DE2221884A1

DE2221884A1 - Pumpvorrichtung zum zyklischen Einleiten eines luft- und gashaltigen Gemisches in vorbestimmten Mengen und unter vorbestimmten Druck in das Lungensystem eines Patienten

Info

Publication number: DE2221884A1
Application number: DE19722221884
Authority: DE
Inventors: Giovanni Fumagalli
Original assignee: SOLIX SpA
Current assignee: SOLIX SpA
Priority date: 1971-06-15
Filing date: 1972-04-26
Publication date: 1972-12-21
Also published as: CH541335A; ATA216872A; GB1391069A; US3818806A; FR2141677B1; AT327370B; FR2141677A1

Description

Anmelderin: riOXIL S.p.A.

3, Via Antonelli, Mailand, Italien

Pumpvorrichtung zum zyklischen Einleiten eines luft- und gashaltigen Gemisches in vorbestimmten Mengen und unter vorbestimmtem Druck in das Lungensystem eines Patienten

Die Erfindung betrifft eine motorangetriebene Pumpvorrichtung zum zyklischen Einleiten eines luft- und gashaltigen Gemisches in vorbestimmten Mengen und unter vorbestimmtem Druck in das Lungensystem eines Patienten, bei dem die physiologisch natürliche Atmung ungenügend ist oder fehlt,

Pumpvorrichtungen, die einen wesentlichen Bestandteil der sogenannten "selbsttätigen Atmungsgeräte" bilden, sind bekannt und weitgehend verbreitet· Diese Geräte sind sehr oft unerlässlich, um das Leben von Patienten, insbesondere im Krisen- oder Notfall, zu retten·

Umfassende langjährige Erfahrungen auf dem Gebiete der selbsttätigen Atmung haben zur Festlegung bestimmter Regeln geführt, deren Einhaltung die beste Gewähr"dafür bietet, dass allen Forderungen hinsichtlich Atmung und Abgabe des mit Sauerstoff gesättigten, gashaltigen

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Gemisches in das Lungensystem des Patienten entsprochen wird. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass die durch die Darreichungsphase des gashaltigen Gemisches bei jedem Atmungszyklus eingenommene Zeit etwa 1/3 der gesamten Zykluszeit betragen soll. Des weiteren ist der maximale Druck bei der Darreichung des Gasgemisches progressiv mit einer ebenfalls anfänglich progressiven steigerung zu erreichen. Die Parameter betreffend den Druck, dessen Steigerungen und die Frequenz der Pulsschläge lassen sich bei den verschiedenen Fällen erheblich variieren und können durch in einem Koordinatensystem aufgeführte "Druckkurven'¹ graphisch dargestellt werden, wie es im folgenden zur Beschreibung des Brfindungsgegenstands der Fall ist. Es ist auch bekannt, dass die verschiedenen bisher vorgeschlagenen und entwickelten selbsttätigen Atmungsgeräte sehr kompliziert, von erheblichem Gewicht und äusserst teuer sind, so dass diese Geräte im allgemeinen nur in sehr gut ausgerüsteten Kliniken und Krankenhäusern zur Verfügung stehen.

Einfachere Geräte, die von Hand bedient werden (im allgemeinen einfache schlaffe Ballons, die durch einen Assistenten von Hand zusammengedrückt werden), bieten zwar den Vorteil einer grösseren Einfachheit und Transportfähigkeit, sind jedoch ungenügend, um eine strenge Einhaltung der jeweils angeforderten Parameter sicherzustellen, und daher für einen regelmässigen, sich über längere Zeit hinziehenden Betrieb ungeeignet.

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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Pumpvorrichtung zur selbsttätigen Atmung oder zur Unterstützung der physiologischen Atmung von Patienten zu schaffen, die geeignet ist, den von Fall zu Fall zu beachtenden Parametern und Druckkurven schnell und leicht angepasst zu werden.

Es ist insbesondere die Aufgabe der Erfindung, eine Pumpvorrichtung zu schaffen, die jedem beliebigen Wert aus einem breiten Bereich der Menge des bei jedem Atmungszyklus -eingeblasenen gashaltigen Gemisches anpassbar ist, wobei die Kontrolle des maximalen auf die Lunge des Patienten ausgeübten Druckes, unabhängig von der vorbestimmten Gemischmenge, sichergestellt ist.

Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, eine Pumpvorrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, die es gestattet, die Gemischmenge, d.h. die Menge des an den Patienten im Laufe eines jeden Atmungszyklus abgegebenen gashaltigen Gemisches, zu verändern, ohne die Pumpvorrichtung stillsetzen oder deren Betrieb unterbrechen zu müssen·

Durch die Erfindung soll weiterhin eine Pumpvorrichtung mit gegenüber den bis jetzt verwendeten Apparaturen kleineren Abmessungen und leichterem Gewicht geschaffen werden, um ihren leichten Transport zum Bett eines Patienten oder zu nicht transportfähigen Verletzten, wie zum Beispiel bei Verkehrs- oder Arbeitsunfällen, zu ermöglichen.

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Die erfindungsgemässe Pumpvorrichtung besitzt einen Mechanismus, der über eine gleichmässige, mit steuerbar variabler Geschwindigkeit versehene Drehbewegungsquelle, z. B. ein an sich bekanntes Geschwindigkeits-Reduziergetriebe, betätigt wird, und der einen Kurbeltrieb aufweist, der geeignet ist, um die gleichmässige Drehbewegung auf eine oszillierende Bewegung umzustellen. Die Verhältnisse vom Eadius des durch den Knopf des Kurbeltriebes beschriebenen Kreises zum Abstand zwischen der Kurbeltrieb- und Oszillierungsachse sind in an sich bekannter Weise so gewählt, dass die Dauer der Oszillierung in einem Sinne etwa der Hälfte der Oszillierung in dem anderen Sinne entspricht. Der mit der oszillierenden Bewegung versehene Mechanismusbestandteil ist mit einer von der Oszillierungsachse entfernten, durch die Bedienungsperson steuerungsweise variabel gemachten Stelle am beweglichen Ende einer mit variablem Volumen versehenen, vorzugsweise als ein ziehharmonikaartiges Gebläse ausgebildeten Kammer verbunden, deren Innenvolumen abwechselnd mit der durch die Drehgeschwindigkeit des Kurbeltriebes bestimmten Frequenz variiert, während die Breite des Volumens durch den'Abstand der oben erwähnten Stelle von der besagten Oszillierungsachse bestimmt wird. Die abwechselnde Bewegungen ausführenden, den Kurbeltrieb mit der mit variablem Volumen versehenen Kammer verbindenden, mechanischen Bestandteile besitzen ausserdem ein elastisches

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Zwischenmittel, das eine Ausübung auf diese Kammer bei Abnahme deren Innenvolumens einer einen vorbestimmten Wert überschreitenden Kraft verhindert, d.h. einer Kraft, die es nicht zulässt, einen vorbestimmten Druck (den maximalen Druck,.der im laufe des mechanischen Einblasens eines gashaltigen Gemisches in die Lungen eines Patienten nicht überschritten werden dürfte), unabhängig von der Lungenaufnahmefähigkeit des Patienten selbst zu überschreiten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Pumpvorrichtung durch eine Ventilvorrichtung ergänzt, die geeignet iat, die ".Evakuierungsdurchgänge des gashaltigen Gemisches von der Lunge des Patienten auf die Aussenumgebung (oder auf einen geschlossenen Rückgewinnungs- und Wiederzyklierungskreis, wenn man mit dem als "geschlossener Kreis" bezeichneten System arbeitet^ zu steuern, wobei die Ventilvorrichtung durch den Mechanismus so gesteuert wird, dass die üvakuierungszeiten des gashaltigen Gemisches unabhängig von den bei der Gemischmenge und/oder dem Druck auftretenden Veränderungen, die bei den Einblasungsphasen des gashaltigen Gemisches angewandt werden, konstant bleiben.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Pumpvorrichtung und der einzelnen mechanischen Bestandteile gehen aus der folgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen deutlich hervor. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt in der mit I - I in Fig. 4 bezeichneten Richtung bzw. Ebene (und in weiteren Ebenen bei einigen ihrer Bestandteile) die Gesamtheit der mechanischen Teile der erfindungsgemässen Pumpvorrichtung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung einiger Kurven, die die Steigerungen der Verschiebungen S des beweglichen Teils der mit variablem Volumen versehenen Kammer als Funktion sowohl der Breite der Drehbewegung R des Drehteiles des Kurbeltriebes als auch der Zeit T angeben, wobei als Zeiteinheit die eines vollen Atmungszyklus angenommen wird;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Pumpvorrichtung in Fig. 1 in einem von der Einblasungsphase abweichenden und auf eine verschiedene Einblasungsmenge eingestellten Moment;

Fig. 4 einen Schnitt durch den das Pumpsystem betätigenden Mechanismus und in verschiedenen die Dreh- und Oszillierungsachsen der einzelnen Teile enthaltenden Ebenen, und

Fig_e 5 einen Schnitt durch die Ventilvorrichtung in vergrössertem Massstab.

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Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist die erfindungsgemässe Pumpvorrichtung ein Pumpsystem 10 auf, das eine mit variablem Volumen versehene Kammer enthält, die durch das Innere eines ziehharmonikaartig ausgebildeten G-ebläses gebildet wird, dessen Kopfstücke 24 und 20 mit einer fest-

stehenden Wand 14 (die zu der in vereinfachter Form dargestellten feststehenden Struktur der Pumpvorrichtung gehört) und mit einer beweglichen Wand 16 verbunden sind, die auf der feststehenden Basis der Pumpvorrichtung um einen Zapfen 13 schwenkbar befestigt ist, wobei die Oszillierungsachse vom Gebläse 12 so weit entfernt liegt, dass sie dessen regelmässiges Ausdehnen und Zusammenziehen gestattet.

Diese Bauart der variablen Volumenkammer gestattet es, die Verwendung von aufeinander gleitenden und abgedichteten Teilen, die Schmierung und. Wartung verlangen, zu vermeiden. Diese durch andere gleichwertige Konstruktionen ersetzbare Konstruktion ermöglicht es, das vom Patienten aufzunehmende gashaltige Gemisch durch das Gebläse 12 strömen zu lassen, dessen feststehende und bewegliche Teile alle aus Werkstoffen hergestellt sind, die den strengsten aseptischen Bedingungen entsprechen und jede Verunreinigung des gashaltigen Gemisches ausschliessen.

Das bewegliche Kopfstück 20 des Gebläses 12 ist zwischen der beweglichen Wand 16 und einer Innenplatte 22.eingeklemmt. Das feststehende Kopfstück 24 des Gebläses 12 ist als sich

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radial naoh aussen erstreckender Flansch ausgebildet, der zwischen der feststehenden Wand 14 und einem Hing 26 eingeklemmt ist. Die feststehende Wand 14 wird von einem zur Verbindung mit den nicht dargestellten Zufluss- und Druckleitungen des gashaltigen Gemisches dienenden Stutzen 28 in an sich bekannter Weise durchquert. Der Stutzen 28 dient gleichzeitig dazu, in der Gebläsekammer einen Formkörper 30 zu halten, der den grössten Teil des Innern der Gebläsekammer einnimmt, wenn sich das Gebläse in seinem maximalen Zusammenziehungszustand (Fig» 1) befindet, um praktisch die Abgabe des gesamten gashaltigen Gemisches am Abschluss einer Pumpphase sicherzustellen.

Das Pumpsystem 10 wird durch einen über eine bekannte durch eine selektiv variable Geschwindigkeit gekennzeichnete Drehbewegungsquelle betätigten Mechanismus gesteuert. Diese in Fig. 4 mit 74 bezeichnete und fragmentarisch dargestellte Drehbewegungsquelle kann aus einem mit variabler Geschwindigkeit arbeitenden und mit einem Reduktionsgetriebe verbundenen Elektromotor oder aus einem Geschwindigkeits-Reduktionsgetriebe mit variabler übersetzung bestehen. An sich bildet diese Drehbewegungsquelle kein Merkmal der Erfindung.

Der das Pumpsystem steuernde Mechanismus ist über ein Gelenk 32 mit einem Gelenkstück 34 verbunden, das über einen Ansatz mit einer in einer Muffe 36 verstellbaren-

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Schraube verbunden ist. Die Muffe 36 ist an der beweglichen Wand 16 befestigt.

Die Bewegung wird auf das Gelenk 32 über das eine Ende einer Schubstange 38 übertragen, deren anderes Ende an ein zweites Gelenk 40 angeschlossen ist, das in einem Führungsschlitz 42 verschiebbar ist, der in einem um eine Welle 46 schwenkbaren Hebel 44 vorgesehen ist. Der lührungsschlitz 42 ist als Kreisbogen ausgestaltet, dessen Mittelpunkt in der Achse des Gelenks 32 liegt, so dass das zweite Gelenk 40 vom Gelenk 32 stets den gleichen Abstand hat, solange die Länge der Schubstange 38 nicht verändert wird. Infolgedessen ist das Gebläse 12 vollkommen zusammengedrückt, wenn, wie in Fig_e 1 dargestellt ist, der Hebel 44 im Sinne des Pfeiles A und unabhängig yoyl der Stellung des Gelenkes im Führungsschlitz 42, d.h. unabhängig von der wirksamen Länge L des Hebels 44, nämlich dem Abstand zwischen der Achse des Gelenkes 40 und der Achse der Welle 46,maximal nach rechts verschoben ist.

Es ist offensichtlich, dass die Breite C- G der Bewegung der beweglichen Wand 16, d.h. die Veränderung des Innenvolumens des Gebläses 12 entsprechend der Breite der Oszillierung A-A' des Hebels 44 von der wirksamen Länge L des Hebels 44 ab! Ingt. Auf diese Weise lässt sich die Menge des bei jedem Pumpzyklus zugeführten gashaltigen Gemisches variieren.

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In Pig. 3 ist der Mechanismus in einem Zustand gezeigt, in dem die wirksame Länge I¹ des Hebels 44· etwa 3/4 der wirksamen Länge L in Fig. 1 beträgt, in der die Pumpvorrichtung vor Einstellung der maximal abzugebenden Gemischmenge dargestellt ist. Die Veränderung der Breite G-C¹ der Bewegung der bewegliehen Wand 16 des Gebläses 12 verhindert keinesfalls dessen vollkommenes Zusammenziehen am Ende der im Sinne G gerichteten Verschiebung zum Schliessen des Gebläses 12*

Dies würde offensichtlich der Pail sein, wenn die Länge B (i'ig. 1) der Schubstange 38, d»h. der Abstand zwischen den Achsen der Gelenke 32 und 40,nicht veränderlich sein würde_s Aus diesem Grund besteht die Schubstange gemäss einem "Wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung aus zwei teleskopartig ineinandergeschobenen Teilen 52 und 54» die eine axiale .Relativbewegung ausführen können, die durch den von einem Zapfen oder einer Klinke 56 mit den beiden Enden, ein€!S Schlitzes 58 hergestellten Kontakt begrenzt wird· Eine Jeder 60 drückt die beiden Teile 52 und 54 ständig in ihre Auszügetellung, in der die Schubstange 38 die Länge B aufweist, die dem Krümmungsradius des FührungsSchlitzes im Hebel 44 entspricht«. Setzt das Gebläse 12 im Laufe der im Sinne A gerichteten Verschiebung des Hebels 44 seiner entsprechenden im Sinne G gerichteten Verschiebung einen

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den elastischen Widerstand der Feder 60 uberaohreitenden Widerstand entgegen, so verkürzt sich die Schubstange 38, indem sie die Länge B¹, wie in Figo 3 dargestellt ist, annimmt. Demgemäss kann der in der mit variablem Yolumen versehenen Kammer herrschende Druck des in das Lungensystem des Patienten eingeblasenen gashaltigen Gemisches wegen des Vorhandenseins dieser Feder 60 einen vorbestimmten Wert nicht überschreiten. Natürlich streckt sich die Feder 60 und gewinnt die Schubstange 38 ihre ursprüngliche wirkliche Länge B wieder, sobald der Druck den vorbestimmten Wert . wieder unterschreitet.

Der den Hebel 44 betätigende Mechanismus ist aus Fig. ersichtlich. Die Welle 46 ist durch zu der feststehenden Basis der Pumpvorrichtung gehörende Lager 48 und 50 gelagert. Um die Welle 46 herum ist eine Muffe 62 frei drehbar gelagert, an der sowohl der Hebel 44 als auch ein zweiter, einen geradlinigen Schlitz 66 aufweisender Hebel 64 starr befestigt sind. In dem Schlitz 66 ist ein über einen Zapfen 70 mit einem durch ein an sich bekanntes G-eschwindigkeits-Eeduziergetriebe 74 betätigten Handrad 72 verbundener Block 68 verschiebbar» Dieser Zapfen 70 bildet den Kurbelknopf des kulissenartigen Kurbeltriebes, wobei der Block 68 und der Hebel 64 die Kulisse bilden. Der Abstand zwischen der Achse 0 (Fig. T und 3) des Handrades und der Achse der Welle 46 und der Radius der kreisförmigen Weglinie P des Zapfens 70 sind

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in an sich bekannter Weise so gewählt, dass bewirkt wird, dass die im üinn A¹ - A erfolgende Oszillierung der Hebel und 64 eine Zeit einnimmt, die etwa i/3 der für eine volle Umdrehung um 360° des Handrades 72 benötigten Zeit beträgt, so dass die im Sinne G ausgeführte Bewegung des Gebläses 12 im Laufe einer Drehung von etwa 120 des Handrades 72 beendet ist, wenn die Schubstange 38 ihre maximale Länge B stetig beibehält, ^ie Ji ins te llung der Gemischmenge, d.h., der Breite der Bewegung C-C und umgekehrt des beweglichen Teils des Gebläses 12, erfolgt über einen Mechanismus, der eine Spindel 76 aufweist, die ein in einem mit dem Zapfen des Gelenkes 40 kraftschlüssig in Verbindung stehenden Block 78 eingefurmtes Gewinde durchsetzt, das also längs des Führungsschlitzes 42 verschiebbar ist. Die Spindel 76 trägt ein Kegelrad 80, das mit einem zweiten mit einer Muffe 84 kraftSchlussig in Verbindung stehenden und um die welle 46 frei drehbaren Kegelrad 82 kämmt. Die Muffe trägt ein zylindrisches Zahnrad 86. Mittels eines mit einem Vierkant 90 od. dgl. zur Befestigung einer Kurbel od. dgl₀ verbundenen Zahnrads 88 kann die Spindel 76 gedreht werden, die zusätzlich in einem mit einer dritten um die Welle 46 drehbaren Muffe 94 verbundenen Block 92 drehbar gelagert ist, um die wirksame Länge L des auf das Gelenk 40 der Schubstange 38 einwirkenden Hebels 44 einzustellen.

Die sich aus der Verwendung eines kulissenartigen Kurbeltriebes sowie der in der Schubstange 38 befindlichen Feder 60 ergebenden Wirkungen lassen sich aus der in Fig. 2

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enthaltenen graphischen Darstellung ersehen. Bekanntlich ist es bei Einblasen eines gashaltigen Gemisches in die Lungen eines Patienten angebracht, wenn das Einblasen zunächst stufenweise und progressiv erfolgt und dann einen sehr schnellen Ehythmus annimmt„ In der Graphik gemäss Fig. 2 zeigt die Kurve K die progressive Steigerung der Breite der Verschiebung S des beweglichen l'eils des Gebläses 12 als auf die Ordinaten aufgebrachte Bruchteile, wobei die Einheit den Wert der beendeten Verschiebung darstellt. Die Kurve erreicht ihren maximalen Wert nach einer Umdrehung R von etwa 120° des Handrades, d.h. in 1/3 der Zeit T eines jeden Atmungszyklus. Es wird ebenfalls auf die anfängliche Abstufbarkeit der' Steigerung der Bewegung hingewiesen, die jedoch bei etwa einer Hälfte der Verschiebung S, d.h. gegen 60 der Umdrehung E weit grosser ist als die Bewegung, die bei Verwendung einer gewöhnlichen Kurbeltriebart zustandekommt, die bekanntlich dazu fuhrt, eine wesentlich sinusförmige Verschiebungskurve zu bilden, die mit S' gestrichelt angedeutet ist·

Die erfindungsgemässe Pumpvorrichtung hat die vorteilhafte Eigenschaft, dass dank des Vorhandenseins der Feder keine übermässigen Drücke auftreten, weil die 'Feder eine zeitweilige Verkürzung der Schubstange 38 gestattet. Die die anstelle des Gelenkes 40 die Veränderungen der Verschiebung des Mechanismus definierende Kurve K stellt die maximalen Steigerungen der Verschiebung dar. Diese Kurve könnte

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auch durch das Gelenk 32, und zwar durch das Pumpsystem 10 nicht befolgt werden. Falls beispielsweise in der Endphase des Einblasens der Widerstand durch die Lungen des Patienten den vorbestimmten, durch die ärztliche Technik festgelegten und selbstverständlich kein Merkmal der Erfindung bildenden Wert überschreitet, dann verändert sich die Bewegungskurve K beispielsweise so, wie dies mit K¹ oder auch mit K" bei der Bewegung C-C des Gebläses angedeutet ist. Erstreckt sich die wirkliche Zeit T' vollkommener Zusammenziehung des Gebläses über 1/3 1' wie im Falle der Kurve K¹, so könnte diese vollkommene Zusammenziehung wohl nicht erfolgen wie im Falle der Kurve K", wenn die dchubstange 38 ihre ursprüngliche Länge B wiedergewinnt, erst während der Rückbewegungen A¹ des Hebels 44·

Folglich bietet die erfindungsgemässe Pumpvorrichtung eine grössere Änpassungselastizität an, und ferner werden neuartige und besondere iiicherheitsmerkmale dadurch gewährleistet, da sie das Lungensystem des Patienten vor α er Anwendung unerwünschter und bisweilen gefährlicher Überdrücke schützt»

Eine besonders erwünschte Bedingung für das Atmen des Patienten ist, dass bei den Ausatmungsphasen, d.h. bei den Abgabephasen des gashaltigen Gemisches aus den Lungen, der geringstmögliche Widerstand auftritt. Bei den generell bekannten Apparaturen sind iSinwegventile vorhanden,

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die geeignet.sind, sich gegen den Widerstand einer Feder zum -Abfluss des nach aussen ausgeatmeten Gemisches (oder zu dessen "iederzyklierung ) zu öffnen. Die erfindungsgemässe Pumpvorrichtung ist durch ein mit 96 als G-anzes "bezeichnetes "Ventil ergänzt, das in an sich bekannter Weise in die zur-Entfernung des ausgeatmeten Gemisches dienenden Durchgänge eingesetzt ist. Dieses Ventil 96 wird, wie in den Figuren 1-3 dargestellt, mechanisch gesteuert und vorzugsweise, wie in Fig. 5 dargestellt, hergestellt.

Die mechanische Steuerung wird beispielsweise durch einen um einen durch die feststehende Basis der Pumpvorrichtung getragenen Drehpunkt 120 oszillierbaren Schwingnebel 98 erreicht. Ein Ende dieses Schwinghebels 98 weist ein mit der Kontur 102 des Handrades 72 in Kontakt stehendes Röllchen-.1.00 auf. Die Kontur 102 hat einen Teil 102^! mit einem kleineren Radius und mit einer knapp grösseren Entwicklung als 120°. Wenn das Röllchen 100 diesen Teil 102¹ durchläuft, ist das Ventil 96 geschlossen.

Das in Fig. 5 dargestellte Ventil 96 besitzt einen Eintrittsstutzen 104, der über eine an sich bekannte, nicht dargestellte Schlauchleitung mit dem Lungensystem des Patienten verbunden wird, von dem das im Richtungssinn Y ausgeatmete gashaltige Gemisch kommt, und einen Austrittsstutzen 106, über den das gashaltige Gemisch im Richtungssinn Z

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(Fig. 1) abfliessto Innerhalb des Ventils 96 ist ein beweglicher, ein ringförmiges Dichtungsstück 108 aufweisender Ventilkörper angeordnet, der von einem Heller 110 getragen und durch eine Feder 112 gegen einen ringförmigen Kegelsitz geschoben wird, Vorteilhafterweise weist die Feder einen derartigen elastischen Widerstand auf, dass es dem Ventilkörper 108, 110 möglich ist, sich zu heben, wodurch die Verbindungsstutzen 104 und 106 in gegenseitige Verbindung gebracht werden, wenn in dem iiintrittsstutzen 104 in Richtung Ϊ ein dem maximalen durch den Patienten tragbaren Viert entsprechender Druck angewandt wird.

Wo es gewünscht wird, kann die Feder,112 in an sich bekannter und daher nicht dargestellter Weise kalibrierbar gemacht werden, beispielsweise durch Verbindung des Oberteils 122 des Ventilkörpers in einer mehr oder weniger herabsetabaren 'Weise gegenüber dem Unterteil 124» das einen Sitz für das ringförmige Dichtungsstück 108 besitzt.

Der Widerstand der Feder 112 verändert den erwünschten minimalen Widerstand gegen den Ausatmungsfluss insofern nicht, als das Ventil 96 infolge der Wirkung der im Sinn X(Fig. 5) gerichteten.Oszillierbewegung des Schwinghebels mechanisch geöffnet wird, der auf den Ventilkörper 108, einwirkt, der einen axialen Ansatz 114 aufweist, der einen aus dem Ventil herausragenden und mit dem gegenüberliegenden ^nde des Schwinghebels 93 in Kontakt stehenden Stift 116 trägt. Die Kraft der Feder 112 stellt sicher, dass das'

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Eöllchen 100 stets.der Kontur 102, 102' des Handrades 72 anliegt, das daher als mechanischer Schaltnocken das den widerstand der Feder 112 überschreitenden Ventils wirkt.

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Claims

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Patentansprüche

1J Pumpvorrichtung zum zyklischen Einleiten eines luft- und gashaltigen Gemisches in vorbestimmten Mengen und unter vorbestimmtem Druck in das Lungensystem eines Patienten, wobei die Pumpvorrichtung Teil eines bekannten "selbsttätigen Atmungsgerätes oder -systems" ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Pumpsystem (10) versehen ist, das eine mit variablem Volumen versehene Kammer (12) mit einem beweglichen Teil (16,20) aufweist, der über eine Schubstange (58) mit einem durch eine an sich bekannte gleichmassige Drehbewegungsquelle (74) betätigten Mechanismus (40-46,62-74) verbunden ist, .der die Drehbewegung in eine abwechselnde Oszillierbewegung (A-A¹) eines Teils (42,44) des Mechanismus mit fester Winkelbreite umwandelt, wobei die Schubstange (58) mit dem Teil (42,44) in verschiedenen Abständen von der Oszillierungsachse (46) des Teils (42,44) so verschiebbar verbunden ist, dass sie auf dem beweglichen Teil (16,20) der mit variablem Volumen versehenen Kammer (12) eine abwechselnde Bewegung (C-C) von einer Breite überträgt, die durch Verlagerung des Gelenks (40) zwischen der Schubstange (58) und dem Teil (42,44) einerseits und der Oszillierungsachse andererseits einstellbar ist.

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2« Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die mechanische Verbindung des Mechanismus (40-46) mit dem beweglichen Teil (16,20) der mit variablem Volumen versehenen Kammer (12) ein elastisches Mittel (60) eingeschaltet ist, das nachgibt, wenn der vom beweglichen i'eil während der Abnahmephase des Innenvolumens der mit variablem Volumen versehenen Kammer (12) begegnete Widerstand einen vorbestimmten Wert überschreitet.

3. Pumpvorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schubstange (38) aus derart teleskopartig ineinander gleitenden Teilen besteht,, dass eine · Veränderung ihrer Länge (B) zwischen ihren gelenkig (bei 32 bzw. 40) verbundenen ifinden erfolgt, dass, wenn der Widerstand den vorbestimmten Wert überschreitet, die Bewegung (C-O) des beweglichen Teils (16,2O) der mit variablem Volumen versehenen Kammer (12) eine kleinere Breite aufweisen und/oder in einer längeren Zeit Zustandekommen kann als die der entsprechenden Bewegung (A'-A) des oszillierenden Teils (42,44) des Mechanismus.

4» Pumpvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der oszillierbare Teil (42,44) des Mechanismus aus einem durch die Welle (46) oszillierbar getragenen Hebel (44) besteht, der eine längliche Führung (42) aufweist, längs welcher das Gelenk (40) zwischen ihm und der Schubstange (38) selektiv verlagert werden kann, wobei die längliche Führung (42) kreisbogenförmig ausgebildet und mit ihrem Mittelpunkt in der Achse des G-elenkes (32)

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gelegen ist, das die Schubstange (38) mit dem beweglichen Teil (16,20) der mit variablem Volumen versehenen Kammer (12) verbindet.

5· Pumpvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (40) zwischen der Schubstange (38) und dem FührungBhebel (42,44) einen Block (78) mit einem Innengewinde aufweist, durch das sich eine um die Welle (46) oszillierbar gelagerte und über Zahnräder (80-88), beispielsweise mittels einer Kurbel drehbare Spindel (76) erstreckt·

6, Pumpvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus (40,46,62,74) einen Kurbeltrieb mit einem Zapfen (70) aufweist, der einen kreisförmigen Weg (P) um eine Achse (0) zurücklegt und gleitbar in einen Hebel (64,66) eingreift, der um eine zur Achse (0) parallele Welle (46) oazillierbar angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen der Achse (0) und dem Durchmesser des kreisförmigen Weges (P) ungefähr gleich ist, wodurch in an sich bekannter Weise erreicht wird, dass die im Sinne (A-A¹) erfolgende, der Volumenabnahme der mit variablem Volumen versehenen Kammer (12) entsprechende Oszillierbewegung im Laufe von ca. 120° Umdrehung des Zapfens (70) zustandekommt·

7· Pumpvorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (64) des kulissenartigen Kurbeltriebes mit dem Hebel (44) starr verbunden ist, der über eine um die Welle (46) drehbare Muffe (62) auf die Schubstange (38) einwirkt, um dadurch zu erreichen, dass

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die Schubstange der mit variablem Volumen versehenen Kammer (12) eine Bewegung auferlegt, die zur Abnahme ihres Volumens in einer Zeit führt, die etwa der Halfte der zur Zunahme ihres Volumens führenden Zeit entspricht.

8, Pumpvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die mit variablem Volumen versehene Kammer (12) ein Gebläse (12) mit Kopfstücken (20, 24) aufweist, deren Wände um einen äusseren und vom Gebläse verhältnismässig weit entfernten Gelenkzapfen (18) relativ zueinander bewegbar sind₀

9. Pumpvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein in an sich bekannter V/eise längs des Ausatmungskreises des Gasgemisches aus den Lungen des Patienten einsetzbares Ventil (96) einen Ventilkörper (108,110) aufweist, dessen Schliessen durch ein elastisches Mittel beschleunigt wird, um den Ausatmungskreis in umgekehrten Sinne gegenüber dem des vom Patienten ausgeatmeten Luftstromes (Y,Z) zu verschliessen, und dass ein beispielsweise einen Nocken (102,102·) und einen Schwinghebel (98) umfassender Mechanismus auf den Ventilkörper (108,110)" im Sinne X bei jeder Umdrehung der Drehteile (70,72) des Mechanismus einwirkt, um das Ventil und den Ausatmungskreis während der Ausätmungsphase eines jeden darauffolgenden Atmungszyklus zu öffnen.

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