DE860691C - Wechseldruckkammer - Google Patents

Wechseldruckkammer

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DE860691C
DE860691C DEL2777D DEL0002777D DE860691C DE 860691 C DE860691 C DE 860691C DE L2777 D DEL2777 D DE L2777D DE L0002777 D DEL0002777 D DE L0002777D DE 860691 C DE860691 C DE 860691C
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DE
Germany
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pressure chamber
alternating pressure
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alternating
piston
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DEL2777D
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Max Lackmann
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G10/00Treatment rooms or enclosures for medical purposes
    • A61G10/02Treatment rooms or enclosures for medical purposes with artificial climate; with means to maintain a desired pressure, e.g. for germ-free rooms
    • A61G10/023Rooms for the treatment of patients at over- or under-pressure or at a variable pressure

Description

  • Wechseldruckkammer Einrichtungen, sog. Wechseldruckkammern, die dazu dienen, Menschen oder Tiere durch periodisch im Rhythmus der Atmung erfolgende Drucksteigerungen und Drucksenkungen in Apnöe zu versetzen, sind als Kleinanlagen bekannt. Unter Kleinanlagen sind solche Wechseldruckkammern zu verstehen, die ihrer Größe nach lediglich geeignet sind, einen einzelnen Menschen in sich aufzunehmen und so gegen die äußere Atmosphäre hin allseitig abzuschließen, daß die Apnöe bewirkenden Drucksteigerungen und Drucksenkungen möglich sind. Eine solche vorbekannte Kleinanlage besteht beispielsweise aus einem durch einen Deckel zugänglichen und luftdicht verschließbaren Stahlkasten, der in seinen Abmessungen gerade ausreicht, einen ausgewachsenen Menschen aufzunehmen (etwa 600 l Inhalt), ferner aus einem Kurbeltriebwerk und einem Kolben, der sich in einem Zylinder hin und her bewegt, welcher durch eine Rohrleitung mit der Wechseldruckkammer verbunden ist. Die erzeugten periodischen Druckänderungen verlaufen mit großer Annäherung nach Art der Sinuslinie. Dieser Einrichtung haftet der große Mangel an, daß es nicht möglich ist, die in die Wechseldruckkammer eingschlossene Person unmittelbar zu beobachten, Untersuchungen, Durchleuchtungen und chirugische Eingriffe an ihr vorzunehmen. Die Durchführung solcher Arbeiten erfordert eine Wechseldruckkammer, deren innere Abmessungen mindestens 2 X 2 X 2 m betragen, also einen Inhalt von mindestens 8 cbm ergeben.
  • Die Ausführung einer solchen Wech!selldruckkammer nach der bereits. vorbekannten Bauform führt wegen der Größe des Wechseldruckkammervolumens zu sehr großen Kolben, langen Hübep und zu hohen Triebwerkkräften. Diese Triebwerk kräfte fallen noch wesentlich höher aus, wenn an Stelle des normalerweise üblichen atmosphärischen Mitteldruckes ein überatmosphärischer Mitteldruck erforderlich wird. Der bisherigen Ausführungsform mit einem separat aufgestellten Zylinder und einer Rohrleitungsverbindung zwischen diesem Zylinder und der Wechseldruckkammer haftet so wohl bei Klein- als auch bei Groß ausführung der Mangel an, daß die bei der Druckänderung aus; und einströmenden Luftmengen zu erheblichen Luftgeschwindigkeit und damit zu Zug und zu Strömungsgeräuschen in der Wechseldruckkammer führen, die sowohl den Patienten als auch den behandelnden Arzt in ihrem Wohlbefinden und in der Konzentration auf ihre Aufgaben beeinträchtigen.
  • Schließlich führen noch die auftretenden hohen Luftgeschwindigkeiten zum Mitreißen von Schmiermitteln aus dem Zylinder in die Wechseldruckkammer und damit zu Geruch- und Geschmackbelästigung.
  • Erfindunggemäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß man den D'ruckanstieg und Druckabfall bewirkenden Zylinder nebst Kolben bei möglichst großer Kolbenoberfläche und damit möglichst kurzem Kolbenhub unmittelbar an die Wechseldruckkammer anschließt, und zwar so, daß die geringe verbliebene Luftströmung möglichst wenig stört. Man schließt also den Zylinder mit seiner Stirnfläche entweder an den Boden oder an die Decke der Wechseldruckkammer an. Die Anordnung an den Boden der Wechseldruckkammer bietet den Vorteil, daß das Schmiermittel von der Kolbengleitbahn, also den Zylinderwandungen, nicht in die Wechseldruckkammer gelangen kann, sondern durch sein eigenes Gewicht immer wieder von der Wechseldruckkammer fortstrebt, was beim Anordnen an die Decke der Wechseldruckkammer nicht der Fall ist. Erfindungsgemäß ist zwischen Zylinder und Wechseldruckkammer ein begehbarer Boden aus 5 tah%l echrosten angeordnet, weicher der Luft den nahezu vollen Strömungsquerschnitt frei läßt. Das Durchfallen von Instrumenten oder sonstigen Klteinteilien auf den Triebwerkskörper wird erfindungsgemäß durch ein oberhalb oder unterhalb des Rostes angebrachtes Drahtgazenetz verhindert.
  • Um die Zugfreiheit noch weiter zu betrieben, kann man erfindungsgemäß die Zylinder-, Kolben-und Triebwerksanlage auch hälftig unterteilen und eine Hälfte rechts und eine Hälfte links oder eine Hälfte am Boden und eine Hälfte an der Decke der Wechseldruckkammer so anschließen, daß sich der Patient und der behandelnde Arzt in der völlig strömungsfreien Mittellage zwischen beiden Triebwerken befinden.
  • Die Anordnung im Boden der Wechseldruckkammer bietet außerdem den Vorteil, daß man die Wechseldruckkammer überflur eines Kliniksaales anordnen kann, das Triebwerk dagegen unterflur, d. h. etwa im Kellerraum des Klinikgebäudes, so daß es nicht nur dem Auge des Patienten entzogen ist, sondern auch unmittelbar auf gewachsenem Boden des Klinikgebäudes fundamentiert und gegen Übertragung von Geräuschen und Schwingungen isoliert werden kann.
  • Die besonders bei überatmosphärischem Mitteldruck entstehenden hohen Kolben- und Gestängedrücke werden erfindungsgemäß dadurch zum größten Teil aufgehoben, wenn man das gesamte Triebwerk einschließlich Kurbelwelle und Gegend gewichte luftdicht in eine zweite, an den Zylinder dichtend anschließende Gegenkammer einkapselt, deren Volumen bei Mittelstellung des Kolbens gleich dem Volumen der Wechseldruckkammer plus halbes Zylindervolumen ist. Die Vorteile dieser Anordnung ergeben sich aus dem PV-Diagramm nach Abb. 2. Hierin sind auf der X-Achse die für ein Wechseldruckkammergesamtvolumen von 8,4 cbm und für ein Druckverhältnis zwischen dem Maximal- und Minimaldruck von Pmax:Pmin =1,5 die Teil- und Gesamtvolumen für Wechseldruckkammerseite und Gegenseite den Kolben ersichtlich. Auf der Y-Achse sind die Drücke eingetragen. Die Kurvenschar in der Mitte des Diagramms zeigt die Linien für die adiabatische Kompression und Expansliou für beide Seiten des Kolbens, woraus slich die im Triebwerk wirksam werdenden Kräfte entsprechend den schraffierten Differenzflächen ergeben. Die schraffierten Flächen sind der besseren Übersicht wegen einmal. links und einmal rechts von der Kolbenmittelstellung dargestellt. Die statischen Gestängedrücke erreichen also in den Totpunktes des Kolbentriebes ihr Maximum und sind in der mittleren Kolbens lage gleich Null (Druckrichtungswechsel).
  • Aus Abb. 3 ergeben sich die bei dem gewählten Größen- und Druckverhältnis entsprechenden maximalen und mittleren statischen Gestängedrücke. Die entsprechenden Gestängedrücke bei Ausführung ohne Gegendruc.kkammer sind vergleichsweise zur Darstellung gebracht. Mit der wesentlichen Absenkung der auftretenden Gestängedrücke sind die Vorteile der erfindungs' gemäßen Ausführung aber noch nicht erschöpft.
  • Die weitgehende Verminderung der statischen Gestängedrücke durch die in der Gegendruckkammer entstehenden Kolbengegendrücke und die Lastverteilung auf zwei Maxima und zwei Minima je Umdrehung führt bei gleichbleibendem Ungleichförniigkeitsgrad zu einer wesentlichen Verminderung des erforderlichen Schwungmomentes des Schwungrades und damit zu erheblicher Ersparnis an Werkstoff und Platzbedarf. Dieser Vorteil tritt beim Anfahren besonders stark in Erscheinung. Da Triebwerk, Wechseldruckkammer und Gegendruckkammer weder einen Kompressor noch einen Motor, sondern thermodynamisch ledigllich einen Wechseldruckerzeuger darstellen, in welchem sich sowohl im PV-Diagramm als auch im Entropiediagramm die Linien für adiabatische Kompression und Ex- pansion in vollkommener Überdeckung befinden und einen flächenlosen Linienzug darstellen, so hat dieser Wechseldruckzeuger theoretisch einen Kraftbedearfm der lediglich der unvermeidlichen Reibungsverlusten entspricht. Die bei Verdlichtung aufgewendete Leistung wird bei Expansion the retisch restlos zurückgewonnen. Der bei vollen Touren ausreichende sehr kleine Motor müßte bei Ausführung ohne Gegendruckkammer und Verzicht auf Druckentlastung, weil das Schwungrad noch nicht zur Wirkung kommt, dem hohen Gestänge druck und demnach hohen Anfahrwiderstand ent sprechend hoch überdimensioniert werden, um die ersten Druckhübe überwinden zu können. Bei Ausführung mit Gegendruckkammer kommt man einmal wegen des wesentlich leichteren Schwungrades und Triebwerken, sodann aber auch wegen der viel nedrigeren Gestängedrücke mit einem wesentlich kleineren Motor aus. Erfindungsgemäß kann man den debn Anlauf erschwerenden Gestängedruck dann noch durch mehr oder weniger vollständige Entlastung beider Kammern nach der Atmosphäre herabsetzen oder gänzlich aufheben. Erfindungsgemäß entlastet man zweckmäßig jede Kammer durch eine separate Leitung mit Absperrorgan nach der Atmosphäre hin und nicht gegeneinander, um das Verschleppen von Schmieröl aus dem Triebwerk in die Wechseldruckkammer zu verhindern.
  • Für die Durchführung der Apnöe, namentlich bei langanhaltender, ist die genaue Aufrechterhaltung der vom behandelnden Arzt gewünschten Druckverhältmsse wesentlich. Bei einem Triebwerk mit offenem Tauchkolben entsprechend der vorbekannten Kleinausführung werden die Kolbenleckverluste schädlich in Erscheinung treten und bei Unterdruckbetrieb durch Absaugen von Luft aus der Wechseldruckkammer und bei Uberdruckbetrieb durch Einpressen von Luft ersetzt werden müssen. Die Ausführung mit Gegendruckkammer gestattet die vollkommen verlustose Abkapslung aller luftführenden Teile, wobei ein durch Kolbenleckverlust entstehender Druckunterschied zwischen Wechsel druckkammer und Gegendruckkammer durch einen oder mehrere erfindungsgemäß angeordnete Druckausgleichkanäle ausgeglichen werden kann. Diese Kanäle werden in Mittelstellung des Kolbens vom Kolben selbst geöffnet und beim Fortbewegen des Kolbens aus der Mittelstellung heraus vom Kolben geschlossen. Dieser Druckausgleichkanal eignet sich zum Anschließen eines Zusatzverdichters, der sowohl zur Herstellung von Vakuum in der Gesamtapparatur als auch zur Herstellung von Überdruck benutzt werden kann. Auch lassen sich Klimatisierungseinrichtungen und Gasflaschen zur Herstellung beliebiger Gasgemische erfindungsgemäß besonders zweckmäßig an diesen Druckausgleichkanal anschließen. Schließlich kann dieser Druckausgleichkanal erfindungsgemäß noch zum Ablassen oder Absaugen bestimmter Anteile des Kammerinhalte herangezogen werden, um z. B. bei Dauerversuchen den zunehmenden Kohlensäuregehalt abführen und durch Sauerstoff zu ersetzen. Schließlich eignet sich der Druckausgleichkanal noch zum Anschließen der Schleuse der Wechseldruckkammer und zum Aufladen der Schleuse bei überatmosphäraschem Mitteldruck.
  • Während es keinerlei Schwierigkeiten bereitet, die Frequenz der Sinuslinie durch Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine zu ändern, lassen sich die Amplituden der Kurven entweder durch Hubänderung des Trilebwerkes oder durch. An- und Ab schalten des zusätzlichen schädlichen Raumes zu Wechseldrukkammer und Gegendruckkammer bewirken. Beide Mittel sind an sich bekannt. Die Änderung des Hubes bewirkte man nach bisher bekannen Bauarten dadurch, daß man zwischen Kreuzkopf und Pleuelstange eines Kurbeltriebes eine auslenkabre Kulisse mit Kulissenstein einbaute, die Pleuelstange an das Ende der Kulisse und die Kolbenstange an den in der Kulisse verstellbaren Stein so anlenke, daß bei Überdeckung des Steines mit der Pleuel-sange der volle Hub und bei voll ausgelenkter Kulisse und Überdeckung der Kolbenstangenumlenkung mit dem Drehpunkt der Kulisse der Nullhub erreicht wurde. Dieser und ähnlichen Bauarten haftet der Nachteil an, daß man wegen der kinematischen Schwierigkeiten die Lenkstange sehr lang ausführen mußte. Man half lich dadurch, daß man einen Kreuzkopf am Ende der Kolbenstange anordnete und einen Doppelpleuel an der Längssieite des Zylinders vorbei zur Gegenseite des Zylinders führte und hier den -Kurbeltri.eb und die Kulisse anordnete. Auch andere Lösungen sind bekanntgeworden, denen der Nachteil anhaftete, daß dier Kolben in Ruhestellung, also bei Nullhub, nicht die Mittelstellung im Zylinder einnimmt. Bei einer Wech.selldruckkammer mit Gegendiruckkammer und Druckausgleichkanälen soll aber der Kolben bei Nullstellung die Mittelstellung im Zylinder einehmen und diese Mittelstellung bei allen Teilhüben bis zum Volihub annähernd beibehalten. Die Auslenkung des Kolbens aus dier Mittelstellung heraus. soll also bei allen Teilhüben und beim Vollhub immer, auf den jeweiligen Hub bezogen, gleich groß bleiben.
  • Erfindfungsig,emäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß man das Kolbenpleuel an einen Stein bekannter Bauart anlenkt, dessen Auslenkung aus der Zylinderachse durch Anlenkung an eine Schwinge mit festem Drehpunkt immer gleich groß bleibt, und das Triebwerkpleuel an das Ende einer den Stein aufnehmenden Kulisse bekannter Bauart anlenkt, deren Drehpunkt auf einer Kurvenbahn so bewegt werden kann, daß der Stein die annähernlde Mittelstellung des Kolbens erreicht. Die Kurve dieser Bahn ist kinematisch leicht zu konstruieren.
  • Sie entspricht mit großer Annäherung einem Kreisbogen, der um einen Mittelpunkt zu schlagen ist, der auf einer mittigen Vertikalen zwischen den Kolbenpleuelanlenkungspunkten liegt und dessen Radius gleich etwa der halben Kurbelpleuellänge ist. Von einer beschriebenen Änderung es Hubes wird man wegen des sich ergebenden hohen Preises vielfach gern Abstand nehmen und es daher immer bevorzugen, mit zu- und abschaltbaren schädlichen Räumen zu arbeiten. Es ist bekannt, die Größe des schädlichen, Raumes durch eine mehr oder weniger große Wasserfüllung veränderlich zu gestalten. Um die den Kammern zugeschalteten Räume immer gleich groß halten zu können und damit unkontrollierbare Schwankungen der Druckverhältnisse zu vermeiden, werden erfindungsgemäß die zu den beiden Kammern gehörigen schädlichen Räume gleicher Höhe, Form und Inhalt tunlichst an ihrer tiefsten Stelle durch eine verbindende Rohrleitung so zusammengefaßt, daß symmetrische, kommunizierende Gefäße entstehen, deren veränderliche Wasserinhalte durch eine einstellbare Drosselstelle in der verbindenden Rohrleitung unter den veränderlichen Drücken zwar zwischen beiden Gefäßen pendelt, im Mittel aber entsprechend den im Mittel gleich hohen Luftdrücken gleich große Wasserfüllungen ergibt. Die Verbindungsleitung kann erfindungsgemäß zweckmäßig zur Ein- und Abfüllung des Füllwassers benutzt werden. Auch kann man anstatt einer Drosselscheibe zwei solcher einbauen und die Wasserein- und -ableitung zwischen beiden Drosselstellen anordnen und so schon beim an- und Ableiten des Wassers einen gleichmäßigen Wasserstand erreichen. Durch das Zuschalten schädlicher Räume wird das Druckverhältnis vermindert und die Amplituden der Druckkurve verkleinert. Erfindungsgemäß kann man selbstvers,tändlich das Druckverhältnis und die Amplituden der Druckkurve erhöhen, indem man nicht schädl-iche Räume zu den Kammern zu schaltet, sondern das Kammervolumen durch Auffüllen innerhalb der Kammern untergebrachter Gefäße mittels Wasser vermindern.
  • Wie geschildert, führt eine Änderung des Hubes des Triebwerkes zwecks Erhöhung oder Verminderung des Druckverhältnisses bei einem schweren Kurbeltrieb und hohen Geständgedrücken zu konstruktiven Schwierigkeiten. Um diese konstruktiven Schwierigkeiten einerseits und die Anwendung schädlicher Räume anderseits zu vermeiden, kann man erfindungsgemäß auch so vorgehen, daß man an Stelle eines Kurbeltriebes und eines Kolbens deren zwei ausführt, die man sowohl unterhalb des Bodens der Wechseldruckkammer anordnen kann, als auch, wie eingangs geschieben, rechts und links von der Wechsel druckkammer in horizontaler Lage. Beide Triebwerke werden erfindnngsgemäß durch ein Zahnradtgetriebe oder in anderer geeigneter Form so miteinander verbunden und synchronisiert, daß die Kurbeln bei jeder Umdrehung zwangsläufig die gleichen Stellungen zueinander einnehmen. Erfindungsgemäß kann nun in diese Verbindung ein geeignetes Differential- oder Planetengetriebe so eingebaut werden, daß die Stellung der Kurbeln gegeneinander so veränderlich sind, daß in einem Extremfalle beide Triebwerke gleichzeitig Verdichtung und gleichzeitig Entspannung bewirken oder im anderen Extremfalle das eine Triebwerk verdichtet, während das andere entspannt, so daß sich die Wirkungen der beiden Triebwerke gegeneinander aufheben und bei gleichbleibenden Volumen der Wechseldruckkammer nur Luft hin und her bewegt wird. In allen Zwischenstellungen zwischen den Extremstellungen kann nun durch entsprechendes Verstellen des Wechselgetriebes jedes gewünschte Druckverhältnis vom Minimum bis zum Maximum erreicht werden.
  • Ab. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit unmittelbar an den Wechseldruckkammerboden angebauten Zylinder, Triebwerk und den erfindungsgemäß angeordneten Einzelvorrichtungen im Maßstab 1 : 50 halbschematisch in Ansicht und Seitenriß für einen Kolbendurchmesser von I600 mm und einen Hub von I400 mm.
  • 1 ist die Wechseldruckkammer, 2 der begehbare Boden aus Stahlblechrost mit oder ohne auf-, unter-oder zwischengelegtem Drahtgazeschutz, 3 der Zylinder, 4 Schwungrad, 5 die Lenkstange, 6 die Kurbelwelle, 7 Schwungrad, 8 Gegendrucl:kammer, 9 Wechseldruckkammerentlastungsleitung, 10 Absperrventil zu 9, 11 Gegendruckkammerentlastungsleitung, 12 Absperrventil zu 11, 13 Schleuse, 14 Druckausgleichkänale, 15 der Zusatzkompressor, 16 der Abscheider zu 15, 17 die Ladeleitung zur Schleuse, 18 Absperrventil zu 17, 19 der schädliche Raum für die Wechseldruckkammer, 20 der schädliche Raum für die Gegendruckkammer, 21 die \7erbindungsleitung mit zwei Drosselstellen, 22 Füllwasserzu- und -ableitung.
  • Abb. 2 zeigt das PV-Diagramm für die adiabatische Verdichtung und Expansion, konstruiert nach dem Brauerschen Verfahren, bei konstantem Druckverhältnis 1,5: a) Adiabate der Wechseldruckkammer bei annähernd atmosphärischem Mitteldruck, b) Adiabate der Gegendruckkammer bei atmosphärischem Mitteldruck, a>) und b) die gleichen Kurven bei Mitteldruck 2,5 ata, ae) und b2) die gleichen Kurven bei Mitteldruck 3,65 ata, a3) und b3) die gleichen Kurven bei Mitteldruck 4,9 ata.
  • Abb. 3 zeigt die Abhängigkeit des Gestängedruckes K bei Ausführung mit und ohne Gegendruckkammer bei konstantem Druckverhältnis 1,5 in Abhängigkeit vom Mitteldruck K Kolben-= Gestangedruck in Tonnen für einen Kolbendurchmesser von 1000 mm.
  • Abb. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel einer mit zwei Triebwerten ausgerüsteeten Wechseldruckkammer, wobei diese beiden Triebwerke sowohl an die beiden Seitenwände angeschlossen sein können (Grundriß) als auch in Deckel und Boden der Wechseldruckkammer (Aufriß) in schematischer Darstellung. Beide Triebwerke sind durch das verbindende Zahradgetriebe synchronisiert. Die Stellung der Triebwerke zueinander läßt sich beispielsweise durch das vorgesehene Wechselgetriebe beliebig ändern. Die Verstellung des Wechselgetriebes selbst kann auch Handkurbel durch ein elektromotorisch angetriebenes Schneckengetriebe mit Selbsthemmung oder in jeder beliebigen anderen Weise bewirkt werden. Die Anordnung hat den Vorteil, daß die Triebwerke in der dem Druckverhältnis Null entsprechenden Stellung unbelastet angefahren werden können, wobei erst nach Erreichen der vollen Drehzahl druch Triebwerksverstellung zur Erzeugung von Wechseldruck übergegangen werden kann. Eine nach Abb. 4 ausgerüstete Wechseldruckkammer bedarf also keiner Entlastungsleitung für die Wechseldruckkammer, sondern lediglich einer solchen für die beiden Gegendruckkammern, die untereinander verbunden werden können. Die Verbindungsleitung ist in Abb. 4 nicht dargestellt.
  • Abb. 5 zeigt beispielsweise die erfindungsgemäße Ausführung des Triebwerkes für veränderlichen Hub in Vollhubstellung. Die Positionen 1 bis 7 entsprechen unter Fortlassung von allem zur Triebwerkserläuterung Unnötigem der Abb. 1, 23 ist das Kolbenpleuel, 24 der Stein, 25 die Schwinge, 26 der Schwingendrehpunkt gleich -festpunkt, 27 Kulisse, 28 Kulissen drehpunkt, 29 Kurbelpleuelanlenkung an Kulisse, 30 Lenker für Kulissendrehpunkt, 31 Festpunkt für Kulissenlenker, 32 Verstellvorrichtung für Kulissenlenker.
  • Selbstverständlich kann man die Schwinge 25, den Schwingendrehpunkt 26 auch fortfallen lassen, das Kolbenpleuel durch eine feste Kolbenstange ersetzen, diese am unteren. Ende durch einen Kreuzkopf oder eine Gradführung führen und mit einem drehbaren Stein ausrüsten, der in der Kulisse 27, wie dargestellt, beweglich ist und zum gleichen Ergebnis führt.
  • Die dargestellte Anordnung und die als äquivalente Lösung beschriebene Ausführungsform haben den Vorteil, daß die maximalen Gestängedrücke in den Endstellungen des Kolbens bei Vollhub in der günstigsten Triebwerksstellung übertragen werden. Die Kulisse ist hierbei praktisch. erntlstet.
  • Mit zunehmender Auslenkung der Kulisse nehmen zwar die Kulissenbeanspruchungen zu, die Gestängedrücke jedoch wegen des mit abnehmender Hublänge abnehmenden Druckverhältnisses und mithin abnehmenden Kolbendrücke ab.
  • Abb. 6 zeigt das Triebwerk nach Abb. 5 im Seitenriß.
  • Abb. 7 zeigt das Triebwerk nach Abb. 5 mit auf Nullhub ausgelenkter Kulisse (Leerlaufstellung).
  • Die Abbildung zeigt deutlich, daß die Nullhubstellung auch als Anfahrstellung benutzt werden kann Es ist in Nullstellung möglich, den Kurbeltrieb mit Schwungrad bei ruhendem Kolben an zufahrten und auf volle Touren zu bringen, wobei die gesamte Leistung des an sich schwachen Antriebsmotors zur Beschleunigung des Schwungrades und Kurbeltriebes zur Verfügung steht. Beim Erreichen der vollen Drehzahl kann dann durch Verstellen des Lenkers 30 jeder beliebige Hub bis zum Volihub stufenlos eingestellt werden Die Verstellung des Lenkers 30 kann mittels einer geeigneten Verstellvorrichtung 32 von Hand oder elektrisch und ferngesteuert in an sich bekannter Weise bewirkt werden. Man kann also die Wechseldruckkammer bei bereits in Betrieb befindlichem Kurbeltrieb im Ruhestand des Kolbens betreten und nach Schließen der Tür Wechseldruck in beliebiger Höhe und Frequenz vom Inneren der Wechsel druckkammer aus einstellen. Ebenso kann man die Wechsel,druckkammer während des Betriebes auf überatmosphärischen Mitteldruck aufladen, ferner den Druckwechsel einstellen und die Wechseldruckkammer nach Entspannen auf atmosphärischen Druck verlassen, ohne das Triebwerk abstellen zu müssen. Bei Ausführung nach Abb. 5, 6 und 7 können die Wechseldruckkammer- und Gegendruckkammerentlastungsleitung nebst Ventile selbstverständlich fortfallen.

Claims (20)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Wechseldruckkammer zur Erzeugung von Apnöe bei Menschen oder Tieren, dadurch gekennzeichnet, daß der den Wechseldruck erzeigende Zylinder mit Kolben und Kurbeltrieb werk mit möglichst grobem Durchmesser und möglichst kleinem Hub unter Fortfall einer Zugluft erzeugenden Rohrleitung stirnseitig einerseits unmittelbar an die Wandung der Wechsel druckkammer, andererseits an eine Ge'genidru'ckkammer angeschlossen ist.
  2. 2, Wechseldruckkammer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an. Stelle eines Zylinders und Triebwerkes deren zwei symmetrisch so angeordnet werden, daß in der Mitte der Wechseldruckkammer e.in völlig zugluftfreier Raum entsteht.
  3. 3. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Zylinder und Triebwerk unter dem Boden der Wechseldruckkammer angeordnet sind.
  4. 4. Wechseldruckkammer nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Wechseldruckkammer und Gegendruckkammer beim Anfahren nach der Atmosphäre entlastet werden.
  5. 5. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke in beiden Kammern durch Druckausgleichkanäle in der Kolbenm'ittelstellung selbsttätig ausgeglichen werden.
  6. 6. Wechseldruckkammer nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Öffnen und 5 Schließen der Druckausgleichkanäle in Mittelstellung des Kolbens durch den Kolben selbst gesteuert wird.
  7. 7. Wechseldruckkammer nach Anspruch 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichkanäle zum Einführen von Preßluft bei überatmosphärischem Mitteldruck und zutm Absaugen von Luft bei unteratmosphärischem Mitteldruck benutzt werden.
  8. 8. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle zum Laden und Entladen einer Schleuse benutzt werden.
  9. 9. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle zum Klimatisieren und zur Änderung der Luftzusammensetzung benutzt werden.
  10. 10. Welchseldruckkammer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckverhältnis durch stufenlos veränderliche Wasser- füllung zweier an Wechseldruckkammer und Gegendruckkammer angeschlossener schädlicher Räume stufenlos veränderlich ist.
  11. 11. Wechseldruckkammer nach Anspruch 1, 2 und I0, dadurch gekennzeichnet, daß die schädr lichen Räume wasserseitig durch eine mit Drosselstelle versehene Rohrleitung miteinander so in Verbindung stehen, daß die Wasserfüllungen bei geringer Pendelung im Mittel gleich groß Nefben.
  12. 12. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, 2 und I0, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzu- und -ablauf zu den schädlichen Räumen zwischen zwei in die Verbindungsleitung angeordnete Drosselstellen erfolgt.
  13. 13. Wechseldruckkammer nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckverhältnis durch gleichmäßige Füllung von Wasserbehältern innerhalb der Wechsel druckkammer und der Gegendruckkammer (m) erhöht wird.
  14. 14. Wechseldruckkammer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Triebwerke zwangsläufig synchronisiert sind.
  15. 15. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, 2 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Triebwerke synchronisiert und in ihrer Stellung zu einander veränderlich sind.
  16. 16. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckverhältnis durch Änderung des Kolbenhubes von Null bis zu einem Maximum veränderlich ist.
  17. 17. Wechseldruckkammer nach Anspruch I und I6, dadurch gekennzeichnet, daß die annähernd unveränderliche Mittelstellung des Kolbens bei allen Hüben von Null bis zum Vollhub durch Anlenkung der Kurbelpleuelstange an eine Kulisse mit Stein bewirkt wird, deren Drehpunkt auf einer kurvenförmigen, kreisbogenähnlichen oder kreisbogenförmigen Bahn verstellbar und einstell,bar ist.
  18. I8. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, I6 und I7, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Vollbub entstehenden maximalen Kolbendrücke in der günstigsten Stellung der größtmöglichen Annäherung der Kolbenpleuel-, Kurbelpleuel- und Kurbelwangenmittellinien an die Zylinderachse auf die Kurbelwelle übertragen werden.
  19. 19. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, I6 und I7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nullhubstellung zum Leeranlauf des Triebwerkes benutzt wird.
  20. 20. Wechseldruckkammer nach Anspruch I, I6 und I7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinstellung des Triebwerkes durch Fernsteuerung von der Wechseldruckkammer aus erfolgt.
DEL2777D 1944-07-01 1944-07-01 Wechseldruckkammer Expired DE860691C (de)

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