DE893998C

DE893998C - Device for artificial breathing

Info

Publication number: DE893998C
Application number: DEB15725A
Authority: DE
Inventors: Otto P Braun; Franz Dr Volk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-07-07
Filing date: 1951-07-07
Publication date: 1954-09-16

Description

Gerät für künstliche Atmung Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät für künstliche Atmung, dessen zur Verbrauchsst.elle führende Anschlußleitung durch eine Umschalteinrichtung ständig abwechselnd selbsttätig mit der Druck- und Saugseite eines Ventilators verbunden wird.Artificial respiration device The invention relates to a device for artificial respiration, its connection line leading to the point of consumption through a changeover device, constantly alternating automatically with the pressure and suction side a fan is connected.

Die Erfindung bezweckt, ein Gerät dieser Art möglichst einfach im Aufbau zu gestalten und es zugleich so in bauen, daß es insbesondere für Untertagebetrieb mit Preßluft betrieben werden kann. Das wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß der Ventilator durch eine Druckluftturbine ständig mit einem Preßluftdruck angetrieben ist, der wesentlich höher als der Ventilatordruck ist und beispielsweise 3 atü betragen kann. The aim of the invention is to make a device of this type as simple as possible in the To design structure and at the same time to build it in such a way that it is especially suitable for underground operation can be operated with compressed air. This is essentially the case according to the invention achieved in that the fan by a compressed air turbine constantly with a Compressed air pressure is driven, which is much higher than the fan pressure and can be, for example, 3 atmospheres.

Es hat sich nun als zweckmäßig herausgestellt, der den Ventilatorantrieb bewirkenden, Druckluftturbine nicht auch noch den Antrieb für die Umschalteinrichtung anzuhängen, sondern für die Umschaltung an die Preßluftleitung eine zweite Druckluftturbine kleinerer Leistung anzuschließen, wobei vorteilhaft an den beiden zu den Druckluftturbinen führenden Leitungsabschnitten g.etrennt bedienbare Drosseleinrichtungen vorgesehen werden. die es ermöglichen, unabhängig untereinander den Ventilatordruck und die Atmungsfrequenz bzw. das Verhältnis der Einatmungs- zur Ausatmungsdauer den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen. It has now been found to be useful to drive the fan effecting, the compressed air turbine does not also provide the drive for the switching device to attach, but a second compressed air turbine for switching to the compressed air line to connect smaller power, advantageously at the two to the compressed air turbines leading line sections g. separately operable throttle devices provided will. which enable the fan pressure and the Breathing frequency or the ratio of the inhalation to the exhalation time depends on the respective Adapt to needs.

Eine besonders zweckmäßige Gesamtanordnung des Geräts und günstige Strömungsverhältnisse werden erreicht, wenn die mit der Druck- und Saugseite des Ventilators verbundenen Ein- und Ausströmöffnungen der Umschalteinrichtung in derselben Richtung wie die Antriebsachse des mit einem axialen Ansaugstutzen ausgebildeten Ventilators angeordnet werden.A particularly useful overall arrangement of the device and inexpensive Flow conditions are achieved when the pressure and suction side of Fan-connected inlet and outlet openings of the switching device in the same Direction as the drive axis of the designed with an axial intake port Fan can be arranged.

Weitere vorteilhafte Merkmale werden sich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines in der. Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ergeben. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Schrägansicht eines erfindungsgemäß aufgebauten Geräts, Fig. 2 eine Stirnansicht des IGeräts, wobei die Stirnwand nicht mit dargestellt ist, Fig. 3 einen Grundriß des Geräts, Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Einzelheit. Further advantageous features will become apparent in connection with the following description of one in the. Drawing illustrated embodiment result. 1 shows a schematic oblique view of a device constructed according to the invention Device, Fig. 2 is an end view of the I device, wherein the end wall is not shown Fig. 3 is a plan view of the apparatus, Fig. 4 is a schematic representation of a Detail.

I ist ein Ventilator und 2 eine ihn über seine Antriebsachse 3 antreibende Druckluftturbine. 4 ist das axiale Ansaugrohr des Ventilators 1, welches in derselben Richtung wie die Antriebsachse 3 liegt. 5 ist die Druckleitung des Ventilators, die z. B. aus einem biegsamen Schlauch hergestellt sein kann und die auf der entgegengesetzten Seite wie der Ansaugstutzen 4 in eine Kammer 6 eines Gehäuses 7 einer Umschalteinrichtung mündet. 8 ist eine im Gehäuse 7 zwischen zwei Anschlägen 9, 10 begrenzt drehbare Umschaltklappe, auf deren Achse II gemäß Fig. 4 ein Umschaltnocken 12 befestigt ist. Die Umschaltklappe 8 kann in noch zu erläuternder Weise aus der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung in die gestrichelt gezeichnete Stellung 8' geschwenkt werden. Sie verbindet wahlweise dieDruckleitung 5 mit der einen. oder anderen der beiden nach außen führenden Öffnungen I3, 14 des Gehäuses 7. Dabei wird gleichzeitig der Ansaugstutzen 4 bzw. die an ihn angeschlossene Kammer 15 des Gehäuses 7 abwechselnd mit den Öffnungen 14 bzw. I3 verbunden. An die Öffnung I3 ist bei dem qn Fig. I dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Schlauches 16 eine Pelotte I7 angeschlossen, die in bekannter Weise auf Brust und Bauch der behandelten Person gelegt wird. An die Öffnung 14 könnte noch über einen nicht dargestellten Schlauch eine zweite Pelotte zur gleichzeitigen Behandlung eines znveiteni Patienten angeschlossen werden. I is a fan and 2 is a fan that drives it via its drive shaft 3 Air turbine. 4 is the axial suction pipe of the fan 1, which in the same Direction as the drive axis 3 lies. 5 is the pressure line of the fan, the z. B. can be made of a flexible hose and on the opposite Side like the intake 4 in a chamber 6 of a housing 7 of a switching device flows out. 8 is one in the housing 7 between two stops 9, 10 rotatable to a limited extent Reversing flap, on the axis II of which, as shown in FIG. 4, a reversing cam 12 is attached is. The switchover flap 8 can, in a manner yet to be explained, from FIG The position shown in the lines is pivoted into the position 8 'shown in dashed lines will. It optionally connects the pressure line 5 with one. or other of the two outwardly leading openings I3, 14 of the housing 7. It is simultaneously the suction port 4 and the chamber 15 of the housing 7 connected to it alternately connected to the openings 14 and I3. At the opening I3 is in the qn Fig. I. The illustrated embodiment is connected to a pad I7 by means of a hose 16, which is placed in a known manner on the chest and stomach of the person being treated. At the opening 14 could also be a second pad via a tube (not shown) for the simultaneous treatment of a single patient.

Is ist eine zweite Druckluftturbline, die über eine Antriebswelle 19 zwei Schnecken,o, 21 mit gleicher Ganghöhe, jedoch ungleicher Steigungsrichtung, antreibt. Die beiden Schnecken 20, 21 greifen in Schneckenräder 22, 23 ein und drehen diese bei gleichsinniger Drehung der Welle 19 in entgegengesetzten, durch die Pfeilrichtungen 24, 25 angedeuteten Richtungen an. Auf den Achsen der Schneckenräder 22, 23 ist je ein Antriebsnocken 28, 29 befestigt, von denen jeder mit einem Ende des Umschaltnockens I2 in verschiedenen Richtungen zusammenwirken kann. So schaltet der Antrielbsnocken 28 den Umschaltnocken I2 bei jeder vollständigen Umdrehung in der Richtung 24 derart um, daß er aus der ausgezogenen Stellung 12 in die gestrichelt dargestellte Lage I2' kommt und die auf der Achse II befestigte Umschaltklappe 8 ebenfalls aus der dargestellten Lage 8 in die gestrichelte Lage 8' gelangt. Jede Umdrehung des Schneckenrades 23 und des darauf befestigten, Umschaltnockens 29 in der Richtung 25 führt dann den Umschaltnocken wieder aus der Lage I2' in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage I2 zurück, wobei auch die Umschaltklappe wieder aus der Lage 8' wieder in Idie Lage 8 zurückgelangt. Is is a second compressed air turbine that has a drive shaft 19 two augers, o, 21 with the same pitch, but unequal pitch direction, drives. The two worms 20, 21 mesh with worm gears 22, 23 and rotate this when the shaft 19 rotates in the same direction in opposite directions indicated by the arrows 24, 25 directions indicated. On the axes of the worm wheels 22, 23 is each has a drive cam 28, 29 attached, each of which with one end of the switching cam I2 can work together in different directions. This is how the drive cam switches 28 the switching cam I2 with each complete revolution in the direction 24 in such a way to that he from the extended position 12 in the position shown in dashed lines I2 'comes and the switchover flap 8 attached to the axis II also comes out of the Position 8 shown in the dashed line arrives at 8 '. Every revolution of the worm wheel 23 and the switching cam 29 attached thereon in the direction 25 then leads the switching cam again from the position I2 'to the one shown with solid lines Position I2 back, with the switchover flap again from position 8 'back into Idie Position 8 returned.

30 ist eine Preßlufitleitung, in der beispielsweise ein Druck von 3 bis 3,5 atü herrschen kann. Eine Abzweigung 3I der Preßluftleitung 30 führt zu einer Düse 32, die das Druckluftturbinenrad 2 beaufschlagt. Die Abzweigung 31 kann, falls sie als Gummischlauch ausgeführt ist; mit einer Quetschverbindung 33 versehen sein, die eine Abdrosselung des Druckes im Leitungszweig 31 und dadurch in der Düse 32 ermöglicht. Hierdurch kann die Drehzahl der Druckluftturbine 2 und die Leistung des Ventilators I bzw. der Druck in der Dlruckleitung 5 geregelt werden. 30 is a Preßlufitleitung in which, for example, a pressure of 3 to 3.5 atmospheres can prevail. A branch 3I of the compressed air line 30 leads to a nozzle 32 which acts on the compressed air turbine wheel 2. Junction 31 can if it is designed as a rubber hose; provided with a crimp connection 33 be that a throttling of the pressure in the line branch 31 and thereby in the nozzle 32 allows. As a result, the speed of the compressed air turbine 2 and the power of the fan I or the pressure in the pressure line 5 can be regulated.

Von der Preßluftleitung 30 führt eine zweite Abzweigung 34 zu einer Düse 35, die die zweite Druckluftturbine I8 beaufschlagt. Auch hier ist der Anbau einer Quetschverbindung 36 möglich, um den Preßluftzutritt zur Düse 35 zu drosseln. From the compressed air line 30, a second branch 34 leads to one Nozzle 35 which acts on the second compressed air turbine I8. Here too is the cultivation a pinch connection 36 possible in order to throttle the access to compressed air to the nozzle 35.

Hierdurch kann die Umschaltklappe, von einer Maximal frequenz anfangend, auf eine geringe Umschaltzahl bzw. auf eine niedrige Atmungsfrequenz des Patienten eingeschaltet werden. An Stelle der Quetschverbindung 33, 36 können naturlich auch andersartige Drosseleinrichtungen eingebaut sein.As a result, the switchover flap, starting from a maximum frequency, can to a low number of switches or to a low breathing frequency of the patient be switched on. Instead of the crimped connection 33, 36 can of course also other types of throttle devices may be installed.

Wenn die Antriebsnocken 28, 29 einander genau gegenüberliegen, also um I800 gegeneinander versetzt sind, so folgen sich die Umschaltungen des Umschaltnockens zwischen dessen beiden Lagen 12, 12' und der Umschaltklappe zwischen ihren Lagen 8, 8' -in gleichen Zeitabständen; es dauert also die Einatmungsperiode an der Pelotte 17 sc lange wie die Ausatmung. Bewegt man indessen, was durch einen Bund 37 und einen Steuerarm 38 angedeutet ist, die Welle 19 mit ihren beiden Schnecken 20 und 21 in der Pfeilrichtung 39, so werden dadurch beide tSchnWeckenräder 22, 23 in der Pfeilrichtung 24 bzw. entgegen der Pfeilrichtung 25 um gleiche Winkelbeträge gedreht. Es wird also relativ zur vorhergehenden Stellung der Antriebsnocken 28 in seiner Laufrichtung vorwärts, aber der Antriebsnfocken 29 entgegen seiner Laufrichtung 25 rückwärts verstellt; hierdurch kommt der Nocken 28 früher und der Nocken 29 später zur Wirkung; es wird also die Umschaltklappe 8 aus ihrer Idargestellsten Lage früher durch den Antriebsnocken28 verstellt und später wieder durch den Antfiebsnocken2g zurückverschwenkt, so daß ungleich lange Schaltintervalle entstehen, also die Einatmungszeit gegenüber der Ausatmungszeit verlängert bzw. verkürzt wird. Der Steuerhebel 38 oder ein beispielsweise an seiner Stelle angeordneter Zahntrieb kann in beliebiger W ise durch einen zweckmäßig außerhalb des Gehäuses angeordneten, nicht clargestellten Bediennungskopf betätigt werden. When the drive cams 28, 29 are exactly opposite one another, that is are offset from one another by I800, the switchover cam follows one another between its two layers 12, 12 'and the switchover flap between its layers 8, 8 '- at equal time intervals; so it lasts the inhalation period on the pad 17 sc long as the exhalation. If one moves, however, what by a covenant 37 and a control arm 38 is indicated, the shaft 19 with its two screws 20 and 21 in the direction of the arrow 39, both worm gears 22, 23 are thereby in the Direction of arrow 24 or opposite to the direction of arrow 25 rotated by the same angular amounts. So it is relative to the previous position of the drive cam 28 in its Forward direction, but the drive cam 29 opposite to its direction of travel 25 adjusted backwards; as a result, the cam 28 comes earlier and the cam 29 later to effect; So it is the changeover flap 8 from its Idargestellsten position earlier adjusted by the drive cam28 and later again by the drive cam2g pivoted back, so that switching intervals of unequal length arise, i.e. the inhalation time is lengthened or shortened compared to the exhalation time. The control lever 38 or a gear drive arranged in its place, for example, can be in any W ise by a suitably arranged outside of the housing, not clarified Operating head can be operated.

Aus dem Querschnittsbild gemäß Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Ventilator I als größter Teil des Geräts auf der Grundplatte 40 befestigt ist. Mit 41 sind die Lager der Antriebswelle 3 bezeichnet. In ähnlicher Weise können natürlich auch die Lager 42 der zweiten Drucklufturbine auf der Grunedplatte 40 befestigt sein. 43 ist ein das Gerät umgebendes Gehäuse von U-förmigem Querschnitt. From the cross-sectional image according to FIG. 2 it can be seen that the fan I is attached to the base plate 40 as the largest part of the device. At 41 are denotes the bearings of the drive shaft 3. In a similar way you can of course the bearings 42 of the second compressed air turbine can be fastened on the base plate 40. 43 is a housing of U-shaped cross section surrounding the device.

44 ist ein Manometer, welches die Druckschwankungen in der Leitung I3 anzeigt, welche zum Schlauch I6 bzw. zur Pelotte I7 führt. Man könnte statt dessen auch getrennt anzeigende Geräte in die Druckleitung 5 bzw. in die Saugleitung 4 des Ventilators einbauen. Die Stellung des Hebels 38 kann man ebenfalls in an sich bekannter Weise außen am Gerät sichtbar machen, damit man das jeweilige Verhältnis der Ausatmungszeit zur Einatmungszeit durch einen Blick auf eine entsprechende Anzeigevorrichtung erkennen kann. Das Gehäuse 7 ist in Fig. I bei abgenommenem, nicht dargestelltem Deckel gezeichnet; selbstverständlich muß der Innenraum des Gehäuses 7 im Betrieb nach oben abgedeckt sein.44 is a manometer, which shows the pressure fluctuations in the line I3 shows which leads to hose I6 or pad I7. You could instead also separately indicating devices in the pressure line 5 or in the suction line 4 of the fan. The position of the lever 38 can also be seen in itself make visible on the outside of the device in a known way, so that one can see the respective relationship the exhalation time to the inhalation time by looking at a corresponding display device can recognize. The housing 7 is in Fig. I with removed, not shown Lids drawn; of course, the interior of the housing 7 must be in operation be covered at the top.

Als Betriebs drehzahl für die beiden Turbinen haben sich IOOOO Umdrehungen pro Minute bewährt. Der Ventilator I sollte so bemessen werden, daß er Drücke bis zu 6o mm WS zu leisten vermag. The operating speed for the two turbines is 10000 revolutions proven per minute. The fan I should be dimensioned so that it can pressures up to able to achieve 60 mm WS.

Das neue Gerät ist außerordentlich einfach und eignet sich bei seiner Ausstattung mit Preßluftturbinen besonders für das Rettungswesen in Grubenbetrieben. Im Gegensatz zur Zeichnung kann das die Umschaltklappe 8 enthaltende Gehäuse 7 auch unterhalb des den Schneckenantrieb 20 2I, 22, 23 enthaltenden Gehäuseteiles angeordnet werden. The new device is extremely simple and is suitable for his Equipped with compressed air turbines especially for rescue operations in mining operations. In contrast to the drawing, the housing 7 containing the switchover flap 8 can also arranged below the housing part containing the worm drive 20 2I, 22, 23 will.

PATENTANspaOcnE; I. Gerät für künstliche Atmung, dessen zur Verbrauchsstelle führende Anschlußleitung durch eine Umschalteinrichtung ständig abwechselnd selbsttätig mit der Druck- und Saugseite eines Ventilators verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (I) durch eine Druckluftturhine (2) ständig mit einem Preßluftdruck, der wesentlich höher als der Ventilatordruck ist und beispielsweise 3 atü betragen kann, angetrieben ist. PATENTANspaOcnE; I. Device for artificial respiration, its to the point of consumption leading connection line through a switching device constantly alternating automatically is connected to the pressure and suction side of a fan, characterized in that that the fan (I) is constantly supplied with compressed air pressure by means of a compressed air turbine (2), which is much higher than the fan pressure and, for example, 3 atmospheres can, is driven.

Claims

2. Apparatus according to claim I, characterized in that in the for Compressed air turbine (2) for the fan drive (I) leading compressed air line (30) a second compressed air turbine (18) of lower power for driving the switching device (8, 12, 28, 29) is installed.

3. Apparatus according to claims I and 2, characterized in that the to the two compressed air turbines leading line sections (31, 34) against compressed air line are provided with separately operable throttle devices (33, 36) which have an independent Allow influencing the pressure in the two line sections.

4. Apparatus according to claim I, characterized in that the drive axle (3) of the fan (I), its axial suction nozzle (4) and the one opening into it Outlet connection of the switching device (8, I2, 28, 29) with a short length in the same straight direction are arranged.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the air inlet and outlet openings of the switching device, which are in the manner of a four-way valve are umsteuerblar by a switching flap, are arranged such that the from and to the fan (I), constantly flowing through in the same direction Openings in the direction of the drive axis (3). of the fan and the two others, leading to the connection line or into the open, constantly alternating in different Direction through the flow openings (I3, Il4) at right angles to it in the same horizontal Lie level.

6. Apparatus according to claims 4 and 5, characterized in that on the axis (II) of the switchover flap (8) is attached to a switchover cam (12) which for limited rotation in opposite directions by means of one drive cam each (28, 29) two worm wheels (22, 23) rotating in opposite directions is driven, in turn by two on the drive shaft (I9) of the second Compressed air turbine (I8) arranged screws (20, 21) with different pitch directions are driven.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the two Screws (20, 2I) to adjust the ratio of the duration of the suction period those of the printing period are jointly displaceable in their axial direction (319).