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Verfahren zur Erzeugung eines in seiner Stärke veränderbaren Stromes
eines Gasgemisches für Narkosezwecke Bei den bekannten Gasnarkosegeräten für zwei
oder mehrere Gasarten ist ü jeder der Gaszuführungsleitungen ein gesondert von Hand
zu betätigendes Regelventil, meist in Gestalt eines Druckminderers, vorgesehen.
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Mit Hilfe dieser Ventile kann sowohl die Stärke des Gasstroms als
auch jedes gewünschte Gasmischungsverhältnis eingestellt werden.
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Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß bei einer gewünschten
Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches, bei der jedoch das eingestellte
Mischungsverhältnis beibehalten werden soll, das Regelventil jeder Gaszuführungsleitung
von Hand verstellt werden muß, wobei gerade dann, wenn mehr als zwei Gasarten vorhanden
sind, die Einhaltung eines bestimmten Gasmischungsverhältnisses besonders große
Schwierigkeiten bereitet.
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Diese Nachteile seien an Hand einer Narkose mit zwei Gasarten beschrieben,
und zwar beispielsweise an einer Lachgas-S auers toff-Narkose. Beträgt die aus einem
Lachgas-Sauerstoff-Narkosegerät abströmende Gasmenge z. B. 10 1/min, bestehend aus
9 1 Lachgas
und 1 1 Sauerstoff, also bei einem Mischungsverhältnis
9:1, und soll die Gasmenge auf 13 1/min unter Beibehaltung der gleichen Lachgaskonzentration
geändert werden, dann muß zunächst bestimmt werden, welche Strömungsgeschwindigkeiten
die beiden Gase bei einer Gesamtmenge von 13 1/min haben müssen, und dann sind die
beiden Ventile auf die errechneten Mengen, im vorliegenden Beispiel der Lachgasdruckminderer
auf 11,7 1/min und der Sauerstoffdruckminderer auf 1,3 1/min, einzustellen. Es liegt
auf der Hand, daß dieses Verfahren bei Narkosen, bei denen ein schnelles Handeln
äußerst wichtig ist, nachteilig ist. Der an dem Beispiel geschilderte Nachteil tritt
naturgemäß noch stärker in Erscheinung, wenn das Narkosegas nicht nur aus zwei,
sondern aus drei oder noch mehr Gas arten zusammengesetzt wird.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen,
und betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzen gung eines in seiner Stärke
veränderbaren Stromes eines Gasgemisches für Narkosezwecke. Das erfindungsgemäße
Verfahren besteht darin, daß die unter Druck stehenden Gase mit Hilfe von von einem
Steuerorgan gemeinsam ge steuerten Regelmitteln verstellbar auf oberhalb einer Atmosphäre
liegende, gleiche oder im gleichen Verhältnis zueinander stehende Niederdrücke entspannt,
anschließend unter Entspannung auf Narkosedruck durch Düsen geleitet und dann gemischt
werden. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit
des Gasgemisches ohne eine Veränderung des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches
in derkbar einfachster Art auf jede gewünschte Größe durch eine Verstellung an dem
gemeinsamen Steuerorgan erreichen. Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
sei im folgenden kurz erklärt: Die mit Hilfe des gemeinsamen Steuerorgans einheitlich
gesteuerten Regelmittel entspannen die unter Hochdruck stehenden narkosegase auf
einen Niederdruck von beispielsweise 4 atü. Die unter diesem Niederdurck stehenden
Gase strömen über Düsen, wobei sie auf Narkosedruck entspannt und anschließend gemischt
werden. Das Mischungsverhältnis wird nun bei gleichen Niederdrücken allein durch
die Größe der Düsen bestimmt. Zur Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit werden
die den Niederdruck einstellenden Regelmittel durch das gemeinsame Steuerorgan alle
gleichmäßig verstellt, so daß der Niederdruck gleichmäßig verändert, beispielsweise
auf 5 atü erhöht wird. In diesem Fall strömen du.rch die Düsen größere Gasmengen.
D!ie Gesamtmenge des abströmenden Gases ist also erhöht. Jedoch bleibt, da die Niederdrücke
nach wie vor gleich groß sind, das Mischungsverhältnis der durch d.ie Düsen in der
Zeiteinheit ausströmenden Gasmengen das gleiche. Das gleiche Mischungsverhältnis
wird bei einer Veränderung der in der Zeiteinheit ahströmenden Gesamtmenge auch
dann gewahrt, wenn das Verhältnis der Nieder drücke zueinander stets das gleiche
ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat vor den bisher bekannten den
erheblichen Vorteil, daß durch eine Verstellung an einem einzigen Steuerorgan, also
mit einem Handgriff, die Strömungsgeschwindigkeit des Narkosegases herauf- oder
herabgesetzt werden kann, ohne daß sich dabei das Mischungsverhältnis der Gase zueinander
ändert. Soll das Mischungsverhältnis des Narkosegases geändert werden, dann müssen
in die Leitungen Düsen anderer Querschnitte eingesetzt werden.
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Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
besteht darin, daß die unter Druck stehenden Gase zu Druckminderern geführt werden,
deren Membranräume mit einem gemeinsamen Druckregelorgan in Verbindung stehen und
an deren Niederdruckseite Düsengehäuse ange schlossen sind, in die leicht auswechselbar
Düsen eingesetzt und die auf ihrer bströmseite untereinander und mit der Narkosemaske
verbunden sind. Bei dieser Vorrichtung erfolgt die Einstellung auf gleiche Drücke
und die gleichmäßige Veränderung der Niederdrücke der einzelnen Gase dadurch, daß
auf die Membranen der in die einzelnen Leitungen eingeschalteten Druckminderer stets
ein gleicher, in seiner Größe veränderlicher Druck mit Hilfe eines Druckregelorgans
ausgeübt wird. Bei der gleichmäßigen Druckveränderung in den Niederdruckräumen wird
zwar die durch die Düsen abfließende Gasmenge erhöht. jedoch das Mischungsverhältnis
bleil>t das gleich.
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Als Druckregelorgan kann ein Schraubendruckregler oder eine andere
Vorrichtung dienen.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß als
Druckregelorgan ein Druckminderer angeordnet ist, desseii Niederdruckseite an die
Membranräume der zu steuernden Druckminderer und dessen Hochdruckseite an einen
Druckgasbehälter angeschlossen sind. NIit Hilfe dieser Vorrichtung läßt sich in
einfachster Art und Weise in dem Druckregelorgan jeder gewünschte Druck auch auf
längere Zeit aufrechterhalten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bringt noch weitere erheblich Vorteile.
wenn ec als Steuerorgan verwendete Steuer druckmin der an der Hochdruckseite mit
dem S;auerstoffdruckbehälter verbunden ist. Diese knordnung hat nämlich den Vorteil.
daß beim \1)-fallen des Sauerstoffdruckes, beispielsweise im Vorratsbehälter, auch
der Druck auf der Niederdruckseite
des Steuerdruckminderers fällt
und dabei die die Zufuhr der einzelnen Narkosegase regelnden Druckminderer sich
schließen. Die Narkosegase können also nur so lange durch die Druckminderer abströmen,
wie in der Sauerstoffzuführungsleitung noch ein genügend hoher Sauerstoffdruck vorhanden
ist. Auf diese Art und Weise werden Gefahrenquellen für die Narkose ausgeschaltet.
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Bei den bisher bekannten Narkosegeräten bestand die Möglichkeit, daß
während der Narkose der Sauerstoffvorratsbehälter leer oder daß er überhaupt nicht
geöffnet wurde, ohne daß dies dem bedienenden Personal erkennbar war. In diesem
Falle wurde dann dem Patienten allein das narkotisierende Gas ohne den unbedingt
nötigen Zuschuß an Sauerstoff zugeführt. Das Einatmen von reinen narkotisierenden
Gasen bewirkt aber in kürzester Zeit entweder eine Erstickung oder eine Vergiftung
des Patienten. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es jedoch ausgeschlossen,
daß dem zu behandelnden Patienten im Falle einer unterbrochenen Sauerstoffzufuhr
reines Narkosegas zugeführt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung schließt also
eine bei den bisher bekannten Narkosegeräten bestehende Gefahr von vornherein aus.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Einstellen verschiedener
Gasmischungsverhältnisse, das eine Veränderung der Düsenöffnungen voraussetzt, in
einfachster Weise und schnell möglich. Die Vorrichtung besteht darin, daß in einem
oder mehreren der Düsengehäuse zwei oder mehrere auf einem Kreis liegende Düsen
unterschiedlichen Querschnittes angeordnet sind, die durch unter Federdruck stehende
Ventile geschlossen gehalten werden, und daß weiterhin in dem Düsengehäuse eine
von außen einstellbar drehbare Spindel angeordnet ist, deren Achse durch den Mittelpunkt
des Kreises und in einem Teller verläuft, der mit einem auf jeweils ein Ventil öffnend
einwirkenden Nocken versehen ist. Die Düsenquerschnitte richten sich nach den bestimmten,
für Narkosezwecke üblichen Gasmischungsverhältnissen. Soll während der Narkose von
einer Gaskonzentration auf eine andere übergegangen werden, so ist es nur notwendig,
mit Hilfe der Spindel die diesem Mischungsverhältnis entsprechende Düse zu öffnen,
wobei gleichzeitig die bisher geöffnete Düse geschlossen wird.
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Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des Narkosegerätes
nach der Erfindung.
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Von der Sauerstoffflasche 1 führt eine Leitung 3 zu dem Druckminderer
5 und von dem beispielsweise Lachgas enthaltenden Druckbehälter 2 eine Leitung 4
zu dem Druckminderer 6. Weiterhin ist an der sauerstofführenden Hochdruckleitung
3 der Druckminderer 7 angeschlossen, dessen Niederdruck mit Hilfe des Handrades
24=eingestellt werden kann und der mit den Membranräumen 8, 9 über die Leitungen
10 in Verbindung steht, Von der Niederdruckkammer 11 des Sauerstoffdruckminderers
5 führt eine Leitung I2 zu einem Düsengehäuse, in dem mehrere Düsen 19 unterschiedlichen
Querschnittes angeordnet sind. Jede Düse ist mit einem unter Federdruck stehenden
Ventil 16 verschlossen. Weiterhin ist in dem Düsengehäuse die Spindel 18 angebracht,
die außen ein Handrad 20 und innen auf einer Scheibe einen Nocken 17 trägt. Dieser
Nocken öffnet das jeweilig unter ihm befindliche Ventil 16 entgegen dem Federdruck.
Von dem Düsengehäuse 15 führt eine Leitung 21 zu dem Sammelbehälter 22, an dem der
Anschlußstutzen 23 für die Narkosemaske vorgesehen ist. Von dem Niederdruckraum
des Druckminderers 6 führt eine Leitung 13 über eine auswechselbare Düse 14 und
von da eine Leitung 21 zu dem Sammelbehälter 22 und dem Anschlußstutzen 23 für die
Maske. Die Wirkungsweise des Gerätes ist folgende: Werden durch Einstellen des Handrades
24 des Steuerdruckminderers 7 die Membranräume 8, 9 der Druckminderer 5, 6 mit einem
bestimmten, gleichen Druck belastet, so werden in den Sauerstoffniederdruckleitungen
I2 und in der Lachgasniederdruckleitung 13 ebenfalls gleiche Drücke eingestellt,
die naturgemäß um einen gewissen Betrag kleiner sind als der die Membranen belastende
Steuerdruck. Der unter Niederdruck stehende Sauerstoff strömt durch eine der Düsen
19 und das unter Niederdruck stehende Lachgas durch die Düse 14 zu dem Sammelbehälter
22 und über den Anschluß 23 zur Narkosemaske. Soll die Strömungsgeschwindigkeit
des Narkosegasgemisches heraufgesetzt werden, so wird mit Hilfe des Handrades 24
der Steuerdruck in den Membranräumen 8, 9 erhöht. Dadurch wird in den Niederdruckleitungen
12, 13 ein höherer, gleicher Niederdruck eingestellt, und infolgedessen strömen
auch durch die Düsen 19 und 14 größere Gasmengen. Da jedoch das Verhältnis der Drücke
in den Leitungen 12 und I3 unverändert bleibt, bleiben auch die durch die Düsen
strömenden Gasmengen im Verhältnis zueinander gleich. Soll der Sauerstoffgehalt
geändert werden, dann wird durch Drehen des Handrades 20 das bisher eingeschaltete
Ventil im Ventilgehäuse 15 geschlossen und eine andere, dem gewünschten Mischungsverhältnis
entsprechende Düse geöffnet. Die Querschnitte der Düsenöffnungen 19 und 14 richten
sich nach den bei Narkose üblichen Mischungsverhältnissen.
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Wird vergessen, die Sauerstoffflasche 1 zu öffnen, oder fällt der
Sauerstoffdruck in der
Sauerstoffflasche unter einen bestimmten
Druck, dann fällt damit auch der Druck in der Leitung 10 und in den Membranräumen
8 und 9, so daß die Ventile 5, 6 abgesperrt sind. Es ist also bei dieser Vorrichtung
unmöglich, daß, obwohl die Sauerstoffzufuhr unterbrochen ist, dem Patienten reines
Narkosegas zu strömt.