DE1962302A1

DE1962302A1 - Kuenstlicher Atmungsapparat

Info

Publication number: DE1962302A1
Application number: DE19691962302
Authority: DE
Inventors: Spiller Adrian Leonard
Original assignee: SPILLER ADRIAN LEONARD
Current assignee: SPILLER ADRIAN LEONARD
Priority date: 1968-12-13
Filing date: 1969-12-12
Publication date: 1970-10-29
Also published as: FR2026055A1; US3651804A; NL6918751A; GB1289108A; BE742903A

Description

ADRIAN LEONARD SPILLER, Beamsley, Royston Grove, Hatch End,

Middlesex/Großbritannien

Künstlicher Atmungsapparat

Die Erfindung bezieht sich auf einen künstlichen Atmungsapparat. Gegenstand der Erfindung ist die Ausbildung eines derartigen Atmungsapparates in einer einfachen und geeigneten Weise. Insbesondere soll es damit möglich sein, die Pumpfrequenz sowie das Pumpvolumen und auch das Verhältnis zwischen Einatmung und Ausatmung so zu verändern, daß diese drei Einflußgrößen unabhängig von einander eingestellt werden können.

Diese Möglichkeiten werden bei dem erfindungsgemäßen Atmungsapparat dadurch geschaffen, daß er einen ersten, in axialer Richtung beweglichen, mit einer Pumpvorrichtung in Arbeitsverbindung stehenden Stab, einen zweiten in axialer Richtung beweglichen, vom ersten im wesentlichen parallel beabstandeten Stab, einen ersten, zwischen den Stäben arbeitenden Hebel, ein erstes, einstellbares Gelenk für den ersten Hebel, durch welches das Ausmaß der axialen Bewegung des ersten Stabes bei einer gegebenen axialen Bewegung des zweiten Stabes einstellbar ist, einen zweiten, verschwenkbar mit der zweiten Stange verbundenen Hebel, ein zweites, einstellbares Gelenk für den zweiten Hebel und einen angetriebenen Dreharm in gleitbeweglicher Verbindung mit dem zweiten Hebel aufweist, wobei eine Veränderung des zweiten Gelenkes eine Veränderung des Verhältnisses der Zeiten für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Stäbe zur Folge hat.

009844/1 112

Der erfindungsgemäße Atmungsapparat sieht also ein verhältnismäßig einfaches Hebelgestänge vor, mit dessen Hilfe in noch zu beschreibender Weise das Verhältnis der Zeiten, das Pumpgasvolumen und die Pumpgeschwindigkeit unabhängig von einander einstellbar sind.

Wenngleich sich ein derartiger Atmungsapparat insbesondere für die Verwendung bei Kindern eignet, so ist es durch eine entsprechende Anpassung auch leicht möglich, größere Gasbzw. Luftmengen für die Verwendung bei erwachsenen Personen hiermit zu pumpen.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Atmungsapparates, wobei der Übersichtlichkeit halber Teile entfernt sind,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf den linken Teil des in Fig. dargestellten Apparates mit Blickrichtung von links auf Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des rechten Teils des Apparates nach Fig. 1 mit Blickrichtung zur linken Seite der Fig. 1,

Fig. ■+ ein Schema des Luft- bzw. Gasweges im Atmungs apparat, während

Fig. 5 die perspektivische Darstellung eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Atmungsapparates in einer Abwandlung wiedergibt.

Der Atmungsapparat besteht aus der Grundplatte 10, die in jeder

009844/1112 original inspected

beliebigen Weise angeordnet sein kann und in den Zeichnungen vertikal wiedergegeben wurde. Auf dieser Grundplatte ist eine Kolben-Zylinder-Kombination 11 angeordnet, bei welcher ein Kolben 12 in einen Zylinder 13 verschieblich ist. Der Kolben ist mit der Kolbenstange IH verbunden, die aus dem Zylinder herausragt und gelenkig mit einer Führung 15 in Verbindung steht, die Gleitbewegungen zwischen einem Paar beabstandeter Führungsstäbe 16 ausführen kann. Die Führung 15 und die Kolbenstange 14 bilden einen ersten, in axialer Richtung beweglichen Stab, bei welchem die gelenkige Verbindung seiner beiden Bestandteile jegliche leichte Fehlausrichtung ausgleichen kann.

Weiterhin ist ein zweiter, in axialer Richtung beweglicher Stab vorgesehen, der zwangsweise Bewegungen in einer parallel von der Achse des ersten Stabes beabstandeten Achse ausführt. Der zweite Stab ist mit 17 bezeichnet und besteht aus den beiden Teilen 18 und 19. Der Teil 18 ist von zylindrischer Stangenform und in einer Lagerbüchse 20 gelagert, die mit der Grundplatte 10 verbunden ist. Das Teil 19 ist ein flacher, fest mit dem Teil 18 verbundener Stab. Der Verbindung der beiden Stäbe dient ein erster Hebel 20, der schwenkbeweglich mit dem Stab 17 durch das Gelenk 21 verbunden ist. An seinem anderen Endteil ist der Hebel 20 von zylindrischer Gestalt und mit einer verschxeblxchen Büchse 22 ausgeführt, die verschwenkbar mit der Führung 15 verbunden ist. Zwischen seinen Enden erstreckt sich der Hebel 20 durch eine Büchse 23, die verschwenkbar auf einer einstellbaren Halterung 2M- angeordnet ist. Die Halterung 24 ist auf einem Paar beabstandeter Haltestangen 25 einstellbar. Zu diesem Zweck ist die Halterung 24 mit einer Schraubklammer 26 versehen, die sich lösen läßt, um die Einstellung der Lage der Halterung auf den Haltestangen vor zunehme η.

Der Atmungsapparat weist einen zweiten Hebel 27 auf, der aus

0098AA/ 1112

ORIGINAL !NSPECTED

zwei fest miteinander verbundenen Teilen 28 und 29 besteht. Das Teil 2 8 ist ein flacher Stab, der an der Stelle 30 gelenkig mit dem Teil 19 des Stabes 17 verbunden ist. Das Teil 29 des Hebels 27 ist gleitbeweglich mit einer Büchse 31 ausgeführt, die verschwenkbar in einer weiteren Halterung 32 angeordnet ist, die ihrerseits auf einem Paar beabstandeter Haltestangen 33 einstellbar ist. Die Stangen 3 3 wie auch die Stangen 25 erstrecken sich in einer im wesentlichen senkrechten Richtung zur Bewegungsachse der Stäbe. Die Halterung ist mit einer Klammerschraube 34 ausgeführt, die gelöst werden kann, um eine Einstellung der Lage der Halterung 24 auf den Stangen 3 3 zu ermöglichen. Sowohl die Halterung 24 als auch die Halterung 32 sind zweckmäßig als Halteplatten ausgebildet.

Für den Antrieb des Apparates ist ein Elektromotor 35 auf der Grundplatte 10 angeordnet. Der Motor hat eine Ausgangswelle 36, die einen sich in radialer Richtung erstreckenden Dreharm 37 trägt. Der Dreharm 37 ist mit dem Hebel 29 mit einem gleitbaren, geschlitzten Gelenkstück 38 verbunden, welches es ermöglicht, daß das Gelenkstück sich über die gesamte Länge des Teils 28 des Hebels.27 bewegen kann. Die Motorgeschwindigkeit ist einstellbar, und während des Betriebes führt der zweite Stab 17 bei Drehung der Ausgangswelle 36 des Motors eine hin- und hergehende Bewegung aus. Die relativen Zeiten für die Hin- und Rückbewegung können durch Veränderung der Lager der Haltung 32 eingestellt werden. Die hin- und hergehende Bewegung des Hebels 17 bewirkt über den Hebel 20 ein Hin- und Hergehen der Führung 15 und der Kolbenstange 14. Der relative Hub der hin- und hergehenden Bewegung der Stäbe wird durch Veränderung der Lage der Halterung 24 eingestellt.

In der beschriebenen Weise läßt sich das vom Kolben 12 verdrängte Luftvolumen durch Einstellung der Lage der Halterung verändern, wobei die Pumpgeschwindigkeit des Kolbens durch Änderung der Geschwindigkeit des Motors gesteuert wird und das

0098U/1112

-•5 -

Verhältnis der Zeiten für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Kolbens, die dem Einatmungs- und Ausatmungsverhältnis entspricht, durch Änderung des Sitzes der Halterung 32 einstellbar ist.

Der Zylinder ist mit Einlaß- und Auslaßöffnungen 39 und 40 versehen, die mit Einwegeventilen 41 bzw. 42 (Fig. 4) ausgeführt sind, die ihrerseits ein Ventilgehäuse 4 3 auf dem Endabschnitt des Zylinders/Iffzen. Die Öffnung 39 ist mit einer Versorgung für Luft oder ein anderes Gas verbunden, das zur Beatmung z.B. des Kindes vorgesehen ist, während die Leitung 40 mit einem Rohr 44 verbunden ist, das in die Luftröhre des zu beatmenden Kindes eingeführt wird. Weiterhin ist die Leitung 40 mit einem solenoidbetätigten Ventil 45 und, sofern erforderlich, mit einer Drossel 46 verbunden. Die Betätigung des Solenoidventils wird durch in der Zeichnung nicht dargestellte Schalter gesteuert, die durch zwei Mikroschalter ausgelöst werden, welche mittels eines Armes des Stabes 17 zu betätigen sind. Während der Rückwärtsbewegung des Kolbens 12 ist das Ventil 42 geschlossen, wobei sich die Lungen des Kindes entleeren und die Luft über das solenoidbetätigte VEntil 45 und die Drossel 46 entweicht. Während der Vorwärts- oder Pumpbewegung des Kolbens sind die Ventile 41 und 45 geschlossen, so daß die Lungen des Kindes mit Luft versorgt werden. Ein Sicherheitsventil 47 ist vorgesehen, um ggfs. einen Überdruck ausweichen zu lassen.

Die Drossel 46 dient der Steuerung der Ausatmungsströmung und kann ggfs. während der Ausatmung der Luft eingestellt werden. Für diesen Zweck ist gemäß Fig. 5 der Stab 17 mit einer Nockenscheibe 48 versehen, die mit den Teilen 18 und 19 des Stabes verbunden ist und in einer im Block 20 gebildeten Nut verschieblich ist. Der Nocken 48 ist mit einer Konturnockenfläche 49 ausgeführt, an der eine Rolle 50 anliegt, die sich an einer innerhalb des Blockes 20 verschieblichen Stange 51 befindet.

009844/1112

ORiGiNAL SK¹EFECTED

196230,,

Die Stange 51 ist durch eine Spiraldruckfeder 52 belastet, welche die Rolle 50 in Kontakt mit der Nockenfläche 49 hält. Das freie Ende der Stange 51 ist derart kurvenflächig ausgebildet, daß es mit einem biegsamen Rohr S2 zusammenarbeitet. Die Stange bewirkt ein Andrücken des genannten Rohrs gegen einen nicht dargestellten Anschlag, wodurch die Drossel 46 gebildet wird. Wie hieraus ersichtlich ist, verringert sich der Grad der Drosselung, wenn die Ansaugbewegung des Kolbens fortschreitet.

Für den Fall, daß die Gasvolumenmessung.die Leistungsfähigkeit der Einrichtung übersteigt, kann man eine zweite Kolben-Zylinder-Kombination mit dem Stab 17 verbinden und durch geeignete Ventile an die Kolben-Zylinder-Kombination anschließen, so daß die Leistungsfähigkeit des Atmungsapparates in gewünschter Weise zu ergänzen ist.

ORIGINAL iNSFECTED 009844/1 1 12

Claims

Patentansprüche

Γΐ.) Künstlicher Atmungsapparat, dadurch gekennzeichnet, daß er einen ersten, in axialer Richtung beweglichen, mit einer Pumpeinrichtung in Arbeitsverbindung stehenden Stab (14, 15), einen zweiten, in axialer Richtung beweglichen, vobi ersteren im wesentlichen parallel beabstandeten Stab (18, 19), einen ersten, zwischen den Stäben arbeitenden Hebel (20), ein erstes, einstellbares Gelenk für den ersten Hebel (20), durch welches ™ das Ausmaß der axialen Bewegung des ersten Stabes (.1H₉ 15) bei einer gegebenen axialen Bewegung des zweiten Stabes (18, 19) einstellbar ist, einen zweiten, verschwenkbar mit dem zweiten Stab (18, 19) verbundenen Hebel (27), ein zweites, einstellbares Gelenk für den zweiten Hebel und einen angetriebenen Dreharm (37) in gleitbeweglicher Verbindung mit dem zweiten Hebel (27) aufweist, wobei eine Veränderung des zweiten Gelenks eine Veränderung des Verhältnisses der Zeiten für die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Stäbe zur Folge hat.

2. Atmungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, M daß die Gelenke entlang senkrecht zur Bewegungsrichtung der Stäbe (14, 15 bzw. 18, 19) verlaufenden Linien einstellbar sind.

3. Atmungsapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der angetriebene Dreharm (37) auf der Ausgangswelle (36) eines Motors (35) angeordnet ist.

U. Atmungsapparat nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke aus von den Hebeln (20, 27) durchsetzten Büchsen (23, 31) bestehen, die verschwenkbar

009844/1112

19623C

auf einstellbaren Halteplatten (24-, 32) angeordnet sind.

5. Atmungsapparat nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung einen in einem Zylinder (13) verschieblichen Kolben (12) aufweist.

6. Atmungsapparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (13) mit ventil-(41, 4-2)-gesteuertem Einlaß (39) und Auslaß (M-O) versehen ist.

7. Atmungsapparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er ein weiteres VEntil (45) aufweist, das bei dem Durchfluß eines Gases durch die Einlaßöffnung (39) geöffnet sowie in Reihe mit dem Auslaß angeordnet ist, wobei ein Leitungszweig (44) von der Auslaßöffnung zwischen dem Ventil (42) und dem weiteren Ventil (45) für den Anschluß an die Luftröhre der zu beatmenden Person vorgesehen ist.

8. Atmungsapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Ventil (45) als Solenoidventil mit Schaltmitteln zu seiner Steuerung ausgebildet ist.

9. Atmungsapparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auslaßleitung eine den Gasdurchfluß durch das weitere Ventil (45) steuernde Drossel vorgesehen ist.

10. Atmungsapparat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (46) derart einstellbar ist, daß sich eine unterschiedliche Drosselung der Gasströmung während des Gasdurchflusses durch die Einlaßöffnung (39) ergibt.

11. Atmungsapparat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

0 0 9 8 A A / 1 1 1 2 original inspected

daß die Drossel C+6) mittels eines Nockens (4-9) steuerbar ist, der mit dem zweiten Stab (18, 19) beweglich ist.

009844/1112