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Elektrischer Vibro-Inhalationsapparat. Gegenstand der Erfindung ist
ein Apparat zur Erzeugung von stoßweise in die Luftwege und in die Lunge eines Kranken
einzuführender Atmungsluft, die auch mit medikamentösen Stoffen in innigster Mischung
und allerfeinster Verteilung eingeführt werden kann und in bezug auf Stärke und
Frequenz der Luftstöße der subtilsten Regelung fähig ist, so daß die Behandlung
jedes einzelnen Krankheitsfalles auf das genaueste festgesetzt werden kann.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Apparates
in Abb. i im Schnitt dargestellt, während Abb.2 eine Einzelheit einer hierbei verwendeten
Vorrichtung zur Regelung des Austrittes der Luft aus dem Apparat zeigt. Abb. 3 zeigt
eine beispielsweise Variante des in Abb. i dargestellten Apparates, und die Abb.
4 und 5 zeigen ebenfalls als Beispiele angegebene Varianten des die abwechselnden
Verdichtungen und Verdünnungen der Luft hervorrufenden beweglichen Organe.
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Gemäß der Ausführung nach Abb. r trägt das Gestell i ein Gehäuse ia,
in dem sich die Membran 2 befindet, die von einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung
in Schwingungen versetzt wird. Die Membran ist in der Mitte an der mit dem schwingenden
Elektromagnetanker verbundenen Spindel 3 mittels einer Doppelscheibe 48 befestigt,
die von Lamellen 49 gestützt wird und an den Rändern im Gehäuse ia eingespannt ist.
Die Membran 2 schließt auf einer Seite die Luftkammer 4 ab, die in ihrem Deckel
zwei Öffnungen 5 bzw. 6 für das Ansaugen bzw. Ausschieben der Luft aufweist. Die
zum Ansaugen dienende Öffnung 5 ist durch das federbelastete Saugventil 7 abgeschlossen,
das den Durchtritt der Luft in die Kammer 4 aus dem einen Filter 8 enthaltenden
Behälter 9 gestattet. Die gesamte angesaugte Luftmenge muß auf diese Weise vor dem
Eintritt in die Kammer 4. einen Filter passieren, dessen Wirksamkeit noch durch
eingebaute Platten io mit zentralen Öffnungen, welche die Luft immer nach. der Mitte
zu durch die Filtermasse leiten, erhöht wird.
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Die Öffnung 6 ist durch einen Hahn i i in absperrbarer Verbindung
mit dem Regulierraum 12. Dieser weist den seitlich ins Freie führenden Kanal 13
auf, dessen Öffnung 14 ganz oder teilweise von einem Schieber 15 überdeckt werden
kann. Die Stellung dieses Schiebers kann durch Drehung an einer Skala 16 vorbei
geändert werden, wodurch die Öffnung 14 mehr oder weniger abgedeckt werden kann,
je nachdem ein größerer oder geringerer Teil der von der Membran stoßweise in Bewegung
gesetzten Luft bei der Öffnung 14 austreten soll, wodurch die Stärke der in die
Atmungsorgane eintretenden Luft reguliert werden kann.
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Aus dem Regulierraum 12 tritt der für die Einatmung bestimmte Teil
der Luft in die. konische, pneumatische Kammer 17, in die eine Anzahl perforierter
Bleche 18 eingesetzt sind, die in der Mitte zwecks Erzielung einer Ausbreitung der
Luft über den ganzen Konusquerschnitt Stege i 9 aufweisen, welche gleichzeitig als
Handgriff dienen. Diese Kammer ist dazu bestimmt, die Luftstöße zu modulieren und
zu Luftwellen abzurunden, indem die Durchgangswiderstände in den perforierten Blechen
die Schärfe des Stoßes mildern- bzw. denselben teilweise verzögern. Die Bleche 18
sind herausnehmbar und ihre Zahl bestimmt die Größe des Durchgangswiderstandes und
damit das Ausmaß der Verzögerung und Abrundung der Stöße.
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Aus der pneumatischen Kammer tritt die Luft in das zum Mundstück führende
Rohr 2o. In dieses Rohr mündet ein Rohr 21 ein, das von einem eine medikamentöse
Flüssigkeit enthaltenden Behälter 22 hergeführt ist; in dem durch einen Zerstäuber
23 bekannter Bauart eine möglichst feine Verteilung der Flüssigkeit durch einen,
vorteilhaft aus einem Gummiball 25 und einem zum Strahlrohr des Zerstäubers führenden
Schlauch 24 bestehenden
trucklufterzeuger bewirkt wird. Der Druckluftstrahl
strömt an den Öffnungen kleiner, in die medikamentöse Flüssigkeit tauchender Röhrchen
26 vorbei, reißt durch seine Saugwirkung die Flüssigkeitsteilchen mit und zerstäubt
sie in dem Behälter 22, aus dem die mit der Druckluft gemischte Flüssigkeit in feinst
verteiltem Zustand in das Rohr 2o geleitet und der Inhalationsluft beigemengt wird.
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Die die Luftstöße hervorbringende Membran 2 wird, wie bereits erwähnt,
mittels der Spindel 3 von einer elektromagnetischen Vorrichtung in Schwingungen
versetzt. Diese Vorrichtung besteht bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel
aus dem Topfelektromagneten 27 mit zentralem Kern 27d sowie aus dem dem Kern gegenüberliegenden
Anker 28. Die Wicklung 3o des Elektromagneten ist zwischen Kern 27a und Topfgehäuse
27 eingelegt und leicht auswechselbar. Der Kern 27a ist an seiner Oberfläche mit
einer Lederauflage 31 versehen, die zur Verhinderung des Klebens sowie zur Verminderung
des Geräusches des Ankers beim Aufsetzen dient. - Der Elektromagnetanker 28 ist
an der Spindel 3 mittels Gewinde nachstellbar befestigt und wird mittels einer Mutter
29 in seiner Stellung fixiert. Die Spindel wird einerseits mittels mehrerer Bunde
3a in einer zentralen Bohrung des Kerns 27a geführt, ragt anderseits durch den Anker
hindurch und trägt unterhalb desselben an einer gleichfalls einstellbaren und mittels
Schraube fixierbaren Hülse 32 einen Schaltkontakt 33 der Vorrichtung. Die Stange
steht unter der Wirkung einer Feder 35, die an einer in einem Querbalken 36 des
Gestelles i eingelassenen, einstellbaren und durch Mutter und Gegenmutter fixierbaren
Schraube 5o befestigt ist. Der zweite Schaltkontakt 43 wird von einer am gleichen
Querbalken fixierten Stütze 37 getragen, und ist an einem Ende eines an dieser Stütze
drehbaren Hebels 38 befestigt, dessen anderes Ende ebenfalls unter Federwirkung
steht. Auch die Feder 39 ist mittels einer Schraube 40 verstellbar, so daß die Hebelstellung
bzw. die Kontaktstellung einstellbar gemacht ist. - Die Elektromagnetwicklung
30 ist einerseits mittels der Leitung 42 direkt, anderseits mittels der Leitung
4.4 über den an der Spindel befindlichen, beweglichen Kontakt 33 mit den Klemmen
einer elektrischen Stromquelle verbunden. Eine Zweigleitung 45 führt über einen
Kondensator41 zum zweiten Schaltkontakt43. Dieser Zweig ist hinter dem Kondensator
41 über mehrere, parallel geschaltete . Glühlampenwiderstände 46 mit der direkten
Leitung 42 verbunden. Das Gestell i ist von einer Verschalung 47 eingeschlossen.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende: Wird der Strom eingeschaltet,
so wird der Elektromagnet erregt und zieht den Anker 28 an, der sich demnach unter
Spannung der Feder 35 nach oben bewegt und damit auch durch Vermittlung der Spindel
3 die Membran 2 zum Ausschwingen bringt. Gegen Ende des beabsichtigten Hubs trifft
der Schaltkontakt 33 auf den Schaltkontakt 43 und schließt dadurch die elektrische
Stromzuleitung über die Zweigleitung 45 und die -Glühlampenwiderstände 46 kurz,
so daß die Elektromagnetwicklung 30 stromlos wird und die Feder die Spindel
mit dem Anker und damit auch die Membran zurückzieht, die somit eine Schwingung
in entgegengesetzter Richtung vollführt. Sowie der Kurzschluß beseitigt ist, wiederholt
sich das Spiel, und die Membran vollführt demnach eine Anzahl Schwingungen. Die
Zahl dieser Schwingungen und ihre Amplitude, d. h. die Zahl und Stärke der der Luft
mitgeteilten Stöße ist nun mittels Einstellung der Feder 35 und der Feder 39 sehr
fein regelbar, da mittels dieser Teile die Länge des Ankerwegs und die Geschwindigkeit
der Ankerbewegung eingestellt werden kann, so daß die Luftstöße den jeweiligen Erfordernissen
der Therapie entsprechend leicht reguliert werden können.
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Die Membran saugt bei einer Schwingung Luft an und drückt sie bei
der entgegengesetzten Schwingung durch den geöffneten Hahn i i und den Regulierraum
12 in das zum Mundstück führende Rohr 2o, wobei aus dem Rohr 21 die mit Medikamenten
gesättigte Luft zugeführt wird. Da die gesamte angesaugte Luft den Filter passieren
muß, kann nur gereinigte Luft zu den Atmungsorganen gelangen. Der Schieber 15 gestattet
hierbei eine weitere Regelung der _lenge der Luft und der Stärke der Stöße, während
die Zahl der eingelegten perforierten Bleche 18 gleichzeitig die Heftigkeit und
Intensität der Stöße und Wellen zu beeinflussen erlaubt. Durch diese perforierten
Bleche wird auch das Geräusch der ausblasenden Luft gedämpft, ebenso wie durch den
Lederbelag 31 am Magnetkern 27a der durch das Aufschlagen des -Ankers erzeugte Lärm
vermindert wird.
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Die Abb. 3 zeigt eine Variante der in Abb. i dargestellten Einrichtung
zur Erzeugung der Membranschw ingungen, bei welcher an Stelle des Topfelektromagneten
ein Solenoid 55 angeordnet ist, in das bei Erregung der Anker 56 desselben hineingezogen
wird, um bei Kurzschluß oder Stromunterbrechung am Unterbrecher 57 durch die Feder
35 wieder herausgezogen zu werden. .
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An Stelle der in Abb. i oder 3 dargestellten Vorrichtung zur Erzeugung
der Meinbranschwingungen
kann auch die in Abb. q. schematisch angedeutete
Einrichtung treten. Dieselbe besteht aus dem Elektromagneten 58 mit um den Zapfen
59 schwingenden Ankerhebel 6o, der an seinem Ende 61 vermittels der Hülse 72 den
an der Membran 2 befestigten Stift 62 trägt. Eine um diesen Stift gelegte Spiralfeder
63 bewirkt die Rückführung des Ankerhebels nach vollendeter Schwingung. Die Stromunterbrechung
wird bei der Kontaktschraube 64 herbeigeführt, die im Verein mit der Schraube 65
gleichzeitig als Begrenzung für den Hebelausschlag dient. Diese Schraube 64 ist
mit der Klemme 66 in direkter Verbindung, während die zweite Klemme 67 über die
Wicklung des Elektromagneten 58, die Leitung 73 und den den Zapfen 59 tragenden
Ständer 68 mit dem Ankerhebel 6o in Verbindung steht. Der Elektromagnet 58 mitsamt
dem Ständer 68 ist auf die Lagerplatte 69 verschieblich gelagert und kann vermittels
der Zahnstange 70 und des kleinen Zahnrades 71 seitlich verschoben werden. Dabei
verschiebt sich auch cler Ankerhebel 6o samt seinem Drehpunkt und, um diese Verschiebung
zu gestatten, ist derselbe mit dein Stift 62 nicht starr verbunden, sondern steckt
in der die Verschiebung gestattenden, am Stift 62 befestigten Hülse 72.
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Wird bei den Klemmen 66, 67 Strom zugeführt, so wird der Elektromagnet
58 über einen Stromweg erregt, der die Leitung 73, den Ständer 68, den Drehpunkt
59, den Ankerhebel 6o und die Kontaktschraube 6.4 umfaßt. Durch Anziehen des Ankerhebels
6o wird dieser von der Kontaktschraube 64 abgehoben und der Stromweg wieder unterbrochen.
Der Ankerhebel 6o erhält somit eine Schwingungsbewegung, deren Ausmaß durch Einstellung
der Schraube 65 in bezug auf die Lage der Kontaktschraube 64 genau geregelt werden
kann. Um diese Schwingungsweite innerhalb weiterer Grenzen verändern zu können,
erfolgt die Verstellung des Elektromagneten mittels der Zahnstange 7o und des Zahnrades
71, die die Länge des maßgebenden Hebelarmes des Ankerhebels 6o innerhalb weiter
Grenzen zu verändern gestatten.
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An Stelle der vom Ankerhebel (Abb.4) oder vom Solenoidkern usw. betätigten
Membran kann auch die in Abb. 5 schematisch angedeutete Blaseinrichtung mit auszieh-
und zusammendriickbarem Blasbalg 75 treten, welche ebenfalls Luft stoßweise zu fördern
gestattet. Ebenso könnte auch ein Pumpenzylinder Verwendung finden, dessen Kolben
auf einem der angedeuteten Wege hin und her bewegt wird.