DE1600930C

DE1600930C - Multi-way valve for breathing air. Eliminated from: 1491812

Info

Publication number: DE1600930C
Application number: DE19631600930
Authority: DE
Inventors: Henry W. Dayton Ohio Seeler (V.StA.) (verstorben)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-11-07
Filing date: 1963-01-25
Publication date: 1973-01-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrwegeventil für Atemluft und eignet sich insbesondere zur Verwendung bei Mund-zu-Mund-Beatmungsgeräten. .Solche Geräte werden in der Weise angewendet, daß eine hilfeleistende Person einer verletzten Person Atemluft rhythmisch einbläst, die dann die verletzte Person wieder ausatmet. Bei solchen Beatmungsgeräten sind Mehrwegeventile vorgesehen, die einerseits den Luftweg vom Munde der hilfeleistenden Person in den Mund der zu beatmenden verletzten Person öffnen, andererseits den Luftweg für das Ausatmen der verletzten Person freigeben.The invention relates to a multi-way valve for breathing air and is particularly suitable for use mouth-to-mouth ventilators. Such devices are used in such a way that an aid worker blows breath rhythmically into an injured person, which then the injured person Person exhales again. In such ventilators multi-way valves are provided on the one hand the airway from the mouth of the rescuer to the mouth of the injured person to be ventilated open, on the other hand, free the airway for the injured person to exhale.

Ventile für derartige Beatmungsgeräte sind durch die USA.-Patentschriften 2 615 463 und 2 947 313 bekanntgeworden. Diese Mehrwegeventile bestehen aus einem Gehäuse mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung und einer Zu- und Ableitungsöffnung und weisen einen Verschlußteil auf, das zwischen zwei einander gegenüberliegenden, die Einlaßbzw, die Auslaßöffnung umgebenden Ventilsitzen unterschiedlichen Durchmessers wechselweise abdichtet. Das zur Anwendung gelangende bekannte Ventilverschlußteil besteht dabei im Prinzip aus zwei mechanisch miteinander verbundenen Ventilverschlußteilen. Eine solche Konstruktion des Ventilverschlußteils bedingt in Anbetracht der zur Anwendung gelangenden Verbindungsmittel eine ■ relativ hohe ' Masse, so daß die. Fähigkeit des Ventilverschlußteiles, schnell sich auswirkenden DruckunterschiedenValves for such ventilators are disclosed in U.S. Patents 2,615,463 and 2,947,313 known. These multi-way valves consist of a housing with an inlet opening and an outlet opening and an inlet and outlet opening and have a closure part which is between two opposing valve seats surrounding the inlet or outlet opening are different Seals alternately in diameter. The known valve closure part used consists in principle of two mechanically interconnected valve closure parts. Such a construction of the valve closure part is necessary in view of the used Connection means a relatively high mass, so that the. Capability of the valve closure part, pressure differences that take effect quickly

ίο mit geringer Beschleunigung zu folgen, beeinträchtigt ist.ίο It is difficult to follow with slow acceleration is.

Durch die USA.-Patentschriften 1412 473 und 1506 012 sind Mehrwegeventile für hohe Druckunterschiede (Luftdruckbremsen) bekanntgeworden, die aus einem zweiteiligen Ventilgehäuse bestehen, das an der einen Gehäusehälfte eine erste öffnung ■ zur Zuführung des Druckmediums und gegenüberliegend an der anderen Gehäusehälfte eine Austrittsöffnung aufweist und bei dem eine weitere öffnung zurThe US Patents 1412 473 and 1506 012 are multi-way valves for high pressure differences (Air brakes) became known, which consist of a two-part valve housing, that on one housing half has a first opening ■ for supplying the pressure medium and on the opposite side has an outlet opening on the other housing half and in which a further opening for

ao Zuführung und Ableitung des Druckmediums vorgesehen ist, wobei das Ventilverschlußteil flexibel und flachtellerförmig ausgebildet ist. Das Ventilverschlußteil ist an seinem Rande in dem Ventilgehäuse gelagert, so daß bei Zuführung von Überdruck an der an der ersten Gehäusehälfte vorgesehenen Öffnung der Rand des Ventiltellers sich abhebt und dabei zur Austrittsöffnung einen Durchlaßweg freimacht, der jedoch, wegen der Randhalterung des Ventiltellers, einen relativ hohen Strömungswiderstand bietet.ao supply and discharge of the pressure medium is provided, the valve closure part being flexible and Is formed flat plate-shaped. The valve closure part is at its edge in the valve housing stored so that when excess pressure is supplied to the opening provided on the first housing half the edge of the valve disk lifts off and thereby clears a passage to the outlet opening, which however, because of the edge mounting of the valve disk, offers a relatively high flow resistance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrwegeventil für Atemluft zu schaffen, das auf sehr geringe Druckunterschiede anspricht.The invention is based on the object of creating a multi-way valve for breathing air that is open to responds to very low pressure differences.

Ein Mehrwegeventil für Atemluft, an dessen Gehäuse eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung und eine Zu- und Ableitungsöffnung vorgesehen sind, mit einem Verschlußteil, das an zwei einander gegenüberliegenden, die Einlaß- bzw. die Auslaßöffnung umgebenden Ventilsitzen unterschiedlichen Durchmessers wechselweise abdichtet und das unter dem Einfluß eines Überdruckes an der Einlaßöffnung den Weg zur Zu- und Ableitungsöffnung um seinen Rand herum freigibt und gleichzeitig den Weg zur Auslaßöffnung absperrt und unter dem Einfluß eines Überdrucks an der Zu- und Ableitungsöffnung den Weg von dieser öffnung zur Auslaßöffnung freigibt und den Weg zur Einlaßöffnung versperrt, kennzeichnet sich hierzu gemäß der Erfindung dadurch, daß das tellerförmige Ventilverschlußteil aus einer sehr dünnen, biegsamen Membran mit hochgezogenem Außenrand besteht und durch einen in der Tellermitte angreifenden Dorn gehalten wird, der lösbar in einem die Einlaßöffnung durchsetzenden Steg gelagert ist.A multi-way valve for breathing air, on its housing an inlet opening and an outlet opening and an inlet and outlet opening are provided, with a closure part which is attached to two opposite, the inlet or outlet opening surrounding valve seats of different diameters alternately seals and that under the influence of an overpressure at the inlet opening Frees way to the inlet and outlet opening around its edge and at the same time the way to the outlet opening blocks and under the influence of overpressure at the inlet and outlet opening the way releases from this opening to the outlet opening and blocks the path to the inlet opening, identifies according to the invention in that the plate-shaped valve closure part consists of a very thin, flexible membrane with a raised outer edge and one in the middle of the plate attacking mandrel is held, which is releasably mounted in a web penetrating the inlet opening is.

Das erfindungsgemäße Mehrwegeventil hat die Eigenschaft, daß das bewegliche Ventilverschlußteil extrem geringe Masse hat und daher imstande ist, auch geringsten Druckunterschieden mit hoher Beschleunigung zu folgen. Da der Ventilteller in seiner Mitte gelagert ist, bietet der sich um seinen Rand herum bei Zuführung eines Überdruckes ausbildende Luftweg einen geringen Strömungswiderstand. Die an sich bei Einzeltellerventilen bekannte Mittenlagerung des Ventiltellers (USA.-Patentschrift 2 820 469) bietet ferner die Möglichkeit einer einfachen Auswechselbarkeit eines im Verlaufe der Benutzung abgenutzten Ventilverschlußteiles.The multi-way valve according to the invention has the property that the movable valve closure part has an extremely low mass and is therefore able to handle even the smallest pressure differences with high acceleration to follow. Since the valve disk is mounted in its center, it is available around its edge around the air path that forms a low flow resistance when an overpressure is supplied. The on In the case of single disk valves, known central bearing of the valve disk (US Pat. No. 2,820,469) offers itself also the possibility of a simple interchangeability of a worn one in the course of use Valve closure part.

In der Zeichnung ist ein Ventil nach der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing, a valve according to the invention is shown in one embodiment.

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Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein ausläuft. Durch diese Konstruktion wird eine nochFig. 1 shows a vertical section through an expires. This construction makes one more

erfindungsgemäßes Ventil; größere Schlitzweite erreicht.valve according to the invention; larger slot width achieved.

F i g. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Die Funktion des Gerätes ist bei Verwendung inF i g. 2 shows a vertical section through a The function of the device is when used in

erfindungsgemäßes Ventil mit einer abweichenden einem Atmungsgerät folgende:valve according to the invention with a different one breathing device the following:

Ventiltellerform und 5 Wird auf der Eintrittsseite ein Druck ausgeübt,Valve disk shape and 5 If pressure is exerted on the inlet side,

F i g. 3 zeigt einen solchen Schnitt durch eine Aus- wird der Rand 12 des Ventiltellers im ZweiwegeventilF i g. 3 shows such a section through the edge 12 of the valve disk in the two-way valve

führungsform mit verändertem Ventilteller. gestreckt und so ein Durchgang über die Öffnung 7 inmanagement form with modified valve disc. stretched and so a passage through the opening 7 in

Das Ventil besteht aus zwei scheibenförmigen Tei- die Atmungsmaske freigegeben, wobei gleichzeitig die len 1 und 2, die zwischen sich einen flachen Hohl- Öffnung 9 geschlossen wird. Die komprimierte Luft raum 3 bilden. An ihrem Umfang bilden sie einen io strömt in die Lunge des Patienten. Damit steigt der Falz 14, der zur Befestigung in einer Nut einer Lungendruck des Patienten über den Druck der Pumpe usw. dient. Jeder Gehäuseteil 1 und 2 hat eine Außenatmosphäre an. Bei Druckentlastung wird zentrale Öffnung 5 bzw. 9 und der untere Teil 2 zu- durch den Überdruck in der Lunge des Patienten der sätzlich neben der zentralen Öffnung 9 eine zweite Randteil 12 des Zweiwegeventils gegen die Auflage Öffnung 7, die nach außen in einen Rohrstutzen 8 15 13 oder Rand 34 gedrückt und die Öffnung 5 gemündet, der zum Ansetzen an die Geräte usw. dient. schlossen. Gleichzeitig wird der ebene Ventilteller-Im Inneren des Hohlraumes 3 ist der Ventilteller 11 Teil 11 angehoben, so daß die verbrauchte Lungenangeordnet, der aus einer flachen elastischen Scheibe luft über die Öffnung 9 ins Freie abströmt.
11 mit hochgezogenem Rand 12 besteht und so di- Ist bei der Verwendung in Atmungsgeräten eine semensioniert ist, daß der flache Teil 11 die Öffnung 9 20 parate Anlage für Atmungsgas vorhanden, werden und der Rand 12 die Öffnung 5 abschließt. Die den die beiden Teile 1 und 2 des Ventils mittels Federn Hohlraum 3 begrenzende Innenfläche 13 des Gehäu- zusammengeklammert oder auch verschraubt. Das seteils 1 ist als Ventilgegenlager glatt ausgeführt. Die Aggregat für das Atmungsgas wird dann über ein Öffnung 9 im unteren Gehäuseteil 2 ist zweckmäßig Zwischenstück an den Ansatzstutzen 4 mittels eines von einem ringförmigen Wulst 10 umgeben, der als 25 Atmungskatheters bekannter Konstruktion ange-Gegenlager für den ebenen Teil 11 des Ventiltellers schlossen.The valve consists of two disc-shaped parts which release the breathing mask, while at the same time the lines 1 and 2, with a shallow hollow opening 9 between them being closed. The compressed air space 3 form. At their circumference they form an io that flows into the patient's lungs. The fold 14, which is used for fastening in a groove, increases the patient's lung pressure via the pressure of the pump and so on. Each housing part 1 and 2 has an external atmosphere. When the pressure is released, the central opening 5 or 9 and the lower part 2 are closed by the overpressure in the patient's lungs, in addition to the central opening 9, a second edge part 12 of the two-way valve against the support opening 7, which leads to the outside into a pipe socket 8 15 13 or edge 34 pressed and the opening 5 opened, which is used to attach to the devices, etc. closed. At the same time, the flat valve disk - Inside the cavity 3, the valve disk 11 is raised, part 11, so that the used lungs are arranged, the air flowing out of a flat elastic disk through the opening 9 into the open.
11 with a raised edge 12 and so di- Is a semi-dimensioned when used in breathing devices that the flat part 11, the opening 9 20 ready system for breathing gas are available, and the edge 12 closes the opening 5. The inner surface 13 of the housing that delimits the cavity 3 by means of springs and the two parts 1 and 2 of the valve is clamped or screwed together. The seteils 1 is designed as a smooth valve counter bearing. The unit for the breathing gas is then enclosed via an opening 9 in the lower housing part 2, an appropriate intermediate piece on the connecting piece 4 by means of an annular bead 10, which is a construction known as a breathing catheter and includes an abutment for the flat part 11 of the valve disk.

ausgebildet ist. Die obere Öffnung 5 ist mit zwei oder Der Betrieb des Ventils erfolgt durch den Diffemehreren zentral angeordneten Löchern geeigneter renzdruck auf den Ventilteller. Der Ventilteller beForm ausgebildet. Der Ventilteller 11 ist mittels eines wegt sich parallel der Achse und verbiegt sich örtlich Domes 6 befestigt, der in eine entsprechende Boh- 30 durch den Differenzdruck. Dabei schließt er gleichrung einschnappt. Um den richtigen Abstand des zeitig einen Durchgang und verbindet die beiden an-Ventiltellers 11 einzuhalten, liegt unterhalb der Boh- deren miteinander, durch die die Flüssigkeiten oder rung ein Abstandsstück. Der Ventilteller 11 mit sei- Gase dann fließen. Unterschiedliche Strömungsrichnem Rand 12 ist so dimensioniert, daß in Ruhelage tungen sind möglich durch Änderungen des Druckes sein hochgezogener Rand 12 leicht gegen die obere 35 in den einzelnen Öffnungen. Die einfache Beschaffen-Begrenzungsfläche 13 und der flache Teil 11 eben- heit des Ventils in seinen verschiedenen Gestaltungen falls nur leicht gegen den Wulst 10 drückt. Die obere erlaubt den Betrieb mit sehr geringem Differenzdruck. Öffnung 5 läuft in einen rohrförmigen Ansatz 4 aus, Das Ventil verursacht auch nur sehr niedrige Druckder für verschiedene Anwendungsmöglichkeiten Verluste beim Durchgang.is trained. The upper opening 5 is provided with two or more. The valve is operated by the differs centrally arranged holes suitable pressure on the valve disc. The beForm educated. The valve disk 11 is by means of a moves parallel to the axis and bends locally Domes 6 attached, which is in a corresponding Boh- 30 by the differential pressure. In doing so he concludes equation snaps into place. To the correct distance of the early one passage and connects the two at-valve head 11 to be adhered to lies beneath the floor with one another through which the liquids or tion a spacer. The valve disc 11 with its gases then flow. Different flow directions Edge 12 is dimensioned so that in the rest position lines are possible by changing the pressure its raised edge 12 slightly against the upper 35 in the individual openings. The Easy Procurement Limiting Facility 13 and the flat part 11 flatness of the valve in its different configurations if only lightly presses against the bead 10. The upper one allows operation with a very low differential pressure. Orifice 5 ends in a tubular extension 4. The valve also causes only very low pressures for various applications losses in passage.

dient, z. B. zum Einstecken in Pumpenöffnungen. Da 40 Das erfindungsgemäße Ventil wurde auf dem be-serves, e.g. B. for insertion into pump openings. Since 40 The valve according to the invention was based on the

das Öffnen bzw. Schließen des Ventils durch eine De- deutenden Anwendungsgebiet der Beatmung be-the opening or closing of the valve by a significant area of application of ventilation

formierung des Ventiltellers erfolgt, muß dieser sehr schrieben.Formation of the valve disk takes place, this must be very written.

elastisch sein. Gleichzeitig soll aber auch der innere Das Zweiwegeventil nach der Erfindung läßt sich Hohlraum genügend hoch sein, damit die Öffnungen jedoch überall dort anwenden, wo größere Hohlkörfür den Durchgang von Gasen und Flüssigkeiten 45 per mit dem Mund aufzublasen sind, z.B. Schlauchnicht zu eng werden. Diese beiden Bedingungen las- boote, Rettungsboote, Schwimmwesten, Luftmatratsen sich auf verschiedene Art erfüllen. zen u. dgl. Die Person, die einen Gegenstand mit dembe elastic. At the same time, however, the inner two-way valve according to the invention can also be Cavity must be high enough so that the openings can be used wherever larger Hohlkörfür the passage of gases and liquids 45 are to be inflated by mouth, e.g. do not use a hose get too tight. These two conditions are laser boats, lifeboats, life jackets, air mattresses come true in different ways. zen and the like. The person who touches an object with the

Drei Möglichkeiten zeigen die Fig. 1, 2 und 3. Mund aufbläst, ist vor Hyperventilation geschützt. ImThree possibilities are shown in FIGS. 1, 2 and 3. Mouth inflates, is protected from hyperventilation. in the

Gemäß F i g. 1 ist die obere öffnung 5 von einer weiteren kann das Gerät auch für Pumpvorgänge undAccording to FIG. 1 is the upper opening 5 of another, the device can also be used for pumping and

flachen Fläche 13 umgeben. Der leichte passende 50 zum Verdrängen von Flüssigkeiten und Gasen benutztflat surface 13 surrounded. The lightweight matching 50 used for displacing liquids and gases

Rand 12 sichert den Verschluß der Öffnung 5. Der werden. Zu diesem Zweck kann es in den verschie-Edge 12 secures the closure of the opening 5. The will. For this purpose it can be

Ventilteller 11 besteht aus sehr dünnem und biegsa- densten Umgebungen, auch unter Wasser, eingesetztValve disk 11 consists of very thin and most flexible surroundings, also used under water

mem Material, welches einen sehr niedrigen Differenz- werden.mem material, which will have a very low differential.

druck ergibt. Der Ventilteller 11 liegt mit geringem Das Ventil kann als Flüssigkeitsverstärker oder Druck gegen den Rand 10. 55 pneumatischer Computer benutzt werden, welche Gemäß F i g. 2 ist auch die obere Öffnung 5 innen wegen ihres Einsatzes bei der Kontrolle und Reguvon einem ringförmigen konzentrischen Wulst 34 lierung sehr empfindlich sein müssen,
umgeben, der einen guten, aber leichten Verschluß Ein besonderer Vorteil des Gerätes nach der Erder Öffnung 5 gewährleistet. Die Streckbarkeit des findung liegt darin, daß jedes Einzelteil aus nicht Ventiltellers 11 wird in diesem Falle durch eine in 60 korrodierendem Stoff hergestellt ist, so daß die bei Nähe des Dornansatzes 6 umlaufende Welle 33 ver- Verwendung von Metallen auftretenden vergiftenden größert, so daß der bei gestrecktem Ventilteller von chemischen Vorgänge ausgeschlossen sind, und daß diesem und dem Gegenlager 10 gebildete Austritts- alle Einzelteile ohne zusätzliche Mittel nur kraftschlitz beträchtlich erweitert ist. schlüssig miteinander verbunden sind, so daß es leicht Gemäß F i g. 3 ist die Mitte des Ventiltellers 11 als 65 zerlegt, gereinigt und wieder zusammengesetzt wer-Faltenbalg 35 ausgebildet, der oben in den Dorn 6 den kann.pressure results. The valve disk 11 lies at a slight The valve can be used as a fluid booster or pressure against the edge 10. 55 pneumatic computer, which according to FIG. 2 the upper opening 5 is also inside because of its use in the control and regulation of an annular concentric bead 34 formation must be very sensitive,
surrounded, which ensures a good, but easy closure. The elasticity of the invention lies in the fact that each individual part made of non-valve head 11 is made in this case by a substance that corrodes in 60, so that the shaft 33 rotating near the mandrel attachment 6 increases the poisoning that occurs using metals, so that the are excluded from chemical processes when the valve plate is stretched, and that this and the counter-bearing 10 formed exit parts are only considerably expanded without additional funds. are coherently connected to each other, so that it can be easily According to FIG. 3, the center of the valve disk 11 is disassembled as 65, cleaned and reassembled who bellows 35 is formed, which can be in the mandrel 6 above.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Multi-way valve for breathing air, on the housing an inlet opening and an outlet opening and an inlet and outlet opening are provided, with a closure part which is connected to two opposite valve seats surrounding the inlet and outlet openings are different Diameter alternately and that under the influence of an overpressure at the inlet opening the way to the inlet and discharge opening around its edge and at the same time the path to the outlet opening shut off and under the influence of overpressure at the inlet and outlet opening Clears the way from this opening to the outlet opening and blocks the way to the inlet opening, characterized in that the plate-shaped valve closure part consists of a very thin, flexible membrane (11) with a raised outer edge (12) and an in the center of the plate attacking mandrel (6) is held, which is releasably in one of the inlet opening (4) penetrating web is stored.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the mandrel (6) in the web in the form a snap lock is held.

3. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that the plate-shaped valve closure part with its raised edge (12) on the flat housing wall (13) around the inlet opening (4, 5) seals around.

4. Valve according to claim 1 or 2, characterized in that an annular valve seat bead (34). Is arranged around the inlet opening (4, 5).

5. Valve according to claim 1 or one of the following, characterized in that the plate-shaped Valve closure part has a corrugation around its central part connected to the mandrel (6) (33) or a bellows part (35).