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Dispositif à soupapes, coroclandé par les poumons, poui appa- reils de protection de la respiration et de tritem8LG par
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1 ' oxygène.
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La présente invention se rapporte a un dispositif a soupapes, commandé pr les powawns, pour ippareik 03 prutec- tion de la respiration et ne traitement par Il oxygène. Llle con- siste en ce que 1 oxygène est conduit ptr une svurape u.xilic:.ire, cccmiandée p<:.r les poumons et présentant une faible se. Mon de passage, a une petite chambre qui coalriuiiique libremenT., par une ouverture a section restreinte, .vec le canal respiratoire et
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dans laquelle l'augmentation de pression qui en résulte provoque, par une membrane ou un organe analogue, l'ouverture de la sou- pape d'addition d'oxygène proprement dite.
Elle a également pour but de compenser l'influence de l'abaissement de la pression dans les bouteilles contenant la provision d'oxygène sur la résistance à la respiration, de ré- duire en même temps cette résistance à la respiration entre toutes les limites de pression de la provision d'oxygène et de réaliser une construction particulièrement cunpacte du dispos-!- tif à soupapes tout entier.
La solution qu'apporte Il invention a ce problème consis- te en ce que les deux organes: obturateurs de la soupape princi- pale et, de la soupape auxiliaire sont disposés, pour la soupape principale, à l'intérieur de la chambre à haute pression et, pour la' soupape auxiliaire, a l'extérieur de cette chambre, afin de régulariser le débit d'oxygène qui dépend lui-même de la pression décroissante dans'les bouteilles contenant la provi- sion d'oxygène.
Cette disposition tire avantage .du fait qu'un organe obturateur de soupape, disposé a l'intérieur de la cham- bre de 'pression, conduit a une résistance moindre à la respira- tion lorsque la pression baisse et qu'inversement, un organe ob- turateur disposé à l'extérieur de la chambre de pression cunduit dans ces conditions à une résistance croissante a la respiration ''La diminution générale'de la résistance a la respiration est réalisée grâce au fait que la commande de la soupape auxi- liaire a lieu,, avec un rapport' de transmission élevé, par leviers au moyen d'une poche fixée au'milieu du couvercle de la boite de la soupape, cette poche étant constituée essentiellement par deux membranes en forme de disques, en une matière souple telle que le caoutchouc,
la toile caoutchoutée ou une autre matière analogue, reliées l'une à l'autre à leur périphérie. Grace a cette construction de la soupape auxiliaire, un peut donner, même pour les plus petites dimensions, une longue course active a
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l'organe :le cummance U8 .L", soupape ulL):7-l:Lzire et renU,L'e pu s sic le, en cumbinaison avec un grand rapport de ttc,nSt:lïSS7.Un par 1ever un cûaissenient cunsidéraûle de .Le résistance a la respiration, qui est nécessaire pour l'ouverture de 1=: soupape.
La l'orbe ramassée du dispositif a soupapes tout entier est réalisée suivant l'invention, du fait que les Canaux a Haute pression pour le) soupape principale et pour la Soupape c;uxl1J..<.:<l- re se Cr ,lS2Ii tandis que les membr'anes des deux soupapes sont disposées pcx'Slle.i.ement..:11'i:, les raccordements de la Ciiarnbre n'aSuiration de la soupape auxiliaire et les tuyaux ae sortie de la soupape principale et de le soupape auxiliaire sont réunis d' lH1e façon avantageuse en une seule tuoulure qu'on relie aux
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canaux respiratoires du dispositif.
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sur le dessin annexé ; on é- illustré l'invention par trois figures et un QiagT'é:;.rnc1e.
0ur la figure 1, qui représente a ticre d'exer.mle un mode d'exécution de L> 1:>ve:>tion, on a désigné par 1 le tuyau d'amenée \..e i' G:j'v2lle . :an ..rl' 1-:.re d'un e;,"jl'é:.1.l1Cnement, du tuyau l, i' u.TÛene s'écoule; d'une pari; vers la tuyère ::; de 1< sou- pape auxiliaire; tuyère qui.:: par exemple un diamètre de v,;;; mu. et, d'autre part, vers la tuyère z, de la soupape proprement di- te Ci'aCidl.'t1.0:1 d'oxygène, qui a pmr? exemple un diamètre intérieur ae 1, sun. La soupape auxiliaire possède un organe ooturateur j= a section carrée sur lequel agit une tige 6 qui traverse la Jiiie a soupapes et peut su déplacer, sur la tige ri est transmise la force d'un ressort ? par l'intermédiaire du manebon 6 guidé dans la Dult.e a soupapes ;.
Le ressort v appuie sur un capuchon lé- ge=- i en tôle qui prend appui sur la tnemorane 1-/ et oevnt les :::ouvecél'2nts sont transais par son Dora. 11 sur plusieurs leviers l... cisposés Cld18 le sens radial. ¯je cette façon, \Le ':!bnCnUn 0 peut être soulevé de manière que l'organe obturateur '3: de la Sou-
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pape auxiliaire devienne libre.
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L; disposi.iion peut cependant é tre exécutée de façon que 1' ortne obturateur 4 soit pourvu 3' un ressort, 'travaillant a.,'la ,f'"";l
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pression, disposés l'intérieur du tuyau de pression- 1. ulou- verture de la soupape auxiliaire a lieu alors, malgré la po es- sion régnant dans le tuyau.. 1, de préférence au moyen d'une tige 6 prolongée et passant, par la tuyère 2.
Le tuyau 13 relie la chambre vide de la boite à soupapes; au-dessous de la membrane 10, à la poche respiratoire ou à une autre partie du 'circuit respiratoire, de manière que- la dépres- sion qui se produit¯ lors de l'inspiration puisse faire se bomber
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,la membrane 10. Au lieu des organes de transmission 8, b, 1z, re- présentés sur le dessin, on peut employer aussi d'autres dis- positifs quelconques- appropriés à leviers pour libérer l'organe obturateur 4 et, par suite, pour ouvrir la soupape auxiliaire.
La membrane 8 peut aussi être remplacée par une petite poche de commande pourvue de dispositifs connus à leviers.
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Dès que, par suite de la dépression dans le tuyau d' ins- pirétion 13, la s.oupap'e auxiliaire, commandée ainsi par les poumans, s'est ouverte, l'oxygène s'écoule de la tère ,. par le tuyau, ,dans la chambre 15 qui est. limitée, vers l'extérieur par
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un couvercle 16 et vers l'intérieur par la. membrane 17 de la soupape proprement, dite d'addition d'oxygène. L' ouverture étran-
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Ce>lé'é4 par- le tuyau de raccordement 1S de laquelle l'oxygène peut s'écouler dans le'circuit de nespiration, provoque une augmenta- tion de pression dans la chambre 15, de sorte que la memorane ré se bombe et que; le courant d'oxygène par la tuyère 3 devient li-
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bre, par l'intervention d'un dispositif à levier-s qui, à titre d-'exemple, est indiqué, sur' le dessin de la même façon que pour la soupape auxiliaire.
De l'oxygène est amené dans le circuit respiratoire par la tuyère'20. Les tuyaux 13,19, 20 peuvent être relies, soit ensemble, soit séparément, au circuit respiratoire.
Lorsque les besoins d' oxygène sont couverts par afflux par les tuyaux 20'et 19 et que, par conséquent, la dépression dans le tuyau 13 est compensée, la membrane 10 retourne a sa position initiale. L'organe obturateur 4 de la soupape auxiliaire coupe le passage par la tuyère 2 et la surpression dans la cham-
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bre 15 est compensée par i' o>-veiô1=i.e étranglée lE:,..1.1 en ré- sl'lte eue le. 'bLye-'-c 3 libérée y::.' la membrane 17 se l'81'r.:e éga- lement. La chai-Arc lo et le 1.q.i.; 1 ont, de 7ï'ElÉl't',llCe une capacité aussi faible que possible afin que les temps nécessai- r e pour ouvrir et fermer le dispositif a soupapes commandé par les poumons soient à ' aus s 1 courte durée que possible.
Le gz?unG avantage de l'objet, de l'invention réside en ce que les dispositifs a leviers; membranes ou 1)vCJ.1e qui cii;=- ...,,Q(;rl lL1 soupape auxiliaire peuvent avoir un poids et des di- mensions très faibles et être aisément exécutés. il 2. aéja été indiqué plus haut que la tuyère 8. de la soupape auxiliaire; peut être exécutée avec un diamètre de u,3 r;lli1. par exemple; tandis que pour couvrir rapidecient les besoins en oxygène, la tuyère xi aoit avoir au C:On5 un diamètre de 1:3 r. et une section de 1,-13 L1Ji12.
L ' e = :p éi? L e;r c a montré que; P L:2' ',,1st"#e :zCj.i et:LEllt et directement en action une ouverture aussi ,¯;1' li;.e, la membrane doit avoir une surface de 230 crn2 B::îVlL'Gn. ¯3Gütre part, suivant l'inven- tion, le soupape auxiliaire; dont la tuyère a o,3 mm. de diafiiè- tr et la section u,u7 mm2; doit seule être commandée par le pOUf.'1ons. La surface de la membrane nécessaire à cet effet se calcule a 3u . u,c.f7 = 160 2 ClYJ2 La membrane lu de la soupape 1,13 <:;.Lü<:i1Ü.l:cc ne doit donc pas avoir un diamètre sensiolement supé- rieur à Lg2 , 5 i'1iii.
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Le dispositif à soupapes commandé par les poumons
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peut donc être exécuté avec. des dimensions et un poids extJ2UO:C- dinairement faibles.
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un obtient une construction particulièrement ramas- sée lorsque la soupape auxiliaire et la soupape d'addition d'oxy-
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gène sont disposées dans un cylindre commun, les membranes 10 et
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17 étant disposées dans les surfaces aux extrémités et tous les
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cu5%a,ur:
de raccordement et les tuyères dans une paroi intermédiaire. pour eùP1 Yet le dispositif a soupapes, commandé par les poumons, comme appareil )ol.#'tli;J. respiration, aux grandes .#.1-
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titudes ou comme, appareil de traitement par l'oxygène, avec mélange- d'air à l'oxygène, on peut exécuter le tuyau 20 sous la forme d'une tuyère à jet pour aspirer l'air extérieur.
La disposition d'une soupape d'addition spéciale à ma- noeuvrer à la main est rendue superflue. par la présente inven- tion, parce que la. membrane 10 de la soupape auxiliaire aussi bien que la membrane 17 de la soupape proprement dite d'addi- tion d' oxygène peuvent être construites comme dispositif d'addi- tion d'oxygène par Inadaptation de leviers de pression, de tou- ches de pression et d'autres dispositifs analogues de type connu.
Les figures 2 à 4 représentent un deuxième mode d'exe- cutin. Dans le diagramme'représenté par la figure 2, on a indi- qué en kilogrammes, au-dessus de- La pression dans les bouteilles à provision d'oxygène, la force à exercer pour l'ouverture, sur l'organe obturateur d'une soupape de l'ordre de grandeur de ce- lui'de.la. soupape principale représentée par la figure 3. La courbe a montre, les forces a exercer pour l'ouverture pour une soupape dont l'organe obturateur se trouve en dehors de 12 cham- bre à haute=. press,ion et qui est chargé d'un ressort. comme, dans ce.
cas, la pression de. la chambre à haute pression agit en sens contraire de La force exercée paur la fermeture par le ressort, il se produit, à mesure que la pression de l'oxygène baisse, un accroissement de la force nécessaire pour l'ouverture dela sou- pape. Par contre, la courbe b montre la variation de le force nécessaire pour l'ouverture d'une soupape, dont la section d'ou- verture- est la même.,, mais dans laquelle l'organe obturateur est disposé à l'intérieur de la chambre à haute pression et se trou- ve également, sous la pression d'un ressort, comme dans le cas de la soupape principale de la figure 3.
Contrairement a ce ou' indique la courbe a, la force la plus grande est nécessaire ici pour l'ouverture de 'la soupape lorsque la pression est élevée dans la bouteille, parce que l'organe obturateur est chargé, ou-
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tre de la force exercée par le ressort de fermeture, encore de la pression exercée par l'oxygène. A mesure que Impression bais- se dans la bouteille, la force nécessaire pour l'ouverture doit donc décroître également.
l'inclinaison de la courbe b est plus forte que celle de la variation de la force a, parce qu'en rai- son de la disposition de l'organe de fermeturea l'intérieur de la chambre de pression, l'ouverture doit avoir lieu au moyen d'une tige qu'un fait passer a travers l'ouverture de la soupa- -De. sections libres ég. a 1 e s des soupapes des dispositifs correspondants à a et a b, la pression agit donc, dans le cas sur une surface augment@ée de la section de la tige servant a l'ouverture..L'effet de la pression décroissante dans les bou- teilles estdonc plus grand dans le cas a, que dans le cas b.
La figure 3 montre écornent on tire avantage suivant l'in- vention des indications de la figure 2 .pour construire d'une façon nuuvelle et particulièrement avantageuse le dispositif a soupapes, Le canal 1, relié aux bouteilles de pruvision d'o- xygène, se dirige vers l'ouverture de soupape 2 de la soupape auxiliaire. 11 est croisé a angles droits par un canal la qui est limité par l'ouverture 3 de la soupape principale. L'organe de fermeture 4, qui se trouve à l'extérieur de¯la. chambre à haute pressi on, ferme l'ouverture 2, la pression de fermeture du ressort réglable 7 étant transmise par une tige 6. L'ouverture 3 de. la soupape principale par contre, est fermée par un organe obturateur 21 disposé dans la chambre de haute pression et pour- vu d'un ressort de fermeture 22.
L'ouverture de la soupape prin- cipale a lieu au moyen d'une tige 23 que déplace la membrane 17, cette tige agissant sur l'organe obturateur 21, à travers l'ou- verture 3. L'ouverture de la soupape auxiliaire 2,4 a lieu, par l'intermédiaire de leviers 24,25 et d'une plaque de pression 26, au moyen d'une poche 27 fixée s ur le couverde 28 de la boite 29 de la soupape auxiliaire et communiquant avec..l'air libre au
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moyen du tuyau flexible 30 et des ouvertures 31. De préf'érence, la poche est constituée, par deux plaques d'uhe matièresouple reliées seulement par leurs bords.
L'oxygùne qui s'écoule par l'ouverture.2 de la soupape auxiliaire pénètre, par le canal 14, - dans .la petite chambre 15 limitée par le couvercle 16, au-dessus de la membrane 17.
La conduite ultérieure du courant d'oxygène et la réunion de tous les- tuyaux d'évacuation dans une tubulure commune peuvert être vues sur., la figure 4 qui est la coupe suivant la Ligne a-b de la figure 3. Par rétention, il se produit dans la chambre 15 une pression, parce que l'oxygène, après, avoir traversé le canal
32, rencontre une ouverture 18 à passage restreint. Cette ouver- ture peut être ménagée dans une tuyère remplaçable spéciale se trouvant, suivant l'invention, dans la tubulure de raccordement, copmmune 33. En cet endroit, débouche également le canal de sor- tie 20,de l'ouverture 3 de la soupape principale.
En outre, la libre communication des canaux respiratoires avec la chambre d'aspiration 29 de la soupape.auxiliaire.est établie à l'intérieur .. de la tubulure 33 par une ouverture 13.
Le dispositif' à soupapes, commandé par les poumons, fonc- tienne-, comme suit :
Les canaux L et.4,, qui se croisent, communiquent libre- ment avec la chambre à hute pression des bouteilles renfermant la provision d'oxygène, un les ferme aux ouvertures de soupapes
2, et 3. Dès qu'il se produit,une dépression pendant l'inspiration dans les canaux respiratoires 'de l'appareil raccordé, cette dé- . pression se transmet par la tubulure 33 etl'ouverture 13 a la chambre intérieure 29 de la soupapeauxiliaire.
La poche 27, qui communique avec l'air extérieur par les canaux 3U,31, se dilate et supprime .par- le mouvement de la plaque 26 et des leviers 24,25, . la pression de fermeture exercée par le ressort 7 de la soupape auxiliaire. Grâce à la pression régnant dais. le canal 2, dont l'ouverture a un diamètre de 0,3 mm. environ, l'organe obturateur
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-= est soulevé maintenant du siège de la soupape. L'oxygène sor- tant ne peut s' éc ouler que par le canal 14, parce que la tige de transmission 6, qui est exactement ajustée, empêche l'échap- pement vers la chambre intérieure 29 de la soupape auxiliaire.
L'oxygène s'écoule alors du canal 14 dans la petite chambre 15 qui se trouve au-dessus de la membrane 17 et, de la,par le canal 32 l'ouverture étranglée 18. celle-ci provoque l'accumulation de l'oxygène, en particulier dans la chambre 15, ce qui entraîne le mouvement de la membrane 17. celle-ci provoque, par la tige 23, la libération de l'overture 3 de la soupape qui, par sa sectiun environ quinze plus grande que celle de l'ouverture 2 de la soupape auxiliaire, laisse s'écouler la quantité princi- pale de l'oxygène nécessaire, par le canal 2u, dans la tubulure de raccordement 33 aussi longtemps que la dépression causée par la respiration persiste dans les canaux respiratoires.
La caractéristique de ce mode d'exécution consiste en ce que. l'organe obturateur 4 de la soupapeauxiliaire est dis- posé hors de la tuyauterie 1,4 et que l'organe obturateur 21 de la soupape principale est disposé dans le tuyau de pression 4.
Par conséquent, alors que, ainsi qu'on l'a expliqué à propos de la figure2, le soulèvement de l'organe obturateur 4 devient plus difficile a mesure que la pression baisse dans les bou- teilles a oxygène, une pressiun sans cesse décroissante est suffisante pour l'ouverture de la soupape principale.
Dans les dispositifs a soupapes commandés par les pou- mons eT, possédant une soupape auxiliaire et une soupape princi- pale, . temps qui s'écoule à partir de l'ouverture de la soupa- pe aU:\:: @iaire jusqu'au commencement de 1'écoulement a partir de .La suupape principale doit;
en principe, êtreaussi court que possible, La présente invention satisfait a ce desideratum dans une mesure qui n'avait pas encore été atteinte jusqu'à présent, parce que, par la disposition réciproque des organes obturateurs
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de la soupape auxiliaire et de .la. soupape principale, l'influen- ce de la pression décroissante à l'intérieur des bouteilles d'oxygène sur .la durée de ce temps est complètement compensée.
De cette façon, il n'y a plus d'objection à l'emploi d'un tel dispositif a soupapes en relation immédiate avec la diminution de la haute pression dans.les bouteilles à oxygène.
R e v e n d i c a t i o n s .
1.- Dispositif à soupapes, commandé par les poumons, pour appa- reils de protection de la respiration et de traitement par l'o- xygène, caractérisé par une soupape auxiliaire à faible section de passage, commandée par les poumons, dont le tuyau de sortie conduite 'à une petite chambre qui communique, par une ouverture étranglée, avec le canal respiratoire et dans laquelle une mem- brane ou un organe analogue ouvre la -soupape d'addition d' oxy- gène proprement dite par suite de l'augmentation de pression produite par- l'entrée de l'oxygène.