DE1931354B2 - Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte - Google Patents

Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte

Info

Publication number
DE1931354B2
DE1931354B2 DE1931354A DE1931354A DE1931354B2 DE 1931354 B2 DE1931354 B2 DE 1931354B2 DE 1931354 A DE1931354 A DE 1931354A DE 1931354 A DE1931354 A DE 1931354A DE 1931354 B2 DE1931354 B2 DE 1931354B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
valves
gas mixer
mixer according
shut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1931354A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1931354A1 (de
DE1931354C3 (de
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Draegerwerk AG and Co KGaA
Original Assignee
Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Draegerwerk AG and Co KGaA filed Critical Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority to DE1931354A priority Critical patent/DE1931354C3/de
Priority to DK300670AA priority patent/DK129626B/da
Priority to US45372A priority patent/US3669134A/en
Priority to SE7008501A priority patent/SE398600B/xx
Priority to NL7008998.A priority patent/NL165309C/xx
Priority to FR707022711A priority patent/FR2046959B1/fr
Priority to GB30255/70A priority patent/GB1281509A/en
Publication of DE1931354A1 publication Critical patent/DE1931354A1/de
Publication of DE1931354B2 publication Critical patent/DE1931354B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1931354C3 publication Critical patent/DE1931354C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/104Preparation of respiratory gases or vapours specially adapted for anaesthetics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10Mixing gases with gases
    • B01F23/19Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
    • B01F23/191Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means characterised by the construction of the controlling means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/0318Processes
    • Y10T137/0324With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y10T137/0329Mixing of plural fluids of diverse characteristics or conditions
    • Y10T137/0352Controlled by pressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2514Self-proportioning flow systems
    • Y10T137/2521Flow comparison or differential response

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Description

45
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen von zwei Gasen in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis sowie ein Gasmischgerät für Druckgase zur Durchführung dieses Verfahrens, insbesondere für AtmungsgenHe und medizinische Geräte, wobei 5" die Zuführung der zu mischenden Gase über Druckregler, die zur Einstellung des Druckverhältnisses miteinander gekoppelt sind, und über den Drurkreglern nachgeschaltetc Absperrventile erfolgt.
Es ist ein Verfahren zum Mischen von Gasen bekannt, bei dem zwei Druckgase je über ein Drosselventil und einen Strömungsmesser in einer gemeinsamen Abgasleitung entspannt werden, wobei in den Strömungsmessern das Mischungsverhältnis der zu mischenden Gase eingestellt wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Strömungsmesser und die Drosselventile fortlaufend überprüft werden müssen. Weiterhin muß sichergestellt sein, daß in den Strömungsmessern stets ein genau bestimmter Druck eingehalten ist, da sonst die Anzeige der Strömlingsmesser nicht s'.immt. Bei diesem Verfahren muß also ebenfalls das genaue Einhalten eines bestimmten Abgasdruckes sichergestellt sein, Praktisch kann dieses Verfahren nur oberhalb einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit, nämlich im sogenannten überkritischen Bereich, einwandfrei arbeiten. Dies isl nachteilig, da dieser Bereich nicht mit Sicherheit und mit einfachen Mitteln einhaltbar ist.
Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt, bei dem zwei Druckgase auf Atmosphärendruck entspannt und mit Hilfe von Kolbenpumpen mit variablen Hubvolumen angesaugt und in die Abgangsleuung gedrückt werden. Dieses Verfahren ist nachteilig, da es einen großen apparativen Aufwand wie Kolbenpumpen, Antrieb für Kolbenpumpen und Steuerungseinrichtungen erfordert.
Es ist weiterhin eine Anlage zur Regelung eines Gasgemisches aus verschiedenen Gasarten bekannt, bei dem jedes Gas für sich durch einen zweckmäßig zweistufigen Druckminderer auf einen gleichmäßigen Enddruck entspannt wird, wobei dann jedes Gas über je eine einstellbare Dosierungsdüse, die die Anteile der Gase im Gasgemisch regelt, in das Gemischrohr abgeleitet wird. Dabei können die zweckmäßig zweistufigen Druckminde r mit einer HilfsSteuerung versehen sein, die vom gleichmäßigen Enddruck ihren Impuls erhält. Weiterhin kann der Enddruck von beiden Gemischseiten durch einen Ausgleichsregler gleichgehalten werden. Dieser Ausgleichsregler wirkt auf die von den Steuerreglern eingestellten Steuerungsdrücke der Druckminderer ein. Zu diesem Zweck ist jede der Gasleitungen zwischen den zweckmäßig zweistufigen Druckminderern und den an diesen angeschlossenen Dosierungsdüsen mit einer abzweigenden Impulsleitung verbunden, die jeweils zum Steuerregler des betreffenden zweistufigen Druckminderers führt. Des weiteren führt von jeder Impulsleitung eine weitere Zweigleitung zu einer Kammer des Ausgleichsreglers. Dieser besteht aus zwei durch eine Steuermembran getrennten Kammern. Die Steuermembran ihrerseits ist mit zwei nach entgegengesetzten Seiten gerichteten Nadelventilen verbunden. Jedes dieser Nadelventile ist auf der einen Seite mit dem Steuerregler des einen Gases und auf seiner Abgangsseite mit der von dem zweistufigen Druckminderer kommenden Arbeitsleitung des gleichen Gases verbunden. Tritt ein Druckunterschied zwischen ien beiden Kammern des Ausgleichsreglers ein, dann wird das Nadelventil auf der Seite des höheren Druckes geöffnet, während das Nadelventil auf der anderen Seite im Schließsinn bewegt wird. Das hat zur Folge, daß auf der Seite des höheren Gasdruckes der Steuerdruck des zweistufigen Druckminderers abfällt, so daß durch diesen nunmehr eine geringere Gasmenge absüömt, während auf der Seite des höheren Druckes der Steuerdruck vor dem zweistufigen Druckminderer steigt, so daß dieser eine größere Gasmengt abgibt. Auf diese Weise wird ein gleicher Niederdruck auf den Entspannungssciten der beiden Druckminderer erzeugt. Uti dies zu kontrollieren, sind die Verbindungsleitungen zwischen den beiden Druckminderern und den jeweils an sie angeschlossenen Dosicrungsdüsen mit den beiden Schenkeln eines U-förmigen, mit Wasser gefüllten Manometers verbunden. Mit Hilfe dieses Manometers wird die Anlage in bezug auf genau gleiche Druckhöhe auf beiden Seiten der üosicrungsdüsen überwacht. Außerdem is» die bekannte Anlage noch mit einem Siehe 'ungssystem verschen, bei dem in jeder der Verbindungsleitungen zwischen den Druckminderern und den nacheeschal-
teten Dosieriingscliisen jeweils zwei .Sicherheitsabsperrventile eingeschaltet sind. Diese Sicherheitsventile sind membrangesteuert. Die Membranräume jeweils eines dieser Absperrventile sind mil der Hochdruckstufe des einen Druckminderers verbunden, während die Membranräumc jeweils der anderen Sicherheitsventile mit der Hochdruckstufc des anderen Druckminderers verbunden sind. Bei Druckmangel in einer der Leitungen sprechen demzufolge die beiden angeschlossenen Sicherheitsventile, deren jedes an einer der Gasleitungen liegt, an. Bei der bekannten Vorrichtung herrschen vor den DosicrungsdUsen genau gleiche Drücke. DasGasmischungsverriältnis wird durch Verstellen der Dosierungsdüsen eingestellt.
Bei dem bekannten Gerät besteht der Nachteil, daß bei einer Veränderung des Druckes im Gemischrohr sich die Zusammensetzung des Gasgemisches in unkontrollierbarer Weise verändern kann. Dies hat hat seinen Grund einmal darin, daß die Gasdurchflußmenge durch eine Düse nicht proportional abhängig vom Druckverhältnis des Vor- zum Nachdruck ist. Zum anderen ist die Art der Abhängigkeit der Durchflußmenge vom Druckverhältnis zwischen Vor- und Nachdruck außerdem auch noch von der lichten Weite der Drosseldüse abhängig. Os entstehen also zwei nicht ohne weiteres kontrollierbare Abhängigkeiten hinsichtlich der Durchflußmenge bei Veränderung des Vor- zum Nachdruck einer Düse. Demzufolge sind die beschriebenen Vorrichtungen nicht für das genaue Einstellen einer C\tsmischung bei Geräten geeignet, b^i denen im Gas" mischrohr Druckunterschiede auftreten können. Dieser Nachteil ist besonders bei medizinischen Geräten, bei denen es beispielsweise bei der Gaszumischung von Narkotika zu einem Beatmungsgas auf die Einhaltung genauer Mischungskonzentrationen ankommt, von Bedeutung (deutsche Patentschrift 824 265).
Es ist weiterhin ein Gasmischrohr für zwei oder mehrere gasförmige, dampfförmige oder flüssige Mittel bekannt, das mit Hilfe von Membranreglcrn arbeitet. Dabei ist hinter einer von Hand oder durch einen selbsttätigen Regler gesteuerten Drosselstelle im Strömungsweg des einen Mittels eine Abzweigung angeschlossen, die zu dem Membranregler im Strömungsweg des anderen Mittels führt. Dadurch wird eine Änderung der Drosseleinstellung im ersten Strömungsweg auf den Membranregler des anderen Strömungsweges im gleichen Sinn übertragen. Bei dieser bekannten Vorrichtung treten die gleichen, vorher beschriebenen Nachteile auf (ältere deutsche Patentschrift 480 086).
Bei den beiden zuletzt beschriebenen Vorrichtungen erfolgt die Einstellung eines Gasmischungsverhältnisses durch Verstellen der Düsenquerschnitte. Dabei entsteht infolge der dadurch erzielten Änderungen in den Gasdurchflußmengen auch die Möglichkeit einer Druckänderung hinter den Drosseln, die zwar gemessen werden kann, die aber wiederum nicht kontrollierbare Auswirkungen auf die Durchflußmenge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gasmischverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das unter Vermeidung der geschilderten Nachteile mit einfachen Mitteln die Herstellung eines einwandfrei auf ein bestimmtes Verhältnis eingestellten Gasgemisches zweier Druckgase gestattet.
Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannter Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dal: jedes der zu mischenden Druckgase über je einer Druckregler, die miteinander derart verbunden sind S daß die Abgangsdrücke der Druckregler in einen einstellbaren vorbestimmten Verhältnis zueinandei stehen (erster Druckverhältnisreglcr), in je eine Kam mer vorgegebenen oder einstellbaren Inhalts ein strömen, worauf nach Unterbrechen des Gasstromc
ίο die Ciase aus den Kammern über einen zweiter Druckverhältnisreglcr, der auf das gleiche Druckser hältnis wie der erste Druckverhältnisregler cingcstell ist, in die Abgangsleitung abströmen. Mit dem er findungsgemäßen Verfahren wird mit einfachen Mit teln ein Gasgemisch eines gewünschten Konzentra tionsverhältnisses einwandfrei hergestellt, da voi jedem der zu mischenden Gase jeweils eine bestimmte Gasmenge abgemessen wird, worauf nacl dem Abströmen der Gase diese sich genau ent-
ao sprechend dem abgemessenen Mengcnverhältni· mischen.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß Konzenlrationsänderungen bei Änderungen der Gasdurchflußmenge oder Änderungen des Gasdruckes im anu·.:
schlossenen Verbraucher nicht eintreten.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung besteht darir. daß an die Zuführungslcitungen der zu mischende! Ciase "her einen Druckvcrhältnisregler und über \, ein erstes Absperrventil jeweils eine Kammer \o;
gegebenen oder einstellbaren Inhalts angcschlosvi ist und daß diese über je ein zweites Absperrventi und einen weiteren Druckxerhältnisrcgler mit de Gasabgangslcitung verbunden sind. Bei Anwcnduiij der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden du
Kammern während des Füllvorganges entsprechen dem einstellbaren Druckverhältnis des Druckverbot nisrcglcrs mit den späterhin zu mischenden Gav gefüllt. Beim Entleeren d::r Kammern entspann-. sich die Gase über Absperrventile und den Druck verhältnisrcgler in die Abgangslcitung. Das Druck verhältnis beider Druckvcrhäitnisreglcr ist einstell bar. jedoch ist das Druckverhältnis beider Druckvci hältnisreglcr bei einem bestimmten Mischungsverhältnis das gleiche. Die Druckverhältnisreglcr kön nen jeweils vor oder hinter den Absperrventilen ein geschaltet sein.
Die Erfindung weiterbildende Einzelheiten sind ar Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungbcispiels erläutert. Diese Einzclhciter
sind weiterhin Gegenstand der Unteransprüce. Es zeigt
F i g. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines erfin dungsgemäßen Gerätes,
Fig. 2 und 3 unterschiedliche Bauformen, teil weise in halbperspektivischer Darstellung.
Gemäß dem Aufbau des Gerätes nach F i g. 1 wer den periodisch die Kammern 1 und 2 mit vorgegebe nem oder einstellbarem Volumen von den Druck gasen A und B gefüllt und anschließend in den Vor ratsbehälter 3 bzw. in die Abgangsleitung 10 entleert Während des Füllvorganges sind die beiden Absperr ventile 6 und 7 gesperrt und die Absperrventile ^ und 5 geöffnet, so daß die beiden Druckgase A und £ über den Druckverhälnisregler 8 in die Kammern 1 und 2 strömen können. Das Verhältnis der Drücke ir den Kammern 1 und 2 ist abhängig von der Einstel lung des Druckverhältnisreglers £ Nach Schließer der Absperrventile 4 und 5 und Öffnen der Absperr
ventile 6 und 7 beginnt das Entleeren der Kammern über den Druckvcrhältnisreglcr 9, der auf das gleiche Druckverhältnis eingestellt sein muß wie der Druckvcrhältnisreglcr 8, in den Vorratsbehälter 3 bzw. die Abgangslciturg 10. In der Rrgcl wird nur eine Kammer auf den Druck in der Abgasleitung entspannt, während die andere entsprechend dem eingestellten Druckverhältnis einen Restdruck behält.
Ό-:\ der in F i g. 2 dargestellten Bauform führen die beiden Druckgasleitungen 11« und lift, durch die die Gase A und Ii zugeleitet werden, zu dem Druckverhältnisregler 12. Dieser besteht aus zwei Gehäusen 13« und 13 Λ mit jeweils den Einlaßöffnungen 14« und 14/j. die die Ventilsitze für die beweglichen Ventilkörper 15c/ und 15/) bilden. Diese sind mit den Steuermembranen 16« und 16i> verbunden, die die Druckräume 17« und 17 b abschließen.
Von den Druekräumcn 17« und 17/) führen Leitungen 18« und 18/) zu dem Gasverteiler, der die Absperrventile enthält, die hier als ein Umschaltventil 19 ausgebildet sind.
Das Umschaltventil 19 kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein und hat die Aufgabe, die Leitungen 18« und 18/) entweder gleichzeitig mit den Leitungen 20« und 20/). die zu zwei Kammern gleichen oder unterschiedlichen Volumens 21 « und 21/) führen, zu verbinden oder diese Verbindung zu unterbrechen und dann die Leitungen 20« und 20/) mit den Leitungen 22« und 22b zu verbinden, die über einen weiteren Druckverhältnisrcglcr 23 zum Vorratsbehälter 24 führen.
Im Ausführungsbeispiel ist das Umschaltventil 19 als ein Sehiebervcntil ausgebildet, bei dem jeweils zwischen den Einmündungen der Leitungen 18« und 18/) b/w. 22« und 22/) die Einmündungen der Leitungen 20« und 20/) liegen. Das Umschaltventil 19 wird durch die Stcuerstangc 25 gesteuert, auf der die Absperrseheiben 26. 27. 28 und 29 befestigt sind. In der dargestellten Lage sind die Leitungen 18« und 18ft mit den Leitungen 20« und 20b verbunden. Wenn die Steuerstangc 25 in die andere Endlage bewetU wird, sind die Leitungen 20« und 20/) mit den Leitungen 22« und 22b verbunden.
Die beiden Membranen 16« und 16/) des Druckverhältnisreglers 12 sind über eine Wippe 30 miteinander verbunden, di'rcn Lager 31 in Richtung des Doppelpfeils 32 verschiebbar ist. Dadurch läßt sich das Verhältnis der Hebelarme /, und /., verändern und sei das Druckverhältnis in den Druckräumen 17« und 17/) einstellen. Die Membranen 16« und 16/). die von der einen Seite mit dem Gasdruck aus den Druckräumen 17« und 17/) beaufschlagt werden, sind von der anderen Seite mit einem beliebigen, aber konstanten Druck, z. B. Atrnosphärendruck, beaufschlagt. Das Druckverhältnis in den Druckräumen 17σ und 17 ft stellt sich nach folgender Gleichung ein:
Gleichung: 1: /, OA "
Da das Lager 31 über ein Verbindungsstück 33 mit dem Lager 34 verbunden ist. erfolgt in beiden Druckverhältnisreglern 12 und 23 eine gleiche Einstellune des Druckverhältnisses. Die Stellung des Verbindungsstückes 33 wird mit einem Zeiger 35 auf einer Skala 36 angezeigt und läßt die Einstellung des Druckverhältnisses beider Druckverhältniseinsteller 12 und 23 erkennen.
Die Wippe 37 mit dem Lager 34 verbindet die Steuermembranen 38« und 38/), an den die beweglichen Ventilkörper 39« und 39/) befestigt sind. Diese Ventilkörper arbeiten in den Ventilsitzen der Auslaßöffnungen 40« und 4Qb der Gehäuse 41« und 41/). Die Druckräume der Gehäuse 41« und 41b sind mit den Leitungen 22« und 22b, die Auslaßöffnungen 40« und 40/) sind über die Abgasleitungen 42« und 42Λ mit dem Vorratsbehälter 24 verbunden.
ίο Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: In der gezeichneten Stellung des Urnschaltventils 19 strömen die Druckgase A und B über die Leitungen 11« und lib durch die Einlaßöffnungen 14« und 14 b in die Druckräume der Gehäuse 17« und
id 17/). dann weiter über die Leitungen 18« und 18/) durch das Umschaltventil 19 und über die Leitungen 20« und 20/) in die Kammern 21« und 21 ft. Der Enddruck in den Kammern 21« und 21 ft bildet sich nach der Gleichung I. Nach dem Füllen der Kammcrn21« und 21 ft können diese nach Umschalten des Umschaltventils 19 in den Vorratsbehälter 24 entleert werden. Die Entleerung erfolgt über die Leitungen 20« und 20 ft. das Umschaltventil 19, die Leitungen 22« und 22ft, die Druckräume der Gehäuse 41« und 41 ft, die Auslaßöffnungen 40« und 40ft und die Leitungen 42« und 42 ft. Auch während der Entleerung erfüllt der Druckverhältnisregler 23 für die Kammern 21« und 21 ft die Gleichung 1.
Das Umschalten des Umschaltventils 19 kann zeitabhängig erfolgen und beispielsweise in Abhängigkeit vcni einem Zeitgeber gesteuert werden. Das Umschaltventil 19 kann aber auch in Abhängigkeit von dem Druck in den Kammern 21« und 21 ft oder von dem Druck im Vorratsbehälter 24 oder anderen Steuir"iößen gesteuert werden.
Di^ in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach F i e. 2 zunächst dadurch, daß die beiden Druckverhältniseinstcller 12 und 23 sowie das Umschaltventil 19 zu einem Gerät verbunden sind.
Die beiden Druckgaslcitungen 43« und 43 ft. durch die die Gase A und B geführt werden, führen zu den Einlaßöffnungen 44« und 44ft der Gehäuse 45« und 45 ft. die die Ventilsitze für die beiden durch die Fcdem 63« und 63 ft belasteten Ventilkörper 46« und 46ft bilden. Die Auslaßöffnungen 47« und 47ft ir den Membranen 48« und 48 ft. die Ventilsitze der mit den Ventilkörpern 46 α und 46 ft fest verbundenen weiteren Ventilkörper 46 c und 46« sind über die Leitungen 49« und 49 ft mil dem Vorratsbehälter 5(1 verbunden. Die beiden Druckräume 51« und 51/; der Gehäuse 45 α und 45 ft sind über die Leitunger 52 a und 52 ft mit den beiden Kammern von vorgegebenem oder einstellbarem Volumen 53« und 53/ verbunden. Die beiden Doppelmembranen, bestehenc aus jeweils den Membranen 48« und 48ft und der Membranen 54« und 54 ft. verbunden durch die Zwi schenstege 55a und 55 ft, sind über eine Wippe 5( miteinander verbunden. Die Wippe 56 hat einen ii der Pfeilrichtung 57 verstellbaren Lagerpunkt 58, de abhängig von der Kraft auf diesen Lagerpunkt — hervorgerufen von den Differenzdrücken auf dei Doppelmembranen 48«, 54« und 48 ft, 54 b — zwe in Pfeilrichtung 59 fixierte Endlagen einnehmei kann. Bei der Bauform nach F i g. 3 wird dies da durch erreicht, daß der Lagerpunkt 58 sich gegei einen torsionssteifen Hebel 60 abstützt. Dieser Hebe 60 ist mit einer Eisenbrücke 61 verbunden, die voi
409 j 12/3
3915
einem Magneten 62 in die untere Endlage gezogen wird. Die obere Endlage wird hier durch den Anschlag 64 gebildet.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: In der in der F i g. 3 gezeichneten Stellung des Hebels 60 strömen die Druckgase A und B über die Leitungen 43 c und 43 6 durch die Einlaßöffnungen 44a und 44 6 in die Druckräume 51a und 516, dann weiter über die Leitungen 52« und 52 6 in die Kammern 53 a und 536. Während des Füllvorganges stellt sich zu jeder Zeit das Druckverhältnis in den Kammern 53a und 53 b nach der Gleichung 1 ein. Übersteigt die Summe der Kräfte, hervorgerufen durch die Differenzdrücke an den Doppelmembranen 48a, 54« und 486, 546, die Haltekraft des Magneten 62, so wird der Hebel 60 in Richtung des Pfeils 59 in die obere Endlage gedrückt. In dieser Stellung sind die Einlaßöffnungen 44a und 446 durch die mit den Federn 63 a und 63 6 belastenden Ventilkörper 46« und 466 geschlossen. Durch die gleichzeitig geöffneten Auslaßöffnungen 47a und 476 können sich die Druckgase aus den Kammern 53a und 53 6 über die Leitungen 52 a und 526, die Druckräume 51 α und 516, die Auslaßöffnungen 47« und 476 und über die Leitungen 49« und 496 in den Vorratsbehälter 50 entspannen. Auch während der Entleerung ist zu jeder Zeit c'is Druckverhältnis in den Kammern 53a und 53 6 entsprechend der Gleichung 1 erfüllt. Ist die Summe der Kräfte, hervorgerufen durch die Differenzdrücke an den Doppelmembranen 48«, 54« und 486, 546, kleiner als die Haltekraft des Magneten 62, so wird der Hebel 60 in Richtung des Pfeils 59 in die untere Endlage gedruckt, und es beginnt ein neuer
ίο Füllvorgang.
Die Fig.4 zeigt eine vereinfachte Abänderung des Ausführungsbeispiels nach F i κ. 3. In Abänderung zur Fig. 3 sind die Doppelmembranen 48«, 54« und 486, 546 jetzt Einfachmembranen 65« und 656, in denen die Auslaßöffnungen 66a und 666 bei der Entleerung der Kammern 67 a und 676 die Gase aus diesen Kammern in den Raum 68 über die Leitung 69 in den Vorratsbehälter 70 gelangen lassen. Das genaue Druckverhältnis nach Gleichung 1 wird aber
ao nur erfüllt, wenn der Gegendruck auf den Membranen 65« und 65 6 konstant ist. Durch geeignete Dimensionierung des Gerätes ist daher zu sorgen, daß der Gegendruck auf den Membranen 65 a und 65/> beim Füllen und Entleeren praktisch konstant bleibt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (22)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Mischen von zwei Gasen in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis, bei dem die Zuführung der zu mischenden Gase über Druckregler, die zur Einstellung des Druckverhältnisses miteinander gekoppelt sind, und über den Druckreglern nachgeschaltete Absperrventile erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zu mischenden Druckgase (A, B) über je einen Druckregler, die miteinander derart verbunden sind, daß die Abgangsdrücke der Druckregler in einem einstellbaren vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen (erster Druckverhältnisregier 8), in je eine Kammer (I1 2) vorgegebenen oder einstellbaren Inhalts (1, 2) einströmen, worauf nach Unterbrechen des Gasstromes die Gase aus den Kammern (1, 2) über einen zweiten Druckverhältnisregler (9), der auf das gleiche Druckverhältnis wie der erste Druckverhältnis i.:gler (8) eingestellt ist, in die Abgasleitung (10) abströmen.
2. Gasmischgerät für Druckgase zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere für Atmungsgeräte und medizinische Geräte, bei dem die Zuführung der zu mischenden Gase über Druckregler, die zur Einstellung eines Druckverhältnisses miteinander gekoppelt »ind, und über den Druckreglern nachgeschaltete Absperrventile erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an di· Zuführungsleitungen der zu mischenden Gase (A, B) über einen Druckverhältnisregler (8) und über je ei> erstes Absperrventil (4, 5) jeweils eine Kcmmer (1, 2) vorgegebenen ©der einstellbaren Inhalts angeschlossen ist und daß diese über je ein zweites Absperrventil (6, 7) lind einen weiteren Druckverhältnisregler (9) mit der Gasabgangsleitung (10) verbunden sind.
3. Gasmischgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Absperrventile (4, 5) vor oder nach dem Druckverhältnisregler (8) und die zweiten Absperrventile (6, 7) vor oder tiach dem Druckverhältnisregler (9) angeordnet tind.
4. Gasmischgerät nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gasabgangsleitung (10) ein Vorratsbehälter (3) angeordnet ist.
5. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (1, 2) gleiche Volumina haben und daß das eingestellte Druckverhältnis direkt proportional zum Mischungsverhältnis steht.
6. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Zufühtungsleitungen (18 a, 18 b) und die in den Abgangsleitungen (22a, 226) der zu füllenden Kam-Incrn (21«, 21 6) angeordneten Absperrventile Ills ein Umschaltventil (19) ausgebildet sind,
7. Gasmischgtiüt nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Zuführungsleitungen (18a, 18/;) und die in die Abgangsleitungen (22a, 226) der Kammern (21«, 2Ib) eingeschalteten Absperrventile bzw. die zu einem Umschaltventil (19) vereinigten Absperrventile durch ein Zeitglied wechselweise geöffnet bzw. geschlossen oder umgeschaltet werden.
8. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Zuführungsleitungen (18α, 18Ö) und die in die Abgfings-Ieitungen (22a, 22b) der Kammern (21a, 21t) eingeschalteten Absperrventile bzw. die zu einem Umschaltventil (19) vereinigten Absperrventile mit Hilfe eines von dem Druck im Vorratsbehälter (24) oder von dem Druck in den Kammern (21«, 2Ii) oder von anderen Steuergrößen beeinflußten Steuergliedes betätigt werden.
9. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasleitungen (11a, 11 Z), 43 a, 43ö) der zu mischenden Gase (A, B) an je ein membrangesteuertes Ventil (14a, 15 a, 14/), 156, 44a, 44/), 46 a, 46/)) angeschlossen sind, deren Steuermembranen (16 a, 16 b, 48a, 48 b) miteinander über eine Wippe (30, 56) einstellbaren Verhältnisses ihrer Hebelarme (Z,, /.,) verbunden sind.
IO" Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 9, da-
,-111T-M-. irobftMn-TflJ/iVinat rliß Ai a j\\*<?£l\ 1J^ J^j till» '-^CTl
(22«, 22 b) der Kammern (21«, 216) an je ein membrangesteuertes Ventil (39«, 40 a, 39 6, 406, 46 c, 47a, 46d, 476) angeschlossen sind, deren Steuermembranen (38«. 38 6, 48 a, 54 a, 486, 546) miteinander über eine zweite verstellbare Wippe (37, 56) verbunden sind, deren Hebelarme (Z1, /,) auf das gleiche Verhältnis wie dasjenige der ersten Wippe (30) eingestellt sind.
11. Gasmischgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schvvenklager (31, 34) der die Membranen verbindenden Wippen (30, 37) d'iich ein in Richtung dieser Wippen verschiebbar gelagertes Verbindungsstück (33) miteinander verbunden sind, das mit einem Zeiger (35) versehen ist, der auf einer Skala (36) das Mischungsverhältnis anzeigt.
12. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, da^- beim Überschreiten eines vorbestimmten Druckes, gesteuert von der Steuermembran (48a, 54a, 486, 546), die Einlaßventile (44 a, 446, 46 a, 466) schließen und gleichzeitig die Auslaßventile (48 a, 46 c, 486, 46 d) öffnen.
13. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der Ventilsitz (47 a, 476) der Ventile (47 a, 46 c, 476, 46 d) in den Steuermembranen (48 a. 486) angeordnet und der Hub der unter Federdruck (63 a, 636) stehenden Ventilverschlußbauteile (46 a, 466, 46 c, 46 d) begrenzt ist.
14. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der unter Federdruck (63 a, 636) stehende Ventilverschlußbauteil (46 c, 46 if) der Absperrventile (47 a, 46 c, 476, 46 rf) mit dem beweglichen Ventilverschlußbauteil (46a, 466) der membrangesteuerten Ventile (44 a, 46 a, 446, 46 6) verbunden ist.
15. Gasmiscligerät nach Anspruch 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermembranen (65 a, 65 6) auf ihrer der Steuermembran (45 a. 456) abgewendeten Seite unter dem Druck der Abgangsleitung (69) stehen.
16. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermembranen als durch Zwischenstege (55 α, 55 6) verbundene Doppelmembranen (48 a, 54 a, 486, 546)
! 931
ausgebildet sind, denen äußeren Membranen 54«, 54/)) unter AuBenclruck stehen und durch deren Zwischenräume die Abgangsleituneen (49 β, 49 b) führen.
17. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis In1 dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (58) der die Membranen (48 a, 54«, 48 b, 45 b, 65 a, 65 b) verbindenden Wippe (56) senkrecht zur Membranebene derart verschiebbar und unter der Haltekrafi eines Magneten (6?.) und/oder einer Vorrichtung mit einer Sehnappcharakteristik gelagert ist, daß es sich beim Unterschreiten der auf die Membranen (48 a, 48 b, 54 a, 54 ft, 65«, 65 ft) einwirkenden Druckkräfte unter ein einstellbares Maß in der einen und beim Überschreiten der auf die Membranen einwirkenden Druckkräfte über das genannte Maß in der anderen Endlage befindet.
18. Gasmischgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (58) der Wippe (56) einmal unter der Wirkung einer magnetischen Kraft (62) und zum andern unter der Wirkung einer entgegengesetzt wirkenden Kraft wie Federkraft, Schwenkkraft stoht.
19. Gasmischgerät nach Anspiuch 17 und IS, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (58) verstellbar an der Stirnkante eines als torsionssteife Fläche (60) ausgebildeten Hebels angeordnet ist; auf den die Verstellkräfte einwirken.
20. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das eine bzw. beide Volumen der zu füllenden Kammern ve-stellbar sind.
21. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern aus einem Zylinder mit einem gemeinsamen verstellbaren Trennkolben gebildet sind.
22. Gasmischgerät nach Anspruch 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben rWt einer seine Stellung anr igenden Vorrichtung versehen ist.
DE1931354A 1969-06-20 1969-06-20 Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte Expired DE1931354C3 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1931354A DE1931354C3 (de) 1969-06-20 1969-06-20 Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte
DK300670AA DK129626B (da) 1969-06-20 1970-06-10 Fremgangsmåde og apparat til blanding af trykgasser, især til åndedrætsapparater.
US45372A US3669134A (en) 1969-06-20 1970-06-11 Method for mixing pressure gases particularly for respirators and medical devices
SE7008501A SE398600B (sv) 1969-06-20 1970-06-18 Sett att blanda tva gaser i ett bestemt blandningsforhallande samt for dtta avsedd apparat
NL7008998.A NL165309C (nl) 1969-06-20 1970-06-19 Inrichting voor het mengen van twee gassen in een bepaalde mengverhouding.
FR707022711A FR2046959B1 (de) 1969-06-20 1970-06-19
GB30255/70A GB1281509A (en) 1969-06-20 1970-06-22 A method of, and an apparatus for, producing a gas mixture, particularly for respiratory and medicinal apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1931354A DE1931354C3 (de) 1969-06-20 1969-06-20 Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1931354A1 DE1931354A1 (de) 1970-12-23
DE1931354B2 true DE1931354B2 (de) 1974-03-21
DE1931354C3 DE1931354C3 (de) 1974-10-24

Family

ID=5737543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1931354A Expired DE1931354C3 (de) 1969-06-20 1969-06-20 Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3669134A (de)
DE (1) DE1931354C3 (de)
DK (1) DK129626B (de)
FR (1) FR2046959B1 (de)
GB (1) GB1281509A (de)
NL (1) NL165309C (de)
SE (1) SE398600B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3310858A1 (de) * 1983-03-25 1984-09-27 Drägerwerk AG, 2400 Lübeck Gasdosiervorrichtung fuer anaesthesiegeraete

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3727627A (en) * 1970-07-15 1973-04-17 H Pohndorf Apparatus for mixing gases
SE344721B (de) * 1970-10-15 1972-05-02 Aga Ab
US4072148A (en) * 1977-01-03 1978-02-07 Bourns, Inc. Multistage mixing valve for a medical respirator
US4215409A (en) * 1978-03-13 1980-07-29 Mckesson Company Flow control system for anesthesia apparatus
US4328823A (en) * 1980-05-14 1982-05-11 N.A.D. Inc. Oxygen flow ratio controller for anesthesia apparatus
DE3040154A1 (de) * 1980-10-24 1982-06-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Gaszufuhreinrichtung
FR2561927B2 (fr) * 1983-06-23 1987-01-30 Atlantique Ing Tech Melangeur de gaz pour appareil d'anesthesie et de reanimation
FR2548908B1 (fr) * 1983-06-23 1985-12-27 Atlantique Ing Tech Melangeur de gaz pour appareil d'anesthesie et de reanimation
DE3810745A1 (de) * 1988-03-30 1989-10-12 Draegerwerk Ag Gasverhaeltnisregelvorrichtung fuer narkosegeraete
DE3818280A1 (de) * 1988-05-30 1989-12-07 Draegerwerk Ag Vorrichtung zur anreicherung von atemgas mit sauerstoff
US5299568A (en) * 1989-06-22 1994-04-05 Puritan-Bennett Corporation Method for controlling mixing and delivery of respiratory gas
SE9100016D0 (sv) * 1991-01-03 1991-01-03 Olof Werner Foerfarande och anordning att reglera inandad koncentration av gas i en anestesikrets
GB2254569B (en) * 1991-04-10 1995-05-17 Triton Plc Fluid mixing systems
SE502724C2 (sv) * 1994-10-13 1995-12-18 Loflo Ab Aggregat för tillförsel av en gasblandning i noggrannt reglerade proportioner till andningsvägarna hos patienter
US5544674A (en) * 1995-07-14 1996-08-13 Infrasonics, Inc. Gas mixing apparatus for respirator
SE9602415D0 (sv) * 1996-06-19 1996-06-19 Siemens Elema Ab Apparatus for supplying air and at least one additional gas to a living being
US5992478A (en) * 1996-07-08 1999-11-30 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for filling containers with gas mixtures
DE102012010519C5 (de) 2012-05-25 2016-10-20 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Verfahren zur Steuerung einer Druckluftbremseinrichtung eines Schienenfahrzeugs im Falle einer Zwangs-, Schnell- oder Notbremsung
PT3442860T (pt) * 2016-04-13 2022-05-18 Cobham Mission Systems Davenport Lss Inc Regulador de proporção de aparelho respiratório subaquático de circuito semifechado

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2527136A (en) * 1946-08-16 1950-10-24 Western Electric Co Fluid mixing apparatus
US2788953A (en) * 1954-02-11 1957-04-16 Cayton Inc Automatic proportional metering, mixing, and dispensing system
US3068864A (en) * 1955-01-29 1962-12-18 Drager Otto H Diving apparatus
US3032053A (en) * 1961-04-10 1962-05-01 Union Carbide Canada Ltd Gas proportioner
US3298383A (en) * 1964-03-23 1967-01-17 Phillips Petroleum Co Fluid blending system
US3524444A (en) * 1966-03-11 1970-08-18 Air Reduction Underwater gas supply system and method of operation
US3515155A (en) * 1967-02-24 1970-06-02 Air Reduction Gas mixture proportioner
US3530873A (en) * 1969-03-26 1970-09-29 Leon J Arp Fluid delivery device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3310858A1 (de) * 1983-03-25 1984-09-27 Drägerwerk AG, 2400 Lübeck Gasdosiervorrichtung fuer anaesthesiegeraete

Also Published As

Publication number Publication date
DK129626B (da) 1974-11-04
DK129626C (de) 1975-04-07
SE398600B (sv) 1978-01-09
NL165309B (nl) 1980-10-15
FR2046959B1 (de) 1973-01-12
FR2046959A1 (de) 1971-03-12
NL165309C (nl) 1981-03-16
DE1931354A1 (de) 1970-12-23
DE1931354C3 (de) 1974-10-24
NL7008998A (de) 1970-12-22
US3669134A (en) 1972-06-13
GB1281509A (en) 1972-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1931354B2 (de) Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte
DE2553165C3 (de) Gasmischvorrichtung für die Atemschutz-, Tauch-, Medizin- und Labortechnik k
DE2427230C3 (de) System zum Mischen von Gasen
DE2225683A1 (de) Narkotisiervorrichtung mit kontinuierlicher stroemung
DE2455751B2 (de) Verfahren zum Mischen von Druckgasen und ein Gasmischgerät dazu
DE1506320A1 (de) Unterwasser-Gaszufuehrungsanlage
DE8317751U1 (de) Mischgeraet mit durchflussmesser fuer die zufuehrung eines gemisches von zwei gasen, dessen verhaeltnis nicht unter einem bestimmten wert liegen darf
DE2250174A1 (de) Gasmischgeraet fuer druckgase, insbesondere fuer atmungs- und medizinische geraete
DE2715003C3 (de) Druckbegrenzungsventil zur Verwendung in Beatmungsgeräten
DE1491856B1 (de) Behandlungseinrichtung zur Anwendung in der Hochdruck-Sauerstofftherapie
DE1933266B2 (de) Verfahren zum Mischen von Druck gasen insbesondere für Atmungs und medizinische Gerate
DE2706857A1 (de) Gasmischeinrichtung, insbesondere fuer analgesiegeraete
DE1932141C3 (de) Verfahren zum Mischen von Druckgasen, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte
DE2101719B2 (de) Beatmungsgeraet
DE1253587B (de) Atemschutzgeraet mit Druckgasvorrat
DE410312C (de) Vorrichtung zum gleichzeitigen Einatmen von zwei verschiedenen Gasen
DE943976C (de) Messdruckwandler fuer Durchflussmessung
DE721689C (de) Analgesiegeraet
DE1941669A1 (de) Vorrichtung zum Mischen von Gasen
DE3602724C2 (de)
DE1757801C3 (de) Gerät zum selbsttätigen kontinuierlichen Mischen zweier Druckgase im vorbestimmten Mischungsverhältnis
DE537969C (de) Vorrichtung zum gleichzeitigen OEffnen einer Mehrzahl von Ventilen
DE937870C (de) Vorrichtung zum Fuellen von Flaschen mit einem Mehrraumflaschenfueller
DE556350C (de) Direkt wirkender Druckregler
DE3342888A1 (de) Gasmischer mit automatischem differenzdruckausgleich

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee