DE1952986A1 - Bi-stable pneumatic cell with five paths, especially for use in ventilation devices - Google Patents

Bi-stable pneumatic cell with five paths, especially for use in ventilation devices

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Description

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Dr.Ing. ERNST MAIERDr.Ing. ERNST MAIER

PATE NTANWAI.T
MÜNCHEN 22
PATE NTANWAI.T
MUNICH 22

WIDK NMAVERBTR. S £{θο11)222ίϊ3Ο,2ϋΛ19ϋWIDK NMAVERBTR. S £ {θο11) 222ίϊ3Ο, 2ϋΛ19ϋ

A 41069 21. Oktober I969A 41069 October 21, 1969

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Herr ROBERT METIVIER, 49 rue du Docteur Blanche, PARIS. FrankreichMr ROBERT METIVIER, 49 rue du Docteur Blanche, PARIS . France

Bistabile pneumatische Zelle mit fünf 'Wegen insbesondere zur Verwendung in BeatmungsgerätenBi-stable pneumatic cell with five 'ways, especially for use in ventilators

Die Erfindung betrifft eine pneumatische bistabile Zelle mit fünf wegen, die insbesondere für die Herstellung eines pneumatischen Doppeloszillators verwendet wird. Es sind bereits verschiedene bistabile pneumatische Vorrichtungen bekannt, die als Grundelement für einen pneumatischen Oszillator verwendet werden können. Zu den bekannten Vorrichtungen zählen die klascischen pneumatischen Verteiler mit fünf V.egen oder auch die bistabilen Durchlässe mit Wandungs- oder Coanda- Effekt.The invention relates to a pneumatic bistable cell with five ways, which is used in particular for the production of a pneumatic double oscillator. There are already Various bistable pneumatic devices are known which are used as the basic element for a pneumatic oscillator can be. The known devices include the classic ones pneumatic distributor with five V.egen or the bistable outlets with wall or Coanda effect.

klassische Verteiler mit fünf Wegen, der druckgesteuert 1st, hat den Nachteil, daß er bei seiner Verwendung zumclassic distributor with five ways, which is pressure-controlled, has the disadvantage that when it is used for

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Krttttpmkasie Sdirambera 51 588 Bankhaus Merd;, Find & Co., München, Nr.25464 I Bankhaui H. Aufhauser, Mönchen, Nr.261 300 Poilithedti München 153861Krttttpmkasie Sdirambera 51 588 Bankhaus Merd ;, Find & Co., Munich, No. 25464 I Bankhaui H. Aufhauser, Mönchen, No. 261 300 Poilithedti Munich 153861 Telearammadretiei PatentieniorTelearammadretiei Patentienior

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Aufbau eines pneumatischen Oszillators eine nicht vernachlässigbare Umschaltzeit hat, wenn der Steuerdruck progressiv zunimmt. Um einen praktisch augenblicklichen Umschlag zu erhalten, ist es nötig, zwischen die Zeitsteueranordnung des Oszillators und die Steuerung des Verteilers ein Polgeventil zu schallten, das den progeressiven Steuerdruck in einen plötzlichen Druckimpuls umwandelt.Structure of a pneumatic oscillator is not a negligible one Has switching time when the control pressure increases progressively. To get a virtually instant envelope is it is necessary to sound a pole valve between the timing arrangement of the oscillator and the control of the distributor, the converts the progressive control pressure into a sudden pressure pulse.

Zum anderen hat der bistabile Durchlaß mit V/andungseffekt einen dauernden Bedarf und erheblichen Verbrauch an vollständig reinem und trockenem Gas und benötigt einen Ausgangsverstärker.On the other hand, the bistable passage has a changing effect a constant demand and substantial consumption of completely pure and dry gas and requires an output amplifier.

Mit der Erfindung sollen diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen ausgeschaltet werden,und es soll eine besondersThe invention is intended to eliminate these disadvantages of the known devices, and one in particular is intended

ψ einfache Vorrichtung geschaffen werden. ψ simple device can be created.

Zu dem Zweck wird die bistabile pneumatische Zelle mit ■ fünf Wegen, die einen Corpus aufweist, in dem sich eine Eingangsöffnung befindet, weilche mit einer Druckgasquelle in Verbindung steht, sowie eine erste und zweite Auslaßöffnung und eine erste und zweite Ausblasöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Eintrittsöffnung eine zentrale EinspeisekammerThe bistable pneumatic cell is used for this purpose ■ five paths that have a corpus in which there is an entrance opening is becauseche with a pressurized gas source in connection stands, as well as a first and second outlet opening and a first and second exhaust opening, characterized in that, that with the inlet opening a central feed chamber

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in Verbindung steht, in der sich ein frei beweglicher Kolbenschieber befindet, daß erste und zweite Ausiaßkammern in einer Zwischenstellung vorhanden sind, die mit der zentralen Einspei- ' sungskammer über erste und zweite Verbindungsöffnungen verbunden sind und außerdem mit den ersten und zweiten Auslaßöffnungen und den ersten und zweiten Ausblasöffnungen verbunden sind, daß erste und zweite Klapperiventile frei beweglich in der ersten und zweiten Auslaßkammer zum Verschließen der ersten und zweiten Ausblasöffnung enthalten sind, ein erster und zweiter Stößel derart außerhalb der ersten und zweiten Auslaßkammer in solcher Lage zur ersten und zweiten Ausblasöffnung angebracht sind, daß .3ie durch die Ausblasöffnungen hindurch im Inneren der Auslaßkammern die Klappenventile von den Ausblasöffnungen abzuheben vermögen, und daß eine erste und zweite Betätigungsvorrichtung für die Stößel vorgesehen sind, um das öffnen der Klappenventile zu bewirken.is in connection, in which there is a freely movable piston valve located that first and second outlet chambers in one There are intermediate positions, which are connected to the central feed-in ' solution chamber are connected via first and second connection openings and also with the first and second outlet openings and the first and second exhaust ports are connected so that first and second flapper valves are freely movable in the first and second discharge chambers for closing the first and second discharge openings are included, a first and a second The plunger is so mounted outside the first and second outlet chambers in such a position relative to the first and second blow-out openings are that .3ie through the exhaust openings in the Inside the outlet chambers, the flap valves from the exhaust openings able to lift off, and that a first and second actuating device for the plunger are provided to the to cause the flap valves to open.

Die ^etätigungsvorrichtungen für die Stößel können mechanischer, pneumatischer, hydraulischer, elektrischer oder ähnlicher Art sein. Vorzugsweise weist eine solche Betätigungsvorrichtung für die Stößel eine Membran auf, mit der der StößelThe actuators for the tappets can be mechanical, be pneumatic, hydraulic, electrical or similar. Such an actuating device preferably has for the tappet on a membrane with which the tappet

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verbunden ist, welche eine Steuerkammer abschließt, in die ein Steuerdruck einleitbar ist, um die Membran und den Stößel in Richtung auf das Klappenventil zu verschieben.is connected, which closes a control chamber into which a control pressure can be introduced to the membrane and the plunger in Towards the flap valve.

Bei Verwendung einer pneumatischen Steuerung der bistabilen Zelle gemäß der Erfindung kann diese mit einem ganz langsam ansteigenden Druck arbeiten und dennoch ein praktisch augenblickliches Umschalten der Zelle bewirken. Bei pneumatischer Steuerung bietet die bistabile Zelle noch den Vorteil gegenüber den bistabilen Durchgangsv/egen mit Wandungseffekt, daß komprimiertes Gas nur während des Umsehaltvorgangs verbraucht 'wird.When using a pneumatic control of the bistable cell according to the invention this can with a whole work slowly increasing pressure and still cause a practically instantaneous switching of the cell. With pneumatic Control, the bistable cell still offers the advantage over the bistable passage paths with wall effect, that compressed gas is only consumed during the switching process 'will.

Die bistabile pneumatische Zelle nach der Erfindung eignet sich besonders zum 73au eines pneumatischen Doppeloszillators< Ee genügt dazu, eine pneumatische Zeitsteuereinrichtung zwischen jede Ausgangsöffnung und jede pneumatische oteuerkammer einzufügen. The bistable pneumatic cell according to the invention is particularly suitable for a pneumatic double oscillator Ee is sufficient to have a pneumatic timing device between to insert every exit port and every pneumatic fire chamber.

Nachfolgend wird anhand eines die Erfindung nicht einschränkenden AusführungEbeiopielfj das in der Zeichnung dargestellt ist, eine bistabile pneumatische Zelle mit fünf WegenThe following is a non-limiting embodiment of the invention shown in the drawing is, a bistable pneumatic cell with five ways

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gemäß der Erfindung beschrieben, die als Doppeloszillator geschaltet ist, wobei die Zeichnung einen Längsschnitt durch die Zelle darstellt.described according to the invention, which switched as a double oscillator is, the drawing represents a longitudinal section through the cell.

Die bistabile pneumatische Zelle besteht aus einem Corpus 1, der vorzugsweise aus einem Plastikwerkstoff hergestellt ist und aus einer Vielzahl von Einzelteilen besteht, die untereinander zusammengefügt sind, wenngleich in der Zeichnung der Corpus aus Gründen der Einfachheit in der Darstellung als zusammenhängender Block wiedergegeben ist.The bistable pneumatic cell consists of a body 1, which is preferably made of a plastic material and consists of a multitude of individual parts which are joined together, albeit in the drawing the corpus is shown as a contiguous block for the sake of simplicity.

Im Inneren des Corpus 1, der eine im wesentlichen'zylindri sche Gestalt hat mit einer Längssymmetrieachse x-x1 und einer <iuersymmetrieebene y-y1, befinden sich mehrere Kammern und zwar eine Eintritts- oder mittlere Zuführkammer 2, zwei zwischenliegende Austrittskammern 3 und 4, symmetrisch zur Symmetrieebene y-yf, und zwei ebenfalls symmetrisch zur Symmetrieebene y-y1 liegende äußere Ausströmkammern 5 und 6.Inside the body 1, which has a substantially cylindrical shape with a longitudinal axis of symmetry xx 1 and a plane of symmetry yy 1 , there are several chambers, namely an inlet or middle feed chamber 2, two intermediate outlet chambers 3 and 4, symmetrical to the Symmetry plane yy f , and two outer outflow chambers 5 and 6, which are also symmetrical to the symmetry plane yy 1.

Die mittlere Kammer 2 ist an ihren beiden äußeren Enden über eine Leitung oder einen Eintrittskanal 7 angeschlossen, der die Kammer außerdem mit einer äußeren Leitung 8 verbindet,The middle chamber 2 is connected at its two outer ends via a line or an inlet channel 7, which also connects the chamber to an external conduit 8,

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welcher eine Verbindung zu einer Druckluftquelle herstellt. Im Inneren der Mittelkammer 2 befindet sich ein Schieber 9, der durch einen sehr leicht beweglichen freien Kolben gebildet wird. Der Schieber weist einen zylindrischen Kolbenmantel 9a und eine mittlere Querplatte 9b auf und teilt so die Eintrittskammer 2 in zwei TeJLe 2a und 2b auf. Der Schieber 9 stellt für die Verbindung sÖffnungen 10 und 11, die auf der Achse x-x1 liegen und die Mittelkammer mit den beiden mittleren Ausgangskammern 5 und 4 verbinden, ein Klappenventil dar. In den Kammern 5 und 4 sind weitere Klappenventile 12 und 13 von schlüsseiförmiger Gestalt , leicht verschieblich eingesetzt. Diese Klappenventile haben die Aufgabe, die Ausströmöffnungen 14 und 15, die die Verbindung zwischen der Ausgangskammer 3 und der Ausströmkammer 5 einerseits und der Ausgangskammer 4 und der Ausströmkammer 6 andererseits ) herstellen, zu verschließen.which connects to a compressed air source. In the interior of the central chamber 2 there is a slide 9 which is formed by a very easily movable free piston. The slide has a cylindrical piston skirt 9a and a central transverse plate 9b and thus divides the inlet chamber 2 into two parts 2a and 2b. The slide 9 represents a flap valve for the connection sopenings 10 and 11, which lie on the axis xx 1 and connect the middle chamber with the two middle output chambers 5 and 4. In the chambers 5 and 4, further flap valves 12 and 13 are key-shaped Shape, inserted easily movable. These flap valves have the task of closing the outflow openings 14 and 15, which establish the connection between the outlet chamber 3 and the outflow chamber 5 on the one hand and the outlet chamber 4 and the outflow chamber 6 on the other.

AusgangsÖffnungen 16 und 17, die den Corpus 1 durchziehen,Exit openings 16 and 17, which run through the Corpus 1,

bilden eine Verbindung zwischen den Kammern ") und 4 und Ausgangsleitungen 18 und 19. form a connection between chambers ″) and 4 and output lines 18 and 19.

Die Ausströmkammern 5 und 6 sind mit der freien Luft über Öffnungen 21 und 22 in Verbindung. In den Kammern 5 und 6 befindenThe outflow chambers 5 and 6 are with the open air over Openings 21 and 22 in connection. Located in chambers 5 and 6

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oriqiNAl oriqi NAl

sich außerdem Kolbenstößel 2J und 2k, die durch zwei schlappe Membranen 25 und 26 gesteuert werden. Die schlappen Membranen schließen im Corpus die beiden AusstrÖnikammern 5 und 6 gegen Steuerkammern 27 und 28 ab, in welche über Steueröffnungen 29 und j5l e^n üteuerdruckmedium eingeführt werden kann.there are also piston tappets 2J and 2k, which are controlled by two slack diaphragms 25 and 26. In the corpus, the slack membranes close off the two discharge chambers 5 and 6 from control chambers 27 and 28, into which control orifices 29 and j5l e ^ n control pressure medium can be introduced.

Die Funktionsweise der pneumatischen bistabilen Zelle wird nun unabhängig von ihrer Anwendung in einem pneumatischen Doppeloszillator beschrieben. Wird die Speiseleitung 8 mit einer Druckluftquelle in Verbindung gebracht, so wird der Kolbenschieber 9, der sehr leicht ist und praktisch nie eine Gleichgewiohtslage in der Mitte der Kammer 2 einnimmt, unter dem Einfluß der Druckluft gegen die eine oder andere Verbindungsöffnung 10 oder 11 gedrückt. Es soll als Beispiel einmal angenommen werden, daß bei Zufuhr der Druckluft zur Kammer 2 der Kolbenschieber 9 gerade an der öffnung 11 anliegt. Die beiden Abschnitte 2a und 2b der Mittelkammer 2 werden gleichermaßen dem Druck der zugeführten Luft ausgesetzt, doch kann die Luft, die sich in der Kammer 2a befindet, auf die gesamte Fläche der Kolbentrennwaiid ob des Kolbenschiebers 9 einwirken, während der Druck in derThe mode of operation of the pneumatic bistable cell will now be described independently of its application in a pneumatic double oscillator. If the feed line 8 is connected to a compressed air source, the piston valve 9, which is very light and practically never occupies an equilibrium position in the middle of the chamber 2, is pressed against one or the other connection opening 10 or 11 under the influence of the compressed air. As an example, let us assume that when the compressed air is supplied to the chamber 2, the piston valve 9 is just in contact with the opening 11. The two sections 2a and 2b of the central chamber 2 are equally exposed to the pressure of the air supplied, but the air that is located in the chamber 2a can act on the entire surface of the piston separating walls whether the piston valve 9, while the pressure in the

I Kammer 2b nur auf die äußere Ringzone der Kolbentrennwand ein- ! I chamber 2b only on the outer ring zone of the piston partition !

wirken kann, so daß es verständlich ist, daß das Klappenventil 9 'can act so that it is understandable that the flap valve 9 '

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weiterhin gegen die Öffnung 11 gedrückt wird und zwar mit dem sich so ergebenden Differenzdruck. Da nun der Kolbenschieber 9 die Öffnung 10 nicht verschließt, erhalt auch die Kammer 5 den-' selben Druck, wodurch das Klappenventil 12 auf seinen Sitz ge- ψ drückt wird und die Ausblasöffnung 14 verscHießt, während Druckluft aus der Austrittsöffnung 16 in die Ausgangsleitung 18 ge- . langt. Da das Klappenventil 1J nicht auf seinen Sitz gedrückt wird, herrscht in der Kammer 4 und damit auch in der Ausgangsleitung At mo sphärendruck.is still pressed against the opening 11 with the resulting differential pressure. Now, since the spool 9, the opening 10 does not close, the chamber 5 obtained nevertheless' the same pressure, whereby the flap valve 12 overall to its seat ψ is suppressed, and the blow-out opening 14 verschießt, while compressed air from the outlet opening 16 in the output line 18 ge. is enough. Since the flap valve 1J is not pressed onto its seat, there is atmospheric pressure in the chamber 4 and thus also in the outlet line.

In der ersten stabilen Stellung der bistabilen pneumatischen Zelle gemäß der Erfindung herrscht also in der Ausgangsleitung 18 der Druck der zugeführten Luft, während in der Leitung I9 Atmosphärendruck herrscht«In the first stable position of the bistable pneumatic Cell according to the invention thus prevails in the outlet line 18, the pressure of the supplied air, while in the line I9 Atmospheric pressure prevails "

Wird nun in die Kammer 27 ein Steuerüberdruck eingeleitet,. was über die öffnung 29 erfolgt, so erhält die Membran 25 auf ihrer' linken Seite diesen Steuerüberdruck, während auf der rechten Seite Atmosphärendruck vorhanden ist, wodurch die Membran verf orjnt wird und sich nach rechts durchbiegt und damit auch den Stößel 23 verschiebt. Dieser nun durchsetzt die Öffnung 14 und ι hebt das Klappenventil 12 von seinem Sitz ab. Die Kammern 3 unä 2aIf a control overpressure is now introduced into the chamber 27. which is done via the opening 29, the diaphragm receives 25 on its' left side of this control pressure, while atmospheric pressure is present on the right side, is orjnt feature whereby the membrane and flexes to the right and thus also moves the plunger 23rd This now passes through the opening 14 and lifts the flap valve 12 from its seat. The chambers 3 and 2a

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werden damit augenblicklich mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht und entleeren sich im selben Maße wie der Druck abnimmt. Im Gegensatz dazu kann sich die Kammer 2b nur über den Ringspalt zwischen dem Kolbenmantel 9a- des Kolbenschiebers 9 und der Kammerinnenwand entleeren, was sehr langsam vor sich geht, so daß der Druck in dieser Kammer stets größer ist als der Druck in der Teilkammer 2a. Unter dem Einfluß des sich daraus ergebenden Druckunterschiedes wird der Kolbenschieber 9 nach links verschoben und legt sich gegen die Öffnung 10, die er damit verschließt. In diesem Augenblick ist die Verbindung zwischen der Druckluftquelle und der Kammer 3 unterbrochen, und der Druck in dieser Kammer J5 und der angeschlossenen Leitung 18 sinkt ab und verbleibt auf dem Wert des Atmosphärendrucks.are instantly connected to the atmosphere and deflate as the pressure decreases. In contrast to this, the chamber 2b can only move through the annular gap between the piston skirt 9a of the piston slide 9 and empty the inner wall of the chamber, which happens very slowly, so that the pressure in this chamber is always greater than the pressure in the sub-chamber 2a. Under the influence of the resulting Pressure difference, the piston valve 9 is moved to the left and lays against the opening 10, which he closes with it. At this moment the connection between the Compressed air source and the chamber 3 interrupted, and the pressure in this chamber J5 and the connected line 18 drops and remains at the value of atmospheric pressure.

Zugleich erhält die Ausgangskammer 4 Verbindung mit der · Eintrittskammer 2 und füllt sich mit der Druckluft. Der auf das ' Klappenventil 1J wirkende Druck schiebt dieses nach rechts gegen seinen Üitz, wodurch die Öffnung 15 verschlossen wird. Die Druckluft fließt nun durch den Kanal 17 in die Ausgangsleitung 19. Die pneumatische bistabile Zelle hat damit ihre zweite stabile stellung eingenommen, in der die Ausgangsleitung I9 unter Druck steht, während in der anderen Ausgangsleitung 18 Atmosphärendruck herrscht»At the same time, the outlet chamber 4 is connected to the Entry chamber 2 and fills with the compressed air. The pressure acting on the flap valve 1J pushes it to the right against it its Üitz, whereby the opening 15 is closed. the Compressed air now flows through the channel 17 into the output line 19. The pneumatic bistable cell thus has its second stable position assumed in which the output line I9 is under pressure, while atmospheric pressure prevails in the other outlet line 18 »

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- ίο -- ίο -

Wird nun wieder ein Steuerdruck der Kammer 28 zugeführt, was über die öffnung 3I erfolgt, so läuft der soeben beschriebeneH Vorgang in umgekehrter Richtung abermals ab. Die Membran 26 verschiebt den Stößel 24 nach links, welcher seinerseits das Klappenventil I5 von seinem Sitz abhebt. Die Kammer 4 kommt dann mit dem Atmosphärendruck über die öffnung 15 In Verbindung, und die sich darauf einstellende Druckdifferenz in den Kammern 2a und 2b sorgt dafür, daß der Kolbenschieber 9 sich wieder gegen die öffnung 11 legt, womit die pneumatische Zelle dann wieder die erste stabile Stelling einnimmt.If a control pressure is now fed to the chamber 28 again, which takes place via the opening 3I, the H just described runs Process in the opposite direction again. The membrane 26 moves the plunger 24 to the left, which in turn the flap valve I5 lifts off its seat. The chamber 4 then comes into contact with the atmospheric pressure via the opening 15, and the resulting pressure difference in the chambers 2a and 2b ensures that the piston valve 9 is again against the opening 11, with which the pneumatic cell then takes up the first stable position again.

Bei den verschiedenen'möglichen Anwendungsformen kann die Steuerung der Stößel 25 und 24 auch in anderer Weise vorgenommen werden, z.B. mechanisch, hydraulisch oder auch elektrisch. With the various' possible forms of application the control of the tappets 25 and 24 can also be carried out in other ways, e.g. mechanically, hydraulically or even electrically.

Es soll jetzt beschrieben werden, wie mit Hilfe der erfindungsgemäßen bistabilen pneumatischen Zelle ein Doppeloszillator verwirklicht werden kann. Zu dem Zweck wird die Aus-It will now be described how a double oscillator is created with the aid of the bistable pneumatic cell according to the invention can be realized. For this purpose, the training

gangsleitung 18 mit der öffnung 29 der Steuerkammer 27 "über eine Taktgeberanordnung verbunden, die eine regelbare Drosselstelle 52, ein Rückschlagventil 55 und einen Speicher 34 enthält, passage line 18 with the opening 29 of the control chamber 27 ″ over a clock generator arrangement is connected, which contains a controllable throttle point 52, a check valve 55 and a memory 34,

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yrobei die regelbare Drossel stelle 52 und das Rückschlagventil parallel zueinander in die Leitung 18 eingefügt sind und der Speicher Jk mit der Öffnung 29 über eine Leitung 55 verbunden ist. Desgleichen ist die andere Ausgangsleitung 19 mit der Eintrittsöffnung 51 der Steuerkammer 28 über eine zweite Zeitsteuerungsanordnung verbunden, die eine regelbare Drosselsteile 57* ein Rückschlagventil 58 und einen Speicher 59 enthält, wobei auch hier die regelbare Drosselstelle 57 und die Rückschlagklapp· >8 parallel zueinander in der Leitung I9 liegen und über den Speicher 59 und eine Leitung ^1 mit der Öffnung J1 verbunden sind.yrobei the adjustable throttle body 52 and the check valve are inserted parallel to one another in the line 18 and the memory Jk is connected to the opening 29 via a line 55. Likewise, the other output line 19 is connected to the inlet opening 51 of the control chamber 28 via a second timing arrangement, which contains a controllable throttle part 57 *, a check valve 58 and a memory 59, with the controllable throttle point 57 and the non-return valve 8 parallel to each other in this case too the line I9 and are connected to the opening J1 via the memory 59 and a line ^ 1.

Die Wirkungsweise des soeben beschriebenen Doppeloszillators i ist nun folgende: 'The mode of operation of the double oscillator i just described is now as follows: '

Wird die Speiseleitung 8 mit einer Druckluftquelle verbunden, so wird eine der Ausgangsleitungen der bistabilen pneumatischen Zelle, z.B. die Leitung 18, unter Druck gesetzt, wie dies bereits an früherer Stelle beschrieben wurde. Die Druckluft, die in der Ausgangsleitung 18 herrscht, wird über die Zeitsteueran-If the feed line 8 is connected to a compressed air source, thus one of the output lines of the bistable pneumatic cell, e.g. line 18, is pressurized as it was before described earlier. The compressed air that prevails in the output line 18 is via the time control

Ordnung 52, 53· 5^ in einen verzögerten Steuerdruck umgewandelt t S der auf die Steuerkammer 27 Über die Leitung JS Übertragen wird. Dieser Druck wirkt auf die linksseitige Fläche tier Membran 25Order 52, 53 · 5 ^ converted into a delayed control pressure t S which is transmitted to the control chamber 27 via the line JS. This pressure acts on the left-hand surface of the membrane 25

- 12 -- 12 -

009819/ U 12 βΑ0 009819 / U 12 βΑ0

und ruft ein praktisch augenblickliches Umschlagen der pneumatischen bistabilen Zelle hervor. Von diesem Augenblick an erhält die andere Ausgangsleitung I9 den Überdruck, wogegen die Ausgangsleitung 18 Atmosphärendruck hat. Über das Rückschiagventil 33 kann der Speicher 34 sehr schnell entleert werden. Die zweite Zeitsteueranordnung 37, 58, 59 setzt nun den in der Ausgangsleitung 19 herrschenden Druck in einen verzögerten Steuerdruck um, der über die Leitung 41 der Steuerkammer 28 zugeführt wird. Der Steuerdruck wirkt auf die Membran 26 und ruft ein abermaliges Umschalten der bistabilen pneumatischen Zelle hervor, so daß diese aus der zweiten Stellung wieder in die erste Stellung zurückkehrt. Das vorgesehene Arbeitsspiel geht in der beschriebenen Weise vor sich, wobei die Ausgangsleitungen 18 und 19 abwechselnd den Druck erhalten. Die durch die beiden Zeitsteueranordnungen 52, 33, 34 und 37, 38, 39 eingeführten Verzögerungen sind voneinander unabhängig und können ganz getrennt voneinander eingestellt werden, was durch Verstellen der Drosselstellen 32 und 37 geschieht. Wahlweise können diese Drosselstellen 32 und 37 auch konstanten Durchtrittsquerschnitt haben, und zur·Einstellung der Verzögerung der beiden Zeitsteueranordnungen ist es möglich, die Volumina der Speicher J>k und 39 zu ändern. Einer der Ausgangskanäle, beim dargestellten Beispidand causes virtually instantaneous flipping of the pneumatic bistable cell. From this moment on, the other output line I9 receives the overpressure, whereas the output line 18 has atmospheric pressure. The memory 34 can be emptied very quickly via the check valve 33. The second time control arrangement 37, 58, 59 now converts the pressure prevailing in the output line 19 into a delayed control pressure which is fed to the control chamber 28 via the line 41. The control pressure acts on the membrane 26 and causes the bistable pneumatic cell to switch over again, so that it returns from the second position to the first position. The intended work cycle proceeds in the manner described, with the output lines 18 and 19 alternately receiving the pressure. The delays introduced by the two timing control arrangements 52, 33, 34 and 37, 38, 39 are independent of one another and can be set completely separately from one another, which is done by adjusting the throttle points 32 and 37. Optionally, these throttling points 32 and 37 can also have a constant passage cross-section, and in order to set the delay of the two timing arrangements it is possible to change the volumes of the reservoirs J> k and 39. One of the output channels, in the example shown

- 13 0 0 9819/ HI 2- 13 0 0 9819 / HI 2

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

der Kanal 18, kann mit Zwischenschaltung einer regelbaren Drosselstelle 42 (um die abgegebene Luftmenge zu steuern) mit einem Organ, das periodisch mit Druckluft versorgt werden soll, wie etwa eine Beatmungsmaske, verbunden werden.the channel 18 can with the interposition of an adjustable throttle point 42 (to control the amount of air released) to an organ that is to be periodically supplied with compressed air, such as a respiratory mask.

Es versteht sich, daß das beschriebene Ausführungsbeispiel zahlreiche Abwandlungen erfahren kann, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird, und daß dieses Beispiel nur erläuternden Charakter hat. So arbeitet die bistabile Zelle gemäß der Erfindung auch mit einer Flüssigkeit anstatt eines Gases, wobei dann die Abblasöffnungen 21 und 22 durch Rückführleitungen mit einem die Flüssigkeit enthaltenden Reservoir verbunden werden.It goes without saying that the exemplary embodiment described can be modified in numerous ways without thereby departing from the scope of the invention, and that this example is only illustrative. Thus, the bistable cell according to the invention also works with a liquid instead of a gas, the blow-off openings 21 and 22 then being connected by return lines to a reservoir containing the liquid.

009819/1412 Patentansprüche009819/1412 claims

" BAD OBlQlNAL"BAD OBlQlNAL

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS / f) Bistabile pneumatische Zelle mit fünf Wegen mit einem Corpus, in dem sich eine Eintrittsöffnung befindet, die an eine Quelle eines Druckgases angeschlossen ist, und die erste und zweite Ausgangsöffnungen und· erste und zweite Abblasöffnungen aufweist, gekennzeichnet durch eine mittlere Einspeisekammer (2), die mit der Zuführöffnung (7) verbunden ist und einen frei beweglichen Kolbenschieber (9) enthält, der»durch einen leichten Kolben gebildet wird, in einer Mittelstellung liegende erste und zweite Ausgangskammern(3, 4), die beide mit der mittleren Einspeisungskammer (2) über erste und zweite Verbindungswege (10, 11) in Verbindung sind und außerdem mit der ersten und zweiten Ausgangsöffnung (16, 17) und der ersten u nd zweiten Abblasöffnung (14, 15) in Verbindung stehen, erste und zweite/ f) bistable pneumatic cell with five ways with one Corpus in which there is an inlet port connected to a source of pressurized gas, and the first and second exit ports and first and second blow-off ports has, characterized by a central feed chamber (2) which is connected to the feed opening (7) and a freely movable Contains piston valve (9), the »by a light Piston is formed, lying in a central position first and second output chambers (3, 4), both with the middle Feed chamber (2) via first and second connecting paths (10, 11) are in communication and also with the first and second exit openings (16, 17) and the first and second Blow-off port (14, 15) are in communication, first and second diethe Klappenventile (12, 1J), frei beweglich in der ersten und zweiten zwischenliegenden Ausgangskammer (3, 4) enthalten sind, um die ersten und zweiten Ausblasöffnungen (14, 15) zu verschließen, erste und zweite Stößel (23, 24), die außerhalb der ersten und zweiten Ausgangskammer(3, 4) in solcher Stellung zu den erstenFlap valves (12, 1J), freely movable in the first and second intermediate exit chamber (3, 4) are included to close the first and second exhaust openings (14, 15), first and second plungers (23, 24) outside the first and second exit chamber (3, 4) in such a position to the first ■{■■-·'■ {■■ - · ' - 15 009819/1412 - 15 009819/1412 und zweiten Ausblasöffnungen (14, 15) angebracht sind, daß sie duroh diese eindringen und im Inneren der Austrittskammern dieand second blow-out openings (14, 15) are attached so that they penetrate through these and inside the outlet chambers Klappenventile. (12 und 13) von den Ausblasöffnungen (14, 15) abzuheben vermögen, und erste und zweite Betätigungsvorrichtungen (25, 26) für die Stößel (23, 24) zum wahlweisen öffnen der ersten und-zweiten Klappenventile (12, I3)·Flap valves. (12 and 13) from the exhaust openings (14, 15) able to lift off, and first and second actuating devices (25, 26) for the plunger (23, 24) for optionally opening the first and second flap valves (12, I3) 2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Betätigungsvorrichtung für die Stößel eine Membran (25, 26) aufweist, mit der der Stößel (23, 24) verbunden ist, welche eine Steuerkammer (27 # 28) abschließt, der ein Steuerdruck zuführbar ist, um die Membran und den Stößel in Richtung auf das Klappenventil zu verschieben.2. Cell according to claim 1, characterized in that each actuating device for the plunger has a membrane (25, 26), with which the plunger (23, 24) is connected, which closes a control chamber (27 # 28) to which a control pressure can be supplied is to move the diaphragm and the plunger in the direction of the butterfly valve. 3. Zelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei pneumatische ZeitSteueranordnungen (32, 33# 32Oi(37* 38, 39) mit getrennt einstellbaren Zeitkonstanten zwischen die erste und zweite Austrittsöffnung (16 und 17) und die erste und zweite Steuerkammer (27 und 28), die durch die zwei Membranen (25, 26) abgeschlossen werden, welche den ersten und zweiten Stößel (23, 24) betätigen,in der Weise eingefügt sind, daß die bistabile pneumatische Zelle einen pneumatischen Doppeloszillator bildet.3. Cell according to claim 2, characterized in that two pneumatic time control arrangements (32, 33 # 3 2 Oi (37 * 38, 39) with separately adjustable time constants between the first and second outlet openings (16 and 17) and the first and second control chambers (27 and 28) closed by the two diaphragms (25, 26) which actuate the first and second plungers (23, 24) are inserted in such a way that the bistable pneumatic cell forms a double pneumatic oscillator. 0 C 9 8 1 9 / U 1 2 " 1C " ßA0 0 C 9 8 1 9 / U 1 2 " 1C " ßA0 .h. Zelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zeitsteueranordnung eine Drosselstelle (32, 37) und ein. Rückschlagventil '(33* 38) aufweist, die parallel zueinander in eine Ausgangsleitung (18, I9) der bistabilen Zelle gelegt sind, und ein Speicher (34, 39) über eine Leitung (35, 41) die Parallelschaltung mit der Steuerkammer (27, 28) verbindet. .H. Cell according to Claim 5, characterized in that each time control arrangement has a throttle point (32, 37) and a. Check valve '(33 * 38), which are placed parallel to one another in an output line (18, I9) of the bistable cell, and a memory (34, 39) via a line (35, 41) the parallel connection with the control chamber (27, 28) connects. 5. Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (32, 37) einen einstellbaren Querschnitt aufweist.5. Cell according to claim 4, characterized in that the Throttle point (32, 37) has an adjustable cross section. 6. Zelle nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität (32J, 39) ein einstellbares Volumen aufweist.6. Cell according to claim H, characterized in that the capacitance (3 2 J, 39) has an adjustable volume. 7. Zelle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Ausgangskanäle (18) des pneumatischen Oszillators unter Zwischenschaltung einer regelbaren Drosselstelle (42) mit einen periodisch mit Druckgas zu speisenden Gerät, ζ.Ξ. einer Beatmungsmaske, verbunden ist.7. Cell according to one of claims 3 to 6, characterized in that that one of the output channels (18) of the pneumatic oscillator with the interposition of a controllable throttle point (42) with a device that is periodically fed with pressurized gas, ζ.Ξ. a ventilation mask. 0 G 9 8 1 9 / Λ'* 1 '2 0 G 9 8 1 9 / Λ '* 1 ' 2
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