck die

erstreckt. Wie es aus den Fig. 2 und 5 genauer hervor- Öffnung des Klappengliedes 37, so daß Luft von außen

geht, sind die Rohre 18 und 18 a durch eine in dem Deckel 14 durch die Öffnungen 42 in die Kammer 12 eingelassen

gehaltene Fassung 19 miteinander verbunden. Die 40 wird.

Fassung 19 trägt ihrerseits einen Druckanzeiger 20, der Es wird nunmehr erneut auf Fig. 1 Bezug genommen,

zu jeder Zeit den in der Blase 17 und in dem damit ver- Dort ist zu sehen, daß die Grundplatte 16 der zylindri-

bundenen System herrschenden Druck angibt. sehen Druckkammer 12 einen Balg 43 mit großem

Eine andere Blase 17 a ist in Fig. 1 dargestellt, und Durchmesser trägt, der einen ihn an der Grundplatte 16 zwar ist sie außerhalb der Druckkammer 12, angebracht 45 befestigten Flansch 44 besitzt. Der Balg 43 ist in zuan einen Hahn 21, angeordnet. Der Hahn 21 besitzt sammengedrückter Stellung durch die ausgezogenen einen sich nach unten erstreckenden Ansatz 22, an Linien und im auseinandergezogener Stellung durch welchem der Hals der Blase 17« befestigt ist. Der die gestrichelten Linien 43« dargestellt. Der Balg 43 Hahn 21 umfaßt einen Kanal 23, der sich durch ihn in weist einen schweren unteren Boden 45 auf (der horizontaler Richtung erstreckt, wenn der Hebel 24 sich 50 in der auseinandergezogenen Stellung mit 45 a bein der dargestellten horizontalen Stellung befindet. In zeichnet ist). An diesem Boden 45 ist eine Stange 46 dieser Stellung sind das Rohr 18 und die Blase 17 direkt angebracht, die ihrerseits mit einem in einem Zylinder 48 mit dem System der Anästhesieapparatur über das gehaltenen Kolben 47 verbunden ist. Die untere Stellung flexible Rohr 25 verbunden. Die Blase 17 a ist mit des Kolbens 47 ist mit 47 a bezeichnet und entspricht Hilfe des in der Darstellung horizontalen Hebels 24 von 55 der auseinandergezogenen Stellung 43 a des Balges. An dem System abgeschaltet. Der Hahn 21 weist außerdem dem unteren Ende des Zylinders 48 ist ein Verbindungseinen kurzen Querkanal 26 auf. So bekommt der Kanal23, rohr 49 befestigt. Das Rohr 49 führt zu der Zeitbemeswenn der Hebel 24 im Uhrzeigersinn um 90° gedreht sungsvorrichtung 50. Zur Vervollständigung des Systems wird, eine vertikale Stellung und schließt das Rohr 18 a ist die Zeitbemessungsvorrichtung 50 mit einer Gasab. Der Kanal 26 verbindet dann die Blase 17 a mit dem 60 druckquelle, beispielsweise einem Sauerstoff tank 51, Rohr 25 und schafft so eine wirksame Verbindung für über ein Rohr 52 verbunden. In das Rohr 52 ist ein die normale Handbetätigung des Gerätes mit Hilfe der Druckregulator 53 üblicher Konstruktion eingebaut, Blase 17 a. Auf diese Weise kann die Handbetätigung zu der mit der Zeitbemessungsvorrichtung 50 durch ein jeder gewünschten oder notwendigen Zeit, also beispiels- kurzes Rohr 54 verbunden ist. Ein Druckmesser 55 ist weise während der Einstellung der automatischen Vor- 65 angeschlossen, um den Druck des der Zeitbemessungsrichtung oder in Fällen, wo die automatische Arbeits- vorrichtung 50 zugeführten Gases anzuzeigen,
weise versagt, durchgeführt werden. Die Einzelheiten der Konstruktion der Zeitbemessungs-

Die Druckkammer 12 ist mit einem Entlastungs- vorrichtung 50 sind in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellt,

ventil 27 für positiven Druck und einem Entlastungs- Das Gehäuse der Zeitbemessungsvorrichtung ist aus

ventil 28 für negativen Druck ausgerüstet. Die relative 70 drei Abschnitten zusammengesetzt, dem unteren Ab-

5 6

schnitt 56, dem mittleren Abschnitt 57 und dam oberen und dem Zylinder 48 (Fig. 1) Druck zugeführt. Wenn

Abschnitt 58. Diese Abschnitte sind auf der Grund- der Kolben 47 sich in der unteren, gestrichelt gezeigten

platte 16 mit Hilfe der Zugschrauben 59 festgehalten. Stellung 47 α befindet, wird er, sobald das Rückschlag-

Ein Kanal 60 im unteren Abschnitt 56 leitet das Gas ventil 61 geöffnet und damit der auf einen konstanten konstant einregulierten Druckes zu dem in der Mitte 5 Wert eingeregelte Druck P_r zugeleitet wird, sich sofort

angeordneten Rückschlagventil 61. Durchbrüche 62 nach oben bewegen, gleichzeitig den Balg 43 betätigen

führen das Gas zu der federbelasteten Ventilkugel 63, und den Druck in der Druckkammer 12 erzeugen,

welche gegen die Öffnung 64 gedrückt wird. Zwischen Dieser Druck wird direkt auf das Gas in der Blase 17

den Abschnitten 56 und 57 ist eine flache Kammer 65 übertragen, wodurch das Anästhesiegas in die Lungen ausgebildet, in welche die Öffnung 64 von dem Rück- io geleitet wird. Die verhältnismäßig große Änderung des

schlagventil aus führt. Die Kammer 65 ist über einen Volumens der Druckkammer 12 ermöglicht es, den

Auslaß 66 und das Rohr 49 mit dem Zylinder 48 ver- Druck auf die Blase 17 beizubehalten, auch wenn das

bunden. Volumen der Blase infolge der Verdrängung des Gases

Zwischen den Abschnitten 57 und 58 sind zwei Kam- in das Anästhesiesystem beträchtlich vermindert ist. mern 67 und 68 vorgesehen, die durch eine Membran 69 15 Auf den Kolben 47 im Zylinder 48 wird ein so starker voneinander getrennt sind. Es handelt sich um eine Druck ausgeübt, daß der Boden 45 angehoben und der Zweistellungs-, Schnapp- oder »Ölkanister«-Membran, in der Druckkammer 12 erwünschte Druck erzeugt wird, welche einem Druck widersteht, bis ein gewisser kritischer Das Gewicht des Bodens 45 besitzt eine ausreichende Wert erreicht ist, und die dann in die umgebogene Größe, um eine Rückkehrkraft zu entwickeln und damit Stellung schnappt. Diese Stellung wird beibehalten, 20 den gewünschten negativen Druck in der Druckkammer 12 bis der Arbeits- oder Haltedruck sich auf einen Wert zu erzeugen und die Reibungs- und andere sich ergebende vermindert, der etwas unter dem kritischen Wert liegt, Kräfte des Kolbens zu überwinden. Wenn es gewünscht so daß die Membran zurück in ihre ursprüngliche Stellung wird, kann eine geeignete Feder statt des Gewichtes des schnappt. Um die natürliche Federwirkung der Mem- Bodens 45 Verwendung finden, um als Mittel zur Energiebran 69 zu unterstützen, ist eine Feder 70 im Gehäuse- 25 speicherung in der positiven Druckphase zu dienen. Das abschnitt 58 befestigt und steht mit der oberen Seite Druckentlastungsventil 27, das mit der Druckkammer 12 der Membran 69 im Eingriff. Die Feder 70 wird mit verbunden ist, regelt den Maximaldruck, indem Luft Hilfe der Unterlegscheiben 71 und der Einstellschraube 72 abgeblasen wird, wenn der gewünschte Druck übergehalten, die eine Veränderung der Belastung durch die schritten wird.
Feder 70 gestattet. 30 Sobald der Druck P_r der Kammer 65 zugeführt wird,

An die Membran 69 ist eine nach unten sich erstreckende erfolgt ein langsames Abblasen des Druckes aus der Stange 73 angeschlossen, die durch die Öffnung 74 Kammer 65 über den durch die Nadel 81 geregelten zwischen den Kammern 67 und 65 hindurchgeführt ist. Kanal in die Kammer 67. Der Druck P_r ist höher als Es ist ersichtlich, daß die Lage des Rückschlagsventils 61 der Druck P₆₇, der in der Kammer 67 erforderlich ist, in dem Gehäuseabschnitt 56 änderbar ist, um eine 35 um die Schnappwirkung der Membran 69 unter Berückrelative Einstellung in bezug auf die Stange 73 zu ermög- sichtigung der Belastung durch die Feder 70 zu ermöglichen und damit den Grad der Ventilöffnung zu regeln. liehen. Die Stellung der Nadel 81 bestimmt die Zeit, Dichtungen 75 und die Stange 73 verhindern den Durch- die erforderlich ist, um den notwendigen Druck P₆₇ tritt des Gases durch die Öffnung 74 zwischen den aufzurichten. Der Balg 43 setzt seine Schubbewegung Kammern. Ein Kanal 76 erstreckt sich vollständig 40 während dieser Periode oder Phase fort,
durch die Stange 73, deren oberes Ende in die obere Wenn der kritische Schnappdruck P₆₇ erreicht ist, Kammer 68 mündet. Es ist zu bemerken, daß die schnappt die Membran 69 in ihre obere Stellung, die Kammer 68 über die Bohrung 77 mit der Außenluft in durch die gestrichelte Linie 69 a (Fig. 7) angegeben ist. Verbindung steht. Das untere Ende der Stange 73 In dieser Stellung bewegt sie die Stange 73 um einen besitzt einen verjüngten Durchmesser und bildet einen 45 gleichen Betrag nach oben und hebt damit deren Ende Ansatz mit kleinerem Durchmesser als demjenigen der von der Ventilkugel 63 ab, so daß diese die Öffnung 64 Öffnung 64 des Rückschlagventils 61. In der normalen schließen kann. Die Kammer 65 ist nun gegen eine weitere Stellung, wie sie in ausgezogenen Linien in Fig. 6 dar- Einwirkung des Druckes P_r abgeschlossen; zur gleichen gestellt ist, d. h. in der unteren Stellung der Membran 69, Zeit schafft der Kanal 76 über die Kammer 68 und die steht das Ende der Stange 73 in Berührung mit der 50 Bohrung 77 eine direkte Verbindung zur äußeren Atmo-Ventilkugel 63 und drückt sie von ihrem Sitz fort, hält Sphäre. Auf diese Weise wird der Druck in der Kammer 65 damit das Ventil offen und erlaubt das Ein- und Durch- unmittelbar auf atmosphärischen Druck P_n, entspannt, strömen des unter reguliertem Druck stehenden Gases wenn das Umschnappen der Membran 69 in die obere in und durch die Kammer 65. In dieser Stellung ist die Stellung auftritt.

öffnung des Kanals 76 in dem Ende der Stange 73 auf 55 Als ein Ergebnis dieses Absinkens auf atmosphärischen

Grund ihrer Berührung mit der Ventilkugel 63 ver- Druck beginnt der Kolben 47, sich unter dem Einfluß

schlossen. des Gewichtes des Bodens 45 nach unten zu bewegen.

Aus Fig. 7 ist zu erkennen, daß die Kammer 65 und Diese Abwärtsbewegung verursacht eine Ausdehnung

die Kammer 67 über die Kanäle 78, 79 und 80, die einen des Balges und kehrt damit sofort den Druck in der

geringen Durchmesser aufweisen, verbunden sind. Der 60 Druckkammer 12 von der positiven zur negativen

horizontale Kanal 79 ist durch eine konische Nadel 81 Richtung um. Der Wert des negativen Druckes wird

verengt; die Verengung ist mit Hilfe der Einstell- während des Abwärtshubes im wesentlichen konstant

schraube 82 regelbar, die in den Gehäuseabschnitt 57 gehalten und mittels des Entlastungsventils 28 auf den

eingeschraubt ist. gewünschten Wert eingeregelt. Ebenso wie im Falle

Die Arbeitsweise der Zeitbemessungsvorrichtung gibt 65 des positiven Druckes wird der negative Kammerdruck

in Verbindung mit der Druckkammer 12 die Möglichkeit, auf die Blase 17 übertragen, die sich ausdehnen muß

den gewünschten Zyklus posiven und negativen Druckes und einen negativen Druck in dem Anästhesiesystem

bei dem Anästhesiesystem anzuwenden. So wird, wenn verursacht, wodurch das Gas während dieser negativen

die Rückschlagventilkugel 63 durch die Stange 73, wie Druckphase des Zyklus aus den Lungen abgesaugt

es in Fig. 6 gezeigt ist, abgehoben wird, der Kammer 65 70 wird.

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Die Membran 69 bleibt in der oberen Stellung, bis der Relative Dauer

Druck in der Kammer 67 sich auf einen Wert herabgesetzt ^ q n_o„_e p_r^.p _a j _ W₆ P₁. — P ]

hat, der etwas geringer ist als der für die Aufwärts- -p—γτ~ j-p—_■ _p—^-; 5 ^Tp—T ·

bewegung erforderliche Druck. Die Abwärtsbewegung Äu^L-iogel^ev ^a! Joge ^₆₇a ^U

der Membran tritt bei einem Druck P₆₇ „ auf. Die Zeit, 5 Aus diesen Beziehungen ist ersichtlich, daß die Verdie benötigt wird, um diesen Druck, von dem Auftreten änderung des Widerstandes R₈₁, d. h. die Einstellung der des »Hochschnapp«-Druckes P₆₇ an gerechnet, zu Nadel 81, nicht das Verhältnis der Dauer der positiven erzielen, ist bestimmt durch die Zeit des Rückblasens zur negativen Druckphase beeinflußt, da sowohl der des Gases aus der Kammer 67 über das Nadelventil 79, 81 Zähler als auch der Nenner in gleicher Weise verändert in die Kammer 65 (Druck P_n). Sobald in der Kammer 67 10 werden. Jedoch wird dadurch die Gesamtperiode des der Druck sich auf P_{67 a} vermindert hat, schnappt die Zyklus verändert. Um die relative Dauer einzustellen, Membran in ihre untere Stellung 69. Dadurch wird die ist der Wert von P₆₇ mit Hilfe der Einstellfeder 70 zu Stange 73 nach unten bewegt, kommt in Berührung mit ändern. Eine Variation des Druckes P₆₇ ändert die Geder Ventilkugel 63 und schließt den Kanal 76. Hier- schwindigkeit des Druckanstiegs und die Geschwindigkeit durch wird erneut der Kammer 65 der Druck P_r zu- 15 des Druckabsinkens in verschiedener Richtung. So führt geführt, und eine neue Druckphase des nächsten Zyklus eine Verminderung des Druckes P₆₇ zu einem Anwachsen beginnt. der Anstieggeschwindigkeit und zu einem Abfall der

Durch Einstellung des Entlastungsventils 27 wird Absinkgeschwindigkeit. Die Einflußnahme auf die Geder Druck während der positiven Phase des Zyklus und samtdauer ist gering, da der eine Teil der Gleichung verdurch Einstellung des Entlastungsventils 28 in gleicher 20 größert und der andere vermindert wird.
Weise der Druck während der negativen Phase geregelt. Die Druckverhältnisse im gesamten System sind in

Die Einstellung der Gesamtdauer der Periode des Zyklus Fig. 9 dargestellt. Bei A hat der Druck in der Kammer 67 wird ermöglicht durch eine Veränderung der Stellung den Wert 67_a erreicht, die Membran hat sich gerade in des Nadelventils 79, 81. Eine Änderung der relativen ihre untere Stellung bewegt. Dies führt den Druck P_r in Dauer der positiven und negativen Phasen kann durch 25 die Kammer 65, wodurch, umgekehrt, ein geregelter die Einstellung der Membranfeder 70 hervorgerufen positiver Druck P₂₇ in der Druckkammer 12 entsteht, werden, die den erforderlichen Schnappdruck P₆₇ der Der Druck wird allmählich in die Kammer 67 abgeblasen, Kammer 67 ändert. bis zur Zeit B der Wert P₆₇ erreicht wird und die Membran

Die Weise, in welcher diese Einstellungen arbeiten, in ihre obere Stellung hochschnappt, wodurch der Druck ergeben sich aus den folgenden Beziehungen, in denen 3° in der Kammer 65 und im Zylinder 48 auf den atmo-

Atmosphärischer Druck P_a sphärischen Druck P_a abfällt.

der Kammer 65 zugeführter Druck P_r ^Hl ₊ ^eraus J°& _D ^ie Ausdehnung des Balgs und em

Druck in der Kammer 67 P_x negativer Druck P₂₈ m der Druckkammer 12 Von B

Druck in der Kammer 67 zum »Hochschnappen« P₆₇ *f^{h A}' ^{smkt dt}? Druck m der Kammer 67 bis er den Druck in der Kammer 67 zum »Herabschnappen« P_67β ³⁵ Wat P₆₇* erreicht und die Membran 69 in ihre untere Kapazität der Kammer 67 C ^Stellung schnappt, um den Zyklus neu wieder zu be wnA^^^-^A r, „·„„!,„ j „ t^„™„, „, eg ,„j cn τ> gmnen mit der positiven Druckphase zwischen A und B .

Widerstand zwischen den Kammern 65 und xsl R₈₁ !=l ι -κτ ι ι j-t mioj τ χ -ι j· rr ·χ

Das Schließen des Nadelventils 79/81 dient dazu, die Zeit

bedeutet. sowohl für den Anstieg des Druckes als auch für den

Geschwindigkeit des Druckanstieges 40 Druckabfall in der Kammer 67 anwachsen zu lassen. Dies

^p ρ ρ vergrößert den Abstand zwischen A und B und ebenfalls

= —~—~--, zwischen B und A', wodurch also die Zykluslänge an-

⁸¹ wächst. Die Einstellfeder 70, mit deren Hilfe der Hoch-

R₈₁CdP_x schnappdruck vergrößert werden kann, hat die Wirkung,

^ ~ ρ ~~p ' ⁴⁵ d^aß ch'^e Höhe von P₆₇ ansteigt, und verursacht ein Anwachsen des Abstandes zwischen A und B und eine Ver-

Durch Integration beider Seiten und nach dem Aus- ringerung des Abstandes zwischen B und A'. Demzufolge

werten zwischen den Grenzen P _x = P_{67 a} und P_x = P₆₇ verursacht das Anwachsen des »Hochschnapp«-Druckes

ergibt sich Zeit für den Druckanstieg: eine Verlängerung der positiven Phase und eine Ver-

f _ r> cn™ ρ ρ l^o- ^: τ> pt 5° kürzung der negativen Phase des Zyklus ohne eine

Tb—K_slU[l0g_e f_r —J^₆₇CS —löge Jr_r — .T₆₇; J. Xjj/^xiij

Änderung der Gesamtzyklusdauer.

Geschwindigkeit des Druckabsenkens In Fig. 9 sind unterschiedliche Maßstäbe für die

ßp ρ ρ Arbeitsluftdrücke und für die Anästhesiegasdrücke, d. h.

- ■ = ———ρς— ; in der Druckkammer 12, gewählt. Bei der dargestellten

⁸¹ 55 Anordnung ist ein eingeregelter Luftdruck P_r von etwa

__ R₈₁CdP_x 0,7 kg/cm² geeignet. Die Drücke P₆₇ und P₆₇« in der

~p p~ ' Kammer 67 können beispielsweise zwischen 0,42 kg/cm²

für den Hochschnappdruck und 0,28 kg/cm² für den

Erneute Integration und Auswertung zwischen den Niederschnappdruck variieren. Für die Drücke in der Grenzen P_x = P₆₇ und P_x = P_67(l: 60 Druckkammer 12 ist ein positiver Wert von 25 cm WS

(P₂₇) bis zu einem negativen Wert von —10 cm WS Zeit für das Absenken (Pas) typisch.

/ _ 7? rrir.0· P P ' i^rr ρ pn Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß ein verbessertes

^lü ⁼ ^ai^ H⁰Se Jr₆₁ — jf _a —löge JrRTa— "a\\· _T j. -^ -r i-c j -x j *

^{67 J} Lungenatmungsgerät geschaffen worden ist, das auf

Gesamtperiode ⁶^ ^euif^acli^e Weise an bestehende Anästhesieapparaturen

angeschlossen werden kann und das einen vorteilhaften

— h + ta positiven und negativen Druckzyklus erzeugt. Das Gerät

— 7? rrincr P P 1™ in. pi kann mittels leicht erhältlicher Druckquellen, beispiels-

•^£X'81^U 1*^υ5β JTf X₆₇CE lüge irr JTriI ■ · -,-> iir. , 1 · r· ^rrj

, ' weise eines Druckluftsystems oder einer Sauerstoff-oder

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die Verwendung von einer belasteten oder automatischen Rückkehr-Balgvorrichtung kann sich der negative Zyklus abspielen, ohne daß eine direkte Leistungszufuhr in der Rückrichtung notwendig ist; demnach kann das System mittels einer einfachen Vorrichtung von einer positiven Druckquelle aus betrieben werden. Durch die Verwendung einer membrangesteuerten Ventileinrichtung in Verbindung mit einem in einer Richtung arbeitenden Kraftzylinder ist eine verhältnismäßig einfache Regelung der Zyklusphase möglich. Die Einstellung der Membranempfindlichkeit und die Einstellung der Abblasregelung zu der Membrankammer ermöglicht eine vollständige Regelung der Zyklusfrequenz und der Zyklusphasenbeziehungen in einer Weise, die im wesentlichen alle Zwischeneinstellungen vermeidet.

Claims (4)

Patentansprüche·.

1. Lungenbeatmungsgerät, insbesondere für Anästhesieapparaturen, mit einem elastischen Atembeutel in einer geschlossenen Druckkammer, in der mit Hilfe einer Pumpe und einer Zeitbemessungsvorrichtung ein Zyklus abwechselnd positiver und negativer Drücke einstellbarer Höhe erzeugt wird, wobei die Zeitbemessungsvorrichtung eine vorgespannte druckempfindliche Membran in einer Membrankammer und eine handbetätigte Regulierungsvorrichtung für den Druckgasstrom aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbemessungsvorrichtung (50) eine Kammer (65) aufweist, die über eine Handregulierungsvorrichtung (81, 82) mit der Membrankammer (67), über ein von der Membran betätigtes Rückschlagventil (61) mit der Druckgasquelle oder bei einer anderen Membranstellung mit der Außenluft und über eine Auslaßstelle für das Druckgas mit dem Betätigungssystem (47, 48) der Druckkammer (12) verbunden ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgespannte druckempfindliche Membran (69) eine von Hand verstellbare Feder (70) aufweist, um verschiedene Grade der Vorspannung wahlweise einzustellen und somit die relative Dauer einer Zyklusphase zu steuern.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Rückschlagventil (61) betätigende Teil einen zentralen Kanal (76) aufweist, um einen Gasstrom hindurch zu ermöglichen, wenn das Rückschlagventil geschlossen ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Druckkammer (12) ein bewegbares Teil (43, 45) angebracht ist, das mit einem in einem Führungszylinder (48) geführten Kolben (47) verbunden ist, und daß eine Leitung von der Zeitbemessungsvorrichtung bis zu diesem Zylinder geht, so daß je nach Stellung des Rückschlagventils (61) abwechselnd der Druckgasstrom von der Zeitbemessungsvorrichtung und der Rückstau vom Zylinder durch die Leitung fließt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 929 637, 847186;
USA.-Patentschrift Nr. 2 591 120.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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