DE1120637B

DE1120637B - Control device for limiting the rate of pressure increase in vacuum chambers

Info

Publication number: DE1120637B
Application number: DEV17090A
Authority: DE
Inventors: Erhard Schwanicke
Original assignee: Medizintechnik Leipzig VEB
Current assignee: Medizintechnik Leipzig VEB
Priority date: 1959-08-18
Filing date: 1959-08-18
Publication date: 1961-12-28

Description

Regelgerät zur Begrenzung der Druckanstieggeschwindigkeit in Unterdruckkammern Die Erfindung betrifft ein Regelgerät zur Begrenzung der Druckanstieggeschwindigkeit in Unterdruckkammern.Control device for limiting the rate of pressure increase in vacuum chambers The invention relates to a control device for limiting the rate of pressure increase in vacuum chambers.

In gegenüber der Atmosphäre abgeschlossenen Räumen, die zur physikalischen Therapie mit Unterdruck dienen, ist es erforderlich, sowohl die Druckabfall- als auch die -anstieggeschwindigkeit in physiologisch erträglichen Grenzen zu halten. In rooms closed off from the atmosphere, which are used for physical To serve therapy with negative pressure, it is necessary to use both the pressure drop as also to keep the rate of increase within physiologically tolerable limits.

Es sind Unterdruckkammern bekannt, bei denen die Absaugung der Raumluft mittels Vakuumpumpen erfolgt und der gewünschte Druckabfall durch entsprechende Dimensionierung der Düsenquerschnitte einerseits sowie durch die Veränderung der für die Belüftung des abgeschlossenen Raumes notwendigen Frischluftquerschnitte andererseits erzielt wird. Diese haben jedoch den Nachteil, daß die Regelung der Druckanstieggeschwindigkeit durch Betätigung eines Stellrades oder -hebels von Hand erfolgt und somit ein Verbleib im für die Gesundheit des Patienten zulässigen Bereich nicht mit Sicherheit gegeben ist. There are known negative pressure chambers in which the suction of the room air takes place by means of vacuum pumps and the desired pressure drop through corresponding Dimensioning of the nozzle cross-sections on the one hand and by changing the Fresh air cross-sections necessary for the ventilation of the enclosed space on the other hand is achieved. However, these have the disadvantage that the regulation of the Speed of pressure increase by operating an adjusting wheel or lever by hand takes place and thus remains in the range permissible for the patient's health is not given with certainty.

Eine ähnliche Regelung findet man bei den bekannten Geräten für künstliche Atmung, mit der eine stetige Veränderung des Luftdruckes erreicht werden soll. Bei diesen Geräten steht ebenfalls der Druckraum über verstellbare Düsen mit der Außenluft in Verbindung. A similar scheme can be found in the known devices for artificial Breathing, with which a constant change in air pressure is to be achieved. at These devices are also connected to the pressure room via adjustable nozzles with the outside air in connection.

Werden die Düsen von Hand verstellt, so verändern sich zwangläufig die Düsen-Öffnungsquerschnitte bzw. If the nozzles are adjusted by hand, they inevitably change the nozzle opening cross-sections or

Strömungswiderstände, und der Druck stellt sich auf eine neue Höhe ein. Der Verlauf des an- oder absteigenden Druckes ist aber auch hier sehr unterschiedlich, da er von der Änderungsgeschwindigkeit der Öffnungsquerschnitte abhängig ist.Flow resistances, and the pressure increases to a new level a. The course of the increasing or decreasing pressure is also very different here, since it depends on the rate of change of the opening cross-sections.

Regeleinrichtungen, mit denen der Unter- bzw. Control devices with which the sub or

Überdruck auf einem bestimmten Wert konstant gehalten werden soll, sind ebenfalls bekannt. Jede Störgröße, die eine Abweichung vom Sollwert verursacht, wird mit Hilfe der Meß-, Regel- und Stellglieder ausgeglichen. Sinkt der Druck z. B. in einem Behälter ab, so wird das im Regelkreis befindliche Stellglied verändert, bis der gewünschte Druck wiederhergestellt ist. Diese Einrichtungen haben also die Aufgabe, einen ständigen Druckausgleich im Behälter zu schaffen, und dienen nicht dazu, die Druckanstieggeschwindigkeit in bestimmten Grenzen zu halten.Overpressure is to be kept constant at a certain value, are also known. Any disturbance that causes a deviation from the setpoint, is compensated with the help of the measuring, regulating and actuating elements. If the pressure drops z. B. in a container, the actuator in the control loop is changed, until the desired pressure is restored. So these institutions have the Task to create constant pressure equalization in the container, and do not serve to keep the rate of pressure rise within certain limits.

Für eine physikalische Therapie in Unterdruckkammern besteht die Forderung, daß der Druck in einer bestimmten Zeit ohne Unterbrechung gleichmäßig ansteigt, d. h., der Anstieg hat im für den Patienten zulässigen Bereich vom jeweiligen eingestellten Unterdruck bis zum normalen atmosphärischen Druck zu erfolgen. For physical therapy in negative pressure chambers, there is the Requirement that the pressure be uniform in a certain time without interruption increases, d. that is, the increase is in the range permitted for the patient from the respective set negative pressure to take place up to normal atmospheric pressure.

Außerdem muß natürlich die technische Ausführung einer Regeleinrichtung so beschaffen sein, daß jeder gewünschte Unterdruck hergestellt werden kann und diese Höhe auch beibehalten wird. In addition, of course, the technical design of a control device must be designed in such a way that any desired negative pressure can be produced and this height is also maintained.

Eine weitere wichtige Forderung ist die, daß die Regeleinrichtung in jeder Lage einwandfrei funktioniert und schon von vornherein ein Versagen ausgeschlossen ist. Diese zu erfüllenden Aufgaben lagen der Erfindung zugrunde, und mit ihr wurden die Nachteile der bekannten Regelvorrichtungen beseitigt. Another important requirement is that the control device works flawlessly in every situation and a failure is excluded from the outset is. These objects to be fulfilled formed the basis of the invention, and were with her eliminates the disadvantages of the known control devices.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch eine in den Frischluftstrom eingeschaltete regelbare Düse, deren Einstellung in durch Anschläge, vorzugsweise Stellschrauben und -muttern festgelegten Grenzen in Abhängigkeit vom jeweiligen Kammerdruck selbsttätig erfolgt. According to the invention, these objects are achieved by an in the fresh air flow switched on adjustable nozzle, whose setting in by stops, preferably Adjusting screws and nuts set limits depending on the respective Chamber pressure takes place automatically.

An Hand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. An exemplary embodiment of the invention is illustrated using a drawing explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt die Unterdruckkammer mit Regelgerät schematisch im Schnitt. The drawing shows the vacuum chamber with control device schematically on average.

Die Unterdruckkammer 1 steht mit einer Vakuumpumpe 2 (nicht gezeichnet) über den Vakuumschlauch 3 in Verbindung. Die Gaszufuhr erfolgt über die Regeleinrichtung und das Verbindungsrohr 4, welches mit dem Gehäuse 5 verbunden ist. Die gewünschte Höhe des Unterdruckes wird durch Verdrehen des Handrades (nicht gezeichnet) am Ventilteller 6 eingestellt. Damit verändert sich gleichzeitig der Öffnungsquerschnitt zwischen Ventilteller 6 und Krater 8, und es kann mehr oder weniger Gas in die Unterdruckkammer einströmen. Die Auf- und Abstieggeschwindigkeit des Unterdruckes wird durch den Öffnungsquerschnitt (Düse) am Reglerkegel 11, der sich bis zur gewünschten Druckhöhe fortlaufend, jedoch gleichmäßig verändert, bestimmt. The vacuum chamber 1 is connected to a vacuum pump 2 (not shown) via the vacuum hose 3 in connection. The gas is supplied via the control device and the connecting pipe 4 connected to the housing 5. The desired The vacuum level is set by turning the handwheel (not shown) on the valve disk 6 set. This changes the opening cross-section between Valve disk 6 and crater 8, and there can be more or less gas in the vacuum chamber pour in. The ascent and descent speed of the negative pressure is determined by the Opening cross-section (nozzle) on the regulator cone 11, which extends up to the desired pressure level continuously, but changed evenly, determined.

Strömt durch den Öffnungsquerschnitt, gebildet von Ventilteller 6 und Krater 8, die gleiche Menge Luft wie durch die Vakuumpumpe2 abgesaugt wird, so bleibt der normale atmosphärische Druck in der Unterdruckkammer bestehen. Wird das Handrad mit dem Ventilteller 6 betätigt, der Öffnungsquerschnitt also verringert, so strömt weniger Gas über das Verbindungsrohr 4 in die Unterdruckkammer 1 ein, und der Kammerdruck sinkt ab. Die Folge davon ist, daß das sich bildende Kammervakuum über den Anschlußzapfen 14 in den Raum 13 eintritt und auf die Membran 12 einwirkt. In dem Augenblick, wo sich die Membran 12 beginnt durchzuwölben, nimmt sie den mit ihr verbundenen Reglerkegel 11 mit und verkleinert den von ihm gebildeten Öffnungsquerschnitt. Flows through the opening cross-section formed by valve disk 6 and crater 8, the same amount of air as is sucked out by vacuum pump 2, so the normal atmospheric pressure remains in the vacuum chamber. Will the handwheel with the valve disk 6 is operated, so the opening cross-section is reduced, so less gas flows into the vacuum chamber 1 via the connecting pipe 4, and the chamber pressure drops. The consequence of this is that the chamber vacuum is formed enters the space 13 via the connecting pin 14 and acts on the membrane 12. At the moment when the membrane 12 begins to bulge, it takes it with it its associated regulator cone 11 with and reduces the opening cross-section formed by it.

Der Reglerkegel 11 wird also bei der Bildung des Kammervakuums, ohne eine besondere Funktion dabei zu haben, von der Membran mitgenommen. Dieser Vorgang wird beendet, wenn zwischen einer Gegenkraft und dem Vakuum im Raum 13 Gleichgewicht herrscht. Als Gegenkraft zum Vakuum wirkt eine oder mehrere Federn 15 und 17, die durch einen Führungskörper 16 hintereinandergeschaltet und mit den Stellschrauben 18 und 19 vorgespannt und eingestellt werden. Der öffnungsquerschnitt am Reglerkegel 11 ist im Gleichgewichtszustand etwas größer als der am Ventilteller 6.The regulator cone 11 is so when the chamber vacuum is formed, without To have a special function in it, taken along by the membrane. This process is ended when there is an equilibrium between a counterforce and the vacuum in space 13 prevails. One or more springs 15 and 17, which act as a counterforce to the vacuum connected in series by a guide body 16 and with the adjusting screws 18 and 19 are preloaded and adjusted. The opening cross-section on the regulator cone 11 is somewhat larger in the equilibrium state than that on the valve disk 6.

Soll in der Unterdruckkammer 1 der normale atmosphärische Druck wiederhergestellt werden, so wird zunächst der Ventilteller 6 vom Krater 8 vollkommen abgehoben. Die im Raum 9 einströmende Gasmenge fließt somit ungehindert in die Unterdruckkammer 1, und der Kammerdruck steigt an. Zugleich beginnt aber die automatische Regelung für einen kontinuierlichen Druckanstieg zu arbeiten. Der über den Anschlußzapfen 14 in den Raum 13 eindringende Kammerdruck wirkt, verstärkt durch die sich nunmehr entspannenden Federn 15 und 17, auf die Membran 12. Der Öffnungsquerschnitt am Reglerkegel 11 vergrößert sich, und es kann mehr Außenluft über die Zuleitung 10 und den Raum 9 in die Unterdruckkammer einströmen. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis in der Kammerl der normale atmosphärische Druck oder bei nicht ganz geöffnetem Ventilteller 6 der gewünschte Unterdruck erreicht ist. Should normal atmospheric pressure be restored in the vacuum chamber 1 the valve disk 6 is first completely lifted off the crater 8. the The amount of gas flowing in the space 9 thus flows unhindered into the vacuum chamber 1, and the chamber pressure increases. At the same time, however, the automatic control begins to work for a continuous increase in pressure. The one over the connecting pin 14 penetrating into the space 13 chamber pressure acts, reinforced by the now relaxing springs 15 and 17, on the diaphragm 12. The opening cross-section on the regulator cone 11 increases, and more outside air can be passed through the supply line 10 and the room 9 flow into the vacuum chamber. This process is repeated until in the chamber the normal atmospheric pressure or if the valve plate is not fully open 6 the desired vacuum is reached.

Die Hohlschraube 20 bildet einen Anschlag für den Stellring 18 zur Einstellung des Maximalvakuums und zur Verhinderung eines Totalverschlusses durch den Reglerkegel 11. Die Einstellöffnung im Reglergehäuse 5 wird mit dem Stopfen 21 verschlossen. The hollow screw 20 forms a stop for the adjusting ring 18 to Adjustment of the maximum vacuum and to prevent total closure by the regulator cone 11. The adjustment opening in the regulator housing 5 is closed with the stopper 21 locked.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Control device to limit the rate of pressure increase in vacuum chambers, characterized by a switched on in the fresh air flow adjustable nozzle (formed by 5 and 11) whose setting in by stops is preferred Adjusting screws or nuts (18, 19, 20) defined limits depending on the respective chamber pressure takes place automatically.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the nozzle can be adjusted via a membrane (12) as a function of the respective chamber pressure.

3. Control device according to claims 1 and 2, characterized in that the nozzle is provided with a regulating element, preferably a regulating cone (11).

4. Control device according to claims 1 to 3, characterized in that the restoring forces of the control elements (11 and 12) by means of adjustable springs (15 and 17) are mutable.

Considered publications: German Patent Specifications No. 404 361, 840 899; U.S. Patent No. 2617411.