DE2162022A1 - Atmungsgerät - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH 8 MPHCHEN 22,

Γ\· I I V /"^ I IkICZ-LJH L kl kl Steinsdorfstroß« 10

Dipl.-lng. K. GUNSCHMANN _{Telefon: {08n)} .

Dr. rer. not. W. KÖRBER PATENTANWÄLTE lk. Dezember .1971

G/Ne

COEPOHAiEION
250 Canal Boulevard
Richmond, California 94804/ V.St.A

Patentanmeldung;

AtmunKSKerät Kurzbeschreibunp; der Erfindung

Gegenstand der Erfindung ist ein vollpneumatisches Atmungsgerät, das sowohl mittels Drucksteuerung, als auch mittels Mengensteuerung "betrieben werden kann. Dabei arbeitet ein Atmungsstromregler auf Grund des Unterschiedes zwischen zwei Begeldrücken, von denen der kleinere bei jeder Einatmungsphase eines Atmungsvorganges allmählich grosser wird, um einen Atmungsstrom zu ermöglichen, der anfangs mit relativ hoher Geschwindigkeit strömt und allmählich bis zum Aufhören verringert wird. Bei mengengesteuertem Betrieb arbeitet das Gerät mit einem Erzeuger für den Atmungsvorgang und einem Zeit-Mengenventil zur Bildung bzw. Festlegung einer Einatmungszeit sowie eines bestimmten Verhältnisses zwischen der Ausatmungszeit und der Einatmungszeit und einer bestimmten Menge an zuliefernder Atmungsluft. Das Zeit-Mengenventil ermöglicht eine voneinander unabhängige Einstellung der Menge und der Einatmungszeit. Der Atmurigsvorgang-Erzeuger und das Zeit-Mengenventil führen dem Atmungsstromregler die notwendigen Steuersignale zu

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und dieser versorgt den Geräteträger bzw. Patienten mit dem Atmungsgas. Es ist ein Rückschlag- bzw. Überdruckventil vorgesehen, das verhindert, dass die Atmungswege des Geräteträgers bzw. Patienten zu hohem Druck ausgesetzt werden. Ausserdem ist ein Unterdruck-Eückschlagventil angeordnet, das verhindert, dass in den Atmungswegen zu grosser Unterdruck entsteht. Wenn ein Einatmungsvorgang/eingeleitet werden soll, so wird dies durch einen Umschalter hervorgerufen, der die Ausatmungsphase beendet.

Bei druckgesteuertem Betrieb arbeitet das Gerät mit einem Atmungsweg-Druckfühler und einem Begier, wobei der Atmungsvorgang-Erzeuger und Zeitteil des Zeit-Mengenventiles nicht gebraucht werden.

JPür beide Betriebsarten sind verschiedene Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen.

Grundlage der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines Atmungsgerätes, die ermöglicht, dass das Gerät sowohl mit Mengensteuerung, als auch mit Drucksteuerung betrieben werden kann.

Die bisher bekannten Atmungsgeräte können entweder nur mit Drucksteuerung oder nur mit Mengensteuerung betrieben und nicht von der einen auf die andere Betriebsweise umgestellt werden. Demgegenüber ist das Atmungsgerät nach der Erfindung durch einfache Drehung eines Wahlknopfes von Mengensteuerung auf Drucksteuerung oder umgekehrt umstellbar, so dass das Gerät im Gegensatz zu den bekannten Geräten, die immer nur auf eine der beiden Betriebsweisen beschränkt waren, wahlweise mit Mengensteuerung oder mit Drucksteuerung betrieben werden kann. Hierdurch wird die Notwendigkeit vermieden, für jede Betriebsweise ein besonderes Gerät vorrätig zu halten. Darüberhiiiaus ist eine sehr gedrungene Bauweise des Gerätes ermög-

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licht, die erheblich gedrungener ist als alle bisher bekannten Geräte mit Volumen- bzw. Mengensteuerung. Das Atmungsgerät nach der Erfindung ist daher vielseitig und kann den wechselnden Bedürfnissen der Geräteträger bzw. von Patienten und Ärzten angepasst werden.

Eine weitere Schwierigkeit bei bisher bekannten Atmungsgeräten besteht darin, dass der gelieferte Atmungsstrom, wenn überhaupt, dann nur geringfügig geändert werden kann. Die meisten Geräte können nur mit einem grundsätzlich fest eingestellten Atmungsstrom arbeiten. Es ist aber für den Gerätebenutzer bzw. einen Patienten erwünscht, wenn das Gerät zu beginn jedes Einatmungsvorganges einen starken Einatmungsstrom liefert, der allmählich bis zum Ende der Ausatmungsphaseabnimmt. Das Atmungsgerät nach der Erfindung liefert einen solchen veränderlichen Strom von Atmungsluft, der von einem maximalen Wert zu Beginn der Einatmungsphase auf einen Minimalwert am Ende der Einatmungsphase abnimmt. Das Verhältnis zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert wird dabei unabhängig von der Dauer der Einatmungsphase und unabhängig davon beibehalten, wie gross der AtmungSBtrom zur Lieferung der gewünschten Menge an Atmungsluft während der EinatmungEphase ist.

Das Atmungsgerät nach der Erfindung ermöglicht ferner, wenn es mit Mengensteuerung betrieben wird, die Einstellung eines gewünschten Verhältnisses zwischen der Einatmungszeit und der Ausatmungszeit in dem Atmungsvorgang. Dieses Verhältnis bleibt dann erhalten, bis es anders eingestellt wird, kann aber im weiten Bereich leicht eingestellt werden. Auf diese Weise kann z.B. bei einem Patienten der Atmungsvorgang durch entsprechende Einstellung dieses Verhältnisses voll geregelt werden, indem z. B. zu Grunde gelegt wird, dass je länger seine Einatmungszeit ist, desto länger seine Ausatmungszeit ist, oder dass für eine bestimmte Einatmungszeit die Ausatmungszeit geändert wird.

Beim Betrieb mit Iiengenstouerung kann das Gerät nach der Er-

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findung ferner jeweils unabhängig voneinander auf eine bestimmte Menge an Atmungsluft und eine bestimmte Einatmungszeit eingestellt werden, so dass entweder diese Zeit oder diese Menge ohne wesentliche Änderung des anderen Faktors geändert werden kann. Die Erfindung ermöglicht gegenüber bekannten Atmungsgeräten, bei denen die Einstellung des einen dieser Faktoren jeweils auch eine Änderung der Einstellung des anderen Faktors notwendig macht, eine neue Zusammenwirkung von Teilen, die diese Einstellungen selbsttätig herbeiführen.

Das Atmungsgerät nach der Erfindung misst ferner den Druck in · den Atmungswegen z. B. eines Patienten und ermöglicht es dem Patienten, den normalen Atmungsvorgang ausser Kraft zu setzen bzw. zu übergehen und bei Mengensteuerung eine neue Einatmungsphase einzuleiten, wobei die Wirkung des entstehenden Unterdruckes ausgenutzt werden kann, um diese Aktion auszulösen. Beim Betrieb mit Drucksteuerung leitet im allgemeinen der Druck in den Atmungswegen den neuen EinatmungsVorgang ein, wobei ausserdem ein Zeitmessgerät zum Einleiten eines neuen Einatmungsvorganges vorgesehen ist für den Fall, dass der neue Einatmungsvorgang nach einer bestimmten Zeit nicht durch den Patienten selbst herbeigeführt wird. Bei der Einleitung einer neuen Einatmungsphase in dieser Weise liefert das Gerät dem Patienten die Atmungsluft mit einer vom Arzt bestimmten Einstellung. Bei beiden Betriebsweisen des Gerätes nach der Erfindung wird die Sicherheit des Patienten durch ein druckbetätigtes Sicherheits-Eückschlagventil gewährleistet, das zu hohen Druck in den Atmungswegen in die Atmosphäre ableitet. Ebenso wird das Gerät bei zu gross em Unterdruck in den Atmungswegen über ein Unterdruck-Rückschlagventil mit der Atmosphäre verbunden.

Bei Benutzung normaler Atmungsgeräte wird jeder Geräteträger von Zeit zu Zeit einen besonders tiefen Atemzug ausführen und dann besonders tief ausatmen. Diese Atmungsweise kann zur Erhaltung oder Wiedererlangung der Gesundheit nützlich sein.

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Gegenüber den meisten "bekannten Atemgeräten, die eine solche Atmungsweise nich't ermöglichen, sondern eine im wesentlichen nur gleichförmige Atmungsweise, ermöglicht das Atmungsgerät nach der Erfindung, diese wechselnde Atmungsweise z. B. durch einen Arzt von Hand einzustellen und für jede gewünschte Zeitdauer "beizubehalten, wobei für jeden tiefen Einatmungsund Ausatmungsvorgang die Einatmungsphase sowohl der Menge als auch der Zeit nach um etwa 50 % vergrössert werden kann, das Verhältnis zwischen Einatmungszeit und Ausatmungszeit aber beibehalten und folglich die Dauer der Ausatmungszeit ebenfalls um etwa 50 % vergrössert wird. Dies ist ermöglicht, ohne den regelmässigen Atmungsvorgang zu ändern, so dass, wenn die wechselnde Atmungsweise durch den Arzt abgestellt wird, der regelmässige Atmungsvorgang wieder aufgenommen wird.

Während der Ausatmungsphase kann eine neue Einatmungsphase Jederzeit durch Betätigung eines Bedienungsknopfes von Hand eingeleitet werden. Der Druck und der Unterdruck im Atmungsgerät werden durch eine Messvorrichtung angezeigt.

Zusammengefasste Wirkungsweise

Bei mengengesteuertem Betrieb regelt das Atmungsgerät nach der Erfindung die Einatmungszeit, das Verhältnis der Einatmungszeit zur Ausatmungszeit, das Volumen bzw. die Menge an Atmungsluft und die Empfindlichkeit. Die Vorrichtung zum Erzeugen der Atmungsvorgänge auf pneumatischem Weg leitet eine Einatmungsphase ein, während der Atmungsstrom-Begier Atmungsluft bzw. Atmungsgas für den Patienten liefert. Die Dauer der Einatmungsphase wird durch einen an dem Gehäuse des Gerätes angebrachten Einatmungszeit-Khopf eingestellt, während die gelieferte Gasmenge für diese Zeit mittels einen Mengenknopfes einstellbar ist. Der Einatmungsphase folgt die Ausatmungsphase, deren Dauer als Faktor der Einatmungszeit mittels eines Verhältnis-Einstellknopfes eingestellt wird. Am Ende der Ausatniiirigsphase wird ein neuer AtmungsVorgang selbsttätig eingeleitet. Äriderungseinstellungen, wie z.B. für wechselnde At-

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mungsweise, von Hand sind möglich. Ein Merkmal beim Betrieb mit Mengensteuerung bestellt in der Unabhängigkeit vom Widerstand, der z. B. bei einem Patienten infolge des Widerstandes in seinen Atmungswegen und der Beschaffenheit der Lunge vorhanden ist. Da der Druckaufbau durch die gelieferte Menge an Atmungsluft sehr hoch sein kann und hierdurch ernsthafte Störungen in den Atmungswegen auftreten können, wird der Möglichkeit eines solchen Druckaufbaues gemäss der Erfindung durch Anordnung eines Überdruck-Rückschlagventiles begegnet, das einen Teil der Atmungsluft in die Atmosphäre ableitet, wenn ein bestimmter Höchstdruck erreicht wird, der einstellbar ist. k Ausserdem kann mittels des Unterdruck-Rückschlagventiles eine Verbindung zur Atmosphäre geschaffen werden, wenn auf den Patienten ein grösserer Unterdruck als zulässig einwirkt.

Beim Betrieb mit Drucksteuerung können die Empfindlichkeit, der Druck und der Atmungsstrom geregelt werden. Bei dieser Betriebsweise wird ein Atmungsvorgang eingeleitet, wenn der Patient beim Atemholen einen schwachen Unterdruck erzeugt. Die Einleitung des Atmungsvorganges sperrt das Betätigungssignal in dem Atmungsstrom-Eegler, der dann dem Patienten die Atmungsluft liefert. Die Einatmungsphase wird beendet, wenn der an dem Geräteauslass durch den Patienten erzeugte Druck einen bestimmten eingestellten Grenzwert überschreitet. Der Strom ψ der Atmungsluft kann mittels' des Mengenknopfes eingestellt werden, der in Verbindung mit dem Atmungsstromregler arbeitet. Die gelieferte Menge an Atmungsluft wird hierbei durch die Druck- und Atmungslufteinstellung bestimmt, die in angemessenem Bereich für die zu behandelnden Fälle eingestellt werden können, Die Ausatmungsphase dauert normalerweise bis zur Einleitung eines neuen AtmungsVorganges durch den Patienten, wenn dieser wieder einen schwachen Unterdruck erzeugt. Wenn jedoch der Patient nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne keinen neuen Atmungsvorgang eingeleitet hat, wobei diese Zeitspanne einstellbar ist, so wird ein Übergehungsventil betätigt, das die neue Einatmungsphase selbsttätig einleitet.

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Besenreibuns der Erfindung an Hand der Zeichnung In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1A und 1B schematische Darstellungen eines der Erfindung entsprechenden Atmungsgerätes, teilweise in der Ansicht, teils im Schnitt; die angedeutete Draufsicht des Eegelgetriebes für das Zeit-Mengenventil zeigt dieses in seiner richtigen Stellung, die in den Ansichten und Schnitten nicht genau gezeigt werden kann;

Fig. 2 in ähnlicher Darstellung zusammen mit einem Schaubild über die Wirkungsweise eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Atmungsvorganges bei dem Atmungsgerät nach Fig. 1;

Fig. J verschiedene Schaubilder zur Erläuterung der Wirkungsweise der beiden von dem AtmungsVorgangerzeuger unter zwei verschiedenen Bedingungen abgegebenen Signale, nämlich bei normalen Betrieb und beim Betrieb mit tiefen Einatmungszügen, mit Aufzeichnung des Druckes und der Zeit;

Fig. 4- ein Schaubild der Zeitkonstante erster Ordnung des Zeitnetzes mit Aufzeichnung des Druckwechsels und der Zeit; ;

Fig. 5 ein Schaubild des Verhältnisses der Einatmungszeit zur Ausatmungszeit als Funktion der Einatmungszeit : für drei verschiedene Verhältnisse;

Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung des Atmungsstromreglers bei dem Gerät nach Fig. 1B;

Fig. 7 ein Schaubild zur Erläuterung des Anwendungsbereiches des Atmungsgerätes mit Gegenüberstellung der gelieferten Menge an Atmungsluft und der Einatmungszeit; ;

Fig. 8 die Vorderansicht eines Gehäuses zur Aufnahme des Atmungsgerätes nach Fig. 1A und 1B mit den dort dargestellten Teilen;

Fig. 9 das Gehäuse nach Fig. 8 in Seitenansicht; Fig. 10 einen Teilschnitt in gegenüber Fig. 1B vergrösserter

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Darstellung durch den Zeitventilteil des Zeit-Mengenventil es;

Fig. 11" einen zu dem Schnitt nach Fig. 10 rechtwinkligen Schnitt durch den ^eitventilteil des Zeit-Mengenventiles;

Fig. 12 das Hauptventil des Atmungsgerätes, teils in Ansicht, teils im Schnitt;

Fig. 13 den Druckfühler und -regler in einer gegenüber Fig. 1A vergrösserten Ansicht- und Schnittdarstellung.

Bei der Darstellung des Atmungsgerätes in Fig. 1A und 1B sind ' übliche Teile, wie Atemmaske oder sonstige Mttel zur Verbindung mit dem Geräteträger, z. B. einem Patienten, weggelassen und andere übliche und bekannte Teile durch Beschriftung und Pfeile angedeutet. Dabei sind die normalen Strömungsrichtungen für den Gasstrom angezeigt, obwohl in manchen Verbindungsleitungen auch ein Rückstrom in umgekehrter Richtung stattfinden kann.

Das dargestellte Atmungsgerät ist gemäss der Erfindung so ausgebildet, dass es sowohl mit Drucksteuerung, als auch mit Mengensteuerung betrieben werden kann. Dabei werden einige Teile des Gerätes bei beiden Betriebsweisen verwendet, während andere Teile des Gerätes nur bei einer oder der anderen Betriebsweise verwendet werden. Für ein entsprechend der Erfindung ausgebildetes Gerät, das nur mit Mengensteuerung betrieben werden soll, können solche Geräteteile, die nur beim Betrieb eines erfindungsgemässen Gerätes mit Drucksteuerung notwendig sind, und solche Teile, die zum Umstellen des Gerätes von der einen auf die andere Betriebsweise benötigt werden, weggelassen werden. Ebenso können bei dem Gerät nach der Erfindung, wenn es immer nur mit Drucksteuerung betrieben werden soll, alle diejenigen Teile weggelassen werden, die ausschlies-Iich zur Durchführung einer Mengensteuerung und zum Umstellen des Gerätes erforderlich sind. BMC-i\iliv± 4&k i di

Gemäss Fig. 1A und 1B wird aus einer Gasquelle 20 ein Atenigna

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unter Druck in eine Hauptzuführungsleitung 21 eingeleitet. Das Gas wird in -üblicher Weise geregelt zugeführt und kann entweder reiner Sauerstoff oder eine Mischung aus Sauerstoff und Stickstoff oder auch ein anderes Gas sein. Z. B. kann das Gas über einen Verhältnisregler zugeführt werden, wie er in der US-Patentschrift 3 534 753 vom 20. Oktober 1970 beschrieben ist.

Regelung der Gaszuführung

Die Hauptzuführungsleitung 21 kann über eine Zweigleitung 22 (Fig. 1A) mit einem Druckregler 23 in Form eines Druckminderventiles verbunden sein, der das Gas unter bestimmtem Druck sowohl für die zur Erzeugung des Atmungsvorganges dienende Vorrichtung 50 als auch für den Druckfühler und -regler 200 und für eine durch ein Ventil gebildete Vorrichtung 280 zum Übergehen der Schaltzeit liefert. Dem Druckregler 23 wird das Gas mit einem Druck /v"ön etwa 2,4-5 bis 3 »5 kp/cm zugeführt, der dann in dem Druckregler auf einen konstanten Wert von etwa 2,1 kp/cm herabgemindert wird. Der Druckregler bzw. das Druckminderventil kann bekannter Art sein und in einem Gehäuse 25 eine Membran 24 enthalten, die durch eine Feder 26 belastet ist. Der Einlass 27 ist mit der Leitung 22 verbunden und führt über im Gehäuse angeordnete Kanäle in eine durch die Membran verschlossene Membrankammer 28_t die mit einem Auslass

30 versehen ist. Die Belastungskraft der Feder 26 kann mittels der Stellschraube 31 eingestellt werden. Die Membran 24 steht somit auf ihrer einen Seite unter dem Druck am Auslass 30 und auf ihrer anderen Seite unter dem Druck der Feder 26. Die Membran wirkt auf ein Ventil 32 ein, um den zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichtes notwendigen Zufluss zu gewährleisten. Da die Kraft der Feder 26 mittels der Stellschraube

31 eingestellt wird, entspricht die Gleichgewichtstellung dem gewünschten Auslassdruck des Druckminderventiles, d. h. z. B. 2,1 kp/cm . Der Druckregler bzw. das Druckminderventil nimmt

n sehr kleinen Raum ein und kann leicht in einem relativ kleinen Gehäuse 380 zusammen mit allen anderen Geräteteilen

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- ίο -

untergebracht werden, wie es in Fig. 8 und 9 dargestellt ist. Haupt ventil (Hg.

Der Auslass 30 des Druckreglers 2J> ist durch eine Leitung 34-mit dem Hauptventil "bzw. Umschalter 35 verbunden, mittels dessen die Betriebsweise des Atmungsgerätes auf Mengensteuerung oder Drucksteuerung eingestellt wird. Das aus dem Druckregler 23 kommende Gas strömt durch die Leitung 34 einer Einlassöffnung 36 eines im wesentlichen zylindrischen, sich etwas verjüngenden Gehäuses 37 zu, in dem ein sich in gleichem Mass verjüngender pfropfenähnlicher Verschlusskörper aus Teflon 38 drehbar gelagert ist. Dieser dient zur Einstellung des Hauptventiles in zwei Stellungen, von denen die eine mit ausgezogenen Linien gezeigte Stellung der Betriebsweise mit Mengen» steuerung und die andere mit strichpunktierten Linien angedeutete Stellung der Betriebsweise mit Drucksteuerung entspricht. Bei der Einstellung für den Betrieb mit Mengensteuerung stellt ein Hohlraum, der in dem Gehäuse 37 durch eine an der einen Seite des Verschlusskörpers 38 angeordnete fflachseite 39 gebildet ist, die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 36 mit einer Öffnung 40 des Gehäuses her. Ausserdem verbinden ein anderer Hohlraum, der durch eine zweite Flachseite 41 des Verschlusskörpers 38 in. dem Gehäuse gebildet ist, und ein radialer Durchlass 42 eine Öffnung 43 des Gehäuses 37 mit einem in dem Verschlusskörper angeordneten axialen Kanal 44, der mit zwei Auslassöffnungen 45 und 46 versehen ist. Das Gehäuse 37 weist noch zwei Öffnungen 47 und 48 auf.

Wenn das Hauptventil 35 <3-ie Stellung für den Betrieb mit Mengensteuerung einnimmt, so wird das Gas aus der Leitung 34- durch das Hauptventil von der Einlassöffnung 36 zu der Öffnung 40 und in eine Leitung 49 geleitet, die es zu einer zum Erzeugen eines AtmungsVorganges dienenden Vorrichtung 50 führt (D¹Ig. 1B)

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Vorrichtung zum Erzeugen eines AtmungsVorganges (FJr. 1B und 2)

Diese in Fig. 2 etwas grosser als in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 50 "besitzt ein vorzugsweise aus mehreren Einzelteilen bestehendes Gehäuse 51 und- ist in einem Gehäuseteil mit zwei Membranen 52 und 53 und in einem anderen Gehäuseteil mit zwei Membranen 54- und- 55 versehen. Die Gaszufuhr ungs leitung 4-9 führt über einen Kanal 56 zu einem mittleren axialen Durchlasskanal 57» Die Membranen 52 und 53> die verschieden grosse Wirkflächen haben, sind gemeinsam an einem Membranglied 58 befestigt, das an seinem inneren Ende mit einem Verschluss!tz oder -körper 60 versehen ist. Die Membran 52 begrenzt an einem Ende eine Membrankammer 61, deren anderes Ende durch eine Zwischenwand 62 der Vorrichtung begrenzt ist. An dieser stützt sich eine Feder 63 ab, die mit ihrem anderen Ende an einem Bund 64 des Membrangliedes 58 angreift. Zwischen der Membran und der Membran 53 ist eine Kammer 63 gebildet, die über eine Öffnung 66 mit der Aussenluft in Verbindung ist. Die Membran begrenzt ihrerseits eine Membrankammer 67 an ihrem einen Ende.

In der Membrankammer 67 ist ein einstellbares Widerlager 68 für eine Feder 69 angeordnet, die sich gegen das untere Ende des Membrangliedes 58 abstützt. Das einstellbare Widerlager 68 ist auf einen Schraubzapfen 70 aufgeschraubt, der durch die Wandung des Gehäuses 51 nach aussen ragt und an seinem äusseren Ende ein Zahnrad 71 trägt. Das Zahnrad 71 kämmt mit einem grösseren Zahnrad 72 eines Exnstellradsatzes, der mittels eines von Hand bedienbaren Einstellgliedes 73 über eine das Zahnrad 72 tragende Welle 74- drehbar ist. Das Einstellglied 73 dient, wie noch erläutert wird, zum Einstellen des Verhältnisses der Einatmungszeit zu der Ausatmungszeit beim Betrieb des Atmungsgerätes mit Mengensteuerung.

Die Membrankammer 61 steht über Leitungen 76, 78 und 77 mit einer anderen Kammer 7^ in Verbindung, und die Leitung 78 ist über eine Leitung 79 mit einer Drosselöffnung 80 verbunden, die in die Atmosphäre mündet. Die Kammer 75 in dem Gehäuse 51

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ist an ihrem einen Ende durch die Membran 54- begrenzt. Zwischen der Membran 54- und- der Membran 55 ist eine Kammer 81 gebildet, und auf der Aussenseite der Membran 55 ist in dem Gehäuse 51 eine Kammer 82 angeordnet. Die beiden Membranen 54- und ^ sind wiederum an einem gemeinsamen Membranglied 83 befestigt, das ebenfalls einen Verschlussitz 84- gegenüber einer Ventilöffnung 85 trägt, die in der Aussenwand der Kammer 82 angeordnet ist. Die Kammer 82 steht über eine Entlüftungsöffnung 86 mit der Aussenluft in "Verbindung.

Von der Kammer 75 führt ein Durchlass 87 zu einem Seitenkanal 88, der gewöhnlich durch ein Ventil 90 verschlossen ist, das durch eine den Verschlusskörper dieses Ventiles im Schliessungssinn belastende Feder 89 geschlossen gehalten wird. Wenn das Ventil 90 geöffnet ist, so ist der Seitenkanal 88 mit einer Kammer 91 verbunden, die über eine Öffnung 92 mit einer Leitung 93 in Verbindung steht.

Die Membrankammer 67 steht über eine öffnung 94- und Leitungen 95 und 96 mit einer Öffnung 97 in der Wandung der Kammer 81 in Verbindung, so dass die Membrankammern 67 und 81 unter gleichem Druck stehen. Die Leitung 95 ist ferner durch eine Leitung 98 mit einem in Fig. 2 als Nadelventil dargestellten Zeitventil 100 verbunden, das mit einer Leitung 101 in Verbindung ist. An diese sind die Leitung 93 und eine Leitung 102 angeschlossen, die zu der öffnung 4-3 des Hauptventiles 35 führt. Ausserdem ist die Leitung 101 mit der Ventilöffnung 85 verbunden, so dass diese mit der Öffnung 92 der Kammer 91 in Verbindung steht. Die von der Membrankammer 67 kommende Leitung 95 ist an der Abzweigstelle der Leitung 98 mit einer Leitung 99 verbunden.

Wirkungsweise der Vorrichtung 50

Das mit einem Druck von etwa 2,1 kp/cm zugeführte Gas dient zur Erzeugung von zwei Signalen, die in Fig. 2 an der Leitung

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102 mit PC1 und an der Leitung 99 mit PC2 bezeichnet sind und in ihrem relativen Wert als Funktion der Zeit innerhalb eines gegebenen Atmungsvorganges sowie auch zur kontinuierlichen Wiederholung des Atmungsvorganges veränderlich sind. Jeder AtmungsVorgang besteht aus zwei Phasen, nämlich einer AnPhase, die der Einatmungsphase des Gerätes entspricht, und einer Aus-Phase, die der Ausatmungsphase des Gerätes entspricht, vgl. Fig. 3·

Während der An-Phase weist das Signal PC1, wie aus der obersten Darstellung in Fig. 3 ersichtlich ist, einen konstanten

Druck von z. B. 2,1 kp/cm auf, während der Druck des Signales PC2 gemäss der Darstellung unter PC1 in Fig. 3 von einem eingestellten Mnimaldruck, der zwischen 0,07 und 0,42 kp/cm liegen kann, auf einen Maximaldruck wächst, der zwischen 1,2

und 1,54- kp/cm liegen kann. Diese eingestellte-n Drücke können durch entsprechende Änderung der Einstellung jeweils innerhalb eines bestimmten Bereiches geändert werden. Wenn sie aber auf einen bestimmten Wert eingestellt sind, so bleiben sie während des Betriebes konstant,bis sie neu eingestellt werden.

Bei der Aus-Phase wird das Signal PC1 durch die Öffnung 86 in die Atmosphäre entlüftet und besitzt daher Atmosphärendruck, während das Signal PC2 von dem eingestellten Maximalwert auf seinen eingestellten Minimalwert abnimmt. Der Unterschied zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert des Signales PC2 ist konstant, die Grossen der Werte ändern sich jedoch inner-

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halb einer Bandbreite von 0,35 kp/cm . Diese Änderung bestimmt das Verhältnis zwischen der An-Zeit und der Aus-Zeit eines Atmungsvorganges. Bei den angegebenen Grenzbedingungen wechselt dieses Verhältnis von 1 : 3 bis etwa 1 : 1,5·

Die beiden Signale PC1 und PC2 werden, wie noch erläutert wird, dem Atiaungsetromregler 140 zugeführt, um einen Strom von Atmungsgas zu erzeugen, der proportional zu dem Unterschied PC1-PC2 ist. Bei der An-Phase strömt Gas, wobei der Gasstrom

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zu Beginn der An-Phase am grössten ist und mit dem Anwachsen von PC2 kleiner wird, bis sein Minimalwert am Ende der AnPhase erreicht wird. Der Gasstrom wird dann während der AusPhase abgestellt, weil PC1 Null wird und der Unterschied (PC1-PC2) negativ ist.

Die beiden Virkflächen der Membranen 52 und 53 können mit A1 und A2 und die durch die Federn 63 und 69 erzeugten Kräfte mit ΪΊ und F2 bezeichnet werden. Die Membrangruppe und ihr gemeinsames Membranglied 58 nehmen zwei verschiedene Stellungen ein. In der einen Stellung (Offenstellung) befindet sich der Verschlussitz 60 in einigem Abstand von der Mündung des mittleren Durchlasskanales 5?'» der mit der das druckgeregelte Gas zuführenden Leitung 49 verbunden ist, und in der anderen Stellung (Verschlusstellung) liegt der Verschlussitz 60 an der Mündung des Durchlasskanales 57 ^a*i und sperrt so den Austritt von Gas aus diesem Kanal ab.

In der Offenstellung ist der Druck des durch den Kanal 57 durchströmenden Gases PC1, der auf die kleinere Wirkfläche der Membran 52 einwirkt und zugleich über die Leitungen 76, 87, sowie die Kammer 75 und- die Leitungen 87, 88, die Kammer 91 und die Leitung 93 zur Leitung 101 weitergeleitet wird. Die Ventilöffnung 85 ist dabei geschlossen. Von der Leitung 101 wird ein Gasstrom mit dem Signal bzw. Druck PC1 über das Nadelventil 100 abgezweigt und baut in der Leitung 98 den Druck PC2 auf, der auf die grössere Wirkfläche der Membran 53 einwirkt.

In der Verschlusstellung der Membrangruppe 52, 53 gleicht sich der Druck PG1 in der Membrankammer 61 über die Leitungen 76, 78 und 79 und die Drosselöffnung 80 mit dem Atmosphärendruck aus. Die Ventilöffnung 85 ist ebenfalls offen, so dass die Leitung 101 unverzüglich entlüftet wird. Der Druck PC2 nimmt allmählich ab, wenn er in der umgekehrten Richtung über das Nadelventil 100 zu der Leitung 101 zurückgeleitet wird und dann zur Ventilöffnung 85 und über die Entlüftungsöffnung 86 in die Atmosphäre gelangt.

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Die "beiden Bedingungen, "bei denen die Mem"brangruppe 52, 53 mit dem Membranglied 58 von der einen auf die andere Stellung umschaltet, werden durch zwei Kräftegleichgewichte "bestimmt:

(1) Die Membrangruppe öffnet den Durch- "bzw. Einlasskanal 57} wenn ΙΊ = (PC2 min. χ Α2) T F^-

(2) Die Membrangruppe schliesst den Durchlasskanal 57, wenn P1 + (PO1 xAi) = (PC2 max. χ A2) +

Die beiden Gleichgewichtsbedingungen sind unstabil. Bei Bedingung (1) wird, sobald der Durch- bzw. Einlasskanal ^ öffnet, eine Kraft (P01 χ Ai)zu F1 zugefügt, um den Verschlusssitz 60 von der Mündung des Einlasskanales 37 im Abstand zu halten. Diese Bedingung herrscht, bis die Bedingung (2) erreicht ist. Wenn dies der IPaIl ist, so schliesst der Einlasskanal 57 und PC1 wird in die Atmosphäre entlüftet, so dass die der Kraft (PG2 χ A2) + F2 entgegenwirkende Kraft plötzlich um den Anteil (PC1 χ Al) verringert wird. Hierdurch wird die Membrangruppe 52, 53 niit ihrem Verschluss!tz 60 in Anlage an der Mündung des Einlasskanales 57 gehalten, bis die nächste Bedingung (1) erreicht ist. Auf diese Weise wechseln die Vorgänge in dem Atmungsgerät ständig zwischen den beiden Bedingungen.

Wenn die beiden Gleichungen (1) und (2) kombiniert werden, so ergibt sich

(3) PCI χ A1 = £PC2 χ A2, oder
A PC2 = PC1 X^

Der Minimalwert von PC2 ist bestimmt durch S¹I - F2. Hierbei ist ΕΊ eine feste Kraft, während F2 einstellbar ist. Der Maximalwert von PG2 ist ^PC2 min. + Δ PG27.

JLd.e Lauer der An-Phase ist die Zeit, die PG2 braucht, um vom Minimum zum Maximum zu kommen, und die Dauer der Aus-Phase

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ist die Zeit, die PC2 braucht, vom Maximum zum Minimum zu kommen. Obwohl die Grosse der Änderung von PC2 in beiden Phasen gleichgross ist, sind die entsprechenden Zeiten infolge ; der grundlegenden Charakteristik eines 'pneumatischen Kreislaufes ungleich. Dies ist aus der Kurve nach Fig. 4 ersichtlich, die die Zeit zeigt, die erforderlich ist, um einen ■ Stufenwechsel im Druck in eine Kapazität bzw. Leistung zu verwandeln. Da hierbei ein Widerstand E und eine Kapazität C ; eine Rolle spielen, ist es bekannt, einen solchen Kreislauf < als Kreislauf .erster Ordnung oder EO .Netzkreislauf zu be- ^; zeichnen. Die Zeitkonstante ist dabei eine Zeitkonstante erster! Prdnung. In Fig. 4 ist die Kurve in Prozenten der Ausbeute in "| der Zeit, ausgedrückt als Zeitkonstante, aufgestellt.

Z. B. kann angenommen werden, dass Δ PC2 gleich 1,12 kp/cm ist und dass PC2 in einem Falle von 0,07 auf 1,19 kp/cm und

in einem zweiten Fall von 0,42 auf 1,54 kp/cm wächst.

Im ersten Fall ist der Gesamtzuwachs 2,1 kp/cm , weil P01 plötzlich Von Null auf 2,1 kp/cm wächst. Der Druck PC2 geht von » 3,3 % des Gesamtzuwachses auf ^p » 56,5 % des Gesamtzuwachses. In der Aus-Phase beträgt die Gesamtänderung 1,19 kp/cm², da PC1.plötzlich Null wird. Der Druck PC2 geht dabei von « 0 % der Gesamtänderung auf « 94 % der Gesamtänderung. In Zeit ausgedrückt, ist die AnPhase gleich /0,82 - 0,0^7 » °>77 Zeitkonstante, während die Aus-Phase 2,85 Zeitkonstante beträgt. Das Verhältnis der An-Phase zur Aus-Phase ist daher 0,77 zu 2,85 oder 1 zu 3,7.

Im zweiten Fall ist der Gesamtzuwachs wiederum 2,1 kp/cm und der Druck PC2 geht von 0,42 : 2,1 » 20 % des Gesamtzuwachses auf = 73»5 % des Gesamtzuwachses. In der Aus-Phase beträgt die Gesamtänderung 1,54 kp/cm . Der Druck PC2 geht von ^-F^ = 0 % der Gesamtänderung auf «= 73 % der Gesamtänderung. In Zeit ausgedrückt ist die An-Phase /?l,30 - 0,2^7 = 1,05 Zeitkonstante, während die Aus-Phase 1,30 Zeitkonstante entspricht. Das Verhältnis der Zeit der An-Phase zur Zeit der

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Aus-Phase ist daher etwa 1 zu 1,2.

Gemass KLg. 2 ist mit dem Nadelventil 100 ein Einatmungszeit-Enopf 103 verbunden, mittels dessen die Zeitdauer der An-Phase eingestellt werden kann. Dies wird noch im Zusammenhang mit der Erläuterung des Zeit-Mengenventiles 110 näher "beschrieben. Das nadelventil 100 ist, obwohl es in einem besonderen Zeit-Mengenventil 110 angeordnet ist, funktionell der Vorrichtung zur Erzeugung des Atmungsvorganges 50 zugeordnet. Das Einstellglied 75 dient zum Drehen des mechanischen Einstellgetriebes 72, 71 und zur Änderung der Grosse der Kraft F2 durch Änderung der Kompression der Feder 69·

Innerhalb des praktischen Verhältnisbereiches von 1 : 1,5 bis 1:5 bleibt die tatsächliche Einatmungszeit innerhalb 10 % einer bestimmten Einstellung (durch den Einatmungszeit-Knopf 103)j wenn das Verhältnis in diesem Bereich (durch Betätigung des Einstellgliedes 73) geändert wird. Dies ergibt sich aus dem Schaubild der Hg. 5·

Die zusätzlichen Verbindungen in der Vorrichtung zur Erzeugung des Atmungsvorganges 50 haben den Zweck, ein rasches Umstellen von der An-Phase auf die Aus-Phase zu unterstützen und so die Genauigkeit des zeitlichen Ablaufes zu erhöhen. Diese Genauigkeit ist besonders wichtig bei schneller Aufeinanderfolge der Atmungsvorgänge, z. B. bei über fünfzig Atmungsvorgängen in der Minute. Der Druck PC1 wird dem Zeit-Nadelventil 100 über das Ventil 90 zugeführt. Die Membrangruppe 54-» 55 mit dem Membranglied 83 arbeitet mit dem Ventil 84·, 85 zusammen, um den Druck PG1 stromauf des Nadelventils zu Beginn der Aus-Phase ins Freie abzuleiten. Dies findet in folgender Eeihenfolge statt; Während der An-Phase hält Pd, der grosser als PC2 ist, den Verschluss!tz 84 auf der öffnung 85. Am Ende der An-Phase wird der Druck PC1 stromauf vom Ventil 90 über die Drosselöffnung 80 ins S'reie abgelassen* Während dieser sehr kurzen Zeit hält das Ventil 90 den Druck PG1 strom-

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■ auf des Zeit-Nadelventiles 100 aufrecht, wodurch PC2 auf dem ' Maximalwert gehalten wird. Venn dann der Druck PC1 stromauf des Ventiles 90 niedriger ist, als der Druck PC2, bewegt die Membrangrüppe 54·* 551 83 den Verschlussitz 84 von der Ventilöffnung 85 weg. Der Druck P01 stromab des Ventiles 90

wird dann schnell über die Kammer 82 und die Entlüftungsöffnung 86 ins Freie abgeleitet. Die Aus-Phase läuft ab, wenn PC2 durch Rückströmen über das Zeit-Nadelventil 100 ins Freie über die öffnungen 85 und 86 abnimmt.

Die Vorrichtung zur Erzeugung der Atmungsvorgänge 50 kann

»ι aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Die Membranen 52, 53» ' i

und 55 können aus einem mit Elastomer überzogenen elastischen Gewebe bestehen, das beim Betrieb gespannt wird und unter der Bezeichnung "Fairprene" erhältlich ist. Die beiden Membrangruppen mit ihren Membrangliedern sind dabei die einzigen beweglichen !eile. Ihre Bewegung ist im wesentlichen reibungsfrei und ihr Bewegungsweg ist klein und beträgt etwa 0,04 bis 0,08cm. Die einstellbare Druckfeder 69 wird durch Drehung des Schraub- : zapfens 70 mittels der Zahnräder 71» 72 eingestellt, wobei die Wirkung des Einstellgliedes '73 vergrössert und eine genaue und stabile Einstellung in einem an einer Skala ablesbaren Drehbereich von 270 ermöglicht ist, um einen gewählten Verhältnisbereich von z. B. 1 : 1,5 bis 1 : 3 einstellen zu : können.

Zeit-Mengen-Ventilanordnung 110 (Fig. 1B)

Diese Anordnung enthält, wie bereits bemerkt, das funktionell der Vorrichtung 50 zur Einstellung der Einatmungszeit zugeordnete Nadelventil 100 sowie ein Ventil 120, das mit dem Atmungsstromregler zur Einstellung der Menge verbunden ist. Ausserdem ist ein mechanischer Antrieb zur Betätigung der beiden Ventile 100 und 120 angeordnet. Die Anordnung 110 bildet ein einheitliches Ausgleichsnetz, über das das Mengenventil 120 zwei Impulse erhält, von denen der eine von einem ilemgen-Einstellknopf 121 und der andere von dem Einatmungszeit-Khopf

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IO3 ausgelit. Der Zweck besteht darin, das jeweilige öffnen des Mengenventiles 120 bei jeder Änderung der Einatmungszeit zu verbessern, so dass die gelieferte Menge an Atmungsgas immer der durch den Mengen-Einstellknopf angezeigten Menge entspricht. ■

Die Zeit-Mengen-Ventilanordnung 110 weist ein Gehäuse 111 auf. I¹Ur das Z ei t-Na del ventil 100 ist ein mit der Leitung 101 über ein Rückschlagventil 109 verbundener Einlasskanal 104 angeordnet, der in eine Kammer I05 führt. Das in die Kammer IO5 mit dem Druck PC1 eintretende Gas gelangt in die Leitung 98 mit dem Druck PC2, nachdem es unter Regelung durch einen neuartig ausgebildeten Ventilschaft IO7» der eine logarithmische Gestaltung aufweist und durch eine Feder 108 belastet ist, durch eine Ventilöffnung 106 hindurchgegangen ist.

Die Einstellung der Grosse der Ventilöffnung 106 durch den

Ventilschaft IO7 ist durch eine Stellschraube 112 ermöglicht, i

die einen Zwischenschaft 113 vor- und zurückbewegt, der an j

einer Verlängerung des Ventilschaftes 107 angreift. Die Stell- |

schraube 112 ist mit einer Feder 115 zur Sicherung ihres ·

Sitzes versehen und durch Drehung eines Schaftes 116 drehbar, j

auf dem ein Zahnrad 118 fest angebracht ist. Der Einatmungs- :

zeit-Knopf IO3 ist auf einer Welle 118 befestigt, auf der ein !

Zahnrad 119 sitzt, das mit dem Zahnrad 117 in Zahneingriff ^!

steht. · ;

Das Mengenventil 120 ist in ähnlicher Weise ausgebildet und mit einem Einlasskanal 122 versehen, der mit der Hauptzuführungs- j leitung für unreguliertes Gas 21 verbunden ist und in eine , Kammer 123 mündet, die einen Ventilsitz 124 enthält. Auf der i anderen Seite des Ventilsitzes 124- ist eine Kammer 125 mit einem Auslasskanal 126 verbunden, der zu einer Leitung 127 ! führt. Das Mengenventil 120 weist ferner einen mit logarithmisch gestalteter Aussenfläche versehenen Ventilverschlusskörper I30 auf, der durch eine Feder 128 belastet und mit einem Schaft 129

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versehen ist. Der Ventilverschlusskörper I30 ist mittels eines inStossberührung mit ihm stehenden Schaftes I3I verschiebbar, der durch, eine Stellschraube 132 zu betätigen ist. Die Stellschraube 132 ist durch eine Feder 133 belastet und weist einen Zapfen I34 auf, auf dem ein zum Drehen des Schraubzapfens mit der Schraube dienendes Zahnrad 135 ßitzt, das mit dem Zahnrad 119 kämmt. Mittels der Zahnräder 119 und- 135 ist die Stellung des Ventilverschlusskörpers I30 durch Betätigung des Einatmungszeit-Knopfes IO3 regelbar. Auf die Stellschraube 132 ist jedoch noch.ein anderes Zahnrad I36 aufgeschraubt, das mit einem Zahnrad 137 auf einer Welle I38 in Zahneingriff ist, das ■ den Mengen-Einstellknopf 121 trägt..

Auf diese Weise bildet das Zeit-Nadelventil 100 ein Präzisionsventil, dessen Schaft 107 so gestaltet ist, dass er eine logarithmische Eichung des Knopfes IO3 darstellt. Diese Charakteristik ist von wesentlicher Bedeutung für die genaue Einstellung der Zeit, weil sie eine gleiche Proζenteichung ermöglicht. Eine bestimmte Drehbewegung des Einatmungs-Zeitknopfes 103 zeigt hierbei denselben Prozentsatz der angezeigten Zeit an jeder Stelle der Skala an. Z. B. entsprechen 10 % eines vollen Skalenzuwachses bei einer Ablesung von 0,5 Sekunden 0,05 Sekunden und bei einer Ablesung von 2 Sekunden 0,2. Sekunden. Auf einer linearen Skala bedeuten 10 % Zuwachs einer vollen Skala von 0,4 zu 4 Sekunden 0,36 Sekunden an jeder Stelle der Skala oder 20 % von 2 Sekunden und 80 % von 0,5 Sekunden. Die logarithm!sehe Charakteristik findet in dem Ausgleichsnetz eine gute Anwendung. Der Zahnantrieb 119» 117» der zur Verstellung des Ventilschaftes 107 dient, verstärkt vorzugsweise die Wirkung des Einatmungszeit-Enopfes 103 und ermöglicht eine genaue Einstellung über eine volle Skalendrehung ■von 270⁰ im Bereich von 0,4 bis 4 Sekunden.

Die logarithmische Gestaltung des Ventilverschlusskörpers I30 hat ähnliche Vorteile und ermöglicht, dass eine gleiche Prozent ei chung in der gleichen Weise eine M. enger einstellung ergibt. So bedueten z. YS. bei einer vollen Ökala von 200 bis

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2000 cc 10 % des vollen Skalenzuwachses bzw. der Skalenteilung 50- cc bei 500 cc, 100 cc bei 1000 cc auf einer logarithmischen Skala oder 180 cc bei 500 cc und 180 cc bei 1000 cc auf einer linearen Skala. Das Mengenventil 120 wird entweder mittels der Zahnräder 119, 135 oder mittels der Zahnräder 137, 136 verstellt. Beide Zahnradsätze verstärken vorzugsweise die Wirkung des Knopfes 103 oder 121 und ermöglichen eine genaue Einstellung über eine volle Skalendrehung im Bereich von etwa 200 bis 2000 cc.

Es ist wünschenswert, dass der Einlasskanal 104- dem einströmenden Gas während der Einatmungsphase keinerlei Widerstand bietet. Demgegenüber ist es aber vorteilhaft, wenn für den Rück-| strom zusätzlich zu dem durch den Schaft IO7 gebildeten Wider- ^: stand ein Widerstand vorhanden ist und wenn dieser zusätzliche ■ Widerstand nur bei kurzer Ausatmungszeit und entsprechend _: starkem Rückstrom wirksam ist. Dies wird durch Anordnung eines \ Rückschlagventiles 109 in dem Einlasskanal 104 und eine parallel zu dem Rückschlagventil zwischen dem Einlasskanal 104 ί und der "Leitung 101 angeordnete Drosselstelle 139 erreicht. ! Bei der Einatmungsphase öffnet das Rückschlagventil 109 plötzlich, und der Druck PC1 wird direkt dem Einlasskanal 104 von ;

der Leitung 101 zugeführt. j

Bei der Ausatmungsphase ist das. Rückschlagventil 109 geschlos- f sen, und die Ableitung des Druckes PC2. wird zum Teil durch : die Drosselstelle 139 beherrscht. Die Drosselstelle ist so ■ bemessen, dass sie bei kurzen Einatmungszeiten kleiner ist als die den Ventilschaft 107 umgebende Ventilöffnung, dass sie . aber bei langen Einatmungszeiten grosser als diese Ventil- j Öffnung ist, so dass die Drosselstelle die Ausatmungsphase nur ' bei solchen Ausatmungsphasen verlängert, die auf relativ kurze Einatmungszeiten von z. B. 0,5 bis 1 Sekunden folgen. Hierdurch wird das Verhältnis der Einatmungszeit zur Ausatiaungszeit sowohl in diesem Zeitbereich als auch im ganzen Zeitbex'eich £';leichittässiger gehalten, wie in IFig. 5 gezeigt ist.

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Ausffleichsnetz der Zeit-Mengen-Ventilanordnung 110

Ein wesentliches Merkmal der Zeit-Mengen-Ventilanordnung 110 besteht in ihrem Ausgleichsnetz. Das Mengenventil 120 ermöglicht einen Gasstrom, und das Einstellen eines solchen Stromes kann in Meng en einheit en für eine bestimmte Zeit, in der Gasstrom fliesst, um die Menge zu erreichen, ausgedrückt werden. Z, B. kann das Ventil so bemessen werden, dass für eine Zeit von 1,5 Sekunden eine Menge von 1000 cc erreicht wird. Wenn die Zeit allein geändert und z. B. auf 0,75 ßekumden verringert wird, so beträgt dann die gelieferte Gasmenge 500 cc, |) weil der Gasstrom nur die halbe Zeit fliesst. Damit bei iin- \ derung der Einstellung des Zeit-Nadelventil es 100 eine genaue Öffnung des Mengenventiles 120 ermöglicht wird, die-gewährleistet, dass der Gasstrom in dem gleichen Verhältnis geändert wird, wie die Zeit verringert wird, ist das Ausgleichsnetz vorgesehen.

Die grundlegende Beziehung zwischen den drei Parametern ; lautet:

Menge - Gasstrom χ Zeit oder logarithmisch ausgedrückt:

log.V = log.f + log.t.

Um log.V bei Änderung von log.t konstant zu halten, muss daher die Änderung von log.f gleich und entgegengesetzt zur Änderung von log.t sein.

Da sowohl das Zeit-Nadelventil 100, als auch das Mengenventil 120 eine logarithm sehe Anzeigeskala haben, sind die jeweiligen Anzeigen proportional zu log.t' und log.V. £'ig. 1B zeigt, dass das Mengenventil 120 auf zweierlei Weise zu betätigen ist. Durch Drehen des Mengenknopfes 121 wird das Zahnrad 137 gedreht, wodurch wiederum das Zahnrad 1J6 gedreht wird, in das

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die Stellschraube 132 des Mengenventiles eingeschraubt ist. Da der Schaft I3I undrehbar angeordnet ist, wird durch Drehung des Zahnrades 136 der Schaft I3I längsbewegt. Andererseits kann das Zahnrad 136 für eine bestimmte Stellung des Mengenventiles feststehend sein.und die Längsbewegung des Schaftes I3I durch Drehung des Gewindeschaftes 134- in dem Zahnrad hervorgerufen werden, wodurch ebenfalls die Öffnung des Ventiles zwischen dem Verschlusskörper I30 und dem Ventilsitz 124- geändert wird. Diese zweite Betätigungsart ist mit dem mechanischen An-trieb des Zeitventiles 100 gekoppelt.

Wenn z. B. bei einer Einstellung des Mengenventiles auf 1000 cc und des Zeitventiles auf 1,5 Sekunden die Zeiteinstellung auf 0,75 Sekunden geändert wird, so wird der Schaft 134-des Mengenventiles 120 gleichzeitig in der feststehenden Schraube 132 gedreht und hierdurch längsbewegt, um das Ventil für einen grösseren Durchfluss zu öffnen. Die Grosse der Durchflussänderung ist gleich der Grosse der Zeitänderung auf lo- I garithmischer Basis. Da die Zeit auf die Hälfte der Ursprung- !

liehen Dauer verringert wird, wird der Durchfluss auf das !

Doppelte der ursprünglichen Menge erhöht und erreicht, dass !

das durch den Mengenknopf 121 angezeigte Volumen bzw. die ein- ;

gestellte Gasmenge beibehalten wird. Eine Drehung des Ein- ι

atmungszeit-Knopfes IO3 bewirkt daher eine .änderung der Zeit, \ hat aber keinen Einfluss auf die Gesamtmenge.

Diese Ausgleichswirkung wird im gesamten Bereich der prak- j tischen Anwendung des Atmungsgerätes erreicht. Die Bereichs- : grenzen liegen bei einer durchschnittlichen Durchflussmenge von 12 bis 90 Liter je Minute. Fig. 7 zeigt Beispiele innerhalb '■ dieser Bereichsgrenzen.

Bei 12 Liter je Minute ergibt sich für V = 200, t zu 1 Sekunde, oder bei V = 600, t zu 3 Sekunden;

bei 90 Liter je Minute ergibt sich für V = 750, t zu 0,5 Sekunden, oder bei V =1500, t zu 1 Sekunde.

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_ 24 Der Stromregler 140 (Fig. 1B und 6)

Der Stromregler stellt einen wesentlichen Bestandteil des Atmungsgerätes nach der Erfindung dar. Er weist gemäss Fig. ein. Gehäuse 141 mit drei Membranen 142, 143 und 144 auf. Die Membranen 142 und 144 haben gleichgrosse Virkf lachen A3, . ' während die mittlere Membran 143 eine kleinere Virkflache A4 hat. Die drei Membranen sind durch ein gemeinsames Membranglied 145 miteinander verbunden. Auf der Aussenseite der Membran 142 ist eine Kammer 146, zwischen den Membranen 142 und 143 eine Kammer 147, zwischen den Membranen 143 und 144 eine Kammer 148 und auf der Aussenseite der Membran 144 eine Kammer 149 gebildet. Das Membranglied 145 ist clurch eine Feder I50 belastet, die sich gegen ein einstellbares Federsitzglied 151 abstützt. Das Federsitzglied 15I ist am inneren Ende eines Gewindezapfens 152 angeordnet, der durch das Gehäuse 141 nach aussen ragt und nach seiner Einstellung vorzugsweise durch eine Gegenmutter 162 an einer Drehbewegung gehindert ist. Auf das äussere Ende des Gewindezapfens ist eine Blindmutter 153 aufgeschraubt, die auf einem Dichtungsring I63 aufsitzt. Zur Änderung der Einstellung des Gewindezapfens bzw. des Federsitzgliedes 151 wird zunächst die Blindmutter abgeschraubt und dann die Gegenmutter weggenommen. Am anderen Ende ist das Membranglied 145 mit einem Verschlussitz 154 versehen, der zum Aufsitzen auf einer Ventilöffnung 155 gebracht oder von dieser weg bewegt werden kann. Die Ventilöffnung bildet einen Teil der Auslassleitung 160. - -

Jede der Kammern 146, 147, 148 und 149 ist mit einem Einlass versehen. Die Kammer 146 weist einen Einlass 156 auf, der mit dem Auslass des Mengenventiles 120 durch die Leitung 127 verbunden ist. Die Kammer 147 besitzt einen Einlass 157» der über die Leitung 99 mit dem Druckbereich PG2 in Verbindung ist. Die Kammer 148 ist mit einem Einlass 158 versehen, der mit dem Bereich des Druckes PC1 über die ^eitung 161 verbunden ist, die ihrerseits über das Hauptventil 35 mit der Leitung 102 in Ver-

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bindung steht. Schliesslich weist die Kammer 149 einen Einlass 159 auf, der mit der Hauptzuführungsleitung 21 verbunden ist. Der Druck des durch die Leitung zugeführten Druckgases kann mit P1 und der Druck des Gases in der Leitung 127, der dem Druck P1 nach dem Durchgang durch das Mengenventil 120 entspricht, mit P2 bezeichnet werden.

Der Stromregler erhält zwei Betätigungssignale PC1 und PC2 von der zur Erzeugung des Atmungsvorganges dienenden Vorrichtung 50 und von dem Zeitventil 100 und liefert über das Ventil 154, 155 i*¹ die Auslassleitung 160 einen Atmungsgasstrom, der proportional zu dem Unterschied der beiden Signale, d. h. proportional zu dem Druckunterschied zwischen PC1 und PC2, also proportional zu (PC1-PC2) ist. Der Gasstrom ist ausserdem proportional zu der öffnungsgrösse des Mengenventiles 120.

Das Prinzip besteht darin, über das Mengenventil 120 einen Druckunterschied zu erzeugen, der proportional zu'Unterschied ! zwischen den beiden Betätigungssignalen ist. Wie bereits er- j wähnt, ist der Unterschied (PC1 - PC2) während der Einatmungs- j

ί phase positiv und erzeugt einen Stromfluss, der proportional zu¹ seiner Srösse ist. Der Stromfluss ist am stärksten zu Beginn der Phase und nimmt allmählich bis zum Ende der Phase ab. Der ί Verlauf dieser Abnahme ist im wesentlichen für jede Zeitdauer der Phase, die im Bereich der einstellbaren Einatmungszeit von ; vorzugsweise 0,4 bis 4 Sekunden liegt, gleich. Da der Stromfluss von dem Druckunterschied abhängig ist, der proportional ^; zu (PC1 - PG2) und der öffnungsgrösse des Mengenventiles ist, kann durch die Öffnung dieses Ventiles ein bestimmter Stromfluss eingestellt werden. Dieser Stromfluss ergibt für die Dauer der Einatmungszeit die durch das Atmungsgerät gelieferte Menge an Atmungsgas in der Einatmungsphase. In diesem Zusammenhang ist zu betonen, dass das Ventil 120 den Stromfluss einstellt bzw. bestimmt. Die Ventileinstellung kann als Mengeneinstellung nur für eine Einheit der Einatmungszeit angezeigt werden. Wie jedoch im Zusammenhang mit der Zeit-Hengen-Venti!anordnung 110 erwähnt ist, kann der Stromfluss-

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knopf 121 als Mengenknopf unabhängig von der Einatmungszeit verwendet werden.

Während der Ausatmungszeit wird der Druckunterschied (PG1 PC2) negativ, wobei er den Stromregler 140 abschaltet. Fig. zeigt, wie der Stromregler 140 den Druckunterschied erzeugt. Die Membrangruppe 142, 143, 14-4 ist mit den Jeweiligen Wirkflächen den Kräften von vier Drücken ausgesetzt:

(1) dem Zuführungsdruck P1 stromauf des Ventiles mit der Wirkfläche A3,

(2) dem Druck P2·stromab des Ventiles mit der Wirkfläche A3,

(3) dem Steuerdruck PC1 mit der Wirkfläche 3-3 - A4J⁷",

(4) dem Steuerdruck PG2 mit der Wirkfläche /fj - A47.

■ Die kombinierten Kräfte stellen die Membrangruppe mit ihrem , Membranglied 145 so ein, dass ein Stromfluss erzeugt wird, der folgende Gleichgewichtsbedingungen erfüllt:

(P1 χ A3) - (P2 χ A3) = PC1

- PC2 χ ß-3 - 447.

Daher ist &fi - Pj/ x A3 = /PC1 _ PO2? χ J&3 - Aj7

~ P27 ist ein Druckunterschied /\ P an dem Ventil, so dass

A P

- PC27 x

Der Druckunterschied Λ P ist daher proportional zu ^J⁷CI - PC2/. Er ist positiv während der Einatmungsphase und Null während der Ausatmungsphase, wenn ^/PCI - PC2J7 negativ wird, so dass der Stromregler 140 abgeschaltet wird.

Die Ventilöffnung 155 des Stromreglers 140 ist einstellbar und wird zum Ausgleich der Wirkflächen der Membrangruppe benutzt, wobei die Feder I50 dazu dient, das Gleichgewicht für eine Einstellung ohne Stromfluss herzustellen, so dass, wenn - PC27 - 0, kein Stromfluss stattfindet.

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Vorrichtung zum Wechsel des Atmungstakfes (Fig. 1B)

Zum Wechsel des Atmungstaktes bzw. zur Änderung der gleichmassigen Atmungsweise und zum "Übergehen- von Funktionen ist gemäss der Erfindung eine gemeinsame Vorrichtung I70 mit einem Gehäuse 171 und einer für beide Vorgänge gemeinsamen Verbindung mit der Vorrichtung zur Erzeugung des Atmungsvorganges 50 vorgesehen.

Der Wechsel des Atmungstaktes, ist durch Verbindung der zusätzlichen Kapazität einer Kammer 172 mit der PC2-Seite der Vorrichtung 50 über eine mit der Leitung 98 und einem Einlass 174 des Gehäuses 171 verbundene Leitung 173 erreicht. Wenn ein Wechsel des Atmungstaktes erwünscht ist, so wird die Kammer 172 zur Vergrösserung der Einatmungszeit um einen festen Anteil verwendet, der z. B. 50 % der normalen Zeit betragen kann (vgl. Fig. 3). Die zusätzliche Kapazität der Kammer 172 ist in den AtemStromkreis durch Drücken eines Handknopfes 175 einschaltbar, der ein zwischen der Kammer 172 und dem Einlass 174- angeordnetes Rückschlagventil 176 öffnet. Beim Freigeben des Druckknopfes 175 wird das Ventil 176 durch- eine-Feder 177 geschlossen und der Druckknopf durch eine Feder 178 wieder nach aussen gedrückt. Hierdurch wird die Kammer 172 mit ihrer zusätzlichen Kapazität wieder von dem Atemstromkreis der Vorrichtung 50 abgeschaltet. Während der Ausatmungsphase wird .der Druck in der Kammer unabhängig davon, ob der Druckknopf gedrückt wird oder nicht, über das Rückschlagventil 176 abgeleitet, bis er gleich dem Minimalwert von PC2 ist. Sodann verhindert das Rückschlagventil 176 jeglichen Druckanstieg in der zusätzlichen Kapazität bis der Druckknopf 175 wieder gedrückt wird.

Wenn der handbetätigte Wechsel des Atmungstaktes angewendet wird, so wird durch die Vergrösserung der Einatmungszeit um etwa 50 % eine Erhöhung der Strömungszeit und damit eine Vergrösserung der Menge des Atemgases herbeigeführt. Wie bereits

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erwähnt, bleibt dabei das Verhältnis ti : te unverändert, so dass die Ausatmungszeit etwa ebenfalls um etwa ^O %, verlängert wird. Dies ist in den beiden unteren Darstellungen der Pig. 3 gezeigt.

Zum Übergehen bzw. Unterbrechen von Atmungsvorgängen ist in der Vorrichtung I70 ein pneumatischer Schalter .380 angeordnet, der über eine Leitung 181 durch ein Signal^tjexatigt wird, das von dem Luftweg-Druckfühler 200 kommt. Wenn in den Luftwegen eines Patienten durch den Luftweg-Druckfühler 200 Unterdruck festgestellt wird, so erzeugt dieser ein Signal, das stark genug ist, um eine Membran 182 sowie ein an dieser P befestigtes Membranglied I83 des Übergehungsschalters und einen Verschluss!tz 184 des Membrangliedes von einer öffnung I85 wegzubewegen. Der Druck PC2 aus der Leitung 98 wird dann über die Öffnung 185 und einen Kanal 186 in die Atmosphäre abgeleitet, so dass eine neue Einatmungsphase eingeleitet wird, sobald der Druck PC2 seinen Minimalwert erreicht. Das Membranglied ist im Schliessungssinne durch eine Feder 187 belastet, und das Signal aus der Leitung 181 wird über einen Kanal in eine Kammer 189 zwischen der Membran 182 und einer zweiten Membran 190 eingeleitet, die an demselben Membranglied I83 wie die Membran 182 befestigt ist.

^ Der Druck PC1 wird aus der Leitung 101 über eine Zweigleitung 191 und eine Öffnung 192 in eine Kammer 193 geleitet, die durch die Membran 190 geschlossen ist. Der Druck PC1 wird daher dem einen Ende der Membrangruppe 182,-183, 190 und der Druck PG2 dem anderen Ende derselben Membrangruppe zugeführt, während das Signal aöS cUy lAl'tÜrty.:·· 181 zwischen den Membranen 102 und 190 auftritt.

Während der Ausatniungsphase ist der Druck PG1 Null und stört daher nicht die Einleitung einer neuen Einatmuncspliase durch den Übergehungsschalter 180. Bei Beginn der neuen Einatmungspliase wird der Druck PC1 dagegen sofort mit seinen grösc.teii

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Wert der Kammer 193 zugeführt, und die Membrangruppe 182, 18J, 190 bewegt den Verschlussitz 184 gegen die öffnung I85 und unterbindet das Entweichen des Druckes PG2 in die Atmosphäre. Hierdurch wird gewährleistet, dass die eingestellte Einatuiungszeit beibehalten wird, wenn der Druck PG2 beginnt, vom kleinsten Wert aus grosser zu werden, bei dem er die zur Erzeugung des Atmungsvorganges dienende Vorrichtung 50 auf die Einatmungsphase schaltet und von dem er allmählich auf seinen normalen Wert ansteigt.

Wenn Atmungsgas in die Luftwege des Patienten gelangt, wird der Druck positiv, und das vom Druckfühler 200 kommende Signal sinkt auf einen niedrigeren Druck ab, der etwa dem Atmosphärendruck entspricht. Der Übergehungsschalter schliesst hierbei die öffnung I85. Bei der nächsten Einatmungp.phase hält, wenn der Druck PCI auf Full zurückgeht, der Verschlusssitz 184 die Öffnung 185 geschlossen, weil das Signal des Druckfühlers 200 einen sehr geringen Druck hat. Die Membrangruppe 182, I83, 190 und ihre Belastungsfeder 187 sind so bemessen, dass der Verschlussitz 184 von der öffnung I85 abgehoben wird, wenn das Signal des Druckfühlers 200 über die

Leitung 181 grosser als etwa 1,05 kp/cm ist. Hierfür kann aber auch ein anderer Druck gewählt werden.

Der Luftweg-Druckfühler und -regler (Mg. 1A)

Der Luftweg-Druckfühler und -regler 200 misst den Druck in den Luftwegen und Erzeugt das über die Leitung 181 dem Übergehungsschalter 180 zugeführte pneumatische Signal,, wenn der Luftwegdruck negativ und niedriger ist, als ein durch einen Empfindlichkeitsknopf 210 ein-gestellter Druck. Wie vorstehend erläutert, wird dieses pneumatische Signal dem "übergehungsschalter 180 zugeführt, um eine neue Einatmungsphase einzuleiten, wenn das Atmungsgerät mit Mengensteuerung betrieben wird. Beim Betrieb mit Drucksteuerung ist die Wirkungsweise anders, wie noch beschrieben werden wird.

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-JO-

Der Luftweg-Druckfühler 200 weist ein Gehäuse 201 auf, das auf der einen Seite einer Ansclilussplatte 199 angeordnet ist. In dem Gehäuse 201 teilt eine grosse Membran 202, die an einen: Membranglied 205 "befestigt ist, zwei Kammern 2OJ und 204 ab. Das Membranglied 205 und die Membran 202 sind in der einen Richtung durch eine Flachfeder 206 und in der entgegengesetzten Richtung durch eine Schraubenfeder 207 "belastet. In ein Tragglied 209 ₅ das auf der anderen Seite der Anschlussplatte 199 ^an dies ar befestigt ist, ist ein teilweise mit Gewinde verselmer Empfindlichkeits-Einstellschäft 208 eingeschraubt, dessen inneres Ende an der Flachfeder anliegt und dessen Anpressdruck zur Einstellung der Kraft, die er über diese Feder auf das Membranglied 205 ausübt, mittels des Empfindlichkeitsknopfes 210 einstellbar ist. Die Kammer 204 ist mit einer Öffnung 211 versehen, die über eine Zweigleitung 165 mit der Luftweg-Leitung 160 an der Auslassdruckseite des Atmungsstrom-Reglers 140 verbunden ist. Auf diese Weise steht die eine Seite der grossen Membran 202 unter dem Luftwegdruck, während ihre andere Seite unter Atmosphärendruck steht. Wenn der Luftwegdruck unter den Atmosphärendruck absinkt, so wirkt einer Bewegung der grossen Membran 202 die Flachfeder 206 entgegen.

Die Kammer 203 ist auf der der grossen Membran 202 abgewendeten Seite durch eine kleinere Membran 213 verschlossen, die an einem Membranglied 214 befestigt ist, und wird durch eine öffnung 212 auf Atmosphärendruck gehalten. An dem Membranglied 214 ist in einigen Abstand von der kleineren Membran 213 eine andere Membran 215 befestigt, um eine -aus zwei Membranen bestehende Membrangruppe zu bilden. Zwischen den beiden Membranen 213 und 215 ist eine mit einer seitlichen Öffnung 217 versehene Membrankammer 216 gebildet, während die andere Seite der Membran 215 nach aussen offen ist. Die Merabrangruppe 213, 215 mit dem Membranglied 214 ist durch eine Feder 218 belastet.

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Wie insbesondere Fig. 13 zeigt, ist auf der Innenseite der grossen Membran 202 ein Detektor 220 angeordnet. Dieser weist eine kleinere Membran 221 auf, welche die Kammer 204 nach innen abschließet und mit ihrer anderen Seite eine Kammer begrenzt, die über einen Kanal 223 ^i t der Aussenluft verbunden ist. Das Membraiiglied 205 ist im Bereich der Kammer mit einem Verschlussitz 224 versehen. Die Kammer 222 kann in einer mittleren öffnung 225 der Anschlussplatte 199 gebildet sein. Auf der anderen Seite der Anschlussplatte 199 ist ein Detektorgehäuse 226 angeordnet, in dem eine das andere Ende der Kammer 222 begrenzende Membran 227 angebracht ist. Auf der anderen Seite der Membran 227 ist in dem Gehäuse 226 eine Kammer 228 gebildet, in die über eine Drosselstelle 229 und einen Zuführungskanal 234 aus der Leitung 3^ Gas zugeführt wird.

Die Membran 227 ist an einem Membranglied 230 befestigt, das mit einem einen Durchlasskanal 232 enthaltenden rohrförmigen Ansatz 231 versehen ist, der die Kammer 228 mit der Kammer verbindet, so dass das aus der Leitung 34 zugeführte Gas gewöhnlich über die Drosselstelle 229 und den Durchlasskanal sowie über den Kanal 223 ins Freie abströmt. Wenn jedoch der Luftwegdruck unter den Atmosphärendruck absinkt, so kommt der Unterdruck in den Leitungen 160 und 165 sowie in der Kammer zur Wirkung, wodurch die grosse Membran 202 mit ihrem Verschlussitz 224 gegen den Durchlasskanal 232 bewegt und zunächst 'dieser Durchlasskanal gedrosselt, dann aber ganz verschlossen wird, so dass der Druck in der Kammer 228 ansteigt. Die Membran 227 und das Membranglied 230 mit dem rohrförmigen Ansatz 231 sind durch eine Feder 233 belastet.

Der Detektor 220 enthält ein Relais 235> das einen Kraftverstärker zur Lieferung des Druckes in der Leitung 181 bildet. Obwohl der Auslassdruck des Relais etwa gleich dem Druck des durch den Detektor gelieferten Signales ist, ist die Strömungskapazität des Heiais 235 erheblich grosser als die des Detektors. Die β ein einsame Anwendung des Detektors 220 und des Relais

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führt einerseits dazu, dass der Detektor mit seinem sehr gerin- ■ gen Innenraum schnell anspricht,-und dass andererseits eine grosse -Strömungskapazität zur Belieferung der mit seinem Auslass verbundenen Teile des Atmunsgerätes gewährleistet ist.

Das Relais 235 kann in dem Detektorgehäuse 226 angeordnet sein ^: und enthält zwei' Membranen 236 und 237· Die in Fig. 13 obere Membran 236 begrenzt eine Kammer 238, die durch eine Leitung mit der Kammer 228 verbunden ist. In der. Kammer 238 herrscht ; daher der gleiche. Druck wie in der Kammer 228, so dass diese | Seite der Membran 236 durch diesen Druck beaufschlagt wird, de-r j nachstehend als Signaldruck bezeichnet ist. Zwischen den Mem- · j ψ branen 236 und 237 ist eine Kammer 240 gebildet, die durch eine

öffnung 241 mit der Aussenluft in Verbindung ist. Unter der . Membran 237 befindet sich eine Kammer 242, die über einen Auslass 253 mit der Leitung 181 verbunden ist. Die beiden Membranen 236 und 237 sind an einem gemeinsamen Membranglied befestigt, das mit einem axialen Kanal 245 versehen ist. Dieser führt über einen radialen Kanal 244 in die Kammer 240. Die _; Kammer 242-weist einen unteren-Teil 246 mit einem Einlass auf, der mit der Leitung 34 verbunden ist. Ausserdem enthält der untere Kammerteil 246 einen Ventilkörper 248, der durch .eine Feder 249 belastet ist und mit einem Ventilsitz 250 zu- ! sammenarbeitet. Ein axialer Schaft 251 des Ventilkörpers 248 ^ kann den axialen Kanal 245 des Membrangliedes 243 verschlies-™ sen. Die Membrangruppe 236) 237 i&it dem Membranglied 243 dient zur Bewegung des Ventilkörpers 248 in der Weise, dass in dem oberen Teil der Kammer 242 ein geregelter Druck erzeugt wird, der gleich dem Steuersignal ist. Jeder Unterschied zwischen dem Druck in der Kammer 242 und dem Druck in der Kammer 238 bewegt den Ventilkörper im Sinne der Wiederherstellung des Gleichgewichtszustandes. Wenn der geregelte Druck in der Kammer 242 geringer ist als der Druck des Steuersignales in der Kammer 238, so öffnet der Ventilkörper 248, um mehr Druck aus dem Kammerteil 246 und der Leitung 34 einzulassen. Wenn der geregelte Druck in der Kammer 242 höher ist als der Druck des

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Steuersignales in der Kammer 238, so schliesst der Ventilkörper, und der überschüssige Druck in der Kammer 242 wird über die Kanäle 245 und 244 sowie die Kammer 240- und die öffnung 241 ins Freie abgeleitet. Die Feder 249 wird durch eine Schraubkappe 252 in ihrer Lage gehalten, die zugleich den Kammerteil
246 mittels einer Dichtung 254 abdichtet.

Der Empfindlichkeitsknopf 210 bestimmt über den Einstellschaft 208 und dessen Anlage an der Flachfeder 206 den Unterdruck, bei dem die grosse Membran 202 und ihr Verschlussglied
224 den Durchlasskanal 232 abschliessen, und regelt daher die
Empfindlichkeit der Vorrichtung entsprechend den Unterdruck- ·
Verhältnissen in den Luftwegen eines Patienten. Das Signal führi dann eine Gasströmung in die Leitung 181 aus dem Relais 235
herbei.

Das Gehäuse 201 kann ausserdem einen von Hand einstellbaren '

Druckregler 255 mit einem Schaft 256 und Handgriff 257 ent- j

halten, der über eine Feder 258 auf eine Membran 260 ein- ;

wirkt, die eine Kammer 261 begrenzt. An der Membran 260 ist ■

ein Membranglied· 262 mit einem Schaft 263 befestigt, der sich ;

an einen gleich(sigen Schaft 264 eines Ventilkörpers 265 stiegen und hierdurch den Ventilkörper von einem Sitz 266 ab- ; heben kann, auf dem der Ventilkörper gewöhnlich unter der
Wirkung einer Feder 267 aufsitzt--Der das Ventil 265, 266 '■■ enthaltende Kaum ist über einen Einlasskanal 268 und eine j Leitung 270 mit der öffnung 47 im Gehäuse des Hauptventiles 35 verbunden, und der Raum oberhalb der Membran 260 ist durch j einen Auslasskanal 271 mit einer Leitung 272 verbunden, die i zu einer festen Entlüftungsöffnung 273 und zur Atmosphäre und \ zu einer Leitung 274 führt, die mit der Öffnung 217 der Mem- ! brankammer 216 verbunden ist.

Die stromab des Druckreglers 255 angeordnete feste Entlüftungs- ■ öffnung 273 ermöglicht eine gewünschte Minimalströmung zum ; guten Ansprechen und wird ausserdem in Verbindung mit dem Zeitr-

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Übergehungsventil 280 zur Bestimmung der anfänglichen Grosse der Druckeinstellung verwendet, wenn das Zeit-Übergehungsventil 280 betätigt wird.

Wenn das Atmungsgerät mit Drucksteuerung betrieben wird, so wird das an und um die Detektormembran 227 herum erzeugte und auf das Relais 235 übertragene Signal über die Leitung 181, die öffnung 48 des Hauptventil es 35 und durch dieses hindurch an verschiedene Leitungen weitergeleitet, um verschiedene Punktionen herbeizuführen. Es wird (1) dem Strom- bzw. Strömungsregler 140 über die Öffnung 46 und die Leitung 161 zugeführt, um den Druck PC1 zu bilden und einen Stromfluss von Atmungsgas in·der Luftweg-Leitung 160 zu erzeugen, (2) gleichzeitig über die öffnung 47, die Leitung 270, den Druckregler 255 und die Leitungen 272 und 274 der öffnung 217 und der Kammer 216 zugeführt, um auf die kleine Membrangruppe 213, 214; 215 einzuwirken, und (3) gleichzeitig über die Öffnung 45 einem Druckschalter 320, einem Ausatmungsschalter 3OO und dem Zeit-Übergehungsventil 280 zugeführt.

Die durch (2) betätigte kleine Membrangruppe 213, 214, 215 sperrt den-Druckfühler 200 durch positive Rückkopplungswirkung an der Membran 202 in einer Stellung, in der das pneumatische Signal in den Leitungen 181 und 161 auf dem Grösstwert gehalten wird, der etwa 2,1 kp/cm beträgt bzw. gleich PC1 ist. Jedoch wird der volle Druck des pneumatischen Signales aus der Leitung 181 nicht auf die kleine Memfcrangruppe 213, 214, 215 übertragen, da der Druck durch die den einstellbaren Druckregler 255 und die öffnung 273 enthaltenden Verbindungen verringert wird. Der stromab verringerte Druck in der Leitung 274 erzeugt die auf die kleine Membrangruppe 213> 214, 215 einwirkende Kraft, die auf die grosse Membran 202 übertragen wird. Wenn durch den Stromregler 140 Atmungsgas geliefert wird, steigt der Druck in der Luftwegleitung 160 an. Wenn die durch den Druck in den Leitungen 160 und 165 erzeugte Kraft an der grossen Membran.202 gleich der durch das verringerte pneumati-

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sehe Signal an der öffnung 217 auftretenden Kraft ist, so wird die grosse ^embrangruppe 202, 205 vom Ende des rohrförmigen Ansatzes 2J1 des Druckfühlers wegbewegt und das pneumatische Signal in der Leitung auf seinen Kleinstwert, d. h. Atmosphärendruck, verringert. Gleichzeitig wird auch der auf die kleine Membrangruppe 213, 214, 215 wirkende Druck über die Leitung 274- und die Entlüftungsöffnung 273 ins Freie abgeleitet. Auf diese Weise wird das pneumatische Signal in den Leitungen 181 und 161 auf seinem Kleinstwert gehalten, wobei der Stromregler 140 während der Ausatmungsphase abgesperrt wird.

Wie bereits eräwhnt, wirkt die Flachfeder 206 einer. Bewegung der grosseii Membran 202 auf den rohrförmigen Ansatz 231 des Druckfühlers zu entgegen, und es wird Unterdruck benötigt, um die Hembrangruppe 202, 205 zur Anlage an diesem Ansatz zu bringen. Die Grosse des benötigten Unterdruckes ist dabei durch Verstellung des Schaftes 208 einstellbar. Das Einstellmass beträgt vorzugsweise 0 bis 6 cm Wassersäule.

In dem Detektor 220 ist ,eine wirksame Rückkopplung dadurch geschaffen, dass der den Diichlasskanal 232 enthaltende rohrförmige Ansatz 231 an der Detektormembran 227 befestigt ist. Wenn sich die grosse Membrangruppe 202, 205 diesem Ansatz nähert, so beginnt das pneumatische Signal in der Leitung 181 : anzusteigen, und wenn es etwa die Hälfte seines Grösstwertes ι ,erreicht hat, übertrifft es die Kraft der leder 233 umL er- ; zeugt eine Schnappwirkung, die den Ansatz 231 fest an dem ί Verschlussglied 224- hält, wodurch das pneumatische Signal in ■ der Leitung 181 auf einem über das Relais wirksamen Höchstwert gehalten wird. Diese Schnappwirkung bewegt auch das Verschluss- : glied und die grosse Membrangruppe 202, 205 aufwärts. Die ' Grosse der Schnappbewegung wird zur Vermeidung einer übergrossen Bewegung durch eine Anschlagschulter 275 begrenzt, gegen die sich das Membranglied 230 anlegt. Umgekehrt beginnt das Signal in der Leitung 181 von seinem Höchstwert abzunehmen, .wenn der Luftwegdruck in der Luftweg-Leitung 160 so gross ist,

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dass die grosse Membrangruppe 202, 205 vom Ende des Durchlasskanales 232 wegbewegt wird. Venn das Signal die Hälfte seines Grösstwertes erreicht, wird die^Membran 227 durch die Feder 2JJ bewegt und der den Durchlasskanal 232.enthaltende Ansatz 231 plötzlich von dem Verschlussglied 224· weiter wegbewegt, wodurch das pneumatische Signal in der Leitung 181 wiederum durch Schnappwirkung auf seinen Kleinstwert absinkt.

Wie vorstehend bemerkt, wird die grosse Memb-rangruppe 202, 205 auch der Kraft ausgesetzt, die durch die kleine Membrangruppe 213, 214-, 215 ^auf sie in einer !Richtung ausgeübt wird,

fc die der Wirkung des Luftwegdruckes auf die grosse Membran entgegengesetzt ist. Dies ergibt eine Bezugskraft, die in einer solchen Richtung wirkt, dass die vorstehend beschriebene Sperrwirkung verstärkt wird, und die Kraft darstellt, die gegebenenfalls aufgehoben oder durch den Luftwegdruck überwunden werden muss, um die Sperrwirkung aufzuheben. Die Schnappwirkung besteht dabei in beiden Eichtungen. Das verringerte pneumatische Signal aus der Leitung 274- übt seine Kraft an der Wirkfläche der kleinen Membrangruppe 213, 214-, 215 aus, wobei die Wirkfläche gleich dem Unterschied zwischen ; den beiden Membranen 213 und 215 ißt und die gebildete Kraft diejenige ist, die auf die grosse Membrangruppe 202, 205 ausgeübt wird. Wenn das verringerte Signal aus der Leitung 274

P seinen Kleinstwert aufweist, wird die kleine Membrangruppe 213, 214, 215 von der grossen Membrangruppe 202, 205 durch die leichte Belastungsfeder 218 weg gehalten. Die Grosse des verringerten Signales kann von etwa 0,21 bis 0,49 kp/cm einstellbar sein, was einem Luftwegdruck von etwa 0 bis 40 cm • Wassersäule an der grossen Membran entspricht. Der Einstellknopf 257, der den Druckregler 255 betätigt, ermöglicht dem Arzt, den Druck für den Betrieb des Atmungsgerätes beim Betrieb mit Drucksteuerung einzustellen.

Auf diese Weise wird beim Betrieb mit Drucksteuerung eine neue Einatmungsphase gewöhnlich durch den Patienten eingeleitet,

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indem er einatmet und hierdurch den Druck in den Leitungen und 165 sowie in -der Kammer 204 verringert. Wenn das Verschlussglied 224 sich beinahe an die Mündung des Durchlasskanales anlegt, so werden diese beiden Teile gegeneinander gedrückt und infolge der Schnappwirkung nach oben bewegt, wie erläutert, worauf die Abwärtsbewegung der kleinen Membrangruppe folgt. Die so begonnene Einatmungsphase führt eine Drucksteigerung in den Leitungen 160 und 165 herbei, bis das Verschlussglied 224 von dem Durchlasskanal 232, wiederum durch Schnappwirkung, wegbewegt ist. Die Ausatmungsphase, die dann beginnt, dauert an, bis die nächste Einatmungsphase eingeleitet wird.

Das Zeit-ÜbergehunKsventil 280 (

Dieses Ventil ist für den Betrieb des Atmungsgerätes mit Drucksteuerung angeordnet. Es ist mit zwei Einlassen versehen, von ' denen der eine mit der vom Druckregler 23 kommenden Leitung J4 über eine Zweigleitung 281 und der andere zur Aufnahme des wechselnden Druckes aus dem Hauptventil 35 mi-t; diesem über die Leitungen 282 und 283 verbunden ist. Dieser entspricht dem Druck PC1, der über die Leitung 161 dem Stromregler 140 nur während der Einatmungsphase beim Betrieb mit Mengensteuerung oder beim Betrieb mit Drucksteuerung mit 2,1 kp/cm zugeführt wird und wahrend der Ausatmungsphase Null ist. Der intermittierende Druck aus der Leitung 283 wird über ein Bückschlagventil 284 einer Kammer 285 augeleitet, die auf der einen Seite einer Membran 286 angeordnet ist, während der Druck aus der Leitung 181 über eine Öffnung 287 einer Kammer 288 zugeleitet wird, die auf der anderen Seite.der Membran 286 angeordnet ist. Die Membran 286 ist an einem Membranglied .290 befestigt, das mit einem Verschlussglied 292 versehen ist. Das Merabranglied 290 steht unter der Wirkung einer Jeder 291, die die Membran 286 und ihr Verschiassglied 292 in Richtung auf eine Auslassöffnung 293 belastet.

Wenn den beiden Einlassen ein Druck von etwa 2,1 kp/cm auge-

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führt wird, so wird das Verschlussglied 292 des Membrangliedes 290 durch die leder 291 auf einen die Auslassöffnung 293 umgebenden Sitz gedrückt. Wenn der intermittierende Druck während der Ausatmungsphase auf Null fällt, so wird ein Druck von 2,1 kp/cm durch das Rückschlagventil 284 in der Kammer 285 eingeschlossen, der auf die Membran 286 einwirkt. Die Kammer 285 ist mit einem als Nadelventil ausgebildeten Entlüftungsventil 294 versehen, das die Kammer 285 über eine Öffnung mit der Aussenluft verbindet, und wenn der Druck auf etwa 1,05 kp/cm abfällt, so genügt der Zuführungsdruck auf die Membran 286, die Kraft der leder 291 zu überwinden und das Verschlussglied 292 von der Auslassöffnung 293 wegzubewegen. Der Druck von-2,1 kp/cm wird dann über die öffnung 293 und eine Leitung 296 der Kammer 216 der kleinen Membrangruppe 213 i 214, 215 zugeleitet, die ihrerseits.den Druckfühler 200 beeinflusst und eine neue Einatmungsphase einleitet.

Das Entlüftungsventil 294 ist vorzugsweise so 'eingestellt, dass von der Beendigung der Einatmungsphase bis zum Beginn einer neuen Einatmungspha,se etwa 10 Sekunden vergehen. Unter normalen Bedingungen kann eine neue Einatmungsphase sowohl bei der Betriebsweise mit Mengensteuerung (durch die Vorrichtung zur Erzeugung des Atmungsvorganges)-, als auch beim Betrieb mit Drucksteuerung ( durch den Patienten), auch früher begonnen werden. Die erwähnte Einstellung des Entlüftungsventiles 294 stellt jedoch eine Sicherung dar, die gewähr— leistet, dass die Phase nicht langer dauert, als die Zeit, die durch das Zeit-Übergehungsventil 280 eingestellt ist.

Vie bereits erwähnt, dient die Entlüftungsöffnung 273» mieder das Zeit-Übergehungsventil 280 durch die Leitungen 296 und 274 verbunden ist, zur Bestimmung der anfänglichen Grosse der Druckeinstellung bei der Betätigung des Zeit-Übergehungsventiles 280.

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Der Ausatmungsschalter 500

Der Ausatmungsschalter JOO erhält ein Drucksignal aus der Öffnung 4-5 des Hauptventiles 35 über die Leitungen 282, 301 und 302, wobei dieses Drucksignal dasselbe ist, wie es dem Stromregler 140 über die Leitung 161 zugeführt wird, in dem Ausatmungsschalter sind zwei Membranen 303 und 304- angeordnet, die durch ein Membranglied 305 miteinander,-verbunden sind. Das Drucksignal bewegt die Membrangruppe 303> 3°4, 305 im Sinne einer Schliess- oder Öffnungsbewegung eines an dem Membranglied 305 befestigten Verschlussgliedes 3O6 gegenüber einer Öffnung 307, so dass eine zu dieser Öffnung führende Leitung 3O8 über eine Öffnung 309 entlüftet werden kann. Die Leitung 3O8 ist über eine Drosselstelle 310 mit der Luftweg-Druckleitung 160 und über eine Leitung 3II mit einem Anschluss 312 für ein Niederdruck-Ausatmungsventil verbunden. Während der Einatmungsphase weist das Steuersignal in den Leitungen 282, 3d und 302 einen Druck von 2,1 kp/cm auf, ; der die Kraft einer Belastungsfeder 313 überwindet und das ; Verschlussglied 3O6 auf die Öffnung 307 drückt, so dass die zu ! dem Anschluss 312 des Ausatmungsventiles führende Leitung 3O8 j verschlossen wird. Während der Ausatmungsphase weist das Steuer+ signal in den Leitungen 282, 3OI und 3Q2 atmosphärischen I

Druck auf, und die Belastungsfeder 313 hält die Membrangruppe ;

303, 304·, 305 mit dem Verschlussglied 3O6 im Abstand von der ;·

Öffnung 307) so dass die Steuerleitung 3O8 in· die Atmosphäre '

geöffnet ist. Da das Steuersignal dem Auslass des Hauptven- j

tiles 35 entspricht, wird der Ausatmungsschalter 3OO sowohl ■ beim Betrieb mit Mengensteuerung, als auch beim Betrieb mit

Drucksteuerung betätigt. Bei Mengensteuerung synchronisiert , ein Signal aus der Vorrichtung 50 zur Erzeugung des Atmungsvorganges das Ausatmungsventil mit dem Stromregler, um zu

gewährleisten, dass das Ausatmungsventil während der Ausat- ;

mungsphase geöffnet und während der Einatmungsphase geschlos- ! sen ist. Bei Drucksteuerung wird das Synchronisierungssignal

von dem Detektor geliefert. \

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Der Ausatmungsschalter 3OO kann mit einem Ausatmungsventil mit niedrigem Blasdruck, z. B. einem sogenannten Bennett-Ventil, verwendet werden, für das der Steuerdruck von der Luftweg-Druckleitung 160 über die Drosselstelle 310 entnommen wird. . .

Der Druckschalter 520 (Fig. 1A)

Der Druckschalter 520 ist zur Belieferung einer nicht dargestellten, aber mit" dem Anschluss 521 verbundenen kleinen Ver- ■ nebelungs- bzw. Zerstäubungsvorrichtung und einer ebenfalls k nicht dargestellten, mit dem Anschluss 522 verbundenen Befeuchtungsvorrichtung mit Gas angeordnet, das vorzugsweise stromab des Mengenventiles 120 aus der Leitung 127 über eine Leitung 525 nur während der Einatmungsphase entnommen wird. Die Entnahme dieses Gases aus der Leitung 127 bedeutet, dass der dem Patienten durch das Atmungsgerät über den Zerstäubungsanschluss 521 und den Befeuchtungsanschluss 522 zugeführte Teil der Gesamtmenge an Atmungsgas in der Menge enthalten ist, die durch den Einstellknopf 121 des Mengenventiles 120 eingestellt ist.

Dem Druckschalter 520 wird ein Steuersignal aus der Auslassöffnung 45 des Hauptventiles 55 über die Leitungen 282, 5OI fe und 524 zugeführt, wobei dieses Steuersignal das gleiche Signal ist, wie es dem Stromregler 14Ό über die Leitung.161 zugeführt wird. Das Steuersignal wirkt auf die eine Seite einer aus den beiden Membranen 525 und 526 und dem Membranglied 527 bestehenden Membrangruppe ein. Es wird hierzu aus der Leitung .524 einer auf der einen Seite der Membran 525 gebildeten Kammer 528 zugeführt, während die Gaslieferung aus der Leitung '523 in eine Kammer 529 auf der anderen- Seite der Membran 526 über eine Kammer 530 zugeleitet wird, die durch ein Ventil 351, ■ 532 geöffnet und geschlossen wird. Die Ausbildung ist ähnlich der Ausbildung des Relais 255· Auch ist die Wirkungsweise grundsätzlich gleich der des Relais, wenn von einigen geriixg-

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- 41 fügigen Unterschieden abgesehen wird.

Zwischen den Membranen 325 und 326 ist eine Kammer 333 gebildet, die über eine öffnung 334- mit der Aussenluft verbunden ist und die mit der Kammer 329 über einen axialen Kanal 335 und einen radialen Durchlass 336 in dem Membranglied 327 verbunden ist, wenn ein Ansatz 337 des "Verschlusskörpers 331 den Kanal 335 öffnet. Der Verschlusskörper 331 i^s~fr durch eine Peder 338 belastet.

Die Membrangruppe 325» 326, 327 betätigt das Verschlussglied 331 so, dass in der Kammer 329 ein geregelter Druck erzeugt wird, der gleich dem Steuersignal aus der Leitung 324 ist. Jeder Druckunterschied zwischen den Kammern 328 und 329 wirkt auf die Membrangruppe 325j 326, 327 ein, die ihrerseits das Verschlussglied 331 zur Wiederherstellung des Gleichgewichtszustandes bewegt. Wenn der geregelte Druck des Signales in der Kammer 329 niedriger ist, als das Steuersignal in der Kammer 328, so öffnet das Verschlussglied und ermöglicht einen Gasfluss aus' der Kammer 330 in die Kammer 329» aus der das Gas über einen Auslass 340 und eine Leitung 341 zu dem Anschluss 321 der Zerstäubervorrichtung und zu dem Anschluss 322 der Befeuchtungsvorrichtung gelangt. Wenn der Druck in der Kammer 329 höher als das Steuersignal in der Kammer 328 ist, so schliesst das Verschlussglied 331» und der überschüssige Druck in der Kammer 329 wird über die Kanäle 335. und 336 sowie über die Kammer 333 und die öffnung 334 ins Freie abgeleitet.

Der Druck in der Leitung 34-1» der zu dem Zerstäubungsanschluss 321 und zu dem Befeuchtungsanschluss 322 übertragen wird, beträgt etwa 2,1 kp/cm während der Einatmungsphase und Hull während der Ausatmungsphase.

Ein Merkmal des Druckschalters 320 besteht darin, dass er die Verbindung mit dem Zerstäubungsanschluss 321 sehr schnell unterbricht, wenn die Einatmungsphase beendet ist. Dies ist zur Beibehaltung eines richtigen Verhältnisses der Einatmungs-

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zeit zur Ausatmungszeit wichtig, insbesondere, wenn das Signal auch zur Betätigung eines sogenannten "Bird-Typ"-Ausatmungsventiles verwendet wird. Ein solches Ventil, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, aber mit dem Anschluss 342 verbunden werden kann, wird bei hohem Druck betätigt. Jedoch . wird, wenn ein solches Ventil zusätzlich verwendet wird, jeweils immer nur eines der beiden Ausatmungsventile benutzt, so dass Ventile 343. und 344 angeordnet werden können, die jeweils das nicht benutzte Ventil absperren.

' Da das Steuersignal in den Leitungen 282, 3OI und 324 aus der öffnung 45 des Hauptventiles 35 kommt, ist der Druck-P schalter 320 während der Einatmungsphase sowohl beim Betrieb mit Mengensteuerung, als auch beim Betrieb mil; Drucksteuerung in Betrieb.

Vorrichtung zur Betätigung von Hand

! Bei beiden Betriebsweisen kann eine Vorrichtung zur Einleitung

einer neuen Einatmungsphase von Hand erwünscht sein, die z.B. j durch einen Arzt betätigt wird. Hierzu ist gemäss Fig. 1A eine mit einem Handbedienungsknopf versehene Vorrichtung 345 parallel zu dem Zeit-Übergehungsventil- bzw. -schalter 280 angeordnet, die über eine Leitung 346 mit der Leitung 272 ver- b i bunden sein kann. Die Leitung 346 führt von einer Auslass- öffnung 347 der Vorrichtung 3^5 zu der Kammer 216 der kleinen Membrangruppe 213, 214, 215. Die Auslassöffnung 347 ist durch einen Kanal 348 mit einer Kammer 349 verbunden. Der Kanal 348 ist gewöhnlich durch ein Verschlussglied 365 verschlossen, das einen Dichtungsring 366 aufweist. Das Verschlussglied 365 ist im Schliessungaainn durch eine Belastungsfeder 367 belastet, ; kann aber durch Druck auf einen Schaft 368 von-Hand geöffnet j werden. Die Kammer 349 ist über eine Leitung 3^9 mit der

Leitung 34 des Druckreglers 23 verbunden. Wenn der Schaft 368 . gedrückt und hierdurch das Verschlussglied 365 von seinem Sitz ' abgehoben wird, so wird der geregelte Druck aus der Leitung

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mit einem gewissen Druckverlust durch die öffnung 275 Kammer 216 zugeführt und eine neue Einatmungsphase eingeleitet. Diese Phase dauert, auch wenn der Schaft 368 losgelassen wird, solange an, "bis der gelieferte Druck den durch den Druckeinstellknopf 257 eingestellten Druck erreicht. ■

Über- und Unterdruck-Sicherung (Fig.

Wenn der Druck in den Luftwegen zu hoch wird, muss er abgelassen werden. Zu diesem Zweck ist das Atmungsgerät gemäss Fig. 1A mit einem Überdruckventil 350 versehen, das mit der Luftwegleitung 160 verbunden ist. Der Druck in dieser Leitung wirkt auf die eine Seite eines mittels eines Dichtungsringes abgedichteten Ventilgliedes 353 ein und entwickelt eine Kraft, der die Kraft einer Feder 352 entgegenwirkt. Die Kraft der Feder 352 ist mittels eines Rändelknopfes 353 und Einstellschraube 354- einstellbar, die mit einer Rückholfeder 355 ve-rsehen ist. Wenn die durch den Druck in der Luftweg-Leitung 160 ausgeübte Kraft grosser wird, als die Kraft der Feder 352, so wird das Ventilglied 351 von seinem Sitz abgehoben, • so dass ein Teil des von dem Stromregler gelieferten Druckgases über eine Ventilöffnung 356 ins Freie abgeleitet wird.

'■ Der Druck, bei dem das Überdruckventil 350 betätigt wird, kann durc^h Änderung der Zusammendrückung der Feder 352, -öie/Vör^ zugsweise im Bereich von 20 bis 80 cm Wasserviiegt, eingestellt werden. Das Über?*druekventil ist mit einem Sicherungsglied versehen, das verhindert, dass die jeweilige Einstellung ungewollt geändert wird. Zu diesem Zweck ist auf den Rändelknopf 353 ein Bund 357 aufgeschraubt, der in seiner Sicherungsstellung an einem Tragglied 358 des Überdruckventilen anliegt. Die Druckbegrenzung ist ein wesentlicher Faktor für die Sicherheit "eines Patienten. Wenn sie zu niedrig ist, so wird der Gaszufluss zii dem Patienten begrenzt, und wenn sie zu hoch ist, so kann in den Luftwegen eines Patienten zu hoher Druck entstehen. Es ist daher xtfesentlich, dass der eingestellte Druck nicht ungewollt geändert werden kann.

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Aus ähnlichen Gründen ist es wichtig, dass auch eine Vorrichtung zum Beseitigen von Unterdrück angeordnet ist. Daher ist mit der Luftwegleitung 160 auch ein Unterdruck-Beseitigungsventil bzw. Rückschlagventil 360 Verbunden. Der Luftwegdruck wirkt auf ein mit einem Dichtungsring abgedichtetes Ventilglied 36I derart ein, dass das V-entilglied bei positivem Druck auf seinen Sitz 362 gepresst wird, während bei negativem Druck in der Leitung 160, d. h. bei Unterdruck in dieser Leitung, das Ventilglied durch den grösseren Atmosphärendruck von seinem Sitz 362 abgehoben wird und ermöglicht} dass Aussenluft aus der Atmosphäre in die Luftwegleitung 160 ' einströmt und der Patient wenigstens Luft mit Atmosphäreiidruck' bekommt. Zum Öffnen des Unterdruck-Rückschlagventiles 360 muss der negative Druck bzw. der Aussendruck die Kraft einer Belastungsfeder 363 überwinden, die so ein-stellbar ist, dass das' Ventil 360 bei einem gewünschten Unterdruck von z. B. 6 bis 8 cm Wassersäule öffnet.

Andere Verbindungen mit der Luftweg-Leitung 160

Mit der Luftweg-Leitung 160 ist eine Gruppe von Auslässen verbunden, die vier Auslassverbindungen enthält, 'nämlich: (1) ein/Auslassanschluss 370 von grossem Durchmesser, z. B. 22 mm, (2) den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Anschluss 312 für ein Ausatmungsventil, wie das "Bennet-Typ"-Ventil, (3) der ebenfalls einen kleinen Durchmesser aufweisende Anschluss 321, der durch den Druckschalter 320 beliefert wird und mit dem kleinen Zerstäuber verbunden ist, und (4) den Anschluss 34-2 für ein "Bird-Typ"-Ausatmungsventil.

Der kleine Anschluss 312 für das "Bennet-Typ"-Ventil wird über die Drosselstelle 310 beliefert, die einen Durchmesser von z. B. 0,8 mm haben kann. Stromab der Drosselstelle 310 ist die Leitung auch mit dem Ausatmungsschalter 3OO verbunden. Wenn dieser Schalter geschlossen ist, so wird in der Öteuerleitung 3O8 während der Einatmungsphase Druck aufgebaut, Wenn der Ausatmuiigsschalter 3OO dagegen geschlossen iot, so wird

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die Ltcuerleitung JOS zur Atmosphäre geöffnet,, und das Ausa buur_gsventil öffnet unter der Wirkung des Luftwegdruckes während der Ausatmungsphase.

Der Liit dem grossen Durchmesser versehene Auslassanschluss 570 für den Auslasschlauch enthält ein !Rückschlagventil 571» das den Rückfluss verschiedener vom Patienten stammender !•'lüssigkeiten während der Ausatmungsphase verhindert. Das Mickschlagventil kann durch eine dünne Herabranschei"be gebildet sein, die bei einer vom Atmungsgerät zu den Luftwegen." verlaufenden otrömungsrichtung von einem gelochten Sitzkörper abgehoben wird und den Durchfluss freigibt und bei ä umgekehrter Ütrömurigsrichtung den Durchfluss durch Abdichtung des gelochten iJitzki.rpers verhindert.

Der Druck in der Luftweg-Leitung 160 kann durch einen Druckmesser 575 angezeigt werden, der eine mit einem Zeiger verbundene Membran aufweist und mit einer Rundskala 576 versehen ist. Vorzugsweise ist die Rundskala mit zwei ^verschieden gefärbten Zonen ausgestattet, nämlich einer positiven Druckzone 577) die von Null bis 70 cm Wassersäule reicht und als "Gelieferter Druck" bezeichnet werden kann, und einer negativen Druckzone, die von Null bis 20 cm Wassersäule reicht und als "Einatmungskraft" bezeichnet werden kann. :

Die Fig. 8 und 9 zeigen ein übliches Gehäuse 580» das alle beschriebenen Teile des Atuningsgerätes mit Ausnahme der Hauptzüführung und der Auslassanschlüsse enthält und bei dem alle Bedienungs- und Einstellknöpfe sichtbar angeordnet sind.

Das Hauptventil 55 beim Gebrauch

Wie bereits erläutert, weist das Hauptventil 55 zwei Betriebsstellungen auf und schaltet bei der Umstellung von der einen auf die andere Betriebsstellung das Atmungsgerät mit allen seinen Teilen vom Betrieb mit Mengensteuerung auf den Betrieb mit Drucksteuerung oder umgekehrt um.

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Beim Betrieb mit Mengensteuer_uiig ist die öffnung 36 mit der öffnung 40 verbunden, so dass die Leitung 34, die von dem Druckregler 23 kommt, mit der Leitung 49 verbunden ist, die zu dem Einlasskanal 56 der zur Erzeugung des Atmungsvorganges dienenden Vorrichtung 50 führt. Ausserdem ist die öffnung 43 mit dem Auslass 46 durch den axialen Kanal 44" verbunden, so dass die Leitung 102 für den Druck PC1 mit der Leitung 161 verbunden ist, die zu dem Einlass I58 des Stromreglers 140 führt. Hierdurch ist auch die Auslassöffnung 45 mit der öffnung 43 durch den axialen Kanal 44 verbunden, so dass der Druck PC1 aus der Leitung 102 über die Leitungen 282, 283, 301, 302 und 324 dem Zeit-Übergehungsventil 280, dem Ausatmungsschalter 3OO und dem Druckschalter 320 zugeführt wird.

Beim Betrieb mit Drucksteuerung ist die öffnung 36 von der öffnung 40 und die Öffnung 43. von den Auslassöffnungen 45 und 46 abgesperrt. Bei dieser Betriebsweise wird das pneumatische Signal aus dem Druckfühler 200 über die Leitung 181 mit der Öffnung 48 und von dort (1) durch die öffnung 46 mit der zu dem Stromregler 140 führenden Leitung 161 und (2) durch die Auslassöffnung 45 mit dem Zeit-Übergehungsventil 280, dem Ausatmungsschalter 3OO und dem Druckschalter 320 verbunden. Ausserdem ist die Öffnung 48 mit der öffnung 47 in Verbindung, so dass die Leitung 181 durch die Leitung 270 auch mit dem Druckregler 255 und von dort mit der Leitung 274, der festen Entlüftungsöffnung 273 und der Kammer 216 verbunden ist.

Die Erfindung kann in mancherlei Hinsicht von der beschriebenen Ausfuhrungsform abweichen.

Patentansprüche:

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BAD

Claims (1)

1. - 47 Patentansprüche

   Vollpneumatisches Atmungsgerät, "bei dem dem Gerätebenutzer "bzw. Patienten über eine Luftwegleitung während einer Einatmungsphase Atmungsgas zugeführt und die Gaszuführung während einer Ausatmungsphase unterbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Atmungsgerät mit einem Zweiweg-Hauptumschaltventil zum Umschalten des Atmungsgerätes vom Betrieb mit Mengensteuerung (volume-cycled mode) auf den Betrieb mit Drucksteuerung (pressure cycled mode) mittels eines einfachen Wahlknopfes versehen ist und beim Betrieb mit Mengensteuerung der Luftwegleitung für eine bestimmte Zeitdauer der Einatmungsphase eine vorbestimmte Menge von Atmungsgas zuführt, sobald der Druck in der Luftwegleitung unter einen vorbestimmten Druck fällt, dann aber die Zuführung von Atmungsgas unterbindet, sobald der Druck in der Luftwegleitung einen vorbestimmten höheren Druck übersteigt.

   Atmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung des Atmungsgases über die Luftwegleitung beim Betrieb mit Mengensteuerung ein Mengenregler sowie ein diesen in der Einatmungsphase steuernder Zeitregler und für den Betrieb mit Drucksteuerung ein Atmungsstromregler sowie ein Druckfühler angeordnet sind, der den Strom·¹-regler betätigt, sobald der Druck in der Luftwegleitung unter den vorbestimmten Druck fällt und hierdurch die Aus- \ atmungsphase beendet, wobei die Betätigung des Stromreglers aufgehoben und hierdurch die Ausatmungsphase eingeleitet wird, sobald der vorbestimmte höhere Druck in der Luftwegleitung erreicht ist.

   Atmungsgerät nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitregler und der Mengenregler unabhängig voneinander durch einander beeinflussende Vorrichtungen so einstellbar sind, dass der Mengenregler während der Einatmungs-

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   ■ pliase die vorbestimmte Menge von Atmungsluft in einer bestimmten Zeit liefert.

   Atmungsgerät nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitregler die Ausatmungszeit in einem einstellbaren Verhältnis zur Einatmungszeit bestimmt und eine Vorrichtung zur 'Änderung des eingestellten Verhältnisses angeordnet ist.

   Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckfühler dem Gerätebenutzer ermöglicht, den Zeitregler beim Betrieb des Gerätes mit Mengensteuerung zu übergehen und die Ausatmungsphase zu beenden, wenn der Druck in der Luftwegleitung unter einen bestimmten Druck fällt.

   Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass es zum Betrieb mit Drucksteuerung mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit und zur Druckminderung versehen ist, deren Einlass mit der Gaszuführungsleitung verbunden ist, dass ferner ein Atmungsstromregler angeordnet ist, dessen Einlass mit der Vorrichtung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit und zur Druckminderung verbunden ist und der mit einem pneumatischen Segler versehen ist, der den Auslass des Atmungsstromreglers bei Überschreiten eines bestimmten Mindestdruckes öffnet und diesen Auslass schliesst, wenn der Steuerdruck unter den Mindestdruck fällt, wobei die Luftwegleitung den Auslass des Atmungsstromreglers mit der zu beatmenden Person verbindet und ein Steuerdruckerzeuger angeordnet ist, der mit der zu dem Atmungsstromregler führenden Gaszuführungsleitung und mit der Luftwegleitung zur Erzeugung des Steuerdruckes verbunden ist, wenn der Steuerdruck in der Luftwegleitung unter eine erste bestimmte Grosse fällt und einen Versuch des Gerätebenutzers zur Einleitung einer Einatmungsphase eines At-

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   mungsvorganges anzeigt und die Erzeugung des Steuerdruckes "beendet und den Steuerdruck in die Atmosphäre ableitet, wenn der Druck in der Luftwegleitung eine die erste Grosse überschreitende zweite bestimmte Grosse merklich übersteigt, und hierdurch die Ausatmungsphase eines Atmungsvorganges einleitet.

   7. Atmungsgerät nach Anspruch 6 mit einem in der Luftwegleitung angeordneten Ausatmungsventil, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Steuerdruckerzeuger synchronisierte Vorrichtung zur Betätigung des Ausatmungsventiles bzw. zum Öffnen desselben bei jeder Ausatmungsphase und zum Schliessen desselben bei jeder Einatmungsphase angeordnet ist.

   8. Atmungsgerät nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung des Ausatmungsventiles mit dem Ausatmungsventil über eine Steuerleitung verbunden ist, die das Ausatmungsventil mit der Luftwegleitung über eine Einengung verbindet, wobei diese Betätigungsvorrichtung auch mit dem Steuerdruckerzeuger verbunden ist und zum Ableiten des Steuerdruckes in die Atmosphäre während der Ausatmungsphase mit einem durch eine Feder belasteten Membranventil versehen ist, das durch den die Kraft der Belastungsfeder übersteigenden Steuerdruck geschlossen ist, wenn der Steuerdruck während der Einatmungsphase grosser als der Atmosphärendruck ist.

   9. Atmungsgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruckerzeuger einen ersten Fühler zum Erfühlen des ersten vorbestimmten Druckes sowie eine durch diesen betätigte Haltevorrichtung aufweist, die den Steuerdruckerzeuger bei Erreichen der ersten bestimmten Druckgrösse in der Erzeugungslage hält, und mit einem zweiten Fühler zum Erfühlen der zweiten bestimmten Druckgrösse sowie mit einer durch diesen betätigten Vorrichtung zum Freigeben der Haltevorrichtung bei Erreichen der zweiten Druckgrösse versehen ist.

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   10. Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Steuerdruck er zeuger ein pneumatischer Zeitmesser zur Bestimmung eines konstanten Zeitintervalles verbunden ist und dass eine erste Vorrichtung zum Beginnen des konstanten Zeitintervall es am Anfang jeder Ausatmungsphase sowie eine nach Ablauf dieses Zeitinter-, valles betätigte zweite Vorrichtung zum Einleiten einer neuen Einatmungsphase angeordnet sind, sofern eine solche noch nicht durch den Gerätebenutzer eingeleitet ist, wobei die neue Einatmungsphase den Bedingungen des Steuerdruckerzeugers unterworfen ist.

   11. Atmungsgerät nach Anspruchs, gekennzeichnet durch eine das Atmungsgas mit einem ersten geregelten Druck P^, zuführende Gaszuführungsleitung, einen mit dieser verbundenen Regler mit einem Auslass für das Atmungsgas mit einem zweiten niedrigeren Druck P~ und einem Druckminderer und Strömungsgeschwindigkeitsregler, dessen Einlass mit der das Gas mit dem Druck P^. liefernden Zuführungsleitung verbunden ist und dessen Auslass das Atmungsgas mit einem Druck P₇- einem pneumatisch betätigten Atmungsstromregler zuführt, dessen Auslass ein pneumatisch gesteuertes Ventil zugeordnet ist, das diesen Auslass nur öffnet, wenn ein erster Steuerdruck PC1 höher ist als ein zweiter Steuerdruck PC2, und das dann dem Auslass Atmungsgas vom Einlass mit einer Strömungsgeschwindigkeit zuführt, die von dem jeweiligen Unterschied zwischen dem ersten und zweiten Steuerdruck abhängig ist, ferner gekennzeichnet durch einen mit dem Hauptumschaltventil verbundenen ersten Druckerzeuger zum Erzeugen des Druckes PC1 mit gleichbleibender Gröss'e aus dem Druck P2 und zum Zuführen des Druckes PC1 zu dem Atmungsstromregler mit dem ersten Steuerdruck für den Betrieb des Gerätes mit Mengensteuerung, einen mit dem ersten Druckerzeuger verbundenen Zeitregler zur Bestimmung der Einatmungszeit für jeden AtmungsVorgang unabhängig von der gelieferten Menge von Atmungsgas durch Erzeugen des Druckes PC2 aus dem Druck PC1 mit einer gerin-

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   gerer Druckhöhe als PC1 während der Einatmungsphase und Weiterleitung des Druckes PC2 an den Atmungsstromregler, wobei der Druck PC1 nur während der Einatmungsphase vorhanden und hierbei konstant ist und der Druck PC2 während der Einatmungsphase gleichmässig von einem Mindestwert auf einen in dieser Phase stets kleiner als PC1 bleibenden Grösstwert ansteigt und die Ausatmungszeit jedes Atmungsvorganges bestimmbar ist, indem der erste Steuerdruck PC1 nach Beendigung jeder Einatmungsphase in die Atmosphäre abgeleitet und der Druck PG2 während der Ausatmungsphase allmählich von dem Grösstwert auf den Kleinstwert verringert wird, weiterhin gekennzeichnet durch eine mit dem Zeitregler verbundene Vorrichtung zur Bestimmung des Verhältnisses der Einatmungszeit zur Ausatmungszeit jedes Atmungsvorganges, einen mit dem ^zeitregler und der Vorrichtung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit verbundenen Mengenregler zur von der Zeit unabhängigen Bestimmung der beim Betrieb des Gerätes mit Mengensteuerung in jeder Einatmungsphase zu liefernden Menge an Atmungsgas, sowie durch einen beim Betrieb des Gerätes mit Drucksteuerung mit dem Begier und dem Hauptumschaltventil verbundenen zweiten Druckerzeuger zur Erzeugung eines Druckes PC3 für den Fall, dass der Druck in der zum Gerätebenutzer bzw. Patienten führenden Luftwegleitung unter eine erste vorbestimmte Grosse fällt und ein Versuch des Patienten zur Einleitung einer Einatmungsphase angezeigt wird, eine Abstellvorrichtung zur Beendigung der Erzeugung des Druckes PC3 und zur Ableitung desselben in die Atmosphäre, wenn der Druck in der Luftwegleitung eine zweite merklich über der ersten Druckgrösse liegende Druckgrösse erreicht, wobei das Hauptumschaltventil beim Betrieb des Gerätes mit Drucksteuerung den Druck PC3 zur Bildung des ersten Steuerdruckes dem Atmungsstromregler zuführt, den Druck PG2 zur Atmosphäre ableitet und den Druck PC1 von dem Atmungsstromregler abschaltet, und beim Betrieb des Gerätes mit Hengensteuerung den Druck PC3. von dem Atmungsstromregler abschaltet und den Druck PC1 und PC2 mit dem Atmungsnbromregler verbindet.

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   12. Atmungsgerät nach Anspruch 11 mit einem in der Luftwegleitung angeordneten Ausatmungsventil, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Öffnen des Ausatmungsventiles während Jeder Ausatmungsphase und zum Schliessen des Ausatmungsventiles während jeder Einatmungsphase.

   13. Atmungsgerät nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine St euer leitung, die das A usatmungs ventil mit der Luftwegleitung über eine Verengung und mit der Betätigungsvorrichtung verbindet, wobei die Betätigungsvorrichtung des Ausatmungsventiles beim Betrieb des Gerätes mit Mengensteuerung durch das Hauptumschaltventil mit dem Druck PC1 und beim Betrieb des Gerätes mit Drucksteuerung mit dem Druck PC3 verbunden ist und zur Entlüftung der Steuerleitung in die Atmosphäre, während der Ausatmungsphase ein durch eine Feder belastetes Membranventil angeordnet ist, das beim Betrieb des Gerätes mit Mengensteüerung durch den die Kraft der Belastungsfeder übersteigenden Druck PCI während der Einatmungsphase geschlossen ist und beim Betrieb des Gerätes mit Drucksteuerung durch den die Kraft der Belastungsfeder übersteigenden Druck PC3 ebenfalls geschlossen ist, wenn der Druck PC3 während der Einatmungsphase grosser ist als der Atmosphärendruck.

   Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch über eine Betriebsleitung angeschlossene Vorrichtungen zum Befeuchten und Zerstäuben sowie eine Hoch* druck-Ausatmungsvorriöhtung mit einem pneumatischen Heiais, das durch das Hauptumschaltventil beim Betrieb des Gerätes mit Mengensteuerung mit dem Druck PCI und beim Betrieb des Gerätes mit Drucksteuerung mit dem Druck PC3 sowie bei ^eder dieser Betriebsarten zum Erzeugen eines dem Druck POI oder PGJ gleichen Druckes mit dem Druck Pp3 verbunden ist und den Druck während der Einätmüngsphase der Betriebsleitung zuführt, ihn ö%er während der Aüsätnfuiig.s|fha§e in die Atmö-sphSre ableiten;

   -53- 2152022

   15· Atmungs gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch einen mit dem Druck PCJ verbundenen pneumatischen Zeitmesser zur Bestimmung eines konstanten Zeitintervalles, ferner gekennzeichnet durch eine erste Vorrichtung zum. Beginnen des Zeitintervalles am Anfang jeder Ausatmungsphase sowie eine nach Ablauf dieses Zeitintervalles betätigte zweite Vorrichtung zum Einleiten einer neuen Einatmungsphase, sofern eine solche noch nicht durch den Gerätebenutzer eingeleitet ist, wobei die neue Einatmungsphase den Bedingungen des zweiten Druckerzeagers unterworfen ist.

   16. Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 15» dadurch gekennzeichnet, dass in der zum Patienten führenden Luftwegleitung zum Ableiten des Druckes in die Atmosphäre ein einstellbares Druckentlastungsventil angeordnet ist, das bei ein-em bestimmten Druck anspricht.

   17· Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der zum Patienten führenden Luftwegleitung ein Unterdruck-Entlastungsventil angeordnet, das der Luftwegleitung Aussenluft zuführt, wenn der Unterdruck einen bestimmten Wert überschreitet.

   18. Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 17_} gekennzeichnet durch ein mit dem Druck PC2 verbundenes, von Hand zu betätigendes Atemventil zum Wechsel des Atmungstaktes und eine ebensolche Atemkammer, in die Gas aus der dem Druck PC2 führenden Leitung bei geöffnetem Atemventil eingeleitet wird, wodurch die Kapazität der Zeitmessvorrichtung erhöht und die Einatmungsphase sowie die Ausatmungsphase proportional verlängert werden und eine proportionale Mengenvergrösserung herbeigeführt wird, solange das Atemventil beim Betrieb des Gerätes.mit Mengensteuerung von Hand offen gehalten wi,rd. _t

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   _ 54 -

   19· Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 18, gekennzeichnet durch einen beim Betrieb des Gerätes mit Mengensteuerung durch den Patienten zur vorzeitigen Einleitung einer neuen Einatmungsphase von Hand zu betätigenden Übergehungsschalter mit einer Signalleitung zum Übertragen eines Drucksignales von dem zweiten Druckerzeuger mit dem Druck PC3, wenn der Druck in der Luftwegleitung unter die erste bestimmte Druckgrosse fällt, wobei mit der Signalleitung ein Ventil zur Entlastung der den Druck PC2 führenden Leitung auf einen Mindestdruck angeordnet ist.

   20. Atmungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es für den Betrieb mit Mengensteuerung eine Vorrichtung zur Lieferung von Atmungsgas während der Einatmungsphase jedes Atmungsvorganges mit einer von dem Unterschied zwischen zwei Steuerdrücken PG1 und PC2 abhängenden Strömungsgeschwindigkeit sowie einen Verhältnisregler zum Erzeugen des Druckes PC1 in gleichbleibender Grosse, zur Lieferung des Druckes PC1 an den Atmungsstromregler und zur Bestimmung des Verhältnisses der Einatmungszeit zur Ausatmungszeit jedes Atmungsvorganges aufweist, und dass der Zeitregler zur Bestimmung der Einatmungszeit unabhängig von der gelieferten Menge von Atmungsgas und zum Erzeugen des zweiten pneumatischen Steuerdruckes PC2 aus dem Druck PC1 sowie zu dessen Weiterleitung an den A tmungs stromregier mit den Verhältnisregler verbunden ist, wobei der erste Steuerdruck PC1 nur während der Einatmungsphase vorhanden und hierbei konstant ist und der zweite Stauerdruck PC2 in der Einatmungsphase immer kleiner als PCI ist und in dieser Phase von einem Kleinstwert bis zu einem Grösstwert stetig zunimmt, dann aber in der Ausatmungsphase von dem Grösstwert bis zum Kleinstwert abnimmt, und wobei ferner der Mengenregler mit dem Zeitregler und dem Atmungsstromregler verbunden ist, um unabhängig von der Zeit die Menge des in jeder Einatmungsphase gelieferten Atmungsgases zu bestimmen.

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   21* Atmungsgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitregler mit dem Verhältnisregler zur Aufnahme des Druckes PC1 durch ein paralleles Netz aus einem Absperrventil und einer Einengung verbunden ist, und dass das Absperrventil während der Einatmungsphase für den schnellen Durchfluss von Gas mit dem Druck PC1 geöffnet und während der Ausatmungsphase geschlossen ist, so dass der Druck P02 nur durch die Einengung bzw. Drosselstelle zurückfliessen kann, die so bemessen ist, dass sie bei kürzerer Zeiteinstellung wirksam ist, wobei das Gerät ferner mit einem Entlastungsventil versehen ist, das einen Teil des Verhältnisreglers bildet, um den Druck PG1 zu Beginn jeder Ausatmungsphase in die Atmosphäre abzuleiten.

   22. Atmungsgerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Zeitregler ein von Hand betätigtes Atemventil zum Wechsel des Atmungstaktes durch eine den Druck P02 führende Leitung verbunden ist und eine Atemkammer angeordnet ist, in die Gas aus der den Druck P02 . führenden Leitung bei geöffnetem Atemventil eingeleitet wird, wodurch die Kapazität der Zeitmessvorrichtung erhöht und die Einatmungsphase sowie die Ausatmungsphase proportional verlängert werden und eine proportionale Mengenvergrösserung herbeigeführt wird, solange das Atemventil beim Betrieb des Gerätes mit Mengensteuerüng von Hand offen gehalten wird. ^:

   23» Atmungsgerät nach einem der Ansprüche 2Ü bis 222, gekennzeichnet durch einen beiffi Betrüb des Gerätes mit fiengensteuerüng durch den Patienten zur vöEJseitigen Einleitung einer neuen Elinatmungsphase von Hand ziat betätigenden tibergehungssehalter sowie einen mit der Luftweg!eitüng verbundenen Fühler zur Feststenung eines vom Gerätebenutger bzw* Patienten verursachten bestimmten Unter-

   einen Signallieferer zum Erzeugen eiiies Druck-

   signales beim Feststellen dieses Unterdruckes und ein Ventil zur Verringerung des Druckes PC2 bis zu seiner Mndestgrösse bei Empfang des Signales.

   24-. Atmungsgerät nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine das Atmungsgas mit einem ersten geregelten Druck P1 zuführende Leitung, einen mit dieser verbundenen Eegler mit einem Auslass für das Gas mit einen zweiten, niedrigeren Druck P2, wobei der Atmungsstromregler mit der Gaszuführungsleitung und der Verhältnisregler mit dem Eegler zur Erzeugung des Druckes P2 verbunden ist und der Verhältnisregler den ersten Steuerdruck PC1 nur während der Einatmungsphase und in gleichbleibender Höhe liefert und ein gleichmässiges Abnehmen des Druckes PG2 von seinem Grösstwert auf seinen Kleinstwert herbeiführt, und wobei zur ζ ei tunabhängigen Bestimmung der Menge des in jeder Einatmungsphase zu liefernden Atmungsgases, der Mengenregler mit dem Zeitregler und mit der den Druck P1 liefernden Leitung sowie mit der den Druck P3 liefernden Leitung verbunden ist und mit dem Zeitregler eine Vorrichtung zum Betätigen eines in der Luftwegleitung angeordneten Ausatmungsventiles verbunden ist, die das öffnen des Ausatmungsventils synchron mit der Ausatmungsphase und.Schliessen des Ausatmungsventiles synchron mit der Einatmungsphase herbeiführt.

   25« Atmungsgerät nach Anspruch 24-, dadurch gekennzeichnet, dass der Atmungsstromregler eine Membranvorrichtung mit drei Membranen aufweist, von denen die beiden äusseren Membranen eine gleichgrosse Wirkfläche und die mittlere Membran eine kleinere Virkflache haben, wobei an dem einen Ende der Membranvorrichtung ein Ventil- bzw, Versehlusssitz und eine durch die eine aus sere Membran verschlossene Membrankammer mit einer mit dem Mengenregler und dem Druck PJ verbundenen Einlassöffnung und einer Auslass-* öffnung angeordnet ist, der gegenüber der Ventilsitz bewegbar ist und deren Durchlass entsprechend der Stellung

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   des Ventilsitzes veränderlich ist, weiterhin zwischen der ersten äusseren Membran und der mittleren Membran eine mit dem Zeitregler und dem Druck PC2 verbundene zweite Membrankammer sowie zwischen der mittleren Membran und der anderen äusseren Membran eine mit dem Verhältnisregler und dem Druck PC1 verbundene dritte Membrankammer und eine vierte Membrankammer an dem anderen Ende der ^embranvorrichtung angeordnet sind, die mit dem Zuführungsdruck P1 verbunden ist und in der eine die Membranvorrichtung belastende Druckfeder mit einer Vorrichtung zum Einstellen ihres Belastungsdruckes angexdnet ist, derart, dass beim Ansteigen des Druckes PC2 während der Einat- '. mungsphase und bei gleichbleibendem Druck PC1 der Gasauslass aus der Auslassöffnung während der Einatmungsphase von einem Grösstwert bis auf einen Kleinstwert abnimmt und während der Ausatmungsphase der Gasauslass abgesperrt · ist, wenn der Druck PG1 gleich dem Atmosphärendruck und der Druck PC2 grosser als PC1 ist.

   26. Atmungsgerät nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch einen durch den Gerätebenutzer bzw. Patienten zur Einleitung einer vorzeitigen Einatmungsphase zu betätigende Vorrichtung und einen in der Luftwegleitung angeordneten Luftweg-Druckfühler zum Feststellen eines durch den Patienten verursachten unzulässigen Unterdruckes in der Luftwegleitung und zum Erzeugen eines entsprechenden Druck-* signales und ein Ventil zur Verringerung des Druckes PC2 ■ auf seinen Kleinstwert beim Auftreten des Signales.

   27- Atmungsgerät nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftweg-Druckfühler in einem Gehäuse eine erste Membrangruppe aus einer auf der einen Seite dem Atmosphärendruck ausgesetzten Membran grosser Wirkfläche und einer Membran kleiner Virkflache sowie einer zwischen diesen Membranen gebildeten ersten Membrankammer aufweist, und dass auf der anderen Seite der Membran kleiner Wirkflache eine ebenfalls mit der Atmosphäre verbundene zweite Mem-

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   brankammer angeordnet ist, wobei die erste Membrangruppe einen Verschlussitz trägt und in der ersten Membrankammer eine Feder mit einer Empfindlichkeits-Einstellvorrichtung zum Einstellen des durch die Feder auf die erste Membrangruppe ausgeübten Belastungsdruckes angeordnet ist, ferner dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektorvorrichtung mit einer zweiten Membrangruppe angeordnet ist, die an dem einen Ende nach der zweiten Membrankammer der ersten Membrangruppe hin offen ist und einen rohrförmigen Ansatz mit einem durch den Verschlussitz zu öffnenden und zu schliessenden axialen Durchlasskanal W aufweist, wobei eine die zweite Membrangruppe im Sinne der Offenhaltung des axialen Durchlasskanales belastende leder und an dem anderen Ende der zweiten Membrangruppe eine dritte Membrankammer angeordnet sind und eine Vorrichtung zur Begrenzung der zweiten Membrangruppe auf ein festes Mass sowie ein von dem axialen Durchlasskanal , durch die zweite Membrangruppe hindurch in die dritte Membrankammer führender Durchlass vorgesehen sind und die dritte Membrankammer einen Einlass mit verengter Öffnung aufweist.

   28. Atmungsgerät nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, m dass das Relais für die Anzeige- bzw. Detektorvorrichtung eine dritte Membrangruppe mit zwei Membranen gleiehgrosser Wirkfläche aufweist, die auf der einen Seite der dritten Membrangruppe eine vierte Membrankammer begrenzen, die mit der dritten Membrankammer verbunden ist, wobei zwischen den Membranen eine mit der Atmosphäre verbundene fünfte Membrankammer und auf der anderen Seite der dritten Membrangruppe eine sechste Membrankammer angeordnet sind und die dritte Membrangruppe mit einer axialen Öffnung und einem von der sechsten Membrankammer in die fünfte Membrankammer öffnenden Durchlass versehen ist, und wobei ferner eine mit der sechsten Membrankammer durch eine Öffnung verbundene siebte Membrankammer mit einem Ventil

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   zum Öffnen und Schließen dieser Öffnung und einem axialen Ventilschaft versehen ist und die dritte Membrangruppe bei Berührung mit dem Ventil die Öffnung freigibt, und wobei die siebte Membrankammer mit einer mit dem Druck P2 verbundenen Einlaß versehen und die sechste Membrahkammer durch eine Signalleitung mit der Vorrichtung zur Verringerung des Druckes PC 2 verbunden ist.

   29· Pneumatisches Atmungsgerät für den Betrieb mit Mengensteuerung, das eine Zuführungsleitung für Atmungsgas anschließbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination ' eines Atmungsstromreglers zur Lieferung von Atmungsgas in jeder Einatmungsphase jedes Atmungsvorganges mit einer von dem unterschied zwischen zwei pneumatischen Steuerdrücken-PCI und PC2 abhängigen Strömungsgeschwindigkeit,

   mit einem Verhältnisregler zum Erzeugen des einen Steuerdruckes PCI mit konstantem Wert und zur Lieferung des Druckes PCI an den Atmungsstromregler sowie zur Bestimmung des Verhältnisses der Einatmungszeit zur Ausatmungszeit für jeden Atmungsvorgang, sowie mit

   einem mit dem Verhältnisregler verbundenen Zeitregler zur Bestimmung der Einatmungszeit jedes Atmungsvorganges unabhängig von der zu liefernden Atmungsmenge sowie zum Erzeugen des zweiten Steuerdruckes PC2 aus dem ersten Steuerdruck PCI und zu seiner Zuführung zu dem Atmungsstromregler, wobei der erste Steuerdruck PCI nur während der Einatmungsphase vorhanden und hierbei konstant ist und der zweite Steuerdruck PCE während der Einatmungsphase immer kleiner als PCI ist und während dieser Phase von einem Kleinstwert bis zu einem Größtwert zunimmt, dann wahrend der Ausatmungsphase von dem Größtwert bis zu dem Kleinstwert abnimmt, Und

   mit einer mit dem Zeitrergler und dem Atmungsetromregler verbundenen Mengen- bzw. Volumenregfclvorrichtung zur von der Zeit unab-

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   hängigen Bestimmung der Menge des in jeder Einatmungsphase gelieferten Atmungsgases.

   30. Atmungsgerät nach Anspruch 29j gekennzeichnet durch seine Kombination mit den in den Ansprüchen 1 bis 28 für den Betrieb des Gerätes mit Volumensteuerung angegebenen Merkmalen.

   Der Patentanwalt

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