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Lungenb eatmungsgerät Die Erfindung betrifft ein Lungenbeatmungsgerät,
das für die mechanische Beatmung eines Patienten, dessen Atmung ausgesetzt hat,
geeignet ist und durch Atemimpulse des Patienten synchronisiert werden kann.
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Bei bekannten Beatmungsgeräten atmet der Patient in eine Atemmaske
ein und aus, die über Ein- und Ausatemventile mit einer Gaszufuhrvorrichtung und
mit einem flexiblen Atembalg verbunden ist. Der Atembalg dient einmal zur Beobachtung
der selbständigen Atmung des Patienten und zum anderen Mal als Pumpvorrichtung zur
Unterstützung der selbständigen Atmung oder zur künstlichen Beatmung. Um eine künstliche
Beatmung auch über längere Zeiträume sicherzustellen, enthalten bekannte Beatmungsgeräte
mechanische Antriebsvorrichtungen für das Zusammendrücken des Atembalgs, die in
den meisten Fällen pneumatisch mit einem Servogas betrieben werden. Der gewünschte
Beatmungszyklus wird mit Hilfe eines Steuersystems hergestellt, das periodische
Steuersignale für eine Ventileinrichtung erzeugt, über die das Servogas zur Antriebsvorrichtung
geleitet wird.
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Um eine möglichst weitgehende Anpassung an die Bedürfnisse des Patienten
zu ermöglichen, sind bei den bekannten Beatmungsgeräten die Steuersysteme mit Zeitstellvorrichtungen
versehen, mit denen der Ablauf des Beatmungszyklus beeinflußt und mit etwaigen eigenen
Atmungsimpulsen des Patienten synchronisiert werden kann. Außerdem sind die bekannten
Geräte auf Beatmung von Hand umschaltbar, damit sie in schwierigeren Fällen, in
denen die Automatik überfordert wäre, verwendet werden können.
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Die Steuersysteme bekannter Beatmungsgeräte arbeiten pneumatisch
und erzeugen mit Hilfe pneumatischer Schwingschaltungen periodisch veränderliche
Drücke als Steuersignale für die Ventileinrichtung, die normalerweise ebenfalls
pneumatisch betätigt wird.
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Beispielsweise wird bei einem bekannten Beatmungsgerät eine Hauptsteuerleitung
über eine pneumatisches Umschaltventil abwechselnd mit der Servogas-Druckquelle
und mit der Atmosphäre verbunden.
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Die Erregung einer Schwingung erfolgt dabei dadurch, daß die Betätigungskammer
des Umschaltventils an ein Speichervolumen und parallel dazu über eine Drosselstelle
mit der Hauptsteuerleitung verbunden und mit einer federbelasteten Schnappvorrichtung
versehen ist, die dafür sorgt, daß die für Hin- und Hergang des Umschaltventils
erforderlichen Drücke genügend weit auseinanderliegen. Geht man bei der Betrachtung
der Wirkungsweise dieser Schal-
tung von der Einschaltstellung des Umschaltventils
aus, in der die Hauptsteuerleitung mit der Druckquelle verbunden ist, so baut sich
im Speichervolumen und in der damit verbundenen Betätigungskammer des Umschaltventils
durch den Zustrom des Servogases über die Drosselstelle ein Druck auf, bis schließlich
das Umschaltventil umschaltet und die Hauptsteuerleitung mit der Atmosphäre verbindet.
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Sodann strömt Servogas aus der Betätigungskammer und der Steuerkammer
des Ventils zurück über die Drosselstelle ins Freie, bis das Ventil durch Feder
kraft wieder in die erste Schaltstellung zurückschaltet; Bei einem anderen bekannten
Beatmungsgerät wird die Schnappvorrichtung vermieden und statt des Umschaltventils
ein zuverlässigeres federbelastetes Absperrventil verwendet. Bei diesem Gerät ist
die Hauptsteuerleitung des Steuersystems einmal über eine Drosselstelle an die Servogas-Druckquelle
und zum anderen Mal an ein zur Atmosphäre führendes Auslaßventil angeschlossen,
das gegen die Wirkung einer Schließfeder mit Hilfe zweier Betätigungskammern pneumatisch
geöffnet werden kann. Die erste Betätigungskammer ist wieder an ein Speichervolumen
und über eine einstellbare Drosselstelle an die Hauptsteuerleitung angeschlossen
und ist so angeordnet, daß sie bei steigendem Druck das Ventil öffnet.
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Die zweite Betätigungskammer dient zur Selbstverstärkung der Ventilbetätigung,
ist mit einer kleineren Wirkfläche ausgestattet als die erste Betätigungskammer
und direkt an die Hauptsteuerleitung angeschlossen. Geht man bei der Betrachtung
der Wirkungsweise dieser Schwingschaltung von der geschlossenen
Stellung
des Auslaßventils aus, so baut sich in der ersten Betätigungskammer und dem mit
ihr verbundenen Speichervolumen durch den Zustrom des Servogases über die einstellbare
Drosselstelle ein Druck auf, bis schließlich das Ventil gegen die Kraft der Schließfeder
und gegen die Kraft der unter vollem Druck stehenden zweiten Betätigungskammer geöffnet
wird und der Druck in der Hauptsteuerleitung fällt.
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Dadurch sinkt die schließende Kraft der zweiten Betätigungskammer
ab, so daß das Ventil völlig geöffnet und die Hauptsteuerleitung nahezu drucklos
gemacht wird. Damit danach trotz der entlüfteten zweiten Betätigungskammer das Ventil
wieder von der Schließfeder geschlossen werden kann, muß der Druck in der ersten
Betätigungskammer und in dem damit verbundenen Speichervolumen erheblich absinken,
wozu eine entsprechend lange und von der Einstellung der einstellbaren Drosselstelle
abhängige Zeit benötigt wird. Sobald dieser Druck jedoch erreicht ist und das Ventil
mit seiner Schließbewegung beginnt, erhöht sich der Druck in der Hauptsteuerleitung
und damit auch in der zweiten Steuerkammer, so daß die Schließfeder unterstützt
und das Ventil vollends geschlossen wird.
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Die Synchronisier- oder Auslösevorrichtung besteht bei dieser bekannten
Anlage im wesentlichen aus einem pneumatisch gesteuerten Ventil zwischen der Hauptsteuerleitung
und der Atmosphäre, das schon bei sehr kleinen Unterdrücken, wie sie von schwachen
Einatmungsimpulsen des Patienten erzeugt werden, die Hauptsteuerleitung entlüftet
und damit die durch niedrigen Druck in der Hauptsteuerleitung gekennzeichnete Einatmungsphase
des Beatmungszyklus einleitet. Die Steuerung des Ventils erfolgt dabei durch einen
in den Zuleitungen des Atembalgs erzeugten Differenzdruck.
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Die Umschaltung auf Beatmung von Hand erfolgt bei den bekannten Beatmungsgeräten
durch ein Handumschaltventil, das bei Umschaltung auf Handbetrieb einen Atembeutel
mit der zum Atembalg führenden Leitung verbindet.
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Bei den Zeitstellvorrichtungen der bekannten Lungenbeatmungsgeräte
ist nur eine einzige einstellbare Drosselstelle vorgesehen, die in beiden Phasen
des Beatmungszyklus zeitbestimmend ist und deshalb die Gesamtdauer des Beatmungszyklus
bestimmt. Innerhalb dieser Gesamtdauer kann das Zeitverhältnis der Einatmungsphase
zur Ausatmungsphase durch Verändern der Schaltpunkte des Umschaltventils bzw. des
Auslaßventils geändert werden, beispielsweise durch Verändern der Stellkraft der
Ventilfeder. Eine auch nur näherungsweise unabhängige Einstellung der Dauer von
Einatmungs- und Ausatmungsphase ist somit bei den bekannten Beatmungsgeräten nicht
möglich.
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Weiterhin ergeben sich bei den bekannten Beatmungsgeräten durch die
Beschaffenheit der Zeitstellvorrichtung auch Nachteile für die Auslösevorrichtung.
Wenn bei einer automatischen Beatmung ein Einatmungsimpuls des Patienten auftritt,
kann es sehr leicht vorkommen, daß dieser Impuls in die Ausatmungsphase des Beatmungszyklus
fällt. Die Dauer der dann künstlich ausgelösten Einatmungsphase hängt davon ab,
wie weit der Druck im Speichervolumen schon angestiegen war und wie lange es deshalb
dauert, bis dieser Druck bei entlüfteter Hauptsteuerleitung wieder über die einstellbare
Drosselstelle auf den zum Schließen des Auslaßventils
erforderlichen niedrigen Druck
fällt. War der Druck im Speichervolumen noch nicht weit gestiegen, so wird in der
künstlich eingeleiteten Einatmungsphase auch der das Schließen des Auslaßventils
bewirkende niedrige Druck entsprechend früher erreicht, so daß die Einatmungsphase
zu kurz ausfällt. Darüber hinaus haben die bekannten Beatmungsgeräte den Nachteil,
daß die Synchronisier- oder Auslösevorrichtungen durch zufällige Druckänderungen
in der Apparatur, beispielsweise durch Bewegung von Schläuchen, gestört werden,
so daß sie nur mit einer entsprechend herabgesetzten Empfindlichkeit verwendet werden
können. Aus dem geschilderten Gründen ist bei den bekannten Beatmungsgeräten die
gewünschte Anpassung an die naturgemäß sehr verschiedenen Bedürfnisse des Patienten
nur unvollkommen möglich.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Beatmungsgerät zu
schaffen, das universeller an die Bedürfnisse des Patienten angepaßt werden kann
und insbesondere eine verbesserte Zeitstellvorrichtung aufweist, die eine getrennte
Einstellung der Dauer der Einatmungsphase und der Dauer der Ausatmungsphase ermöglicht
und mit einer von Atmungsimpulsen des Patienten steuerbaren Auslöseeinrichtung versehen
ist, bei der die Möglichkeit, daß eine vom Patienten ausgelöste Einatmungsphase
zu kurz ausfällt, praktisch ausgeschlossen ist.
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Die Erfindung geht aus von einem Lungenbeatmungsgerät mit einer Atemmaske,
deren Eingangsraum, in dem der Patient ein- und aus atmet, über Ein- und Ausatmungsventile
mit einer Gaszufuhrvorrichtung und mit einem flexiblen Atembalg verbunden ist, einer
pneumatisch mit einem Servogas betätigbaren Antriebsvorrichtung für das Zusammen
drücken des Atembalgs, einer ebenfalls pneumatisch mit dem Servogas betätigten Ventileinrichtung
für die Zu- und Abfuhr des Servogases und einem den Beatmungszyklus erzeugenden
Steuersystem, das periodisch Druckänderungen in einer die Ventileinrichtung steuernden
Hauptsteuerleitung erzeugt und eine den Ablauf des Beatmungszyklus beeinflussende
Zeitstellvorrichtung und eine von Einatmungsimpulsen des Patienten steuerbare abschaltbare
Auslösevorrichtung für das Steuersystem enthält, wobei die Hauptsteuerleitung des
Steuersystems aus der Servogas-Druckquelle über eine Drosselstelle gespeist wird
und an ein zur Atmosphäre führendes Auslaßventil angeschlossen ist, das gegen die
Wirkung einer Schließfeder von einer pneumatischen Stellvorrichtung geöffnet werden
kann, die auf den in einer Steuerdruckkammer herrschenden Druck und in geringerem
Maße auch auf den entgegengesetzt dazu wirkenden Druck der Hauptsteuerleitung anspricht,
und wobei die Zeitstellvorrichtung ein einstellbares Drosselventil aufweist, über
das die Steuerdruckkammer mit der Hauptsteuerleitung verbunden ist, und wobei die
Auslösevorrichtung im wesentlichen aus einem pneumatisch gesteuerten Ventil zwischen
der Hauptsteuerleitung und der Atmosphäre besteht, das bei Steuerdrücken öffnet,
die nur wenig kleiner sind als Atmosphärendruck.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun dadurch gelöst,
daß in der Verbindung zwischen der Steuerdruckkammer und dem einstellbaren Drosselventil
ein zweites einstellbares Drosselventil und an der Verbindungsstelle der beiden
Drosselventile eine Druckspeicherkammer vorgesehen ist, die über ein Rückschlagventil
aus der Hauptsteuerleitung gespeist
wird, und daß parallel zum
zweiten einstellbaren Drosselventil ein von dem in der Druckspeicherkammer herrschenden
Druck gesteuertes Kurzschlußventil angeordnet ist, das bei Überschreiten eines vorgegebenen
Drucks in der Druckspeicherkammer gegen die Kraft einer Öffnungsfeder geschlossen
wird und dadurch das zweite Drosselventil wirksam macht.
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Nach der Erfindung kann in Reihe mit dem zweiten einstellbaren Drosselventil
ein Rückschlagventil so angeordnet sein, daß das Servogas nur in Richtung zur Steuerdruckkammer
durch das Drosselventil strömen kann.
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In dem erfindungsgemäßen Beatmungsgerät beginnt die durch höheren
Druck in der Hauptsteuerleitung gekennzeichnete Ausatmungsphase damit, daß über
das Rückschlagventil die Druckspeicherkammer verhältnismäßig schnell auf den in
der Hauptsteuerleitung herrschenden höheren Steuerdruck gebracht wird. Während dieser
schnellen Aufladung der Druckspeicherkammer ist zunächst das zweite einstellbare
Drosselventil durch das Kurzschlußventil überbrückt, so daß sich die Steuerdruckkammer
und die damit verbundene Betätigungskammer des Auslaßventils parallel zur Druckspeicherkammer
aufladen, bis bei einem bestimmten Druck das Kurzschlußventil schließt. Von da an
kann sich die Steuerdruckkammer nur noch über das zweite einstellbare Drosselventil
weiter aufladen, bis der zum Öffnen des Auslaßventils erforderliche Druck in der
Betätigungskammer des Auslaßventils erreicht ist. Somit bestimmt die Einstellung
des zweiten einstellbaren Drosselvenü.ls die Dauer der durch hohen Druck in der
Hauptsteuerleitung gekennzeichneten Ausatmungsphase. Sobald am Ende der Ausatmungsphase
die Hauptsteuerleitung durch das Auslaßventil mit der Atmosphäre verbunden worden
ist, strömt das in der Druckspeicherkammer gespeicherte Gas über das erste einstellbare
Drosselventil zurück in die Hauptsteuerleitung. Sobald dabei ein bestimmter Druck
in der Druckspeicherkammer unterschritten wird, öffnet sich das Kurzschlußventil
wieder, so daß sich auch die Steuerdruckkammer parallel zur Druckspeicherkammer
über das erste einstellbare Drosselventil in die Hauptsteuerleitung entlädt. Wenn
der Druck in der Steuerdruckkammer dabei unter einen bestimmten Wert absinkt, schließt
sich das Auslaßventil wieder und beendet damit die Einatmungsphase. Die Dauer der
Einatmungsphase ist demgemäß von der Einstellung des ersten Drosselventils abhängig.
Somit ist klar, daß mit dem erfindungsgemäßen Beatmungsgerät die Einatmungsphase
und die Ausatmungsphase getrennt und unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Wenn während der Ausatmungsphase, die durch hohen Druck in der Hauptsteuerleitung
gekennzeichnet ist, ein Einatmungsimpuls des Patienten auftritt, wird durch die
Auslaßvorrichtung die Hauptsteuerleitung vorzeitig zur Atmosphäre hin geöffnet und
dadurch eine Einatmungsphase künstlich eingeleitet. Dabei ist es sehr unwahrscheinlich,
daß der Einatmungsimpuls gerade in die relativ kurze Aufladezeit der Druckspeicherkammer
fällt. Außerhalb dieser Aufladezeit spielt es keine Rolle, zu welchem Zeitpunkt
der Ausatmungsphase der Einatmungsimpuls des Patienten auftritt. In jedem Fall dauert
die künstlich eingeleitete Einatmungsphase so lange, bis die voll aufgeladene Druckspeicherkammer
sich über das erste einstellbare Drosselventil in die
unter niedrigen Druck gesetzte
Hauptsteuerleitung entladen hat. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Druckspeicherkammer
wird somit erreicht, daß eine bestimmte Mindestdauer der während einer Ausatmungsphase
durch Einatmungsimpulse des Patienten künstlich eingeleiteten Einatmungsphase erzielt
wird. Dabei genügen schon sehr schwache Einatmungsimpulse des Patienten, da die
Steuerdruckleitung der Auslösevorrichtung an den Eingangsraum der Atemmaske angeschlossen
ist. Dieser Eingangsraum ist von den üblichen Teilen der Apparatur durch die Ein-
und Ausatemventile getrennt. Zufällige Druckschwankungen in der Apparatur, die beispielsweise
durch die Bewegung von Schläuchen hervorgerufen werden können, wirken sich im Einatmungsraum
der Atmungsmaske praktisch nicht mehr aus. Es kann deshalb eine sehr empfindliche
Auslösevorrichtung verwendet werden, ohne daß man Störungen durch zufällige Druckschwankungen
in der Apparatur zu befürchten hat.
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Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, F i g. 2 die Zeitstellvorrichtung
im Querschnitt, Fig. 3 zur Zeitstellvorrichtung gehörende Steuerteile im Schnitt.
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Das in Fig. 1 dargestellte Lungenbeatmungsgerät besitzt einen Balg
20, dessen dem Boden 21 abgekehrte Seite 22 in einen Kanal 23 mündet, an dem sich
eine flexible Leitung 24 anschließt, die zu einem Reservoir 25 führt. Letzterer
ist mit einem Einlaß 26 versehen, durch den die an den Patienten zu verabreichenden
Gase, z. B. Luft oder Sauerstoff bzw. für Narkosezwecke bestimmte Betäubungsgase,
in das Reservoir 25 einströmen.
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An dem an sich bekannten Reservoir 25 schließen sich flexible Leitungen
27, 28 an, die dem Ein- bzw.
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Ausatmen dienen und zu einem Anschlußstück 29 führen, welches ein
Mundstück, eine Maske oder aber so ausgebildet sein kann, daß es an die Luftröhre
des Patienten anschließbar ist. Zwischen dem Anschlußstück 29 und den Leitungen
27, 28 sind übrigens Rückschlagventile30, 31 vorgesehen, die das Ein-und Ausatmen
durch die Leitungen 27, 28 gewährleisten.
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Der Balg 20 kann durch energiebetätigte Vorrichtungen betätigt werden,
die ein Zusammenfallen des Balgs herbeiführen, wodurch die Beatmung des Patienten
zustande kommt. Zu diesem Zweck ist der Balg 20 z.B. von einer Kammer 32 umgeben,
die vorzugsweise transparent ist und in welche Gase, z. B. unter Druck stehende
Luft, eingeführt werden können, um ein Zusammenfallen des Balgs 20 zu bewirken.
Die Luft wird zu diesem Zweck durch einen Kanal 33 an die Kammer herangeführt, welcher
mit einem Ventil 34 verbunden ist. Dieses Ventil besteht aus einem Ventilgehäuse
35 mit verschiedenen offnungen, von denen die eine mit dem Kanal 33 in Verbindung
steht. Eine weitere Öffnung steht mit einem Luftzufuhrkanal 36 in Verbindung, welcher
durch ein schematisch gezeigtes Rohr 37 mit einer Steuervorrichtung 38 verbunden
ist. Letztere wird mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel, beispielsweise
Druckluft, versorgt, und zwar von einer Quelle 42 über ein Rohr 41 und über Zufuhrleitungen
39, 39 a, die durch ein Absperrventil 40 gesteuert werden. Die Zufuhr der Druckluft
wird mit einem Reglerventil 41 a bewirkt, wobei die Zufuhrleitungen
39,
39 a mit einem Sicherheitsklppventil 39 b in Verbindung stehen, welches normalerweise
während des Betriebes der Anlage geschlossen ist, jedoch für bestimmte Zwecke erforderlich
ist.
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Die unter Druck stehende Luft strömt unter Üb erwachung durch bestimmte
Steuerungen von der Quelle 42 durch die Steuervorrichtung 38 und von dort durch
das Rohr 37 und den Luftzuführkanal 36 zu dem Ventil 34. Innerhalb des Gehäuses
35 des Ventils 34 ist ein drehbares Kegelventil 43 mit Kanälen 44, 45 vorgesehen,
welche bei Lage des Ventils in der in F i g. 1 gezeigten Stellung den Luftzuführkanal
36 mit dem Kanal 33 verbinden und somit eine Luftzufuhr unter Druck zur Kammer 32,
die den Balg 20 umgibt, gewährleistet. Während des Ausatmens des Patienten sperrt
die Steuervorrichtung 38 die Zufuhr unter Druck stehender Luft zum Rohr 37 und somit
zur Kammer 32 ab und führt unter Druck stehende Luft durch ein schematisch gezeigtes
Rohr 46 zu einem Stellzylinder 47 eines weiteren Kippventils, welches aus einem
Ventilteil 48 besteht, das an einer Kolbenstange 49 angeordnet ist, die einen Kolben
50 trägt, welcher in dem Zylinder 47 beaufschlagt wird.
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Eine Feder 51 drückt das so ausgebildete Kippventil normalerweise
in seine geschlossene Stellung.
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Aus F i g. 1 ist ferner ersichtlich, daß das Kippventil in seiner
geschlossenen Stellung einen Kanal 52, welcher durch eine Öffnung in dem Ventilgehäuse35
mit dem Luftzuführkanal 36 und auch mit einer Öffnung 44 in dem Ventil selbst in
Verbindung steht, sperrt. Wenn das Ventilteil 48 geöffnet ist, dann ist der Kanal
52 mit einem weiteren Kanal 53 verbunden, welcher ein Ausatmungsventil 54 in Form
eines Ieicht zu öffnenden Klappenventils aufweist. Während der Ausatmungsphase,
wenn also die Steuervorrichtung 38 das Ventilteil 48 derart betätigt hat, daß es
in seiner geöffneten Stellung bleibt, wird der Balg 20 durch die Ausatmung des Patienten
auf geweitet, wodurch die Luft aus der den Balg 20 umgebenden Kammer 32 herausgedrückt
wird, die dann an dem Ventilteil 48 vorbei entlassen und durch das Ausatmungsventil
54 an die Atmosphäre abgegeben wird.
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Beim normalen Betrieb eines Geräts dieser Art werden gewohnheitsmäßig
zusätzliche Gase durch den Einlaß 26 in das mit der Lunge des Patienten verbundene
Gerät eingeführt, so daß bei Nichtvorhandensein einer Uberströmvorrichtung sich
ein Uberschuß an Gas aufbauen und auf die Anlage einwirken würde. Bei dem Gerät
nach der Erfindung sind Überströmvorrichtungen in der folgenden Form vorgesehen:
Durch das untere Ende der Kammer 32, welche den Balg 20 umgibt, erstreckt sich ein
Kanal 55 nach oben und bildet an seinem oberen Ende innerhalb des Balgs 20 einen
Ventilsitz, mit welchem ein Membranventil 56 verbunden ist. Wenn das Ventil 56 von
seinem Sitz abgehoben wird, dann können die Gase vom Inneren des Balgs 20 in den
Kanal 55 einströmen und von dort zu einem in dem Ventilgehäuse 35 gebildeten Kanal
57 nach unten strömen, welcher mit einem weiteren Kanal 58 in dem Kegelventil 43
in Verbindung steht, der die öffnungen 44 und 45 miteinander verbindet und somit
auch mit dem Kanal 52 in Verbindung steht. Eine Kammer 63 ist mit der Oberseite
des Ventils 56 verbunden, wobei diese Kammer über einen Ausgleichskanal 64 mit dem
Raum innerhalb der Kammer 32 in Verbindung gebracht wird. Bei dieser Anordnung steht
das Ventil
56 unter dem im Balg 20 und dem in der Kammer 32 vorhandenen Druck.
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Während der Ausatmung des Patienten dehnt sich der Balg 20 so weit
aus, bis er vollkommen aufgeweitet ist, woraufhin der Druck innerhalb des Balgs
20 den Außendruck übersteigt und auf die untere freigelegte Fläche des Membranventils
56 einwirkt und das Ventil von seinem Sitz abhebt. Dadurch gelangt ein Überstrom
der überschüssigen Gase von dem Patienten durch den Kanal 55, vorbei an dem Ventilteil
48, um dann durch das Ausatmungsventil 54 an die Atmosphäre abgegeben zu werden.
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Wenn die Steuervorrichtung 38 wieder auf die Einatmungsphase umschaltet,
dann wird das Ventilteil 48 geschlossen, und es wird wieder unter Druck stehende
Luft an das Rohr 37 und von dort durch das Ventil 34 in die den Balg 20 umgebende
Kammer 32 herangeführt. Bei den beschriebenen Vorgängen sind während der Ausatmungsphase
die Kammer 32, die Kanäle33, 52, 53 und 55 alle im wesentlichen unter atmosphärischem
Druck, was auf die Öffnung des Ventilteils 48 sowie auf die im wesentlichen freie
Verbindung durch das Ausatmungsventil 54 zurückzuführen ist.
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Gemäß der in F i g. 1 gezeigten Anordnung ist die Anlage auch geeignet,
mit einem Unterdruck in der Kammer 32 während der Ausatmungsphase des Arbeitstaktes
zu arbeiten. Dieses wird durch die tiffnung eines Ventils 59 bewerkstelligt, welches
unter Druck stehende Luft von dem Rohr 46, welche auch Luft zum Stellzylinder 47
heranführt, an das Rohr 60 heranbringt, welches sich von dem Ventil 59 zu einer
Düse 61 erstreckt, die in einen Venturikanal 62 mündet. Wenn somit das Ventil 59
geöffnet ist, dann führt die Steuervorrichtung 38 während der Ausatmungsphase unter
Druck stehende Luft nicht nur an den Stellzylinder 47 heran, um das Ventilteil 48
zu öffnen, sondern auch an die Düse 61 und den Venturikanal 62, wodurch der Druck
in den Kanälen 53, 52 und 33 und in der Kammer 32 auf einen Wert unterhalb des atmosphärischen
Drucks vermindert wird. Auf diese Weise unterstützt der Unterdruck in der den Balg
20 umgebenden Kammer die Ausatmungstätigkeit des Patienten.
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Selbst beim Betrieb mit einem Unterdruck in der Kammer 32 und den
zugeordneten Kanälen ist es dennoch wünschenswert, daß die Anlage imstande ist,
überschüssige Gase vom Patienten durch das Uberströmventil 56 abzulassen oder in
Form eines Uberstroms abzugeben. Dieses wird durch das Vorhandensein der Kammer
63 und des Ausgleichskanals 64 sichergestellt. Auf diese Weise findet auch bei Übertragung
eines Unterdrucks auf den Kanal 55 und somit auf den unteren Abschnitt des Ventils
56 - welches durch den Ventilsitz am Oberteil des KanaIs freigelegt ist, da die
Oberseite des Ventils 56 demselben Unterdruck ausgesetzt ist - ein Überströmen statt,
wenn der Balg 20 aufgeweitet worden ist, genau wie in dem Fall, bei dem die Ausatmungsphase
bei atmosphärischem Druck in der Kammer 32 und den zugeordneten Kanälen durchgeführt
wird.
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Der automatische Betrieb der Anlage eignet sich sehr gut zur Verwendung
bei einem Patienten, bei dem entweder in einer Narkose oder aus anderen Gründen
die Atmung aufgehört hat. Jedoch ist die Anlage außerdem geeignet, als Helfer eines
Patienten betrieben zu werden, der Atmungsbeschwerden hat.
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Dieses wird durch ein öffnen eines Ventils 65 beteil
104
und der Ventilkörper 100 infolge des Druckaufbaus in einer Kammer 110 in Abwärtsrichtung
beweglich, wobei dieser Druckaufbau wie folgt stattfindet: In der linken Seitenwand
der Zeiteinstellvorrichtung gemäß der Darstellung in F i g. 2 ist ein senkrecht
verlaufender Kanal 111 vorgesehen, welcher an seinem unteren Ende über eine Drosselstelle
111 a mit der Luftzufuhrleitung39 in Verbindung steht, Zwischen den oberen und unteren
Enden des Kanals 111 befindet sich eine Öffnung 112, die sich von dort in die Kammer
110 erstreckt, um Druck zu dieser Kammer hinzuführen, wobei die Membran 107 nach
unten bewegt und damit die Luftzufuhr von Zufuhrleitung 39 zum Rohr 37 gesperrt
wird.
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Im Hinblick darauf, daß es erwünscht ist, das Ventilteil 48 während
der Ausatmungsphase des Atmungstaktes zu öffnen (s. F i g. 1 und die Beschreibung),
wenn der Ventilkörper 100 in seine untere oder geschlossene Stellung verschoben
wird, wird unter Druck stehende Luft von der Zufuhrleitung 39 durch die Kammer 97
um die Ausladung 106 herum in die Kammer 103 hineingeführt und von dort durch einen
Kanal 113 geleitet, welcher mit dem Rohr 46 in Verbindung steht. Letzteres erstreckt
sich gemäß der Darstellung in F i g. 1 zu dem Stellzylinder 47 für das Ventilteil
48 und ermöglicht somit ein Öffnen dieses Ventils. Wenn die Ausatmungsphase des
Taktes beendet worden ist und das Verschlußteil 104 sich wieder hebt (unter dem
Einfluß der Druckbedingungen), dann hebt sich auch der Ventilkörper 100 und schließt
die Verbindung von dem Oberteil der Kammer 97 um die Ausladung 106 herum zur Kammer
103 ab. Zu diesem Zeitpunkt hebt sich die Ausladung 106 von der Oberseite des Ventilkörpers
100, so daß ein Ablassen von Luft aus dem Stellzylinder 47 heraus durch die Leitung
46 und zurück in den Kanal 113 zur Kammer 103 erfolgt. Von der Kammer 103 gelangt
die Luft durch den Kanal, welcher die Ausladung 106 umgibt, dann in eine mittlere
Bohrung 114 hinein, welche durch die Ausladung 106 und das Verschlußteil 104 nach
oben verlängert ist, und durch den Kanal 115 zur Kammer 108, welche bei 109 in die
Atmosphäre führt.
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Hieraus geht hervor, daß der untere Abschnitt der Zeiteinstellvorrichtung
eine Ventilvorrichtung umfaßt, die dazu dient, ein Zusammendrücken des Balgs 20
zu erwirken, wodurch eine Einatmung durch den Patienten erzwungen wird. Fernerhin
dient diese Ventilanordnung dem Zweck, den Druck heranzuführen welcher zum Öffnen
des Ventilteils 48 für die Ausatmungsphase erforderlich ist. Es ist außerdem ersichtlich,
daß dieser Teil der Ventilanordnung auf einen Druckunterschied zwischen der Kammer
108 (welche ständig zur Atmosphäre gelüftet ist) und der Kammer 110, deren Öffnung
112 mit dem Kanal 111 in Verbindung steht, anspricht. Der obere Abschnitt der Zeiteinstellvorrichtung
dient zur Regelung des Druckaufbaus in der Kammer 110 sowie der Druckabgabe aus
dieser Kammer und regelt somit beide Betriebsphasen.
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Es wird auf die Tatsache aufmerksam gemacht, daß der an das Rohr
46 herangeführte Druck in Abhängigkeit von der Einstellung des Ventils 59 (s. F
i g. 1) nicht nur zum Öffnen des Ventilteils 48, sondern auch zur Errichtung einer
Unterdruckbedingung für die Ausatmungsphase verwendet werden kann. Wenn das Ventil
59 sich in der geöffneten Stel-
lung befindet, wird Druck von dem Rohr 46 durch die
Leitung 60 zum Venturikanal 62 hingeführt, um in dem Kanal 53 einen Unterdruck zu
erzeugen, der gegebenenfalls in der Ausatmungsphase des Patienten unterstützend
mitwirken kann.
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Im Hinblick auf den oberen oder Zeiteinstellabschnitt der Zeiteinstellvorrichtung
gemäß der Darstellung in den F i g. 2 und 3 wird zunächst eine Beschreibung der
Teile, Kammern und Kanäle und im Anschluß daran eine Beschreibung der Betriebsweise
dieses Teils gegeben.
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Oberhalb der Kammer 110 ist eine weitere Druckspeicherkammer 116
angeordnet, die von der Kammer 110 durch eine Öffnung 117 mit unter Druck stehender
Luft versorgt wird, wobei die Öffnung 117 mit einem unter Federdruck stehenden Rückschlagventil
118 ausgestattet ist, welches einen Durchfluß von der Druckspeicherkammer 116 in
die Kammer 110 verhindert. Das Oberteil der Druckspeicherkammer 116 wird durch eine
Membran 119 begrenzt, und oberhalb dieser Membran und unterhalb einer weiteren Membran
120 ist eine Kammer 121 angeordnet, welche immer durch eine Lüftungsöffnung 122
unter atmosphärischem Druck gehalten wird.
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Eine weitere Druckspeicherkammer 123 oberhalb der Membran 120 hat
eine Öffnung 124, welche durch die obere Wand hindurchgeführt ist, um eine Verbindung
mit einer Steuerdruckkammer 125 herzustellen, deren Oberseite durch eine andere
Membran 126 begrenzt wird. Eine Verbindung zwischen den Kammern 123 und 125 durch
die Öffnung 124 wird durch ein Kurzschlußventil 127 gesteuert, welches mit der Membran
120 verbunden ist und normalerweise nach unten gedrückt wird, wobei durch eine Öffnungsfeder
128 die Öffnung 124 geöffnet wird. Oberhalb der Membran 126 ist eine weitere Membran
129 angeordnet, und zwischen diesen beiden Membranen befindet sich ein weiterer
gelüfteter Raum 130. Die beiden Membranen 126, 129 arbeiten mit einer Führung 131
für einen Schaft 132 eines Ausatmungsventils 133 zusammen, welches am Oberteil der
Zeiteinstellvorrichtung angeordnet ist und dazu dient, die Druckabgabe aus der Kammer
134, welche oberhalb der Membranl29 angeordnet ist, zu steuern.
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Der Druckzufuhrkanal 111 in der linken Wand der Zeiteinstellvorrichtung
erstreckt sich ganz bis zu diesem Oberteil und steht dort mit einer Kammer 134 in
Verbindung, und zwar über einen Kanal 135.
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Ein schematisch angedeuteter Kanal 136 stellt eine Verbindung zwischen
der Druckspeicherkammer 116 und der Druckspeicherkammer 123 her. Letztere 123 ist
ferner durch einen Kanal 137 mit der Steuerdruckkammer 125 verbunden. Der Kanal
137 ist mit einem einstellbaren Drosselventil 138 ausgestattet, welches mittels
eines Stellknopfes 139 betätigbar ist.
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Die Druckspeicherkammer 123 ist ferner mit der Kammer 134 verbunden,
und zwar durch einen Kanal 140. Dieser Kanal kann durch ein weiteres einstellbares
Drosselventil 141 hinsichtlich seines Luftdurchsatzes beeinflußt werden, zu welchem
Zweck das Drosselventill41 einen Stellknopfl42 aufweist. Es ist zu beachten, daß
die Knöpfel39 und 142 vor dem eigentlichen Gehäuse der Zeiteinstellvorrichtung angeordnet
sind. Diese beiden Steuerknöpfe 139 und 142 regeln jeweils die Zeit der Ausatmung
und die Zeit der Einatmung, welches durch den automatischen Betrieb der Anlage vorgesehen
ist.
werkstelligt, welches Leitungen 66, 66 a miteinander verbindet,
die sich von der Steuervorrichtung 38 zu einer zweiten Steuervorrichtung 67 hin
erstrecken.
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Die Leitung 66 ist in der Steuervorrichtung 38 mit einer pneumatischen
Vorrichtung verbunden, welche (auf Grund des Druckabfalls in der Leitung 66) die
Zufuhr von unter Druck stehender Luft durch die Leitung 37 einleitet, wenn der Patient
Atmungsbeschwerden zeigt. Die Vorrichtung 67 ist mit einer Steuerleitung 68 versehen,
welche sich von dort zu dem Anschlußstück 29 erstreckt, das bei nachlassender Atemtätigkeit
des Patienten mit letzterem verbunden werden kann; die nachfolgende Verminderung
des Drucks in der Steuerleitung 68 schaltet die Vorrichtung 67, um Luft aus der
Leitung 66a abzulassen, und veranlaßt somit die Steuervorrichtung 38, unter Druck
stehende Luft durch die Leitung 37 und andere Kanäle in die den Balg umgebende Kammer
32 hineinzuführen. Auf Grund der Verbindung der pneumatischen Steuerleitung 68 mit
dem Anschlußstück 29 und damit der Rückschlagventile 30 und 31 ist die pneumatische
Steuerleitung 68 im wesentlichen von dem Atmungsorgan des Patienten abgesperrt.
Infolgedessen unterliegt die Steuerleitung 68 nicht den Druckschwankungen, welche
in verschiedenen Teilen des Geräts, beispielsweise infolge der ziehharmonikaartigen
Schwingungen der flexiblen Leitungen 24, 27, 28, auftreten, die manchmal auf ein
Vibrieren zurückzuführen sind. Es ist daher möglich, die Steuervorrichtung 67 zu
benutzen, die sehr viel empfindlicher ist, als es bei anderen Anordnungen durchführbar
ist. Das Gerät nach der Erfindung spricht daher auf äußerst schwache Atmungstätigkeit
seitens des Patienten an.
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Das Gerät besitzt fernerhin eine Anzeigevorrichtung 41 b für die
zugeführte Druckluft und eine Druckmeßvorrichtung 68 a, welche der pneumatischen
Steuerleitung 68 zugeordnet ist, um eine sichtbare Anzeige der Atemtätigkeit des
Patienten zu gewährleisten.
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Die Anlage umfaßt aus Sicherheitsgründen sowohl Unter- als auch Überdrucksicherheitsventile
69 und 70, von denen das Ventil 69 mit dem Kanal 53 verbunden ist, an welche auch
die Venturieinrichtung 61, 62 angeschlossen ist, während das Ventil 70 mit dem Kanal
52 verbunden ist, welcher von dem Obere druck, der durch den Kanal 36 herangeführt
wird, beeinflußt wird. Die weiteren Teile 71 bis 77 dienen dazu, eine Beatmung von
Hand zu ermöglichen.
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Es sei erwähnt, daß die Kipptätigkeit, obwohl ein gewisses Ablassen
oder Kippen durch den Venturikanal 62 auch dann stattfinden kann, wenn die Venturidüse
61 nicht in Betrieb ist, dennoch durch eine solche Venturieinrichtung eingeengt
wird, und für diesen Zweck sieht die Erfindung das Ausatmungs-oder Kippventil 54
vor, das dem Patienten ein ungehindertes Ausatmen gestattet.
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Das Ventil 39 b, welches mit den Zufuhrleitungen 39, 39 a verbunden
ist, arbeitet mit einer Öffnung und mit einem Ventilsitz zusammen, welcher mit dem
Ventilgehäuse 35 und mit dem Kanal 57 in Verbindung steht, der wieder nicht nur
mit dem Kanal 55, sondern auch mit den Kanälen 33 und 52 verbunden ist, wenn das
Kegelventil 43 sich in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet. Wenn in der Leitung
39, 39 a Druck vorhanden ist, dann ist das Ventil 39 b geschlossen, und die Anlage
arbeitet in der beschriebenen Weise. Das Ventil 39 b ist vorgesehen, um eine
mögliche
Situation zu verhindern, in welcher das Gerät mit einem Patienten in Verbindung
bleibt, und zwar unter Bedingungen, bei denen kein Druck zum Öffnen des Ventilteils
48 vorhanden ist und dadurch die Ausatmung des Patienten behindert wird. Der Druck,
welcher das Ventil 39 b auf seinem Sitz hält, wird bei einem Versagen der Druckzufuhr
von der Quelle 42 oder beim Schließen des Absperrventils 40 freigegeben, und es
ist im Hinblick hierauf nicht möglich, daß die Ausatmung des Patienten in irgendeiner
Form gestört wird, auch wenn das Gerät nach einem Versagen in der Luftzufuhr mit
dem Patienten in Verbindung bleibt.
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Es soll nun die in F i g. 2 gezeigte Zeiteinstellvorrichtung näher
beschrieben werden, zu der zunächst nochmals zu bemerken ist, daß beim automatischen
Betrieb des Geräts zur Erwirkung einer Einatmung durch den Patienten in der Kammer
32 ein Druck aufgebaut wird, um den Balg 20 zum Zusammen fallen zu bringen und somit
Gase an die Lungen des Patienten heranzuführen. Der Druck für diesen Zweck wird
durch die Zeiteinstellvorrichtung gesteuert. Im einzelnen erfolgt diese Steuerung
durch den unteren Abschnitt der Zeiteinstellvorrichtung, wie es in Fig. 2 gezeigt
ist. Die Zufuhr von unter Druck stehender Luft von der Quelle 42 gelangt zur Zeiteinstellvorrichtung
durch die Luftzufuhrleitung 39, die mit einer Kammer 97 im Boden der Zeiteinstellvorrichtung
in Verbindung steht. Die Kammer 97 steht auch durch einen Kanal 98 mit der Leitung
37 in Verbindung, welche sich zum Kanal 36 hin und schließlich zum Inneren der den
Balg 20 umgebenden Kammer 32 erstreckt. Ein Durchflußsteuerventll 99 mit einem Betätigungsknopf
99 a ist mit den Kanälen 98 und 37 verbunden und sieht eine Einstellung der Durchflußmenge
gemäß der gewünschten Tätigkeit des Geräts vor. In Fig.2 ist das Durchflußsteuerventil
99 in seiner zurückgezogenen Stellung und im Interesse der Einfachheit und Klarheit
der Darstellung nach einer Seite der Zeiteinstellvorrichtung verschoben gezeigt.
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Der Durchfluß von der Zufuhrleitung 39 durch die Kammer 97 zum Rohr
37 wird durch einen Ventilkörper 100 gesteuert, der senkrecht beweglich, jedoch
lose in der Kammer 97 angeordnet ist, wobei der Ventilkörper 100 normalerweise durch
eine Druckfeder 101 in die Aufwärtsstellung gedrückt wird. Ein Dichtungsring 102
an der Unterseite des Ventilkörpers 100 kann mit Bezug auf die Bodenwand der Kammer
97 dichtend wirken und dadurch die Verbindung von der Zufuhrleitung 39 zum Rohr
37 absperren.
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Oberhalb der Kammer 97 ist eine weitere Kammer 103 angeordnet, in
welcher ein senkrecht bewegliches Verschlußteil 104 mit einem Dichtring 105 angeordnet
ist, der mit der Seitenwand der Kammer 103 zur Zusammenwirkung kommt. Das Verschlußteil
104 weist an seiner Unterseite eine Ausladung 106 auf, die sich nach unten erstreckt
und lose in eine Führung gleitet, welche mit dem Oberteil der Kammer 97 in Verbindung
steht und auf die Oberfläche des Ventils 100 derart einwirkt, daß das Ventil entgegen
der Wirkung der Feder 101 nach unten gedrückt wird.
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Die Abwärtsbewegung der Ausladung 106 und somit des Ventilkörpers
100 wird durch eine Membran 107 bewirkt, an welcher das Verschlußteil 104 befestigt
ist. Eine Kammer 108 unterhalb dieser Membran ist durch eine Öffnung 109 ständig
zur Atmosphäre geöffnet. Daher sind die Membran 107, das Verschluß-
Das
Ausatmungsventill33 am Oberteil der Zeiteinstellvorrichtung wird durch eine Feder
143 nach unten gedrückt.
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Zur Schilderung der Arbeitsweise der Zeiteinstellvorrichtung gemäß
der Darstellung in Fig.2 wird zunächst darauf hingewiesen, daß das Ausatmungsventil
133 am Oberteil der Vorrichtung dasjenige Ventil ist, welches den Aufbau von Luft
in dem Kanal 111 in der Kammer 110 oder das Ablassen der Luft aus dem Kanal 111
und der Kammer 110 steuert. Dieses Ventil 133 steuert daher das Ventil 100 am Boden
der Vorrichtung, wobei das Ventil 100 dazu dient, das unter Druck stehende Strömungsmittel
heranzuführen, um eine Einatmung durch den Patienten zu erzeugen, sowie auch zum
Öffnen des Ventilteils 48, um eine Ausatmung durch den Patienten vorzusehen.
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Die zwischen der Kammerl34 an dem Oberteil und der Betätigungskammer
110 für den Ventilkörper 100 vorgesehene Anordnung bildet die Regelung der Zeiteinstellung
für das Ausatmungsventil 133. Im einzelnen ist der Druck in der Kammer 125 der steuernde
Einfluß für das Ventil 133, und es sind verschiedene der anderen Teile zum Zwecke
der Regelung des Druckaufbaus und des Ablassens von Druck aus der Kammer 125 vorgesehen,
um dadurch die Zwischenräume, während deren der Ventilkörper 100 am Boden der Einheit
geöffnet und geschlossen bleibt, zu regeln. Eine Verminderung des Drucks in der
Kammer 125 führt zu einem Schließen des Ventils 133, wobei eine verzögerte oder
langsame Druckminderung eine bestimmte Zeitspanne vorsieht, bevor sich das Ventil
133 schließt. Da das Schließen 133 einen Druckaufbau in dem Kanal 111 und somit
auch in der Kammer 110 zur Folge hat, führt dieses zu einem Schließen des Ventilkörpers
100 und somit auch zu einer Absperrung des Luftdrucks, der wirksam ist, um eine
Atmung durch den Patienten anzuregen. Andererseits verursacht ein Druckaufbau in
der Kammer 125 ein Öffnen des Ventils 133, so daß ein zeitlich abgestimmter oder
verzögerter Druckaufbau eine Zeitspanne gewährleistet, bevor sich das Ventil 133
öffnet. Wenn sich letzteres öffnet, dann wird die Luft aus dem Kanal 111 und aus
der Kammer 110 abgelassen, wodurch sich der Ventilkörper 100 öffnet. Das Öffnen
des Ventilkörpers 100 beendet die Zeitdauer, welche als die »Ausatmungspause« bezeichnet
werden kann, während deren der Patient also ausatmet und während deren außerdem
eine Pause zwischen der Einatmungs- und Ausatmungsphase der Atmung vorhanden sein
kann.
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Vor einem näheren Eingehen auf die besondere Analyse der Reihenfolge
der Vorgänge sei ferner darauf hingewiesen, daß das Kurzschlußventil 127 ein Rückschlagventil
mit verzögerter Wirkung ist. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Kammer 116,
die eine Verlängerung oder Vergrößerung des Volumens der Kammer 123 bildet (infolge
des ständig offenen Kanals 136) und als ein Behälter für eine beträchtliche Menge
unter Druck stehender Luft dient und dadurch eine Gleichmäßigkeit in der Wirkung,
insbesondere in der Einatmungsphase, vorsieht, welche durch das Ablassen des Drucks
durch die Drosselung des Drosselventils 141 aus der Druckspeicherkammer 123 heraus
(und somit auch aus der Kammer 125 heraus) zur Kammer 134 und aus dem Gerät heraus
an dem Ausatmungsventil 133 vorbei zeitlich abgestimmt wird. Das Drosselventil 141
dient somit zur
zeitlichen Abstimmung der Einatmungsphase. Das Drosselventil 138,
welches das Ausmaß des Druckaufbaus in der Steuerdruckkammer 125 steuert, regelt
die Zeit der Ausatmungsphase.
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Bei weiterer Schilderung der Arbeitsweise nimmt die Beschreibung
ihren Ausgang am Ende der Einatmungsphase, welche durch das Schließen des Ausatmungsventils
133 gekennzeichnet ist. Da unmittelbar vor diesem Schritt die Kammer 134 mit der
Atmosphäre verbunden war, ist der Druck in dem Kanal 111 und ebenso in der Kammer
110 im wesentlichen ein atmosphärischer. Dieses trifft ungeachtet der Tatsache zu,
daß der Kanal 111 mit der Zufuhrleitung 39 verbunden ist. Die Drosselstelle 111
a gestattet einen ausreichenden Durchstrom von Luft zur Steuerung, verhindert jedoch
ein übermäßiges Ablassen von Luft in den oberen Bereich der Zeiteinstellvorrichtung
hinein. Die Kammern 125, 123 und 116 sind infolge des Ablassens von Druck aus ihnen
durch die Kanäle137, 136 und 140 unter einem Druck, der zwischen dem Zufuhrdruck
(der bei 39 eintritt) und dem atmosphärischen Druck liegt.
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Zu der Zeit, zu der das Ausatmungsventil 133 geschlossen wird, beginnt
der Druck in den Kammern 125, 123 und 116 sich aufzubauen. Dieses ist ein schneller
Aufbau, um einen Druck zu den Kammern 116 und 123 hinzuführen, es erfolgt jedoch
ein allmählicher Druckaufbau in der Kammer 125, wobei der Druck nicht den Zufuhrdruck
erreicht. Im einzelnen erhält die Kammer 116 unter Druck stehende Luft von der Öffnung
117 und dem Kanal 112 von dem Zufuhrkanal 111, und der Druck von der Kammer 116
wird durch den Kanal 136 mit der Kammer 123 in Verbindung gebracht. Infolge der
Tatsache, daß die Membran 119 in der Kammer 116 eine größere Wirkfläche hat als
die Membran 120 in der Kammer 123, schließt das Ventil 127 nach einem gewissen Druckaufbau
in der Kammer 116 die Öffnung 124, welche mit der Kammerl25 in Verbindung steht.
Der Druck in der Kammer 125 kann sich jedoch über die Leitung 137 in einer gesteuerten
oder verzögerten Weise gemäß der Einstellung des Ventils 138 weiter aufbauen, und
der Druckaufbau in der Kammer 125 führt schließlich zu einem Anheben der Membran
126 und somit zu einem Anheben des mittleren Schaftes 132, der durch die Membranen
126 und 129 gehalten wird. Diese Tätigkeit findet infolge der größeren Wirkfläche
der Membran 126 statt, die nach unten zur Kammer 125 gerichtet ist, im Vergleich
mit der Wirkfläche der Membran 129, die nach oben zur Kammer 134 gerichtet ist.
Die Aufwärtsbewegung des Schaftes 132 führt dazu, daß das Ausatmungsventil 133 von
seinem Sitz abgehoben wird, woraufhin der Druck in der Kammer 134 und in dem Zufuhrkanal
111 abgeleitet wird.
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Zu diesem Zeitpunkt führt der ermäßigte Druck in der Kammer 110 zu
einem Anheben des Ventilkörpers 100 durch die Feder 101 und zu einer Wiederherstellung
der Verbindung von der Zufuhrleitung 39 zu der Balgkammer32, womit die Einatmungsphase
des Geräts beginnt. Das Ventil 133 bleibt für einen Zeitraum, welcher durch die
Einstellung des Ventils 141 in dem Kanal 140 bestimmt wird, geöffnet. Der Kanal
140 dient zum Ablassen von Druck aus der Kammer 123. Während des anfänglichen Ablassens
dieses Drucks ist das Ventil 127 infolge der größeren Wirkfläche der Membran 119
in der Kammer 116 im Vergleich zu der Wirkfläche der Membran
120
in der Kammer 123 geschlossen, jedoch wird bei einer Ableitung des Drucks durch
die Leitung 140 der Druck in der Kammer 116 infolge der Verbindung dieser Kammer
über den Kanal 136 mit der Kammer 123 herabgesetzt, und das Ventil 127 öffnet sich
an einem Punkt in der Mitte der Einatmungsphase und stellt einen Durchlaßvon der
Kammer 125 durch die Öffnung 124 her, woraufhin der Druck in der Kammer 125 sich
demjenigen in der Kammer 123 angleicht und sich weiterhin in einem Maß, welches
durch die Einstellung des Ventils 141 bestimmt wird, senkt. Wenn der Druck in der
Kammer 125 sich wieder der unteren Grenze nähert, dann gelangen die Membranen 126
und 129 wieder nach unten und sorgen daher für ein Schließen des Ventils 133 und
damit für die Einleitung der nächsten Ausatmungsphase.
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Gemäß der in F i g. 3 gezeigten Abwandlung kann die Verbindung 137,
welche durch das Ventil 138 gesteuert wird, mit einem Rückschlagventil 144 versehen
sein, welches den Durchstrom von der Kammer 125 zur Kammer 123 verhindert, in welchem
Fall die Tätigkeit des Ventils 127 maßgeblich wäre für die Bestimmung der Zeit der
Einatmungsphase, und in einem solchen Fall würde die Einstellung des Ventils 138
keinen Einfluß auf die Einatmungsphase haben.