DE748598C

DE748598C - Membrane-controlled oxygen supply valve for breathing apparatus

Info

Publication number: DE748598C
Application number: DEA89835D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Sauer
Priority date: 1939-07-09
Filing date: 1939-07-09
Publication date: 1944-11-04
Also published as: FR867711A

Description

Membrangesteuertes Sauerstoffzuströmventil für Atemgeräte Die Erfindung betrifft ein membrangesteuertes Sauerstoffzuströmveritil für Atemgeräte, das mittels eines lungengesteuerten Hilfsventils betätigt wird.Membrane-controlled oxygen inflow valve for breathing apparatus The invention relates to a membrane-controlled oxygen inflow valve for breathing apparatus, which by means of a lung-controlled auxiliary valve is operated.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art ist die Membran des Hauptventils bereits im Ruhezustand des Ventils, d. h. bei geschlossenem Hauptventil, auf beiden Seiten d'ruckbeaufschlagt. Bei Anschluß dieses Ventils an eine Hochdrucksauerstoffquelle würde aber die Membran nicht nur erheblichen Druckschwankungen ausgesetzt sein, sondern es würde auch die zuverlässige Abdichtung derselben Schwierigkeiten bereiten, so daß die Einschaltung eines Druckminderers zwischen der Hoch.drucksauerstoffquelle und dem; Ventil nicht zu umgehen wäre.In a known device of this type, the membrane is the main valve already in the idle state of the valve, d. H. with the main valve closed, on both Pages d'pressurized. When this valve is connected to a source of high pressure oxygen but the membrane would not only be exposed to considerable pressure fluctuations, but also the reliable sealing of the same would cause difficulties, so that the connection of a pressure reducer between the high pressure oxygen source and the; Valve could not be bypassed.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch, vermieden, daß von dem Hilfsventil eine Leitung zu einem über eine Drosselöffnung mit dem Atembeutel verbundenen Raum führt, in dem sich bei CSffnung des Hilfsventils der Sauerstoff staut und vermittels der Membran das Hauptventil öffnet. Hierbei ist also im Ruhezustand des Ventils die Membran nicht druckbelastet. Erst wenn bei der Ausbildung eines Unterdruckes in der Atemleitung durch die Einatmung das Hilfsventil geöffnet wird, tritt eine Druckbeaufschlagung der Hauptventilmembran ein. Das Ventil kann somit unmittelbar an den Hochdrucksauerstoff angeschlossen werden, ohne daß sich hierbei irgendwelche nachteiligen Einwirkungen auf die Hauptventilmembran ergeben.These disadvantages are, according to the invention, avoided that of the auxiliary valve a line to a via a throttle opening with the breathing bag connected room in which the oxygen is found when the auxiliary valve is opened accumulates and opens the main valve by means of the membrane. So here it is in the idle state of the valve does not put pressure on the membrane. Only if during the training of one Negative pressure in the breathing line through inhalation, the auxiliary valve is opened, the main valve diaphragm is pressurized. The valve can thus be connected directly to the high pressure oxygen without this result in any adverse effects on the main valve diaphragm.

Bei Verwendung eines solchen Gerätes als Atemgerät mit Luftbeimischung zum Sauerstoff für Höhenatemgeräte oder Sauerstoffbehandlungsgeräte kann die Ableitung des Sauerstoffzuströmventils als Strahldüse zum Ansaugen von Außenluft ausgebildet sein.When using such a device as a breathing apparatus with air admixture to oxygen for high-altitude breathing apparatus or oxygen treatment devices can the discharge of the oxygen inflow valve as a jet nozzle for sucking in outside air be trained.

Eine besonders gedrängte Bauart des Gerätes ergibt sich, `renn das Hilfsventil und das Sauerstolfizuströniventil in einem gemeinsamen zylindrischen Gehäuse angeordnet sind, wobei die Membranen in die Endflächen und, alle Verbindungsleitungen und Düsen in eine. Zwischenwand verlegt sind.A particularly compact design of the device results, `renn das Auxiliary valve and the oxygen supply valve in a common cylindrical Housings are arranged, with the membranes in the end faces and, all connecting lines and nozzles in one. Intermediate wall are laid.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dargestellt. Es ist i die Sauerstoffzu-strömleitung. llit.In the drawing, an embodiment of the invention is in section shown. It is the oxygen supply line. llit.

tels einer Verzweigung der Leitung i strömt der Sauerstoff einerseits zur Düse 2 des Hilfsventils ..1, die einen Durchmesser von beispielsweise 0,3 mm aufweist, und andererseits zur Düse -21 des Hauptventils 3 mit einer Bohrung von beispielsweise i,2 inm Durchmesser. Auf das einen quadratischen Ouerschnitt aufweisende Verschlußstück des Hilfsventils 4 wirkt ein durch das Gehäuse beweglich hindurchgeführter Stift 6 ein. Auf den Stift ö wird die Kraft einer Feder 7 durch eine im Gehäuse 5 geführte Hülse übertragen. Die Feder; findet ihr Widerla,-er an einer Blechkappe 9, welche sich gegen eine Membran io abstützt und mit ihrem Rand i i den kurzen Arm der radial angeordneten Hebel 12 berührt, die unter einen Flansch der Hülse 8 greifen.By means of a branch of the line i, the oxygen flows on the one hand to nozzle 2 of the auxiliary valve ..1, which has a diameter of 0.3 mm, for example, and on the other hand to nozzle -21 of the main valve 3 with a bore of, for example, 1.2 mm diameter. A pin 6 movably guided through the housing acts on the closing piece of the auxiliary valve 4, which has a square cross-section. The force of a spring 7 is transmitted to the pin 6 through a sleeve guided in the housing 5. The feather; you will find abuses on a sheet metal cap 9, which is supported against a membrane io and with its edge ii touches the short arm of the radially arranged lever 12, which engages under a flange of the sleeve 8.

Eine Leitung 13 verbindet den Hohlraum des Hilfsventilkörpers unter der Membran io finit dem Atembeutel oder einem anderen im Ateinkreiclauf liegenden Gerätteil, so daß der bei der Einatmung entstehende Unterdruck die Membran io nach innen durchwölbt. Die Bewegung der -Membran io bewirkt einen Druck auf die Blechkappe g, die ihrerseits über ihren Rand i i den Druck auf die Hebel 1-a überträgt. Hierdurch wird der lange Arm der Hebel 12, der unter den Flansch der Hülse 8 greift,, nach aufwärts bewegt und so das Verschlußstück des Hilfsventils 4 freigegeben, das sieh bei dür dargestellten. Anordnung mit dem Druck des einströmenden Sauerstoffs öffnet.A line 13 connects the cavity of the auxiliary valve body below the membrane io finitely the breathing bag or another lying in the breathing circle Part of the device, so that the negative pressure resulting from inhalation causes the diaphragm to follow vaulted inside. The movement of the membrane causes pressure on the sheet metal cap g, which in turn transfers the pressure to the lever 1-a via its edge i i. Through this is the long arm of the lever 12, which engages under the flange of the sleeve 8 ,, after moved upwards and so released the closure piece of the auxiliary valve 4, see the when shown. Arrangement with the pressure of the incoming oxygen opens.

Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß das Verschlußstück des Hilfsventils.4 mit einer Druckfeder innerhalb der Druckleitung i vorgesehen ist. Die Öffnung des Hilfsventils 4 erfolgt dann zweckmäßig mit einem durch die Düse = hindurchgeführten verlängerten Stift 6 gegen den Druck in der Leitung 1.The arrangement can also be made so that the closure piece of the auxiliary valve.4 is provided with a compression spring within the pressure line i is. The opening of the auxiliary valve 4 is then expediently carried out with a through the Nozzle = extended pin 6 passed through against the pressure in line 1.

An Stelle der in der Zeichnung dargestellten Übertragungsteile 8, 9, 12 können auch beliebig andere Hebelanordnungen zum Freigeben des Verschlußstiickes des Hilfsventils 4 und somit zum Öffnen des Hilfsventils in Anwendung kommen. Auch die Membran io kann durch einen kleinen Steuerbeutel mit an sich bekannten Hebelanordnungen ersetzt werden.Instead of the transmission parts 8 shown in the drawing, 9, 12 can also be any other lever arrangements for releasing the locking piece of the auxiliary valve 4 and thus come into use to open the auxiliary valve. Even the membrane io can by means of a small control bag with lever arrangements known per se be replaced.

Sobald durch den Unterdruck in der Einatemleitung 13 das lungengesteuerte Hilfsventil-.. geöffnet wird, strömt der Sauerstoff aus der Düse 2 durch eine Leitung 1.1 in einen .aus 15, der nach außen durch einen Deckel i 6 und nach innen durch eine Membran 17 begrenzt ist. Eine Drosselöffnung 18, durch deren Anschlußleitung i9 der Sauerstoff in den Atemkreislauf abströmen kann. bewirkt einen Druckanstieg im Raum 15, so daß die Membran 17 nach innen durchgewölbt und mittels einer Hebelanordnung, «-elche in der Zeichnung beispielsweise in gleicher Weise wie die zur Betätigung des Hilfsventils 4. ansgebildet ist, der Sauerstoffstrom durch die Düse 21 des Hauptventils 3 freigegeben wird. Durch eine Leitung 20 wird der Sauerstoff dem Atemkreislauf zugeführt. Soll das Gerät mit Luftzusatz arbeiten. so kann in diese-Leitung eine Strahldüse zum Ansaugen der Außenluft eingebaut sein. Die Leitungen 13, 1g, 20 können entweder vereinigt oder getrennt an den Atemkreislauf -angeschlossen werden.As soon as the lung-controlled auxiliary valve is opened by the negative pressure in the inhalation line 13 , the oxygen flows from the nozzle 2 through a line 1.1 into an .aus 15, which is limited to the outside by a cover 6 and to the inside by a membrane 17 is. A throttle opening 18, through the connecting line i9 of which the oxygen can flow out into the breathing circuit. causes a pressure increase in space 15, so that the membrane 17 is arched inward and the oxygen flow through the nozzle 21 of the main valve 3 is formed by means of a lever arrangement, "which in the drawing, for example, in the same way as that for actuating the auxiliary valve 4 is released. The oxygen is fed to the breathing circuit through a line 20. Should the device work with the addition of air. a jet nozzle for sucking in the outside air can be built into this line. The lines 13, 1g, 20 can either be combined or separately connected to the breathing circuit.

Wenn der Sauerstoffbedarf durch Zustrom aus den Leitungen 20 und 19 gedeckt und infolgedessen der Unterdruck in der Leitung 13 ausgeglichen ist, so geht die -Membran io in ihre Ausgangsstellung zurück. Das Verschlußstück des Hilfsventils 4 sperrt die Düse 2 wieder ab, und der Cberdruck ini Raum 15 gleicht sich durch die Drosselöffnung 18, hindurch aus. Dadurch wird auch die durch die Membran 17 freigegebene Düse 21 des Hauptventils 3 abgesperrt. Der Raum 1 5 und die Leitung 14 erhalten zweckmäßig einen möglichst geringen Rauminhalt, damit die zum Öffnen und Schließen der lungengesteuerten benötigten Zeiten möglichst klein werden.When the oxygen demand is covered by the inflow from lines 20 and 19 and, as a result, the negative pressure in line 13 is balanced, the membrane io goes back to its starting position. The closing piece of the auxiliary valve 4 shuts off the nozzle 2 again, and the overpressure in space 15 is equalized through the throttle opening 18. As a result, the nozzle 21 of the main valve 3 released by the membrane 17 is also shut off. The space 15 and the line 14 are expediently given the smallest possible volume so that the times required for opening and closing the lung-controlled systems are as short as possible.

Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes liegt darin, daß die das Hilfsventil bedienenden Hebelanordnungen, Membran oder Beutel in Abmessungen und Gewichten sehr klein und leicht ausgeführt werden können. Wie schon erwähnt, weist die Düse 2 des Hilfsventils 4 beispielsweise einen Durchmesser von 0,3 mm auf, während zur schnellen Dekl:ung des Sauerstoffbedarfs die Düse 21 des Hauptventils 3 einen Durchmesser von wenigstens 1,2 mm und eine Ouerschnittfläche von 1,13 mm= haben muß. Erfahrungsgemäß ist zur sicheren, unmittelbaren Betätigung einer so großen Öffnung eine Membranfläche von etwa 43o ein' erforderlich. Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch nur das Hilfsventil 4 mit einer Düse von 0,3 mm Durchmesser und mit einer Onerschnittläche voll 0,07 mm' durch Lungenkraft zu bedienen. Die hierfür erforderliche Membranfläche errechnet sich also zu 230 # 0_,07 - 14,2 cm 1. I, I3 Der Durchmesser der Membran io des Hilfsventils q. braucht also nicht wesentlich größer als 42,5 mm zu sein. Die lungengesteuerte Ventilanordnung kann demnach außerordentlich klein und leicht ausgeführt. werden.The advantage of the subject matter of the invention is that the lever arrangements, membrane or bags that operate the auxiliary valve can be made very small and light in terms of dimensions and weights. As already mentioned, the nozzle 2 of the auxiliary valve 4 has, for example, a diameter of 0.3 mm, while the nozzle 21 of the main valve 3 has a diameter of at least 1.2 mm and a cross-sectional area of 1.13 to quickly reduce the oxygen demand mm = must have. Experience has shown that a membrane area of around 43o in 'is required for safe, immediate actuation of such a large opening. In the present invention, however, only the auxiliary valve 4 with a nozzle 0.3 mm in diameter and with an on-cut area of 0.07 mm 'can be operated by lung force. The membrane area required for this is calculated so to 230 # 0_, 07 - 14.2 cm 1. I, I3 The diameter of the diaphragm io of the auxiliary valve q. does not therefore need to be significantly larger than 42.5 mm. The lung-controlled valve arrangement can accordingly be made extremely small and light. will.

Da das Hilfsventil q. und das Hauptventil 3 in einem gemeinsamen, Zylinder angeordnet sind, und die Membranen io und 17 in den Endflächen, und alle Verbindungsleitungen und die Düsen in einer Zwischenwand liegen, wird die Bauart äußerst gedrängt.Since the auxiliary valve q. and the main valve 3 in a common, Cylinders are arranged, and the diaphragms io and 17 in the end faces, and all Connection lines and the nozzles are in a partition, the design extremely crowded.

Die Anordnung eines besonderen, von Hand zu bedienenden Zuschußventils erübrigt sich bei der vorliegenden Erfindung, da sowohl die Membran io des Hilfsventils .4 als auch die Membran 17 des Hauptventils 3 durch die Verwendung von Druckhebeln, Drucktasten o. dgl. an sich bekannter Art als Zuschußeinrichtungen ausgebildet werden können.The arrangement of a special manually operated additional valve is unnecessary in the present invention, since both the diaphragm io of the auxiliary valve .4 as well as the membrane 17 of the main valve 3 through the use of pressure levers, Push buttons or the like of a known type are designed as grant devices can.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Membrane-controlled oxygen inflow valve for breathing apparatus, which is actuated by means of a lung-controlled auxiliary valve, characterized in that a line (1q.) Leads from the auxiliary valve (.4) to a space (15) connected to the breathing bag via a throttle opening (18), in The oxygen builds up when the auxiliary valve (q.) is opened and the main valve (3) opens by means of the membrane or the like (17).

2. Oxygen inflow valve according to claim i, characterized in that when used in a breathing apparatus with Air admixture with oxygen, especially in a high-altitude breathing apparatus, the discharge line (2o) of the oxygen inflow valve designed as a jet nozzle for sucking in outside air is.

3. Oxygen inflow valve according to claim i or 2, characterized in that that the auxiliary valve (q.) and the oxygen inflow valve (3) in a common cylindrical housing -are arranged, the membranes (io) and (17) in -die End faces and all connecting lines and nozzles laid in a partition are. To distinguish the subject of the application from the state of the art is in the granting procedure the following publication has been considered: Swiss Patent No. 197113.