DE2136298A1 - Device for dispensing a predetermined volume of medium at regular intervals - Google Patents

Device for dispensing a predetermined volume of medium at regular intervals

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DE2136298A1 DE19712136298 DE2136298A DE2136298A1 DE 2136298 A1 DE2136298 A1 DE 2136298A1 DE 19712136298 DE19712136298 DE 19712136298 DE 2136298 A DE2136298 A DE 2136298A DE 2136298 A1 DE2136298 A1 DE 2136298A1
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Alan Walter London; Freeman Maurice Frederick Littlemore Oxford; Grogono (Großbritannien)
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East & Co Ltd H G
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Description

45 Osnabrück, den 19. Juli 1971 moserstrasse 2Ο/24 DB/ ka45 Osnabrück, July 19, 1971 moserstrasse 2Ο / 24 DB / ka

Sandy Lane West, Littlemore, Oxford OX 4, England Sandy Lane West, Littlemore, Oxford OX 4, England

Gerät zur Abgabe eines vorbestimmten Volumens von Medium in regelmäßigen IntervallenDevice for dispensing a predetermined volume of medium at regular intervals

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Abgabe eines vorbestimmten Volumens von Medium in regelmäßigen Intervallen und ist besonders bei Geräten zur Zwangsbeatmung verwendbar, bei denen Luft, Sauerstoff oder ein anderes geeignetes Gasgemisch intermittierend die Lunge eines Patienten aufbläst.The invention relates to a device for dispensing a predetermined volume of medium at regular intervals and is particularly useful in devices for forced ventilation that use air, oxygen or something else suitable gas mixture intermittently inflates a patient's lungs.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines besonders einfachen Gerätes, welches periodisch ein vorbestimmtes Volumen an Medium zuverlässig abgibt.The object of the invention is to create a particularly simple device, which periodically a predetermined Reliably delivers volume of medium.

Die Erfindung besteht in einem Gerät mit einer Druckkammer und einer Einrichtung zum Einführen von Medium unter Druck in die Druckkammer und zeichnet sich in erster LinieThe invention consists in a device with a pressure chamber and a device for introducing medium below Pressure in the pressure chamber and stands out in the first place

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ι aus durch eine in der Druckkammer vorgesehene, durch das Medium j zusammendrückbar elastische Einrichtung und ein Ventil, das bei j Zusammendrücken der elastischen Einrichtung betätigbar ist und einen Austritt von Medium aus der Druckkammer gestattet.ι from by a provided in the pressure chamber, through the medium j compressible elastic device and a valve which is actuatable when the elastic device is compressed and j an exit of medium from the pressure chamber is allowed.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nach- \ stehend in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben, in derAn embodiment of the subject invention will demand \ standing described in more detail in conjunction with the drawing, in which

schematisch ein Gerät zur Zwangsbeatmung eines Patienten dargestellt ist.schematically shows a device for forced ventilation of a patient is.

Das in der Zeichnung dargestellte Beatmungsgerät für die At-mungsversorgung von Patienten, die nicht oder nur schwer selbst atmen können, umfaßt eine Druckkammer 10, in der ein elastischer Balg 11The ventilator shown in the drawing for the respiratory supply of patients who cannot breathe themselves or only with difficulty, comprises a pressure chamber 10 in which an elastic bellows 11

12
j und ein Ventil/angeordnet sind.
12th
j and a valve / are arranged.

Die Druckkammer 10 ist mit einem Gaseinlaß Ik versehen und bei normalen Betriebsdrücken gasdicht.The pressure chamber 10 is provided with a gas inlet Ik and is gas-tight at normal operating pressures.

Der elastische Balg 11 ist gasdicht abgeschlossen und mit einem Ende 17 an einem Bügel 16 an den Wänden der Druckkammer 10 befestigt. Das andere Ende 18 des Balgs 11 ist freibeweglich in der Kammer angeordnet und trägt das Ventil 12.The elastic bellows 11 is sealed in a gas-tight manner and is fastened with one end 17 to a bracket 16 on the walls of the pressure chamber 10. The other end 18 of the bellows 11 is freely movable in the chamber and carries the valve 12.

Das Ventil 12 umfaßt zwei Ventilteile, und zwar ein becherförmiges Ventilgehäuse 19 und einen Ventilteller 20. Das Ventilgehäuse 19 ist am Ende 18 des Balges 11 angebracht und bewegt sich mit diesemThe valve 12 comprises two valve parts, namely a cup-shaped Valve housing 19 and a valve plate 20. The valve housing 19 is attached to the end 18 of the bellows 11 and moves with it

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Das Innere des Ventilgehäuses 19 steht mit einer Auslaßleitung 21 in Verbindung. Der Ventilteller 20 ist durch radiale Federn 24 an Stützen 25 befestigt, die sich von dem Ende 18 des Balges 11 vorerstrecken, wobei die radialen Federn 24 dem Ventilteller 20 eine leichte Vorspannung im Sinne eines Abhebens vom Ventilgehäuse 19 erteilen. Ein Stift 26 erstreckt sich von dem Ventilteller 20 auf dessen dem Ventilgehäuse abgewandten Seite, durch- jThe interior of the valve housing 19 is in communication with an outlet pipe 21. The valve disk 20 is supported by radial springs 24 attached to supports 25 extending from the end 18 of the bellows 11, the radial springs 24 imparting a slight prestress to the valve disk 20 in the sense of lifting off from the valve housing 19. A pin 26 extends from the valve head 20 on its side facing away from the valve housing, through j

greift Öffnungen 27 in einem Arm 28 und einem Hebel 29 und ist { mit Bunden 30 od. dgl. versehen, deren Durchmesser größer als iengages openings 27 in an arm 28 and a lever 29 and is { With collars 30 or the like. Provided, the diameter of which is greater than i

der der öffnungen 27 ist. Die Bunde dienen somit als Anschläge jthat of the openings 27 is. The collars thus serve as stops j

! sum Begrenzen der Bewegung des Stiftes 27 und des Ventiltellers! sum limit the movement of the pin 27 and the valve disc

20 in der Zeichnung nach rechts oder links. Der Hebel 29 ist20 to the right or left in the drawing. The lever 29 is

I an einem Ende mit einem Schwenkzapfen 32 fest verbunden und stehtj an seinem anderen Ende mit einer Nockenscheibe 33 in Eingriff, die durch einen gerändelten Steuerknopf 34 drehbar ist. I firmly connected at one end to a pivot pin 32 and at its other end with a cam pulley 33 engaged rotatably stehtj by a knurled control knob 34th

Die Auslaßleitung 21 gabelt sich in zwei Zweigleitungen 35 und 36, von denen-die Zweigleitung 35 mit einem Strömungssteuerventil 38 versehen ist und von denen die Zweigleitung 36 in einem Balgventil 39 endet.The outlet line 21 forks into two branch lines 35 and 36, of which-the branch line 35 with a flow control valve 38 is provided and of which the branch line 36 in a bellows valve 39 ends.

Im Betrieb ist der Gaseinlaß 14 mit einer geeigneten Druckgasquelle, z.B. einer Druckgasflasche, und die Zweigleitung 35 als Exnatmungsleitung mit dem Patienten verbunden. Die Ausatmungsleitung 40 von dem Patienten endet an dem Balgventil 39. Ist die Druckkammer 10 anfänglich drucklos, so dehnt sich der Balg 11In operation, the gas inlet 14 is connected to a suitable source of pressurized gas, e.g. a pressurized gas cylinder, and the branch line 35 is connected to the patient as an exhalation line. The exhalation line 40 from the patient terminates at the bellows valve 39. Is that If the pressure chamber 10 is initially unpressurized, the bellows 11 expands

i 209809/1070 i 209809/1070

BAD 'BATH '

soweit, daß das Ventilgehäuse 19 an dem Ventilteller 20 anliegt, j dessen Bewegung nach rechts durch Anliegen eines Bundes 30 an dem Arm 28 begrenzt ist. Bei Druckaufbau in der Druckkammer 10 wird der Balg 11 zusammengedrückt, wodurch sich dessen Ende 18 in der Zeichnung nach links bewegt. Der Ventilteller 20 bleibt in Anage am Ventilgehäuse 19, da die Druckdifferenz zwischen bei den Seiten des Ventiltellers 20, die ein derartiges Anliegen aufrechterhält, größer als jene Kraft ist, die durch die radialen, Federn 24 aufgebracht wird und versucht, den Ventilteller vom Ventilgehäuse abzuheben. Das Zusammendrücken des Balges 11 setzt sich fort, bis der Hebel 29 an einem Bund 30 in Anlage kommt. Nun erfolgt keine weitere Bewegung mehr, bis der Druck in der Druckkammer 10 leicht angest-iegen ist und die aus der Druckdifferenz zwischen den Flächen des Endes 18 des Balgs(innen und im Ringbereich um das Ventilgehäuse 19 herum) resultierende Kraft die auf den Ventilteller einwirkende Kraft ausgleicht, welche durch den Hebel 29 aufgenommen worden ist und nun keine Wirkung mehr auf den Balg hat. Nach ausreichendem Druckaufbau springt das Ventil unter dem Einfluß der Federn 24 und dem erhöhten Druck an der Innenseite des Ventilgehäuses 19auf. Das in der Druckkammer vorhandene Gas strömt in die Auslaßleitung 21, von dort durch die Leitung 36 zum Balgventil 39» um die vom Patienten kommende Ausatmungsleitung zu schließen, und über das Ventil 38 zu dem Patienten, um dessen Lunge aufzublasen.to the extent that the valve housing 19 rests against the valve disk 20, j whose movement to the right is limited by the abutment of a collar 30 on the arm 28. When pressure builds up in the pressure chamber 10 the bellows 11 is compressed, whereby its end 18 moves to the left in the drawing. The valve disk 20 remains in Anage on the valve housing 19, since the pressure difference between at the sides of the valve disk 20, which maintains such a concern, is greater than the force exerted by the radial, Springs 24 is applied and tries to lift the valve plate from the valve housing. The compression of the bellows 11 sets continues until the lever 29 comes into contact with a collar 30. Now there is no further movement until the pressure in the pressure chamber 10 has increased slightly and that from the pressure difference between the surfaces of the end 18 of the bellows (inside and in the ring area around the valve housing 19) resulting force compensates for the force acting on the valve disk, which has been taken up by the lever 29 and now no longer has any effect on the bellows. After sufficient pressure build-up, it jumps the valve under the influence of the springs 24 and the increased pressure on the inside of the valve housing 19. That in the Gas present in the pressure chamber flows into the outlet line 21, from there through the line 36 to the bellows valve 39 'around that of the patient incoming exhalation line to close, and via valve 38 to the patient to inflate his lungs.

Das aus der Auslaßleitung 21 ausströmende Gas verursacht einen Druckabfall in der Druckkammer 10, wodurch ein entsprechendesThe gas flowing out of the outlet line 21 causes a pressure drop in the pressure chamber 10, whereby a corresponding

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Ausdehnen des Balgs bewirkt wird. Das Ende 18 des Balgps nimmt in seiner Bewegung nach rechts die Stützen 25 und den Ventilteller 20 mit, bis sich der Bund 30 auf dem Stift 26 an den Arm 28 anlegt. Der sein Ausdehnen fortsetzende Balg schließt nun 'das Ventil durch Anlegen des Ventilgehäuses 19 an den jetzt ortsfesten Ventilteller 20.Expansion of the bellows is effected. The end 18 of the bellows takes in its movement to the right, the supports 25 and the valve disc 20 until the collar 30 is on the pin 26 on the arm 28 creates. The bellows, which continues to expand, now closes the valve by placing the valve housing 19 against the now stationary valve disk 20.

Der Druck zu beiden Seiten des Balgventils 39 gleicht sich nunmehr aus, das Ventil öffnet und erlaubt das Ausströmen von Gas aus der Lunge des Patienten. Inzwischen steigt der Druck in derThe pressure on both sides of the bellows valve 39 is now the same off, the valve opens and allows gas to escape from the patient's lungs. Meanwhile, the pressure in the

j Druckkammer 1O wieder an. Beim erneuten öffnen des Ventils 12 wird das Ausatmen des Patienten wiederum beendet und das Aufblasen der Lunge des Patienten beginnt erneut.j Pressure chamber 1 O on again. When the valve 12 is opened again, the patient's exhalation is again terminated and the patient's lungs begin to inflate again.

Das Gerät liefert im wesentlichen ein konstantes Gasvolumen, da der Betriebvon Druckdifferenzen mit konstantem Volumen (Druckkammer) gesteuert wird. Das in jedem Arbeitszyklus durchgesetzte Volumen kann jedoch durch Einstellen des Knopfes 34 und damit der Nockenscheibe 33 und des Hebels 29 und die dadurch erfolgende Einstellung des wirksamen Wegstücks des Stiftes 26 variiert werden. Wie ersichtlich ist das Beatmungsgerät äußerst einfach und sowohl in der offenen als auch in der geschlossenen Stellung funktionsstabil.The device delivers essentially a constant volume of gas, since the operation of pressure differentials with constant volume (pressure chamber) is controlled. The one enforced in each work cycle However, volume can be adjusted by adjusting knob 34 and thus of the cam 33 and the lever 29 and the resulting adjustment of the effective distance of the pin 26 varies will. As can be seen, the ventilator is extremely simple and in both the open and closed positions functionally stable.

In Abwandlungen der beschriebenen Ausführung kann es erwünscht sein, für ein zwangsläufiges Arbeiten des Ventils 12 ein beiIn modifications of the embodiment described, it may be desirable for the valve 12 to work automatically

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überdruck öffnendes Rückschlagventil in die Leitung 21 einzuschalten. Außerdem kann es zweckdienlich sein, eine Zugangsmöglichkeit zu dem Innern des Balges 11 zu haben, um diesen während seiner Herstellung zu Eichzwecken unter Druck setzen zu können. Die Druckkammer kann außerdem mit einem Heizelement zum Verdampfen von Wasser in der Druckkammer ausgestattet sein. Dies ermöglicht sowohl ein Feuchthalten von die Druckkammer verlassenden Gasen, als auch ein Sterilisieren des Geräts durch Auskochen. Das Gerät kann ferner für eine Inbetriebnahme durch ein Signal von außen, beispielsweise eine durch Atmungsversuche des Patienten erzeugte Druckveränderung am Auslaß, ausgerüstet sein. Dies kann dadurch herbeigeführt werden, daß man den auf' den Hebel 29 einwirkenden Anschlag unwirksam gemacht, den Gasdruck in der Druckkammer begrenzt und eine herkömmliche Hebeleinrichtung vorsieht, um die Druckveränderung, die durch einen Atmungsversuch eines Patienten verursacht wird, in eine zum öffnen des Ventils 12 ausreichende Kraft umzuwandeln.Switch on the overpressure opening check valve in line 21. In addition, it may be useful to have a possibility of access to the interior of the bellows 11 to this to be able to put under pressure during its manufacture for calibration purposes. The pressure chamber can also be equipped with a heating element be equipped to evaporate water in the pressure chamber. This enables both those leaving the pressure chamber to be kept moist Gases, as well as a sterilization of the device by boiling. The device can also be commissioned an external signal, for example a pressure change at the outlet generated by the patient's attempts to breathe be. This can be brought about by making the stop acting on the lever 29 ineffective, the gas pressure limited in the pressure chamber and a conventional lever device provides to the pressure change caused by a A patient's attempt to breathe is caused to open into one of the valve 12 to convert sufficient force.

Die Erfindung ist in Verbindung mit einem Beatmungsgerät beschriebens kann jedoch in gleicher Weise bei jedem anderen System Anwendung finden, bei dem eine periodische Abgabe spezifischer Volumen an Medium gewünscht, ist.The invention is described in connection with a respirator s but may find equally applicable to any other system application, at the desired periodic output specific volume of medium.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gerät zur Abgabe eines vorbestimmten Iblumens von Medium in regelmäßigen Intervallen mit einer Druckkammer auf einer Einrichtung zum Einführen'von Medium unter Druck in die Druckkammer gekennzeichnet durch eine in der Druckkamer (10) vorgesehene, durch das Medium zusammendrückbare elastische Einrichtung (11) und ein Ventil (12), das bei Zusammendrücken der elastischen Einrichtung betätigbar ist und einen Austritt von Medium aus der Druckkamer gestattet.1. Device for dispensing a predetermined Iblumens of medium at regular intervals with a pressure chamber on a device for introducing medium under pressure into the pressure chamber characterized by an elastic device (11) provided in the pressure chamber (10) and compressible by the medium and a valve (12) which can be actuated when the elastic device is compressed and an outlet for medium the pressure camera allowed. "■* "■ * 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (12) aus zwei Ventilteilen (19,20) besteht, die an der j elastischen Einrichtung angebracht, relativ zueinander bewegj lieh und im Sinne einer Trennbewegung vorgespannt sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Valve (12) consists of two valve parts (19, 20) which are attached to the elastic device and are movable relative to one another borrowed and are biased in the sense of a separating movement. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Begrenzung (29,30) für die Bewegung des einen Ventilteiles (20) in der Druckkammer (10) vorgesehen ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that at least a limitation (29, 30) is provided for the movement of the one valve part (20) in the pressure chamber (10). U. Gerät nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung (29,30) veränderbar ist. U. Device according to claim 3 *, characterized in that the boundary (29,30) can be changed. 5. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung aus einem Balg (11) besteht, dessen eines Ende (17) in der Druckkammer (10) festgelegt ist und dessen anderes Ende (18) die Ventilteile (19,20) trägt.5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the elastic device consists of a bellows (11), one end (17) of which is in the pressure chamber (10) is set and the other end (18) carries the valve parts (19,20). 209809/1070209809/1070 β. Gerät nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ventilteil aus einem Ventilteller (20) und das andere Ventilteil aus einem aia Ende (18) des Balgs (11) befestigten becherförmigen Ventilgehäuse (19) besteht.β. Apparatus according to claims 3 and 5, characterized in that one valve part consists of a valve disk (20) and the other Valve part consists of an aia end (18) of the bellows (11) attached to a cup-shaped valve housing (19). 7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine7. Apparatus according to claim 6, characterized in that a ! Auslaßleitung (21) für Medium aus der Druckkammer (10) mit dem! Outlet line (21) for medium from the pressure chamber (10) with the Innern des Ventilgehäuses (19) in Verbindung steht und ein zusätzliches bei überdruck öffnendes Rückschlagventil umfaßt.Inside the valve housing (19) is in communication and an additional includes a check valve that opens in the event of excess pressure. 8. Gerät nach Anspruch 7 zur Verwendung als Beatmungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslaßleitung (21) gabelt, eine Zweigleitung (35) eine Strömungssteuerung (38) umfaßt und als Einatmungsleitung zu dem Pa-tienten dient und die andere Zweigleitung (36) in einem Ventil (39) endet, das bei Einatmen des Patienten dessen Ausatmungsieitung schließt.8. Apparatus according to claim 7 for use as a ventilator, characterized in that the outlet line (21) forks, one branch line (35) comprises a flow control (38) and serves as an inhalation line to the patient and the other Branch line (36) ends in a valve (39) which closes the exhalation line when the patient inhales. 9. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine in der Druckkammer (10) vorgesehene Einrichtung zum Verdampfen von Wasser.9. Device according to one or more of claims 1 to 8, characterized by a device provided in the pressure chamber (10) for evaporating water. 2Ö9809/10702Ö9809 / 1070
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