DE3038563A1

DE3038563A1 - Anaesthesiegeraet mit proportionalbegrenzungs-steuersystem

Info

Publication number: DE3038563A1
Application number: DE19803038563
Authority: DE
Inventors: Robert E. Sun Prairie Wis. Braatz
Original assignee: Airco Inc
Current assignee: Airco Inc
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1980-10-13
Publication date: 1981-04-30
Also published as: FR2474315A1; AU520324B2; FR2474315B1; JPS5850742B2; AU6348380A; CA1136950A; US4266573A; GB2061745B; DE3038563C2; JPS5663361A; GB2061745A

Description

Die Erfindung betrifft ein Anästhesiegerät und insbesondere ein Gerät, das getrennte. Zufuhren von

Sauerstoff und Distickstoffmonoxid (Lachgas) empfängt und ein Gemisch aus Sauerstoff und Lachgas zu Anästhesiezwecken abgibt. Das Gerät kann den Relativanteil der einzelnen Gase in dem abgegebenen Gemisch wahlweise ändern, jedoch verhindert ein Sperrsystem oder ein Verbindungssystem, daß gewisse Gemischbereiche unbeabsichtigt durch den Benutzer eingestellt werden können.

Eine weit bekannte Maßnahme zur Induzierung von Anästhesiestoffen in Patienten besteht in der Einflößung von einer Kombination von Sauerstoff und Lachgas. Bei gewissen zahnärztlichen Behandlungen ergibt das Gemisch allein eine ausreichende Anästhesierung, während bei schwereren Eingriffen das Gemisch einleitend verwendet werden kann, woraufhin wirksamere Anästhetika dem Atemweg zugeführt werden, wie beispielsweise Enfluran, das unter dem Handelsnamen Ethrane erhältlich ist.

Es sind deswegen unterschiedliche Verfahren und dementsprechend Geräte zum Mischen der beiden Bestandteile Sauerstoff und Lachgas bekannt, um ein Gemisch zu bilden, das in einem bestimmten Bereich veränderbar ist.

Eine typische Anordnung besitzt zwei Nadelventile, von denen eines Sauerstoff und das andere Lachgas aufnimmt. Beide Gase sind in Kliniken mit eingebauten Rohrsystemen überall zugänglich, oder alternativ bzw. bei einem Versagen der Rohrsysteme sind in Gasflaschen oder Gaszylindern solche Gase erhältlich. Die Verwendung von einzelnen Nadelventilen zur Versorgung mit einem Atemgemisch ist wohl relativ einfach im Betrieb und mit Bezug auf die verwendeten Einrichtungen, jedoch ergibt sich ein mögliches Sicherheitsproblem darin, daß ein Benutzer unbeabsichtigt ein

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Gemisch mit einem zu niedrigen Anteil an Sauerstoff erzeugen kann. Wie bekannt„ soll der Sauerstoffanteil im eingeatmeten Gas nicht unter etwa 21 VoI„-% absinken» Um den lebenswichtigen Stoffumsatz im Patienten aufrecht zu erhalten, muß ein Minimalstrom von Sauerstoff gewährleistet bleiben.

Es sind Vorrichtungen nach US-PS 3 717 177 und 3 739 799 bekannt, die zwar einen notwendigen Sauerstoffanteil bei derartigen Beatmungsgemischen in annehmbarer Weise aufrechterhalten, jedoch besitzen diese Einrichtungen einen relativ komplexen Aufbau und sind deswegen sehr teuer. Zusätzlich sind sie in vielen Kliniken noch nicht gut eingeführt, da die Benutzer an die herkömmlichen Verfahren des Einstellens einzelner Nadelventile gewohnt sind, um das erforderliche Gemisch aufzubereiten.

Es wird nachfolgend ein erfindungsgemäßes Gasmischsystem beschrieben, das besonders zur Verwendung als Anästhesiegerät geeignet ist, x-rodurch sich eine große Flexibilität im Betrieb bei der Äusxtfahl der verschiedenen Ströme und/ oder der Mischungsverhältnisse von Sauerstoff (0„) und Lachgas (N₃O) ergibt, und das trotzdem relativ preiswert ist und das in seiner äußeren Erscheinung den gegenwärtig gebräuchlichen Ventil-Durchflußmessersystemen ähnlich ist, wie sie die meisten Anästhesisten gewohnt sind. Trotzdem macht das System die mühevolle Einstellung eines minimalen 0₂~Stromes und des minimalen O₂-Anteiles des Gasgemisches unnötig, so daß der Benutzer sicher sein kann, daß die dem Patienten zugeführten Gase die Atmung aufrechterhalten«

Das System enthält Durchfluß- oder Strömungsmesser für eine Sichtanzeige der Einzelströme von 0„ und W^O und einzelne Nadelventile, die zur Steuerung des Durchstromes der einzelnen Gase so eingestellt werden können, daß der Relativanteil von O₅ und N„0 in dem entstehenden Gemisch

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durch den Benutzer'leicht einzustellen ist.

Ein zu beschreibendes eingebautes Sicherheitssystem verbindet die einzelnen Nadelventile für O„ und N₃O in der Weise, daß eine Bewegung eines Ventils nötigenfalls auch eine Auswirkung auf die Stellung des anderen Ventils hat.

Insbesondere wird eine Verbindungseinrichtung zwischen den beiden Nadelventilen benutzt. Wenn das N_O-Nadelventil geöffnet wird, kann man es frei bewegen, bis es einen vorbestimmten Punkt erreicht, an dem das entstehende Gemisch aus O„ und N₃O einen N₂O-Anteil von über 79 Vol.-% erreicht» Bei diesem Punkt öffnet die Verbindungseinrichtung das O₂-Nadelventil beim weiteren öffnen des N₃O-Ventils, so daß bei einer Erhöhung des Öffnungszustandes zwar der Gesamtstrom der Gase anwächst, der Anteil von N„O jedoch konstant bei 79 Vol.-% bleibt. So kann das N₂0-Ventil nicht so weiter geöffnet werden,=daß der Anteil von O₂ im Gemisch unter 21% abfällt. Das N₂O-Ventil kann ohne Bewegen des O^-Nadelventils ungehindert geschlossen werden, bzw. kann das O₃-Nadelventil weiter geöffnet werden, ohne das jeweils andere Ventil zu beeinflussen, da beide Betätigungen keine Verminderung des 0- -Anteils im vom System abgegebenen Gemisches ergeben. Eine Gegenbewegung, d.h. eine weitere Öffnung des N₃O-Ventils oder ein Schließen des O^-Nadelventils^ bringt jedoch wieder die Verbindungseinrichtung zum Eingriff, d.h., sobald die minimale Konzentration von 21% O₂ erreicht wird, verbindet sich ein Versuch, das O₃-Nadelventil weiter zu schließen oder das NpO-Nadelventil weiter zu öffnen_y automatisch mit einer Bewegung des jeweils anderen Ventils, so daß ein Schließen des N₂O-Ventils bzw. ein öffnen des 0₃~Ventils so gesteuert wird, daß die minimale Konzentration von 21 Vol.-% O₃ im Gemisch gewährleistet bleibt. Keine Ventilbewegung eines der beiden Nadelventile kann den 0_-Anteil im

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abgegebenen Gemisch auf einen Wert unter 21 Vol.-% bringen.

Zusätzlich wird die Genauigkeit der einzustellenden Konzentrationen und die Genauigkeit von erwünschten Änderungen durch eine Betätigung der Nadelventile durch eine Federvorspannung auf die beweglichen Nadelventilteile und durch Anbringen fester Lager sichergestellt. Die Bewegung des Ventils geschieht zwangsweise und genau und deshalb ist die duicheine vorbestimmte. Drehbewegung des beweglichen Ventilteils herbeigeführte Änderung der Ventilöffnung außerordentlich genau vorhersehbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Anästhesiegeräts, in dem zwei getrennt zugeführte Gase gemischt werden,

Fig. 2 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße

Proportionalbegrenzungssystem, und

Fig. 3 eine vergrößerte isometrische Darstellung

eines Teils eines der in dem System benutzten Gasventile.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Anästhesiegerät zur Abgabe eines Gemisches aus Sauerstoff und Lachgas an einen Patienten zur Einleitung von Anästhesievorgängen enthält einen Sauerstoffeinlaß 10 und einen Lachgaseinlaß 12, die

zur Verbindung

mit den normalen Rohranschlussen für die Gasleitungen in einer Klinik ausgelegt sind. Derartige Rohrleitungssysteme werden in den meisten Kliniken verwendet und die beiden Gase stehen dabei unter einem Überdruck von ca. 3,5 bar (50 psi).

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Die Gase strömen dann durch jeweilige Einlaßrohre 14 bzw. 16 und Rückschlagventile 18 bzw. 20; der Gasdruck in den jeweiligen Rohrleitungen kann an Druckmessern 22 bzw. 24 abgelesen werden.

Falls ein Fehler oder ein Ausfall die Zuführung der Gase beeinträchtigt, oder falls keine Gase aus Rohrleitungen verfügbar sind, wird über Hilfsanschlüsse 26 bzw. 28 für Sauerstoff bzw. Lachgas ein Notnachschub aus Zylindern eingesetzt, wobei dann der in dem Zylinder herrschende starke Überdruck durch Druckregler 30 bzw. 32 herabgesetzt und der entstehende Enddruck an Meßgeräten 34 bzw. 36 abgelesen wird.

Über Hauptleitungen 38 bzw. 40 wird der Sauerstoff bzw. das Lachgas zu Strömungsmessern 42 bzw. 44 geleitet," die eine Sichtanzeige der beiden Gasströme zur dauernden Überwachung durch das Bedienungspersonal ermöglichen.

In den Leitungen 38 und 40 sind Druckregler 46 bzw. 48 angebracht; in der Sauerstoffleitung 38 kann ein Sauerstoff-Hauptabsperrventil 50 und eine Betriebsanzeige 52 enthalten sein. Die Einlasse zu dem Sauerstoffströmungsmesser 42 und dem Lachgasstromungsmesser 44 sind als Nadelventile 54 bzw. 56 ausgeführt, und diese werden normalerweise durch das. Personal entsprechend den gewünschten Endanteilen des Stickoxids und des Sauerstoffs in dem entstehenden Gemisch eingestellt. Dabei wird der Benutzer bei der Einstellung durch eine Sichtüberwachung der Durchstrommenge der beiden Gase anhand der einzelnen Strömungsmesser 42 bzw. 44 geleitet. Die aus den Strömungsmessern 42 und 44 austretenden Gase werden an einer Verbindungsstelle 62 der beiden Strömungsmesser-Ableitungen 64 bzw. 66 gemischt. Das Mischgas aus Lachgas und Sauerstoff fließt weiter über eine Rohrleitung 68 zu einem typischen Verdampfer, in dem

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ein stärkeres flüssiges Anästhesiemittel aufgenommen und mit dem Gasstrom in Dampf form durch ein Auslaßrohr 72, ein Rückschlagventil 74 mitgenommen und dem Patienten zugeführt werden kann.

Diese Beschreibung trifft für jedes Anästhesiegerät mit Mischungseinstellung über Nadelventile zu, jedoch ist

76 in Fig. 1 weiterhin noch eine Verbindungskette zwischen dem Sauerstoffnadelventil 54 und dem Lachgasnadelventil 56 eingezeichnet. Diese Kette 76 bildet einen Teil des erfindungsgemäßen Proportionalbegrenzungssystems und seine Aufgabe und seine Betriebsweise xtfird später näher erläutert.

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch die Anästhesienadelventile 54 und 56 für beispielsweise Sauerstoff und Lachgas dar. Die Nadelventil 54 und 56 sind in einen Verteiler oder ein Verbindungsstück 78 eingeschraubt» In dem Verteiler oder Verbindungsstück 78 sind zwei Einlasse 80 bzw» 82 ausgebildet, durch welche jeweils Sauerstoff bzw» Lachgas zu den Nadelventilen 54 bzw. 56 gelangt . Auslässe 84 und 86 sind ebenfalls in dem Verteiler 78 ausgebildet und führen den Sauerstoff bzw. das Lachgas von den Nadelventilen 54 bzw. 56 zu den Strömungsmessern 42 und 44 nach Fig. 1.

Grundsätzlich sind die Hauptbestandteile der Nadelventile 54 und 56 in bekannter Weise ausgelegt und es werden die Betriebsbestandteile nur des Sauerstoffnadelventils 54 im folgenden weiter erläutert _t wobei zu beachten ist, daß die entsprechenden Bestandteile auch in dem Lachgasnadelventil 56 anzutreffen sind.

Der vordere Teile des Sauerstoffnadelventils 54 bildet einen Sitz 88, der sich dichtend gegen einen O-Ring 90

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in der Gewindebohrung 92 des Verteilers 78 anlegt. Eine Querbohrung 94 führt den Sauerstoff vom Einlaß 8O zu dem Eingang des Nadelventils 54.

Der Ventilschaft 96 ist in öinen Einschraubstutzen 98 eingeschraubt und bewegt sich bei einer Drehung in Achsenrichtung des Stutzens 98 bzw. in der Darstellung Fig. 2 in Querrichtung, wobei der Stutzen 98 fest in dem Verteiler 78 sitzt. Das vordere, d.h. dem Verteiler 78 zugelegene Ende des Ventilschaftes 96 ist als Nadelspitze 100 ausgebildet, d.h. besitzt zunächst einen Kegelstumpfabschnitt, worauf ein Abschnitt 102 von Zylinderform mit verringertem Durchmesser folgt, der in eine leicht verjüngende Bohrung 104 im Ventilsitz 88 eingepaßt ist.

Wenn der Sauerstoff in das Nadelventil 54 von der Querbohrung 94 her eintritt, durchläuft er die leicht verjüngt ausgeführte Bohrung 104 und der Gasstrom hängt von der Stellung des Abschnitts 102 mit verringertem Durchmesser der Nadelspitze 100 ab. Wenn.der Abschnitt 102 in Fig. 2 nach links bewegt, d.h. abgezogen wird, nimmt offensichtlich der Sauerstoffstrom durch die leicht verjüngte Bohrung 104 zu. Wenn das Gas diese Bohrung 1O4 durchlaufen hat, tritt es in eine Kammer 106 ein und gelangt durch eine Vielzahl von Radialbohrungen 108 zum Auslaß 84.

Der,Stutzen 98 ist gegen den Verteiler 78 mittels eines O-Ringes 110 beim Einschrauben abgedichtet. Am entgegengesetzten, äußeren Ende des Stutzens 98 ist ein Lager 112 ausgebildet, das den Ventilschaft 96 umgibt und eine Ringdichtung 113 gegen den Stutzen 98 mit Hilfe einer von einer Aufschraub- oder Überwurfmutter 114 übertragenen Kraft gegen den Stutzen 113 andrückt.

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Ein Drehspiel, d„h„ ein unterschied der Stellung bei Vor- oder Zurückbewegung der Nadelspitze.100, wird dadurch verhindert, daß zwei Schubscheiben 116 vorgesehen sind_? zwischen die eine Druckfeder 118 eingesetzt ist= Die Scheiben 116 sind in eine Hülse 120 eingepaßt, die beispielsweise mittels einer Stiftschraube 122 an dem Ventilschaft 96 befestigt ist» Durch Einstellen der Hülse 120 an dem Ventilschaft 96 wird die von der Druckfeder 118 auf die Schubscheiben 116 ausgeübte Druckkraft durch eine der beiden Scheiben 116 so übertragen^ daß sich die Hülse bzw. die Schubscheibe 116 gegen die Überwurfmutter 114 anlegt, die in Bezug auf den Stutzen 98 feststeht, während die andere Scheibe eine Schubkraft auf die Innenfläche der Hülse 120 überträgt, so daß diese ein Drehspiel der Bewegung des Ventilschaftes 96 in dein Stutzen 98 verhindert.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen istj, ist die Hülse 120 des Sauerstoffnadelventils 94 anders ausgebildet als die entsprechende Hülse 124 für das Lachgasnadelventil 56. Beide Hülsen ergeben auf die gleiche Art eine Verhinderung des Drehbewegungsspiels der Ventilschäfte 96 _f jedoch hat die Hülse 120 des Sauerstoffnadelventils 54 die zusätzliche Aufgabe, die Proportionalbegrenzung in erfindungsgemäßer Weise auszuführen.

Im einzelnen ist die Hülse 12O mit einem Fortsatz 126 versehen, der ein Außengewinde besitzt, und auf dieses Außengewinde ist ein Ritzel 128 mit einem Innengewinde aufgeschraubt, so daß eine Drehung entweder der Hülse 120 oder des Ritzels 128 gegen den jeweils anderen Bestandteil eine (nach Fig. 2) seitliche Bewegung der Hülse und des Ritzels 128 gegeneinander verursacht. Ein Anschlag 130 ist ebenfalls an dem Sauerstoffnadel-Ventilschaft 96 angebracht und ist in einer später ersichtlichen

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Weise an einer bestimmten Stelle des Schaftes 96 befestigt. Die Befestigung des Anschlags· 130 an den» Ventilschaft 96 kann wiederum durch eins Stiftschraube 132 geschehen.

Wie zu sehen ist, kann das Ritzel 128 sich längs des mit Gewinde versehenen Fortsatzes 126 über einen bestimmten Seitenabstand (nach Fig» 2) bewegen, bis es eine Behinderung erfährt. Bei einer Bewegung gegen den Anschlag 130 hin, kann sich das Ritzel 128 so lange bewegen, bis der Anschlag 130 an einem nach außen gerichteten (nicht gezeigten) Vorsprung an der Fläche 134 des Ritzels 128 anliegt, der mit einem entsprechenden (nicht gezeigten) weiteren Vorsprung des Anschlags 130 in Eingriff kommt. Bei einer Bewegung in entgegengesetzter Richtung kann sich das Ritzel in Längsrichtung des Gewindefortsatzes 126 bewegen, bis seine Fläche 136 die an der Hülse 120 ausgebildete Schulter 138 fast berührt»

Ein v/eiterer Ritzel 140 ist fest an dem Ventilschaft 96 des Lachgas-Nadelventils 56 angebracht. Dieses Ritzel 140 wird durch eine Stiftschraube 142 an dem Schaft 96 gehalten und bewegt sich bei einer Drehung des Lachgas-Nadelventilschaftes 96 mit diesem, wenn das Lachgasnadelventil eingestellt oder verändert wird. Ein weiteres Ritzel 143 befindet sich zwischen den genannten Ritzeln 128 und 140 und wird durch eine Kopf schraube 144 gehalten; es ergibt eine Spanneinrichtung für die Kette 76. Ein an der Vorderplatte 148 des Anästhesiegerätes angebrachter Hebel oder Verbindungsstück 146 ergibt die erwünschte Kettenspannung durch Festziehen in einer vorbestimmten Lage,

Die Vorderplatte 148 wird in der gezeigten Weise über in Abstandshülsen 154 sitzende Schraubbolzen 152 in richtigem Abstand und in der richtigen Läge in Bezug auf den Verteiler

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78 gehalten.

An der Vorderplatte 148 ist eine Führungshülse 156 mit einer Innenbohrung 158 für den Ventilschaft 96 eingeschraubt, die den Ventilschaft führt und bewegbar hält.

Ein Lager 162 wird durch eine fest an der Führungshülse 156 angeschraubte Überwurfmutter 164 gehalten. Das Lager 162 verhindert zusammen mit dem Lager 112 ein seitliches Verschieben des Ventilschaftes 96. In gleicher Weise sind die entsprechenden Bestandteile für das Lachgasnadelventil 56 an der Vorderplatte 148 angebaut, jedoch ist die Überwurfmutter 166 dieses Ventils 56, wie nachfolgend weiter erklärt wird, ein wenig anders ausgeführt als die entsprechende Überwurfmutter 164.

Das Lachgas-Nadelventil 56 besitzt noch einen Stellknopf 168, der am Ende des Ventilschaftes 96 mit einer Stiftschraube 170 befestigt ist und ein Betätigen zum Einstellen des Lachgasnadelventils 56 erlaubt. Wenn das Lachgasnadelventil 56 in seine Schließstellung kommt, kommt ein kleiner (nicht gezeigter) Vorsprung am Knopf 168 in Eingriff mit einem gleichartigen (nicht gezeigten) Vorsprung an der Mutter 166 so daß eine Weiterdrehung des Knopfes 168 in Schließrichtung unterbunden wird.

Eine zylindrische Hülse 172 umgibt den Sauerstoff-Nadelventilschaft 96 an der Außenseite der Mutter 164; die Hülse 172 ist mit einer Innenbohrung versehen, so daß sie sich frei um den Ventilschaft 96 drehen kann. Am Ende des Sauerstoffnadelventilschaftes 96 ist mit einer Stiftschraube 176 ein Betätigungsknopf 174 fest angebracht. Ein zylindrischer Deckel 177 umgibt die Hülse 172, so daß sie gegen Verschmutzung usw. geschützt ist, um ihre Funktion nicht zu beeinträchtigen.

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Die Aufgabe der Zylinderhülse 172 wird mit Bezug auf Fig. 3 näher erläutert. Wie hier gezeigt ist, besitzt die Mutter 164 des Sauerstoffnadelventils 54 einen nach außen gerichteten Vorsprung 178, und der Knopf 174 hat einen gleichartigen nach außen gerichteten Vorsprung 180. An der Zylinderhülse 172 sind zwei derartige Vorsprünge und 184 vorgesehen, die einander etwa gegenüberliegen und von denen der Vorsprung 182 dem Vorsprung 178 der Mutter 164 zugewendet ist, während der andere dem Vorsprung 180 des Knopfes 174 zugewendet ist.

Wie Fig. 3 zeigt, kommen die Vorsprünge 182 und 184 der Hülse 172 nicht mit den Vorsprüngen 178 bzw. 180 in Anlage, jedoch sind bei dem tatsächlichen Einsatzknopf 174 und Mutter 164 näher aneinander, so daß die Hülse 172 nicht gedreht werden kann, ohne daß einer ihrer Vorsprünge 182 bzw. 184 die jeweiligen Vorsprünge 178 bzw. 180 der Mutter oder des Knopfes berührt.

Dementsprechend dient die Hülse 172 im Betrieb als Anschlag oder als Grenze für die Drehbewegung des Knopfes 174 und damit des Ventilschaftes 96 sowohl im ührzeigerwie im Gegenuhrzeigersinn. Wird beispielsweise der Knopf 174 im Uhrzeigersinn gedreht, bewegt er sich zur Mutter 164 hin, da ja dabei-das Sauerstoffnadelventil 54 fortschreitend schließt. An dem Punkt, der die Minimalströmung für Sauerstoff ergibt, kommt der Vorsprung 182 der Hülse 172 mit dem Vorsprung 178 der Mutter 164 in Eingriff und gleichzeitig legt sich der Vorsprung 184 der Hülse 172 an den Vorsprung 180 des Knopfes 174 an, so daß keine weitere Drehbewegung des Ventilschaftes 96 im Uhrzeigersinn stattfinden kann und ein minimaler Sauerstoffstrom gewährleistet ist. Dieser Minimalstromwert wird durch die Größe der betrachteten Vorsprünge und die Gewindesteigung des Nadelventils bestimmt.

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Wird der Knopf 174 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wodurch das Sauerstoffnadelventil 54 sich öffnet, so kann der Knopf 174 etwa zwei vollständige Umdrehungen oder nicht ganz 720° gedreht werden, bevor die Vorsprünge 182 und 184 der Hülse 172 jeweils wieder mit dem Vorsprung der Mutter 164 bzw. dem Vorsprung 180 des Knopfes 174 in Eingriff kommen, so daß eine weitere Gegenuhrzeigerdrehung des Knopfes 174 und entsprechend eine weitere Öffnung des Nadelsventils 54 unterbunden wird. Auf diese Weise ergibt sich auch ein maximaler Öffnungswert des Nadelsventils 54.

Nun kann mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 das erfindungsgemäße Proportionalbegrenzungssystem beschrieben werden. Die minimale Strömungsrate für Sauerstoff durch das Sauerstoffnadelventil 54 wird, wie eben beschrieben,' durch Einstellung der Mutter 164 in Bezug auf die Stellung des Vorsprungs 178 bestimmt. In einer solchen Stellung kann dfer Ventilschaft 96 bis zum Erreichen des geforderten minimalen Sauerstoffstroms gedreht werden und der Knopf 174 wird dann in dieser Lage durch Anziehen der Stiftschraube 176 festgelegt. Durch diese Einstellung wird automatisch der minimale Sauerstoff strom bestimmt und, da die Vorsprünge 182 und 184 der Hülse 172 auch die im Gegenuhrzeigersinn vor sich gehende oder Öffnungsbewegung des Ventilschaftes 96 begrenzen, wird gleichzeitig eine maximale Strömung für Sauerstoff bestimmt. Wiederum wird dieser maximale Strom durch die Steigung des Gewindes im Nadelventil 54 und von der Größe der Vorsprünge bestimmt.

Das Lachgasnadelventil 56 wird dadurch eingestellt, daß es geschlossen wird und daß dann der Knopf 168 durch Anziehen der Stiftschraube 170 bei Anliegen der Vorsprünge am Knopf 168 und an der Mutter 166 befestigt wird. In

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dieser Schließstellung kann das Ritzel 140 im Uhrzeigersinn (in Schließrichtung für das Nadelventil 56) soweit gedreht werden, bis die Fläche 136 des Ritzels 128 fast die Schulterfläche 138 der Hülse 120 berührt. In dieser Stellung wird die Stiftschraube 142 festgezogen.

Die zwischen den Ritzeln gespannte Kette 76 erzeugt nun eine gewisse Abhängigkeit der Bewegungen des einen Ventils von der Bewegung des jeweils anderen Ventils.

Wenn z.B. der Benutzer einem Patienten Lachgas zuführen will, und der minimale Sauerstoffstrom bereits eingestellt ist, wird der Knopf 168 im Gegeniihrzeigersinn gedreht, so daß das Lachgasnadelventil 56 durch Zurückziehen des entsprechenden Ventilschaftes 96 geöffnet wird. Beim Öffnen des Lachgasventils 56 dreht sich das Ritzel 140 gleichfalls im Gegenuhrzeigersinn und über die Verbindung durch die Kette 76 wird auch das Ritzel 128 im Gegenuhrzeigersinn gedreht.

Beim Drehen des Ritzels 128 bewegt sich dieses auf den Gewindegängen des Gewindefortsatzes 12 6, und da es sich um ein Rechtsgewinde handelt, verändert das Ritzel 128 seine Lage gegenüber dem Ventilschaft 96 des Sauerstoffnadelventils nach außen, d.h. in die Richtung, in die sich der Ventilschaft beim Öffnen bewegt. Bei einem vorbestimmten Verhältnis von Lachgas und Sauerstoff erreicht das Ritzel 128 mit seinem Vorsprung an der Fläche 134 den entgegenliegenden Vorsprung am Anschlag 130. Zu dieser Zeit ergibt ein weiterer Dreh-Öffnungsvorgang des Lachgas-Nadelventils 56 ein gleichzeitiges Öffnen des Sauerstoff-Nadelventils 54 und der Anteil von Lachgas: - am entstehenden Gemisch wird dadurch auf seinem Maximalwert von z.B. 79% gehalten. Ein weiteres Öffnen des Lachgasnadelventils

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56 kann zwar den Strom des entstehenden Gemisches vergrößern, jedoch wird, da entsprechend das Sauerstoffnadelventil 54 geöffnet wird, der Anteil von Lachgas an dem Gemisch fest bleiben.

Es kann jederzeit das Lachgasnadelventil 56 in Schließrichtung gedreht werden und sogar insgesamt geschlossen werden,ohne daß die Einstellung des Sauerstoffnadelventils 54 geändert wird. Die Bedienungsperson ist auf diese Weise in der Lage, einen erwünschten Anteil von Stickoxid an dem entstehenden Gemisch einzustellen von dem Anteil Null bis zum maximalen, durch die eben beschriebene Einrichtung bestimmten Anteil.

Wie gleichfalls zu sehen ist, kann das Sauerstoffnadelventil 54 nicht in Schließrichtung gedreht werden, sobald die Vorsprünge des Ritzels 128 und des Anschlags 130 in Eingriff miteinander sind, ohne daß eine entsprechende Schließbewegung des Lachgasnadelventils 56 eingeleitet wird. Wenn deshalb der Maximalanteil an Lachgas erreicht ist, kann der Benutzer über diesen Anteil weder durch Vergrößern des Lachgasstromes noch durch Verringern des Sauerstoff ströme s hinausgehen.

Es ist einzusehen, daß jede vernünftige obere Begrenzung des Lachgasanteils, z.B. von weniger als 79% oder eines anderen Gases durch eine Veränderung der Lage des Anschlages 130 oder durch Einsetzen einer anderen Hülse 120 mit einem Gewindefortsatz 126 mit anderer Gewindesteigung und einem entsprechenden anderen Ritzel eingestellt werden kann. Zusätzlich kann das Zahnverhältnis der Ritzel 140 und 128 geändert werden, um das Strömungsverhältnis der beiden Gase zu beeinflussen. Andere Faktoren können durch die Zuführdrücke der beiden Gase oder Mittel beeinflußt werden, wie auch durch die Ventilschaftgewinde und den

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Verjüngungsgrad der leicht verjüngten Bohrung 104 in den Nadelventilen.

Damit ergibt sich, daß die anhand eines Ausführungsbeispiels für Sauerstoff und Lachgas gezeigte Erfindung nicht nur bei einem Anästhesiegerät für diese beiden Gase verwendet werden kann, sondern daß eine Verwendung für andere Einsätze möglich ist, bei denen eine maximale Begrenzung des Anteils an einem Gemisch bei einem Gemisch von zwei Gasen erforderlich ist, wobei doch eine ausreichende Flexibilität möglich ist, um in dem genannten Bereich jeden beliebigen Anteil der Gase am Gemisch einzustellen.

Damit ergibt sich ein System zur Schaffung einer Verbindung zweier Nadelventile in solcher Weise, daß die Bewegung jedes Ventils beim Öffnen oder Schließen durch die Bewegung des anderen Ventils beeinflußt oder begrenzt wird. Die Erfindung ist besonders für ein Anästhesiegerät geeignet, bei dem aus getrennten Leitungen Sauerstoff (O„) und Lachgas (N_0) jeweiligen Nadelventilen zugeführt werden, worauf diese einzeln eingestellt werden, um ein benötigtes Gemisch aus N„0 und O~ zur Eingabe bei einem Patienten für Änästhesiezwecke zu schaffen. Das beschriebene System verbindet die einzelnen Nadelventile auf solche Weise, daß das Sauerstoffnadelventil ohne Behinderung geöffnet werden kann, jedoch bei offenem N O-Ventil ein Schließen des 0„-Ventils von einer vorbestimmten Stelle ab ein entsprechendes Schließen des N„O-Ventils herbeiführt. Auf diese Weise wird der Anteil von N„0 in dem fertigen Gemisch unter einem Maximaleinstellwert gehalten, d.h. unter einem Wert, bei dem noch ausreichend Sauerstoff für eine Atmungsmischung enthalten ist. In gleicher Weise wird durch das Verbindungssystem sichergestellt, daß das N^O-Ventil nicht weiter geöffnet werden kann, als es der vorgesetzte Anteilgrenzwert für N-O erlaubt.Wenn wiederum das N^O-Ventil soweit geöffnet

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wird, daß der vorgesetzte Grenzwert erreicht wird, wird durch ein weiteres öffnen des N„O-Ventils gleichzeitig das O -Ventil so geöffnet, daß zwar der Gesamtstrom des Gasgemisches erhöht, aber der Anteil von N„O im Gemisch nicht mehr weiter erhöht werden kann. Zusätzlich ergibt sich noch ein Sicherheitsfaktor insoweit, als der Sauerstoffstrom nicht unter einen vorbestimmten Wert eingestellt werden kann, so daß immer genügend Sauerstoffstrom zum Patienten gesichert ist.

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Claims

Patentansprüche

1.} Anästhesiegerät zur Erzeugung eines Gemisches aus Sauerstoff und einem zweiten Gas in einem ausgewählten Mischverhältnisbereich , mit einem ersten und einem zweiten drehbaren Ventilteil, wobei der erste drehbare Ventilteil den Sauerstoffstrom und der zweite drehbare Ventilteil den Strom des zweiten Gases beeinflußt„ dadurch gekennzeichnet „ daß eine Verbindungseinrichtung (76, 128, 140, 143) für die Ventilteile (96) vorgesehen ist, durch die das zweite drehbare Ventil (56) nicht in eine Lage verstellt werden kann? in der der Volumenanteil des Sauerstoffs an dem Gemisch unter einen vorbestimmten Anteilwert abfällt.

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungseinrichtung eine Zwangsverbindung zwischen dem ersten (54) und dem zweiten (56) Drehventil umfaßt, so daß eine Drehung des zweiten Drehventils (56) in seine Öffnungsstellung auf einen vorbestimmten Durchstrom begrenzt ist,während eine weitere Öffnung auch eine Öffnungsdrehung des ersten Drehventils (54) ergibt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das erste und das zweite Drehventil Nadelventile (54 „ 56) sind und daß die Z.wangsverbindung eine die beiden Nadelventile verbindende Kettenverbindung ist, daß die Kettenverbindung an dem zweiten Nadelventil zwangsangeschlossen ist und an dem ersten Nadelventil mit einem vorbestimmten Freiweg angebracht ist, wobei der vorbestimmte Freiweg eine begrenzte Drehung des zweiten drehbaren Nadelventils in Öffnungsrichtung erlaubt, während eine Weiterdrehung des zweiten drehbaren Nadelventils über den vorbestimmten Freiweg hinaus eine Drehung des ersten drehbaren Nadelventils verursacht.

4. Anästhesiegerät mit einem ersten Nadelventil zur Steuerungeines Sauerstoffstromes und einem zweiten Nadelventil zur Steuerung eines Stromes eines zweiten Gases, mit einer Zuführeinrichtung für die beiden einzelnen Gase zum ersten bzw« zweiten Nadelventil, mit einer in Strömungsrichtung nach dem ersten und dem zweiten Nadelventil gelegenen Einrichtungen zum Mischen der Gase zur Erzeugung eines Gasgemisches aus Sauerstoff und einem zweiten Gas, wobei das erste und das zweite Nadelventil drehbare Ventilschäfte zum öffnen und Schließen der beiden Ventile besitzen, dadurch gekennzeichnet , daß ein erstes Ritzel (41) an dem zweiten drehbaren Schaft (96) des

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zweiten Nadelventils(56) fest angebracht ist, daß ein zweites Ritzel (126) an dem ersten drehbaren Schaft (96) des ersten Nadelsventils (54) innerhalb vorbestimmten Bewegungsgrenzen in Längsrichtung des ersten drehbaren Schaftes angebracht ist und daß eine Verbindungseinrichtung (76) das erste und das zweite Ritzel so miteinander verbindet, daß eine Bewegung der ersten und zweiten Ritzel miteinander synchronisiert ist, wodurch die Drehung des zweiten Nadelventils (56) in Öffnungsrichtung eine Bewegung des zweiten Ritzels auf seine vorbestimmten Bewegungsgrenze gegenüber dem ersten drehbaren Schaft (96) des ersten Nadelventils (54) erzeugt, woraufhin eine weitere Drehung des zweiten Nadelventils ein entsprechendes Öffnen des ersten Nadelventils erzeugt.

5. Anästhesiegerät mit einem Sauerstoffeinlaß zum Empfang eines Sauerstoffstromes und einem zweiten Gaseinlaß zum Empfang eines Stromes eines zweiten Gases, mit einem Auslaß zum Liefern eines Gasgemisches aus Sauerstoff und dem zweiten Gas, einem ersten Ventil zur Beeinflussung des Sauerstoffstromes zu dem Auslaß, mit einem zweiten Ventil zur Beeinflussung des Stromes des zweiten Gases zu dem Auslaß, wobei das erste und das zweite Ventil jeweils erste bzw. zweite Ventilschäfte besitzen, die gegen die Offen- bzw,, Schließstellung hin drehbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß eine Verbindungseinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ventil verhindert, daß entweder das erste oder das zweite Ventil in eine Stellung gedreht werden können, in der der Volumenanteil des Sauerstoffs in dem an dem Auslaß austretenden Gasgemisch unter einen vorbestimmten Anteilwert fällt.

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6. Anästhesiegerät' nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungseinrichtung eine Zwangsverbindungseinrichtung zwischen dem ersten Ventil und dem zweiten Ventil umfaßt, daß die Verbindung so ausgelegt ist, daß sie eine Drehung des ersten Ventils in Öffnungsrichtung bis zu einer vorbestimmten Stellung erlaubt, worauf eine weitere Drehung des zweiten Ventils in Öffnungsrichtung eine gleichzeitige Drehung des ersten Ventils in Öffnungsrichtung erzwingt, so daß die jeweiligen Anteile an Sauerstoff und dem zweiten Gas in dem gelieferten Gasgemisch konstant bleiben.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichne t , daß die Zwangsverbindungseinrichtung ein erstes an dem zweiten Ventilschaft befestigtes Ritzel (140) und ein zweites, an dem ersten Ventilschaft über ein Gextfinde in Eingriff angebrachtes und in Längsrichtung des Ventilschaftes bewegliches Ritzel (12 6) umfaßt, daß eine Anschlageinrichtung (130) an dem ersten Ventilschaft befestigt vorgesehen ist, daß eine die Drehung des ersten und des zweiten Ritzels koordinierende ZwangsVerbindungseinrichtung (76) vorgesehen ist, wobei eine Bewegung des zweiten Ventilschaftes und des ersten Ritzels in Öffnungsrichtung eine Bewegung des zweiten Ritzels längs des ersten Ventilschaftes in eine vorbestimmte Stellung erzeugt, in der das zweite Ritzel in Anlage mit dem Anschlag kommt und nach Erreichen der Anlage eine weitere Drehung des zweiten Ventilschaftes eine Drehung des ersten Ventilschaftes in Öffnungsrichtung verursacht, sowie eine Drehung des ersten Ventilschaftes in Schließrichtung eine Drehung des zweiten Ventilschaftes in Schließrichtung verursacht, so daß der Sauerstoffanteil in dem Gasgemisch nicht unter einen vorbestimmten Anteil gebracht wird»

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8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gas Lachgas ist.

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