DE1960094C - Ventilanordnung fur ein Beatmungs system - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für Jn bei Eigenatmung anzuwendendes Beatmungsgerät mit einem eine intermittierende Zuleitung von 'Jcatmungsgas zu einer zum Patienten führenden Beatmungsleitung steuernden, zumindest bei Einnahme einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung vorgespannten Umsteuerschieber nebst einer koaxial hiermit starr gekoppelten, eine Gasdruckbeaufschlagungsfläche bildenden Platte, welche auf die Druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck sowie dem in der Ber'.nungsleitung herrschenden Druck ansprechend ausgebildet ist, wobei der Umsteuerschieber in einer gasdicht umgebenden Führung verschieblich gelagert ist, welche zumindest einen mit dem Beatmungsgas verbundenen Steuerschlitz aufweist, und mit einem an der Beatmungsleitung vorgesehenen Ausatmungsventil, welches über den Umsteuerschieber gleichzeitig mit der Zuleitung von Beatmungsgas zu der Beatmungsleitung jeweils intermittierend im Sinne einer Absperrung zu beaufschlagen ist, wobei die Platte auf der dem Umsteuerschieber zugewendeten Randumfangsfläche als Tellerventil ausgebildet ist, wobei das der Platte zugewendete Ende der Führung einen Flansch mit einem dem Teüervenlil zugewendeten Ringventilsitz nebst einer sich \on hier bis zu dem Umfang des Umsteuerschiebers erstreckenden ringförmigen Vertiefung aufweist, wobei der hohle Umsteuerschieber im Bereich des mit dem Beatmungsgas verbundenen Steuerschlitzes einen länglichen Durchbruch aufweist, welcher in Schließstellung einen Umgebungsdruck führenden Steuerschlitz mit einem an das Ausatmungsventil angeschlossenen Sperrstcuerschlitz und in Üffnungsstellung den Sperrsteuerschlitz mit dem das Beatmungsgas zuführenden Steuerschlitz verbindend ausgebildet ist, wobei an dem der Platte benachbarten Ende des Umsteuerschiebers zumindest ein auch in Schließstellung in die Vertiefung mündender Durchtritt vorgesehen isi, und wobei ferner sowohl auf der Platte als auch unterhalb derselben sowie die Führung umgebend sich abstoßende Magnete zur teilweisen Kompensation der Schwerkraft des Umsteuerschiebers und oberhalb der Platte ein diese anziehender sowie die Schwerkraft in Öffnungsstellung teilweise kompensierender Magnet angeordnet sind, nach Patent 1960093.

Die Ventilanordnung nach dem Hauptpatent unterscheidet sich gegenüber dem bekannten Stand der Technik wirkungsmäßig darin, daß bei einem wesentlich vereinfachten Aufbau die Rückführung des Umsteuerschiebers am Ende eines Einatmungsvorganges unmittelbar in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit des Beatmungsgases in der Beatmungsleitung erfolgt, nicht jedoch durch den Gegendruck der voll aufgeblähten Lunge des beatmeten Patienten. Voraussetzung für ein Funktionieren der Ventilanordnung nach dem Hauptpatent ist jedoch ein — wenn auch sehr geringer — Unterdruck in der zum

Patienten führenden Beatmungsleitung als Folge eines vom Patienten selbst durchgeführten Einatmungsversiiehes

In gewissen Fallen ist indessen der Patient überhaupt nicht mehr in der Lage, einen iriiendwie «earlclen Einatmungsversuch zu unternehmen, so daß wegen des infolgedessen in der Beatmungsleitung nicht vorhandenen Unterdriickes auch eine Bewegung des Umsteuerschiebers in die Öffnungsstellung nicht erfolgen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer gegenüber dem Hauptpatent weiter verbesserten Ventilanordnung, welche einen alternativen Betrieb sowohl mit einer Zwangssteuerung des Umsteuerschiebers bei einem zum selbständigen Einatmen unfähigen Palienten als auch einen Betrieb mit automalischer Steuerung ermöglicht, wenn der Patient aus eigenen Kräften in der Lage ist, einen — wenn auch sehr geringen — Unterdruck in Jer Beatmungsleitung hervorzurufen, und zwar mit einem geringstmöglichen Aufwand \on Bauelementen, welche gegenüber einer Ventilanordnung nach dem Hauptpatent lediglich geringfügige Änderungen der konstruktiven Auslegung erfordern.

Fs sind bereits alternativ zu betreibende Veuiilanordnungen nach der USA.-Patentschrift 2 I'M 596 bekannt, welche indessen einen verhältnismäßig großen Bauaufwand erfordern, bezüglich ihrer Kenn.verte von der Alterung gewisser Bauelemente abhängig sind und bei automalischem Betrieb in Abhängigkeit von dem am Ende eines Finatmungsvorgangs in der aufgeblähien Lunge des Patienten herrschenden Gegendruck umgeschaltet werden.

Die Erfindung bezweckt demgegenüber die weitere Verbesserung der Ventilanordnung nach dem Hauptpatent ,.)'! geringstmöglichem Aufwand bzw. mit der Möglichkeit, eine Ventilanordnung nach dem Hauptpatent ohne Änderung der weit überwiegenden Mehrzahl von Teilen wahlweise mit oder ohne Möglichkeit für eine alternative Betriebsweise herzustellen.

Erreicht wird dies dadurch, daß der die Schwerkraft in öffnungsstellung teilweise kompensierende Magnet elastisch in eine obere Anschlagstellung vorgespannt und über eine zugeordnete, periodisch zu betätigende Handhabe der Platte bis in eine die Schwerkraft des Schiebers nebst Platte völlig aufhebende AnzugssHIung anzunähern sind.

Durch die angegebenen Merkmale wird erreicht, daß unter Beibehaltung sämtlicher Bauelemente dei Ventilanordnung gemäß dem Hauptpatent lediglich die Justierschraube zusammen mit dem darin vcrschieblich gelagerten Druckstift nebst Schraubentlruckfedcr in besonderer Weise ausgebildet werden müssen, um die Ventilanordnung nach dem Hauptpatent für eine alternative Betriebsweise brauchbar zu machen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung zeigt.

Ein zylindrischer Umsteuerschieber 84, welcher in einer gasdicht umgehenden Vertikalführung 40 verschicblich gelagert ist, weist mehrere über den Umfang verteilte, gleich lange, axial ausgerichtete Durchbräche 86 auf. Vier Sleuerschlitze 70 sind durch eine an der Innenfläche der Führung 40 verlaufende (nicht veranschaulichte) Ringnut miteinander verbunden. Ein Steuerschlitz 74, welcher über eine Drucksteuerleitung 80 an einem (nicht gezeigten) Ausatmungs-Rückschlagventil liegt, mündet in eine ringnutenförmige Vertiefung 72 an der Innenfläche der Führung 40. Vier Durchtritte 88 an dem oberen Ende des Um-Steuerschiebers 84 stehen ständig mit einer Vertiefung 52 eines mit der Führung 40 einstückig ausgeführten Flansches 38 nebst Ringventilsitz 54 in Verbindung. Ein Steuerschlitz 78 mündet in eine an der Innenfläche der Führung 40 verlaufende ringnutenförmige

ίο Vertiefung 76.

Der Flansch 38 ist gasdicht von einem zylindrischen Gehäuse 12 mit einem Einlaßstutzen 68 umgeben, dem das Beatmungsgas zugeführt wird. Auf diese Weise werden die Steuerschlitze 70 nicht unmittelbar, sondern über das Gehäuse 12 mit Beatmungsgas beaufschlagt.

Auf ein Außengewinde Jer Führung 40 ist ein ringförmiger unterer Magne. 94 geschraubt. Auf das obere Ende des Umsteuerschiebers 84 sind eine kreisförmige Platte 90, welche zur Anlage gegen den Ringventilsitz 54 bestimmt ist. sowie ein ringförmiger obe- : or Magnet 92 geschraubt. Die Magnete 92, 94 stoßen einander ab und bewirken eine Teilkompensation des Gewichtes des Umsteuerschiebers 84 in der Schließstellung gemäß F i g. I bzw. bei gegen den Ringventilsitz 54 anliegender Platte 90.

Durch eine obere Deckplatte 30 des Gehäuses 12 verläuft eine hohle Justierschraube 100 mit einem angesetzten Drehknopf 102. In der Justierschraube 100 ist vertikal verschieblich ein Druckstift 106 mit einem Stiftkopf 108 gelagert, welcher mittels einer sich gegen die Justierschraube 100 bzw. deren Drehknopf 102 sowie gegen den Stiftkopf 108 abstützenden Schraubendruckfeder 112 vertikal nach oben vorgespannt ist. Auf das untere Stirnende des Druckstiftes 106 ist ein Magnet 98 geschraubt, dessen Abstand bei nicht gedrücktem Stiftkopf !08 gegenüber dem auf Anziehung eingestellten Magneten 92 durch die Einstellung der Justierschraube 100 festgelegt ist.

Macht bei nicht gedrücktem Stiftkopf 108, d. h. bei der Stellung der Ventilanordnung gemäß Fig. I, ein Patient einen Einatmungsversuch und entsteht in einer von dem Gehäuse 12 zum Patienten führenden Beatmungsleitung 62 infolgedessen ein leichter linlerdruck, so hebt der Umsteuerschieber 84 nebst der Platte 90 sowie dem Magneten 92 geringfügig von dem Ringventilsitz 54 ab. Diese geringfügige Abhebung genügt bei richtiger Einstellung der Justierschraube 100 bereits dazu, daß sich die Magnete 92, 98 entgegen der Schwerkraft des Umsteuerschiebers 94 im Sinne einer vollen Abhebung der Platte 90 von dem Kingventilsitz 54 annähern, unter der Voraussetzung, daß die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Steuer^ehlitze 70 zuströmenden Beatmungsgases zwischen dem durch die Platte 90 sowie dem Ringventilsitz 54 gebildeten Ringraum genügend hoch ist. Die Einstellung der Justierschraube 100 bzw. des Magneten 98 bestimmt die Mindestströmungsgeschwiüdigkeit des Beatmungsgases, bei welcher trotz gegenseitiger Anziehung der Magnete 92, 98 der Umsteuerschieber 84 vermöge seines Gewichts wieder nach unten gezogen wird, wenn tier Einatmungsvorgang des Patienten sich dem Ende nähert.

Diese vorangehend beschriebene automatische Betriebsweise kann nur dann angewendet werden, wenn der Patient noch fähig ist, Einatmungsversuche zu unternehmen, so daß in der Beatmungsleitung 62 ein — wenn auch sehr 'ierimier — Unterdruck bei iedem

Einatmungsversuch erzeugt wird, der erst ein Abheben der Platte 90 von dem Ringvcntilsitz 54 ermöglicht. Ist indessen der Patient zu einem derartigen Einatmungsversuch nicht mehr in der Lage, so kann bei der gezeigten Ventilanordnung zu einem zwangsgesteuerten Betrieb übergegangen werden, indem durch Niederdrücken des Stiftkopfes 108 der Magnet 98 dem Magneten 92 so weit angenähert wird, daß ohne Rücksicht auf einen Unterdruck in der Bcatmungslcitung 62 der Magnet 92 zusammen mit dem Umstcucrschicbcr 84 gegen den Magneten 98 angezogen wird. Alsdann strömt unter Druck stehendes Bcatmungsgas durch die Bcatmungslcitung 62 zu dem Patienten und bläht dessen Lunge allmählich auf. In genau festgelegten oder ärztlich verordneten Zeitintervall wird alsdann der Stiftkopf 108 losgelassen, so daß sich der Magnet 98 von dem Magneten 92 wegbewegt. Dessen oberste Stellung ist durch eine Trennplatte 58 aus unmagnetischem Material innerhalb des Gehäuses 12 festgelegt. Infolge der Entfernung des anziehenden Magneten 98 von dem Magneten 92 überwiegt die Schwerkraft des Umsteuerschiebers 84, so daß dieser nach unten fällt, wobei wiederum die Schließstellung

ιό gemäß F i g. 1 erreicht wird. Nach einem gewissen Zeitintervall, um dem Patienten die Möglichkeit des Ausalmcns zu geben, wird der Stiftkopf 108 erneut gedrückt, so daß sich die vorangehend erwähnten Vorgänge wiederholen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Ventihnor-Jnung für ein bei Eigenatmung anzuwendendes Beatmungsgerät mit einem eine intermittierende Zuleitung von Beatmungsgas zu einer zum Patienten führenden Beatmungslcitung steuernden, zumindest bei Einnahme einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung vorgespannten Umsteuerschieber nebst einer koaxial hiermit starr gekoppelten, eine Gasdruckbeaufschlagungsfliiche bildenden Platte, welche auf die druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck sowie dem in der Beatmungsleitung herrschenden Druck ansprechend ausgebildet ist, wobei der Umsteuerschieber in einer gasdicht umgebenden Führung ven-chieblich gelagert ist, welche zumindest einen mit dem Beatmungsgas verbundenen Steuerschlitz aufweist, und mit einem an der Beatmungsii-'itung vorgesehenen Ausatmungsventil, welches über den Umsteuerschieber gleichzeitig mit der Zuleitung von Beatmungsgas zu der Beatmungsleitung jeweils intermittierend im Sinne einer Absperrung zu beaufschlagen ist, wobei die Platte auf der dem Umsteuerschieber zugewendeten Randumfangsfläche als Tellerventil ausgebildet isl, wobei 'Jas der Platte zugewendete Ende der Führung einen Flansch mit einem dein Tellerventil zugewendeten Ringventilsitz nebst einer sich von hier bis zu dem Umfang dos Umsteuerschiebers erstreckenden ringförmigci Vertiefung aufweist, wobei Jer hohle Umsteuerschieber im Bereich des mit dem Beatmungsgas verbundenen Steuerschlitzes einen länglichen Durchbruch aufweist, welcher in Schließstellung einen Umgebungsdruck führenden Steuerschlitz mit einem an das Ausatmungsventil angeschlossenen Sperrsteucrschlitz und in Öffnungsstellung den Sperrsteuer schlitz mit dem das Beatmungsgas zuführenden Steuerschlitz verbindend ausgebildet ist, wobei an dem der Platte benachbarten Ende des Umsteuerschicbcrs zumindest ein auch in Schließstellung in die Vertiefung mündender Durchtritt vorgesehen ist, und wobei ferner sowohl auf der Platte als auch unterhalb derselben sowie die Führung umgebend sich abstoßende Magnete zur teilweisen Kompensation der Schwerkraft des Umstruerschiebers und oberhalb der Platte ein diese anziehender sowie die Schwerkraft in Öffnungsstellung teilweise kompensierender Magnet angeordnet sind, nach Patent 1960 093, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schwerkraft in üffnungsstellung teilweise kompensierende Magnet (98) elastisch in eine obere Anschlagstellung vorgespannt und über eine zugeordnete, periodisch zu betätigende Handhabe (Stiftkopf 108) der Platte (90) bis in eine die Schwerkraft des Schiebers (84) nebst Platte (90) völlig aufhebende Anzugsstellung anzunähern sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schwerkraft in Öffnungsstellung teilweise kompensierende Magnet (98) mit einem innerhalb einer hohlen Justierschraube (100) verschieblich gelagerten Druckstift (106) starr verbunden ist, welcher über eine sich gegen einen die Handhabe bildenden Stiftkopf ((08) sowie die Justierschraube abstützende umgebende Schraubendruckfeder (112) von der Platte (58) weg vorgespannt ist, und daß der Magnet bei nicht gedrücktem Stiftkopf gegen die untere Stirnfläche der Justierschraube anliegend durch die Schraubendruckfeder vorgespannt ist.