DE2715003C3 - Pressure relief valve for use in ventilators - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Druckbegrenzungsventil zur Verwendung in Beatmungsgeräten entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a pressure relief valve for use in ventilators the generic term of claim 1.
Es muß sichergestellt werden, daß der Patient, der an ein Beatmungsgerät angeschlossen ist, mit einer ausreichenden Atemgasmenge versorgt wird. Zur Ausschaltung von individuellen Schwankungen und von Undichtheiten im System wird normalerweise die Atemgasmenge überdosiert. Die überschüssige Atemgasmenge darf dabei nicht in die Lunge des Patienten geleitet werden, sie soll ohne Druckerhöhung aus dem System abgeleitet werden. Dies geschieht durch in der Atemgasleitung angeordnete, über den Druck gesteuerte Ventile.It must be ensured that the patient who is connected to a ventilator has a a sufficient amount of breathing gas is supplied. To eliminate individual fluctuations and from If there are leaks in the system, the amount of breathing gas is normally overdosed. The excess amount of breathing gas must not be directed into the patient's lungs; it should escape from the patient without increasing the pressure System can be derived. This is done by means of pressure-controlled devices arranged in the breathing gas line Valves.
Es ist ein Druckentlastungsventil im Zusammenhang mit tragbaren Beatmungs- oder Gaszufuhranlagen bekannt. Es besitzt in einem Gehäuse eine Ventilkammer, die über eine Einlaßöffnung mit dem Beatmungsgerät und über Auslaßöffnungen mit der Atmosphäre verbunden ist In der Ventilkammer enthält es ein Ventilschließglied, das diese gegenüber dem Atemgerät abschließt Das Ventilschließglied wird durch ein Rückstellorgan, z. B. einen Magneten, auf der Auslaßöffnung gehalten. Es hebt sich erst nach dem Oberschreiten eines bestimmten Atemgasdruckes von dem Ventilsitz an der Einlaßöffnung ab und gibt damit die Verbindung zwischen dem Beamtungsgerät und der Atmosphäre frei. Um sicherzustellen, daß die den OberdruckIt is a pressure relief valve associated with portable ventilation or gas supply systems known. It has a valve chamber in a housing which connects to the ventilator via an inlet opening and is connected to the atmosphere via outlet openings. In the valve chamber it contains a Valve closing member, which closes this against the breathing apparatus. The valve closing member is through a Return member, z. B. a magnet on the outlet port held. It only lifts from the valve seat after a certain breathing gas pressure has been exceeded at the inlet opening and thus gives the connection between the official device and the atmosphere free. To make sure that the top pressure
ίο auslösende Atemgasmenge auch wirklich in die Atmosphäre abfließt, ist das Ventilschließglied mit einer Verzögerungseinrichtung versehen. Diese besteht aus einem Balg, dessen eines Ende mit dem Ventilschließglied verschlossen ist und dessen anderes Ende offen anίο triggering breathing gas also really in the Atmosphere flows off, the valve closing element is provided with a delay device. This consists of a bellows, one end of which is closed with the valve closing member and the other end of which is open
is eine mit einer Öffnung versehene Zwischenwand an eine zweite Kammer angeschlossen ist Auf dieser Öffnung wiederum befindet sich abhebbar und automatisch rückstellbar eine mit einer kleineren Öffnung versehene Platte. Die zweite Kammer ist durch Öffnungen mit der Atmosphäre verbunden. Das Druckentlastungsventil tritt in Funktion, wenn in dem Beatmungsgerät der vorgesehene Druck überschritten wird. Die Haltekraft des Rücksteüorgans reicht dann nicht mehr, so daß das Ventilschließglied sich von der Einlaßöffnung löst wobei der Balg zusammengedrückt wird. Dies ist nach schnellem Ausblasen der Balginnenluft durch die nach Abheben der Platte zur zweiten Kammer hin große Öffnung leicht möglich. Nach dem Zusammendrücken Jes Balges geht die Platte wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Zuluft zum Balg, die notwendig ist um ihn sich wieder ausdehnen zu lassen und um dann das Ventilschließglied wieder auf seinen Ventilsitz zu bringen, kann nun nur durch die kleine Öffnung in der Platte einströmen. Das endgültige Verschließen erfolgt damit erst nach einer Verzögerung. Die kleine Öffnung ist so dimensioniert, daß in der Zeit bis zur endgültigen Ausdehnung des Balges die überdosierte Atemgasmenge abströmen kann.is a partition provided with an opening a second chamber is connected. This opening, in turn, can be lifted off and is automatic resettable a plate provided with a smaller opening. The second chamber is through Openings connected to the atmosphere. The pressure relief valve comes into operation when in the Ventilator the intended pressure is exceeded. The holding force of the Rücksteüorganans is then sufficient no longer, so that the valve closing member is released from the inlet opening, whereby the bellows is compressed will. This is after the inner air of the bellows has been blown out quickly after the plate has been lifted to the second A large opening towards the chamber is easily possible. After pressing Jes Balges together, the plate goes back in their original position. The supply air to the bellows, which is necessary to allow it to expand again and then to bring the valve closing member back onto its valve seat, you can only go through the small one Flow into the opening in the plate. The final closing takes place only after a delay. The small opening is dimensioned so that in the time until the final expansion of the bellows the Excessive amount of breathing gas can escape.
Dieses bekannte Druckentlastungsventil soll die Abströmung des Atemgases durch eine indirekte Maßnahme, nämlich durch die Verlagerung, sicherstellen. Es kann dabei auf die wirkliche Atemgasmenge keine Rücksicht nehmen. Eine individuelle, für empfindliche Personen notwendige Anpassung ist nicht möglich (DE-PS 14 91 737). This known pressure relief valve is intended to ensure the outflow of the breathing gas through an indirect measure, namely through the displacement. It cannot take into account the actual amount of breathing gas. An individual adjustment necessary for sensitive people is not possible (DE-PS 14 91 737).
Ein anderes bekanntes Beatmungs- oder Narkosebeatmungsgerät mr einem pulsierenden Druck erzeugenden Druckerzeuger besitzt in den beiden Leitungszweigen zwischen dem Druckerzeuger und dem Anschlußteil zum Anschluß an die Lungen eines Patienten jeweils ein Rückschlagventil, von denen das erste nur einen Durchtritt des Atemgases zum AnschluQteil und das zweite nur einen Durchtritt zurück zum Druckerzeuger gestattet. An die Leitung vom Druckerzeuger zum ersten Rückschlagventil ist ein Flüssigkeitssiphon angeschlossen, der als Sicherheitsventil wirkt. Mit ihm soll ein Ansteigen des Atemgasdruckes, bedingt durch eine Clberdosierung oder auch eine mögliche Blockierung des Gasstromes auf der Auslaßseite über einen vorbestimmten Wert hinaus verhindert werden. Ein kurzzeitiges Überschreiten des Atemgasdruckes kann jedoch manchmal unter besonderen Voraussetzungen erwünscht sein. Dies bekannte Beatmungs- und Narkosegerät löst die Aufgabe, nach der ein kurzzeiti-Another known ventilator or anesthetic ventilator with a pulsating pressure generating device Pressure generator has in the two branches between the pressure generator and the connector for connection to the lungs of a patient each one check valve, of which the first only one Passage of the breathing gas to the connection part and the second only one passage back to the pressure generator allowed. There is a liquid siphon on the line from the pressure generator to the first check valve connected, which acts as a safety valve. With it an increase in the breathing gas pressure, caused by an overdosing or a possible blocking the gas flow on the outlet side can be prevented beyond a predetermined value. A Briefly exceeding the breathing gas pressure can, however, sometimes under special conditions be desirable. This well-known ventilator and anesthetic device solves the task after which a short-term
ges Andauern eines bestimmten Überdruckes zugelassen, ein schädliches langandauerndes Aufrechterhalten jedoch verhindert ist. Dazu ist ein zusätzliches Sicherheitsventil vorgesehen. Das übliche Sicherheits-If a certain overpressure is allowed to persist, a harmful long-term maintenance however is prevented. An additional safety valve is provided for this purpose. The usual security
ventil kann aber auch auf einen größeren Überdruck eingestellt werden, welcher auch kurzzeitig nicht überschritten werden darf; es öffnet sofort. Das zusätzliche Sicherheitsventil ist dann niedriger eingestellt und öffnet verzögert. Das zusätzliche Sicherheitsventil besitzt in einer Kammer eine vom Druck in der Ausatemleitung beaufschlagte Druckmembran, mit der über zentrale Schäfte ein Membranventil gesteuert wird. Die Druckmembran läßt sich bei Oberdruck nur gegen eine Druckfeder bewegen und das Membranventil nur gegen eine Druckfeder öffnen. Bei einem unerwünschten Oberdruck in der Ausatemleitung wird nach entsprechender Bewegung der Druckmembran das Membranventil geöffnet Damit kann Atemluft nach außen abblasen. Durch entsprechend dimensionierte Durchströmungsöffnungen für die abströmende Atemluft erfolgt dann ein verzögerter Druckabbau. Mit einem Druckgleichgewicht zwischen dem Druck in der Ausatemleitung und der Druckfedern an den Membranen schließt das Membranventil wieder. Sicherheitsventile in der Bauart als Flüssigkeitssiphon verlangen für eine sichere Funktion eine laufende Überwachung ihres Fliissigkeitsstandes, sie müssen waagerecht ausgerichtet sein. Für transportable Geräte sind flüssigkeitsgefüllte Bauelemente besonders umständlich. Es darf ^üch nicht außer acht gelassen werden, daß Flüssigkeiten Nährboden für Bakterien sein können. Durch die Druckfedern an den Membranen werden Atemgasmenge und Druck in der Atemgasleitung voneinander abhängig. Es kann auf die wirkliche Atemgasmenge keine Rücksicht genommen werden(DE-PS 14 91 698). However, the valve can also be set to a greater overpressure, which must not be exceeded even for a short time; it opens immediately. The additional safety valve is then set lower and opens with a delay. The additional safety valve has a pressure membrane in a chamber which is acted upon by the pressure in the exhalation line and with which a membrane valve is controlled via central shafts. The pressure diaphragm can only be moved against a pressure spring when there is overpressure and the diaphragm valve can only be opened against a pressure spring. In the event of an undesirable overpressure in the exhalation line, the diaphragm valve is opened after a corresponding movement of the pressure membrane. This allows breathing air to be blown outwards. A delayed pressure reduction then takes place through appropriately dimensioned throughflow openings for the outflowing breathing air. With a pressure equilibrium between the pressure in the exhalation line and the pressure springs on the diaphragms, the diaphragm valve closes again. Safety valves of the liquid siphon design require constant monitoring of their liquid level in order to function reliably; they must be aligned horizontally. Liquid-filled components are particularly cumbersome for portable devices. It should not be forgotten that liquids can be breeding grounds for bacteria. The pressure springs on the membranes make the amount of breathing gas and the pressure in the breathing gas line dependent on one another. The actual amount of breathing gas cannot be taken into account (DE-PS 14 91 698).
Eine bekannte Gasmengen-Dosiereinrichtung für Beatmungsgeräte besitzt einen starren Behälter, dessen Innenraum durch eine bewegliche Trennwand in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt wird. Die erste Kammer steht mit einer Beatmungsleitung zum Atemtrakt des Patienten und mit einer Beatmungsgasquelle in Verbindung, die einen konstanten Strom des Beatmungsgases abgibt Die zweite Kammer wird vom Beatmungsgerät her periodisch mit einem Treibgasstrom gefüllt und wieder entlastet. Dadurch wird das in der ersten kammer angesammelte Beatmungsgas in die Beatmungsleitung und zum Atemtrakt des Patienten gedruckt Die Beatmungsleitung ist mit einem Überdruckventil versehen, das auf den Beatmungsspitzendruck eingestellt ist. Für längere Zeiträume darf dieser Druck nicht erreicht werden. Deshalb ist als Sicherung gegen Fehifunktion eine weitere Ventileinrichtung mit der ersten Kammer verbunden, die vom Druck des Beatmungsgases in der ersten Kammer und dem Druck des Treibgases in der zweiten Kammer derart beaufschlagt ist, daß das Beatmungsgas aus der ersten Kammer wenigstens zum Teil entweichen kann, wenn der Druck im Batmungsgas den Druck im Treibgas um einen bestimmter Wert überschreitet. Diese Sicherung soll bei einem fehlerhaften Ausbleiben des Treibgases wirksam werden und dann verhindern, daß bei gefüllter erster Kammer und weiterem konstanten Zustrom des Beatmungsgases ein unzulässiger Druck in der Beatmungsleitung entsteht. Nachteilig ist. daß der Sicherheitsdruck im Beatmungsgas auf den wechselnden Treibgasdruck bezogen ist und damit keinen bestimmten Wert besitzt, sondern in einem weiteren Bereich schwanken kann. Im Falle eines fehlerhaften ständigen Weiterströmens des Treibgases, das mit seinem Druck immerhin auch den Beatmungsspitzendruck hervorruft, erfolgt eine Entlastung des Beatmungsgases durch die weitere Ventileinrichtumg erst bei einem noch höheren Druck, so daß für diesen Fall die angestrebte Sicherheitswirkung verfehlt wird (DE-OS 25 10841).A known gas quantity metering device for ventilators has a rigid container, the interior of which is divided into a first and a second chamber by a movable partition. The first chamber is connected to a ventilation line to the patient's respiratory tract and to a ventilation gas source which emits a constant flow of the ventilation gas. The second chamber is periodically filled with a propellant gas flow from the ventilation device and relieved again. As a result, the ventilation gas that has accumulated in the first chamber is pressed into the ventilation line and to the patient's respiratory tract. The ventilation line is provided with a pressure relief valve that is set to the peak ventilation pressure. This pressure must not be reached for longer periods of time. Therefore, as a safeguard against malfunction, a further valve device is connected to the first chamber, which is acted upon by the pressure of the ventilation gas in the first chamber and the pressure of the propellant gas in the second chamber in such a way that the ventilation gas can at least partially escape from the first chamber, if the pressure in the breathing gas exceeds the pressure in the propellant gas by a certain value. This safeguard is intended to take effect in the event of a faulty absence of the propellant gas and then prevent an inadmissible pressure from developing in the ventilation line when the first chamber is filled and the ventilation gas continues to flow. Is disadvantageous. that the safety pressure in the ventilation gas is related to the changing propellant gas pressure and therefore has no specific value, but can fluctuate in a wider range. In the event of a faulty constant flow of propellant gas, which with its pressure at least also causes the ventilation peak pressure, the ventilation gas is only relieved by the further valve equipment at an even higher pressure, so that the desired safety effect is not achieved in this case (DE-OS 25 10841).
Der Erfindung hegt die Aufgabe zügrunde, in zeitgesteu^rten, volumenkonstanten Beatmungsgeräter.The invention has the object zügrunde in time-controlled, volume-constant ventilators.
sicherzustellen, daß der Druck im Atemgas auch bei geringen Abnahmen eine vorgewählte Druckhöhe nicht überschreitetensure that the pressure in the breathing gas does not reach a preselected pressure level even with small decreases exceeds
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.The object is achieved in accordance with the characterizing part of claim 1.
ίο Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es mit einer einfachen und sicher arbeitenden Gerätekonstruktion möglich ist praktisch ohne Druckerhöhung auch größere Mengen des Atemgases in der Einatemphase, die der Patient nicht abnimmt, nach außen abzuleiten. Dies wird möglich durch den sich abbauenden Druck in der Schließdruckkammer. Die Dosierung des Hilfsgasstromes ist derart daß sich nach öffnen des Steuerventils der Druck, bedingt durch den nur geringen Nachschub an Hilfsgas, schnell abbaut; damit kann sich die Ventilmembran überproportional im Vergleich zur Öffnung des Steuerventils vom .'ntilsitz an der Einlaßöffnung zum Druckbegrenzungsv ;ntii abheben. Die nicht einzuatmende Atemgasmenge kann ohne weitere Druckerhöhung in der Einatemgasführung zur Atmosphäre abfließenίο The advantages achieved with the invention exist especially in the fact that it is possible with a simple and safe device construction practically without increasing the pressure, even larger amounts of the breathing gas in the inhalation phase, which the patient needs does not decrease to derive to the outside. This is made possible by the decreasing pressure in the Closing pressure chamber. The dosage of the auxiliary gas stream is such that after opening the control valve the pressure, due to the only small replenishment of auxiliary gas, degrades quickly; thus the valve membrane can be disproportionately high compared to the Lift the opening of the control valve from the valve seat at the inlet opening to the pressure relief valve. The amount of breathing gas that is not to be inhaled can be used in the inhalation gas duct without further increasing the pressure Drain atmosphere
In A'.sbildung der Erfindung besitzt die Ventilmembran einen in den Ventilsitz hineinragenden Strömungskörper, der in weiterer Ausbildung ein Rotationspara- boloid sein kann Mit dieser Lösung wird die gewünschte Abführ jng einer größeren Atemgasmenge ohne Druckerhöhung im System unterstützt Die beim Abheben der Ventilmembran in Abhängigkeit vom abfallenden Druck in der Schließdruckkammer freiwer-In part of the invention, the valve membrane has a flow body protruding into the valve seat, which in further development is a rotational parameter boloid can be With this solution, the desired discharge of a larger amount of breathing gas is achieved without increasing the pressure in the system supports the lifting of the valve membrane depending on the falling pressure in the closing pressure chamber
» dende Ventilöffnung in axialer Richtung wird durch die parabolische Form des Strömungskörpers auch zur Breite hin größer. Diese gewählte Ausführung ist besonders günstig.»The valve opening in the axial direction is opened by the parabolic shape of the flow body also larger towards the width. This chosen version is very cheap.
In weiterer Ausbildung kann die Drossel, ohne daß es sich auf c!ie Ventilstellung an der Eingangsö'fnung auswirkt, in einer getrennten Hilfsgasstromzuführleitung oder auch in einer Bohrung im Strömungskörper angeordnet sein. Mit der zuletzt genannten Ausführung wird in vorteilhafter Weise das Atemgas selbst als Hilfsgas benutzt; es entfällt damit für besondere Fälle der Zwang zu einer getrennten Leitung mit notwendiger Gasversorgung.In a further development, the throttle can be used without affecting the valve position at the inlet opening affects in a separate auxiliary gas flow supply line or in a bore in the flow body be arranged. With the last-mentioned embodiment, the breathing gas itself is in an advantageous manner Auxiliary gas used; it is therefore not necessary for special cases the compulsion to have a separate line with the necessary gas supply.
In der letzten Ausführung ist zwischen der Ventilmembran und der Deckwand eine Druckfeder angeordnet. Diese Druckfeder stellt sicher, daß die Ventilmembran auf jeden Fall bei Beginn der Einatmung auf dem Ventilsitz aufliegt. Die Druckfeder ist so bemessen, daß der Schließdruck der Ventilmembran auf dem Ventilsit? kleiner ist als die kleinste mittels der Spindel einstellbare Vorspannung der Steuermembran.In the last embodiment, a compression spring is arranged between the valve membrane and the top wall. This compression spring ensures that the valve membrane is in any case on the start of inhalation Valve seat rests. The compression spring is dimensioned so that the closing pressure of the valve membrane on the valve seat? is smaller than the smallest pre-tension of the control diaphragm that can be adjusted by means of the spindle.
Ausführungsbeispiele des Druckbegrenzungsventils sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigtEmbodiments of the pressure relief valve are shown in the drawing and are in described below. It shows
F i g. 1 die schematische Anordnung des Drackbegrenzungsventils in einem BeatmungsgerätF i g. 1 shows the schematic arrangement of the pressure relief valve in a ventilator
F i g. 2 das Di jckbegrenzungsventil mit getrennt zugeführtem Hilfsgasstrom.F i g. 2 the pressure relief valve with separated supplied auxiliary gas stream.
Fig.3 das Druckbegrenzungsventil mit Entnahme des Hilfsgasstromcs aus der Alemgasführu.ig.Fig. 3 the pressure relief valve with removal of the auxiliary gas flow from the Alemgasführu.ig.
In F i g. 1 pumpt die Balgpumpe 1 im durch die Steuerung 2 über Magnetventil 3, Injektor 4 und Flow-Einstellvorricliiüng 5 bestimmten Rhythmus ein Atemgas gemäß der durch den Mischer 6 vorgegebenenIn Fig. 1, the bellows pump 1 pumps through the controller 2 via solenoid valve 3, injector 4 and Flow adjustment device 5 a certain rhythm Breathing gas according to the predetermined by the mixer 6
Zusammensetzung durch ein Bakterienfilter 7 in die Lunge 8 des Patienten. Während der Inspirationsphase ist das Magnetventil 3 geöffnet. Der am Ausgang des Injektors 4 erzeugte Druck schließt dabei die Membranventile 9 und 10, die während der Exspirationsphase wegen des geschlossenen Magnetventils 3 und des dadurch am Ausgang des Injektors 4 nicht mehr vorhandenen Druckes geöffnet sind. Dann kann das Atemgas aus der Lunge 8 über das Membranventil 10 entweichen. Gleichzeitig füllt sich die Balgpumpe I, angetrieben durch das Eigengewicht des Inspirationsbalges 11, mit frischem Atemgas aus dem Bakterienfilter 7 und Mischer 6, wobei die im Gehäuse der Balgpumpe 1 vorhandene Luft über ein Rückschlagventil 12 aus dem geöffneten Membranventil 9 entweicht.Composition through a bacterial filter 7 into the patient's lungs 8. During the inspiration phase the solenoid valve 3 is open. The pressure generated at the outlet of the injector 4 closes the diaphragm valves 9 and 10, which during the expiratory phase because of the closed solenoid valve 3 and the as a result, the pressure that is no longer present at the outlet of the injector 4 is opened. Then it can Breathing gas escape from the lungs 8 via the membrane valve 10. At the same time, the bellows pump I fills, driven by the weight of the inspiration bellows 11, with fresh breathing gas from the bacterial filter 7 and mixer 6, the air present in the housing of the bellows pump 1 being removed from the air via a check valve 12 opened diaphragm valve 9 escapes.
Das Druckbegrenzungsventil 13 als Gegenstand der Erfindung enthält in dem Gehäuse 45 voneinander getrennt die Ventilkammer 36, von der durch die Ventilmcmbran 23 die Schließdruckkammer 37 abgeteilt ist, darüber angeordnet die Abströmkammer 42 und wiederum darüber die Steuerdruckkammer 38. Die Ventilkammer 36 ist über das Ventil 23, 39 mit der Ventilmembran 23 und dem Ventilsitz 39 mit der Einlaßöffnung 32 mit dem Beatmungsgerät und über die Auslaßöffnung 46 mit der Atmosphäre verbunden.The pressure relief valve 13 as the subject of the invention contains each other in the housing 45 the valve chamber 36 is separated from which the closing pressure chamber 37 is separated by the valve membrane 23 is, arranged above the discharge chamber 42 and again above the control pressure chamber 38. The Valve chamber 36 is via the valve 23, 39 with the valve membrane 23 and the valve seat 39 with the Inlet port 32 is connected to the ventilator and via outlet port 46 to the atmosphere.
Der maximale Druck in der Einatemgasführung wird durch das Druckbegrenzungsventil 13 bestimmt. Dieser Druck wird durch Verändern der Vorspannkraft der Feder 14 mittels Spindel 15 und Mutter 16 stufenlos auf die gewünschten Werte eingestellt; dabei wird der eingestellte Wert durch einen an der Spindel 15 befestigten Zeiger 17 auf einer Skala angezeigt. Der Anschlag 18 begrenzt den Drehbereich des Zeigers 17 auf knapp 360". Solange der Beatmungsdruck, der über die Leitung 19 in der Steuerdruckkammer 38 auf die Steuermembran 20 für das Steuerventil 21, 22 einwirkt, die Vorspannkraft der Feder 14 nicht überwindet, hält der Steuerventilkegel 21 die Ventilöffnung 22 verschlossen. Der Druck der Ventilmembran 23 auf den Ventilsitz 39 bleibt erhalten und damit das Ventil 23, 39 geschlossen. Erreicht oder übersteigt der Beatmungsdruck die Vorspannkraft der Feder 14, so gibt der Steuerventilkegel 21 die Ventilöffnung 22 mehr oder !uorioer frei tl»r Ππ,Λ ο,,Γ Λ,α \/n „ t i I „,„,^k.-., „ ti r.„ll. The maximum pressure in the inhalation gas duct is determined by the pressure limiting valve 13. This pressure is continuously adjusted to the desired values by changing the pretensioning force of the spring 14 by means of the spindle 15 and nut 16; the set value is indicated by a pointer 17 attached to the spindle 15 on a scale. The stop 18 limits the range of rotation of the pointer 17 to just under 360 ". As long as the ventilation pressure, which acts on the control membrane 20 for the control valve 21, 22 via the line 19 in the control pressure chamber 38, does not overcome the pretensioning force of the spring 14, the control valve cone holds 21, the valve opening 22 closed. the pressure of the valve membrane 23 are on the valve seat 39 remains and thus the valve 23, 39 is closed. Achieved or the respiration pressure exceeds the biasing force of the spring 14, the pilot poppet 21 outputs the valve opening 22, more or! uorioer free tl »r Ππ, Λ ο ,, Γ Λ, α \ / n" ti I ",", ^ k.-., " ti r ." ll.
tes der Drossel 24 zur öffnung des Steuerventils 21, 22 ein. Durch das Abströmen des Hilfsgases aus der Schließdruckkammer 37 bildet sich ein Gleichgewicht zwischen den Drücken über und unter der Ventilmembran 23 aus. Das Ventil 23, 39 ist also entsprechend geöffnet. Änderungen dieses Gleichgewichts werden durch entsprechende Reaktion des Steuerventils 21, 22 ausgeglichen, so daß der Druck des Atemgases entsprechend der Empfindlichkeit der Einrichtung konstant bleibt.tes of the throttle 24 for opening the control valve 21, 22 a. As the auxiliary gas flows out of the closing pressure chamber 37, an equilibrium is established between the pressures above and below the valve membrane 23. The valve 23, 39 is therefore corresponding opened. Changes in this equilibrium are made by a corresponding reaction of the control valve 21, 22 balanced so that the pressure of the breathing gas according to the sensitivity of the device remains constant.
Um sicherzustellen, daß bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auch zu Beginn der Inspiration kein Atemgas über das Ventil 23, 39 entweicht, wurden in die Zuleitung zur Drossel 24 ein Rückflußverhinderer 25 und ein Druckspeicher 26 eingeschaltet, wobei der Druckspeicher 26 in seinem Volumen so bemessen ist. daß der Druck über der Ventilmembran 23 bis zum Beginn der nächsten Inspiration auf einem ausreichend hohen Wert gehalten wird. Die Drossel 24 kann auch, wie in Fig. I gestrichelt angedeutet, direkt über geeignete Druckreduziereinrichtungen, wie Druckminderer 27 und/oder Kaskade, bestehend aus den Drosseln 28 und 29. aus dem Druckluftnezt versorgt werden.To ensure that in the embodiment according to FIG. 1 at the beginning of the inspiration no Breathing gas escapes through the valve 23, 39, a backflow preventer 25 was placed in the feed line to the throttle 24 and a pressure accumulator 26 switched on, the pressure accumulator 26 being dimensioned in terms of its volume. that the pressure across the valve membrane 23 is sufficient until the next inspiration begins high value is maintained. The throttle 24 can also, as indicated by dashed lines in FIG suitable pressure reducing devices, such as pressure reducers 27 and / or cascade, consisting of the throttles 28 and 29 are supplied from the compressed air network.
Zur Vermeidung unerwünschter Schwingungen während der Öffnungsphase des Ventils 23, 39 ist die Öffnungscharakteristik durch den als Rotationsparaboloid geformten Strömungskörper 30 so gestaltet, daß die Empfindlichkeit der Vorrichtung über den gesamten Arbeitsbereich annähernd konstant ist.To avoid unwanted vibrations during the opening phase of the valve 23, 39 is the Opening characteristics designed as a paraboloid of rotation flow body 30 so that the Sensitivity of the device is approximately constant over the entire working range.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 wird der zur Betätigung des Druckbegrenzungsventils 13 erforderliche Hilfsgasstrom über die Bohrung 31 dem in der Einlaßöffnung 32 anstehenden Atemgas entnommen. Der Querschnitt der Bohrung 33 entspricht der Drossel 24, so daß sich über der Ventilmembran 23 in Abhängigkeit von der öffnung des Steuerventils 21, 22 ein der jeweiligen öffnung des Ventils 23, 39 entsprechender Druck aufbaut. Um sicherzustellen, daß das Ventil 23,39 auch zu Beginn der Inspiration über die Dichtung 34 geschlossen ist. ist die Ventilmembran 23 mit einer der Deckwand 40 anliegenden Druckfeder 35 belastet. Die Vorspannkraft ist so bemessen, daß der notwendige Öffnungsdruck des Ventils 23,39 kleiner istIn the embodiment according to FIG. 3 becomes the one required to actuate the pressure relief valve 13 Auxiliary gas flow is taken from the breathing gas in the inlet opening 32 via the bore 31. The cross section of the bore 33 corresponds to the throttle 24, so that above the valve membrane 23 in Depending on the opening of the control valve 21, 22, the respective opening of the valve 23, 39 appropriate pressure builds up. In order to ensure that the valve 23,39 also at the beginning of the inspiration over the Seal 34 is closed. is the valve membrane 23 with a compression spring 35 resting on the top wall 40 burdened. The pretensioning force is dimensioned so that the necessary opening pressure of the valve 23, 39 is lower
c-:~j„i ic „:_,.„iii c-: ~ j "i ic": _ ,. "iii
sich dann entsprechend dem Verhältnis des Querschnit- « Atemgasdruck.then according to the ratio of the cross-section «breathing gas pressure.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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