DE2749897C2

DE2749897C2 - Lung-operated breathing gas valve for breathing apparatus

Info

Publication number: DE2749897C2
Application number: DE2749897A
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(Grad.) Gdulla; Hans-Joachim Ing.(Grad.) Walther
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1977-11-08
Filing date: 1977-11-08
Publication date: 1979-09-06
Also published as: AU4140378A; DE2749897B1; NO144786B; NL7810392A; NO144786C; FR2407722A1; NO783189L; SE7811489L; GB2008805A; GB2008805B; ZA785889B; CH634753A5

Description

Die Erfindung betrifft ein lungenbetätigtes Atemgasventil entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentan-Spruches. The invention relates to a lung-operated breathing gas valve according to the generic term of the patent claim.

Die lungenbetätigten Atemgasventile besitzen ein vom Druck aus der Lunge angesteuertes Hilfsventil, mit dem resultierend aus dessen kleinem Öffnungsquerschnitt die von der Lunge zu leistende Betätigungsarbeit auf minimale Werte abgesenkt wird Das Atemgas selbst strömt über das dann indirekt betätigte größere Hauptventil zum Benutzer.The lung-operated breathing gas valves have an auxiliary valve controlled by the pressure from the lungs the actuation work to be performed by the lungs as a result of its small opening cross-section is reduced to minimum values. The breathing gas itself flows over the then indirectly actuated larger one Main valve to the user.

Bekannt ist eine lungenbetätigte Steuerung für die Sauerstoffzufuhr von Atemschutzgeräten. In dieser mündet eine Sauerstoffleitung über ein Hauptventil in das Innere eines Gehäuses, das strömungsmäßig mit den Atmungsorganen des Benutzers verbunden ist Ein Ventilsitz wird durch ein zylindrisches Hauptventü verschlossen, das in seiner Längsachse von einer Drosselbohrung, die zu einer Schließkammer führt, durchsetzt und von einer Membran gehalten ist Die Membran bildet die Wand der innerhalb des Gehäuses angeordneten und mit dessen Innenraum über ein Hilfsventil verbindbaren Schließkammer. Das Hilfsventil ist ein Verschlußstück, das über einen Winkelhebel mit einer in der Gehäusewand angeordneten lungenbetätigten Membran verbunden ist. Der Winkelhebel ist mit einer einstellbaren Feder im Schließsinne des Hilfsventil belastet Bei Zufuhr von Sauerstoff wird die so Schließkammer durch die Drosselbohrung des Hauptventils gefüllt und durch den Druck auf die Membran das Hauptventil dann geschlossen. Bei der Einatmung, bei der ein Unterdruck entsteht, wird die lungenbetätigte Membran zum Innern des Gehäuses hin bewegt und öffnet über den Winkelhebel das Hilfsventil. Der Druck der Schließkammer entlastet sich ins Innere des Gehäuses; er kann durch den Zufluß über die Dfösselbohrüng nicht aufrechterhalten werden. Das Hauptventil wird geöffnet Nach Beendigung der w> Einatmung verschließt sich das Hilfsventil wieder. Durch den Druckaufbau in der Schließkammer wird dann auch das Hauptventil geschlossen. Diese bekannte lungenbetätigte Steuerung benötigt ein über den Atmungsdruck mechanisch bewegtes Hilfsventil. Die ··> technische Ausführung des Hilfsventils und seiner Betätigungselemente ist kompliziert und damit aufwendig und störungsanfällig. Das Ventilsystem ist groß und damit nachteilig für eine Anwendung direkt an der Atemmaske, (DE-PS 7 32 651).A lung-operated control for the supply of oxygen to breathing apparatus is known. In this an oxygen line opens via a main valve into the interior of a housing, which is fluidly connected to the Respiratory system of the user is connected. A valve seat is provided by a cylindrical main valve closed, which is in its longitudinal axis by a throttle bore that leads to a closing chamber, penetrated and held by a membrane The membrane forms the wall of the inside of the housing arranged and connectable with its interior via an auxiliary valve closing chamber. The auxiliary valve is a locking piece that is lung-actuated via an angle lever with a Membrane is connected. The angle lever is with an adjustable spring in the closing direction of the Auxiliary valve loaded When oxygen is supplied, the closing chamber is pushed through the throttle bore of the main valve filled and then closed by the pressure on the membrane the main valve. When inhaling, at which a negative pressure is created, the lung-operated membrane is moved towards the interior of the housing and opens the auxiliary valve via the angle lever. The pressure in the locking chamber is relieved into the interior of the Housing; it cannot be sustained by the inflow via the Dfösselbohrüng. That Main valve is opened After the inhalation has ended, the auxiliary valve closes again. The main valve is then also closed as a result of the pressure build-up in the closing chamber. This well-known lung-operated control requires an auxiliary valve that is mechanically moved via the breathing pressure. The ··> technical design of the auxiliary valve and its actuating elements is complicated and therefore expensive and prone to failure. The valve system is large and therefore disadvantageous for use directly on the Breathing mask, (DE-PS 7 32 651).

Bei einem weiteren bekannten, indirekt gesteuerten Ventilsystem, insbesondere lungengesteuerten Ventil von Saucrstoffaiemschutzgeräten ist das aus der Hauptabströmdüse, dem Kolben, dem Hilfsdruckraum und dessen Steuerventil aus der Abströmdüse u_;d der Dichtungsscheibe an dem vom Druck in dem Atemgerät bewegten Steuerkolben gebildete System, das wie das oben bereits beschriebene System arbeitet, als einheitlicher, selbständiger Bauteil ausgeführt Anstelle der den Hilfsdruckraum vom Kcfoenraum trennenden Membran kann der Kolben zur Trennung auch mit einer anderen, z. B. gleitend wirkenden Kolbendichtung abgedichtet sein. Als Steuerteil des Hilfsventils dient der zylindrische, an seinen Enden in je einer Schneckfnfeder spielfrei geführte Steuerkolben. Der Steuerkolben ist mit dem nicht näher beschriebenen pneumatischen Steuersystem verbunden. Nachteilig bei diesem Ventil ist die umständliche Bauweise des Kolbens und seiner Betätigungselemente. Sie verlangt einen hohen technischen Aufwand mit entsprechender Störanfälligkeit (DE-PS 8 93 296).In another known, indirectly controlled valve system, in particular a lung-controlled valve of oxygen protection devices that is from the Main discharge nozzle, the piston, the auxiliary pressure chamber and its control valve from the discharge nozzle u_; d the Sealing washer on the system formed by the pressure in the breathing apparatus moved control piston, which like the The system already described above works, executed as a uniform, independent component instead of the The piston can also be equipped with a diaphragm separating the auxiliary pressure chamber from the pressure chamber others, e.g. B. be sealed sliding piston seal. The is used as the control part of the auxiliary valve cylindrical control pistons, each of which is guided in a helical spring with no play at each end. The control piston is connected to the pneumatic control system not described in detail. A disadvantage of this valve is the cumbersome design of the piston and its actuating elements. It demands a high level of technicality Effort with corresponding susceptibility to failure (DE-PS 8 93 296).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders kleines, trotzdem mit geringen direkten Betätigungskräften arbeitendes lungenbetätigtes Atemgasventil zu schaffen, das die Anbringung direkt am Einatemanschluß, auch der Atemmaske, noch weiter erleichtertThe invention is based on the object of a particularly small, nonetheless low direct To create operating forces working lung-operated breathing gas valve that can be attached directly to the Inhalation connection, including the breathing mask, is made even easier

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches.The problem is solved according to the characterizing part of the patent claim.

Besonders vorteilhaft im Sinne der Aufgabe sichert die große Ventilmembranfläche im Verhältnis zu der kleinen Querschnittsfläche der Entlüftungsbohrung einen geringen direkten Druckbedarf sowohl zum Schließen als auch zum Offnen des Hilfsventils und damit zur lungenbetätigten Steuerung des Atemgasventils. Das Hilfsventil ist einfach in seinem Aufbau und durch die Anordnung direkt am Hauptventil platzsparend. Mechanische Elemente, die pflegeintensiv und auch störanfällig wären, werden nicht benötigt.Particularly advantageous in terms of the task secures the large valve membrane area in relation to the small cross-sectional area of the vent hole a low direct pressure requirement for both Closing as well as opening the auxiliary valve and thus for lung-operated control of the breathing gas valve. The auxiliary valve is simple in its construction and space-saving due to the arrangement directly on the main valve. Mechanical elements, which are maintenance-intensive and also prone to failure, are not required.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described below.

Das lungenbetätigte Atemgasventil enthält in einem Gehäusekörper 1 das Hauptventil 2 mit einer Dichtfläche 3 am inneren Ende der nach außen geführten Anschlußtülle 4 zur Einleitung des Einatemgases und den Kolben S. Der in dem Gehäusekörper 1 axial bewegliche, durch Dichtungen 6 abgedichtete Kolben S hat an seinem oberen, zur Dichtfläche 3 passenden Ende einen kleineren Durchmesser als am entgegengesetzten unteren Ende, mit dessen Fläche 7 er die Schließkammer 8 nach oben begrenzt Die axiale Bohrung 19 des Kolbens 5 verbindet die Anschlußtülle 4 mit der Schließkammer 8.The lung-operated breathing gas valve contains the main valve 2 with a sealing surface in a housing body 1 3 at the inner end of the outwardly led connection sleeve 4 for the introduction of the inhalation gas and the piston S. The piston S which is axially movable in the housing body 1 and is sealed by seals 6 has a smaller diameter at its upper end that matches the sealing surface 3 than at the opposite end lower end, with the surface 7 of which it delimits the closing chamber 8 at the top. The axial bore 19 of the The piston 5 connects the connecting sleeve 4 with the closing chamber 8.

An der anderen unteren Seite ist die Schließkammer 8 durch den Ventilkörper 9, der von der Entlüftungsbohrung 10 durchbrochen ist, abgeschlossen. Der Ventilkörper 9 ist in den Gehäusekörper 1 hineingeschraubt und erlaubt damit eine einfache Montage des Kolbens 5 und der Dichtungen 6. In einem für die Bewegungen zum öffnen und Schließen des neben dem Ventilkörper 9 aus der Ventilmembran 11 bestehenden Hilfsventils 9, 11 notwendigen Abstand ist die Ventilmembran 11, damit den Entlüftungsraum 12 bildend, angeordnet Sie wird mittels der Ringmutter 14 abgedichtet gegenüber dem Einatemstutzen 13 an dem Gehäusekörper 1 gehalten.On the other lower side is the closing chamber 8 through the valve body 9 from the vent hole 10 is broken. The valve body 9 is screwed into the housing body 1 and thus allows easy assembly of the piston 5 and the seals 6. In one for the movements to open and close the next to the valve body 9 from the valve membrane 11 existing auxiliary valve 9, 11 necessary distance is the valve membrane 11, so The ventilation space 12 forming, arranged. It is sealed by means of the ring nut 14 with respect to the The inhalation nozzle 13 is held on the housing body 1.

Der Entlüftungsraum 12 ist über die Bohrung 15 mit der Außenatmosphäre verbunden. Die Führung des Einatemgases erfolgt durch die Anschlußtülle 4 Ober die Dichtfläche 3 durch Kanäle 16 in den Ringkanal 17, gebildet aus einer Eindrehung an dem Gehäusekörper 1 und dem mit diesem verbundenen.darübergeschobenen, im Durchmesser größeren Ende 18 des Einatemstutzens 13.The ventilation space 12 is via the bore 15 with the Connected to the outside atmosphere. The guidance of the inhalation gas takes place through the connection grommet 4 over the Sealing surface 3 through channels 16 in the annular channel 17, formed from a recess on the housing body 1 and that which is connected to it. the larger diameter end 18 of the inhalation port 13.

Das Atemgasventil funktioniert wie folgt:
Der Kolben 5 bewegt sich gegen die Dichtfläche 3 und schließt den Einatemgasstrom ab, wenn dieser mit einem üblichen Druck an die Anschlußtülle 4 angeschlossen wird. Die Bewegung des Kolbens 5 wird durch die Kraftdifferenz aus dem sich nach seinem oberen Ende gegenüber der Dichtfläche 3 und über die axiale Bohrung IS an der größeren unteren Fläche 7 in dei Schiießkammer 8 aufbauenden Druck ausgelöst Mit der Einatmung durch den Benutzer erniedrigt sich der Druck in dem Einatemstutzen 13. Damit hebt sich die Ventilmembran 11 vom Ventilkörper 9 ab und öffnet die Entlüftungsbohrung 10. Mit dem Abbau des Druckes in der Schließkammer 8 bewegt der Kolben 5 sich wieder nach unten in die Offenstellung, so daß das Einatemgas über den oben beschriebenen Weg in den Einatemstatzen 13 einfließen kann. Mit dem Beginn der Ausatemphase wird die Ventilmembran 11 durch den höheren Druck wieder auf die Entlüftungsbohrung 10 gedrückt und dann mit dem folgenden Druckaufbau in der Schließkammer 8 der Kolben 5 wieder in dieThe breathing gas valve works as follows:
The piston 5 moves against the sealing surface 3 and closes off the inhalation gas flow when this is connected to the connection nozzle 4 with a normal pressure. The movement of the piston 5 is triggered by the force difference from the pressure building up towards its upper end opposite the sealing surface 3 and via the axial bore IS on the larger lower surface 7 in the shooting chamber 8 the inhalation nozzle 13. This lifts the valve membrane 11 from the valve body 9 and opens the vent hole 10. With the reduction of the pressure in the closing chamber 8, the piston 5 moves back down into the open position, so that the inhalation gas via the path described above can flow into the inhalation pads 13. With the beginning of the exhalation phase, the valve membrane 11 is pressed again by the higher pressure on the vent hole 10 and then with the subsequent pressure build-up in the closing chamber 8, the piston 5 is pushed back into the

is Schließstellung gegen die Dichtfläche 3 gedrücktis pressed against the sealing surface 3 in the closed position

1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Lung-operated breathing gas valve for breathing apparatus with a main valve, one with a s axial bore containing a closing chamber with the piston connecting the inhalation gas connection, as well as with an auxiliary valve controlled by the pressure in the inhalation port, characterized in that the auxiliary valve (9, 11) consists of a wall of the closing chamber (8) forming, sealed inserted, with a vent hole (10) to one with the External atmosphere connected ventilation space (12) provided valve body (9) and one the Ventilation space (12) tightly opposite the inhalation port (13) dividing valve membrane (11) for there is pressure-dependent closing of the vent hole (10).

20th