DE3345585C1

DE3345585C1 - Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate

Info

Publication number: DE3345585C1
Application number: DE3345585A
Authority: DE
Inventors: Tronje von dem Dipl.-Phys. Dr. 2406 Obernwohlde Hagen; Carl Friedrich Dr. 2400 Lübeck Wallroth
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1985-01-03
Also published as: JPH0219410B2; GB8431543D0; SE8404529D0; JPS60151518A; SE459557B; AT392006B; GB2151797A; ATA209184A; SE8404529L; CH664087A5; GB2151797B; FR2556590B1; US4651730A; FR2556590A1

Description

a) mit dem Umschaltventil (11) in Grundstellung und dem Schaltventil (15) in Grundstellung der Meßraum (13) auffüllt; mit gewünschter Druckdifferenz schalfen dann

b) das Umschaltventil (11) in Schaltstellung und das Schaltventil (15) in Schaltstellung, so daß das Gas dann über den Ausgang (4) abfließt, bis mit gewünschter Druckdifferenz der Schaltzyklus mit

a) erneut beginnt.

2. Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrleitung (21) zwischen dem Umschaltventil (11) und dem Meßraum (13) eine Meßdrossel (12) eingebaut ist.

3. Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrleitung (21) zwischen dem Umschaltventil (11) und der Meßdrossel (12) über ein Erweiterungsventil (20) von der Steuereinheit (5) schaltbar ein Erweiterungsraum (19) eingebaut ist.

4. Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate nach Anspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Eingangspuffer (8) ein mit der Steuereinheit (5) verbundener Temperatursensor (22) eingefügt ist.

Die Erfindung betrifft eine Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate unter Verwendung von elektrischen Steuersignalen, m der in einer Dosiereinheit über entsprechende Rohrleitungen ein Eingangspuffer über einen Druckminderer mit einer Gasquelle verbunden ist und an dem Eingangspuffer einmal über eine Druckdrossel ein Druckraum und parallel dazu zum anderen über ein Umschaltventil, dessen anderer Anschluß zum Ausgang führt, ein Meßraum angeschlossen sind und der Druckraum und der Meßraum ihre Druckwerte einem nachgeschalteten Differenzdruckaufnehmer zuleiten, dessen Werte einer Steuereinheit zugeleitet werden. ;

Eine derartige Gasdosiervorrichtung ist bereits aus

der DE-OS 32 29 328 bekannt.

Die Gasdosiervorrichtung kann überall dort eingesetzt werden, wo elektrische Steuersignale vorhanden sind. Zum Schalten werden bekannte Umschaltventile benutzt.

Aus der DE-OS 32 29 328 ist eine Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate bekannt, die als Kernstück eine Dosiereinheit enthält, die, mit einer elektronischen Steuereinheit verknüpft, über einen Druckminderer mit dem zu dosierenden Gas versorgt wird und dieses dosiert über einen Ausgang an einen Verbraucher abgibt. In der Dosiereinheit ist ein Puffer mit dem speisenden Druckminderer verbunden.
An diesen Puffer ist einerseits über eine Druckdrossel ein Druckraum und andererseits über ein Umschaltventil ein Meßraum angeschlossen. Das Umschaltventil wird von der Steuereinheit betätigt und verbindet nach seiner Umschaltung den Meßraum über eine Ausgangsdrossel mit dem Ausgang der Dosiereinheit. Ein Differenzdruckaufnehmer ist über Gasleitungen mit Druckraum und Meßraum verbunden und gibt sein elektrisches Signal an die Steuereinheit ab.

Während eines Dosierzyklus fließt das Gas vom Druckminderer über den Puffer und das Umschaltventil in den Meßraum und füllt diesen. Zugleich wird im Druckraum ein Vergleichsdruck aufrechterhalten und durch die Druckdrossel vor momentanen Schwankungen bewahrt. Bei Feststellung der Druckgleichheit in Druck- und Meßraum durch den Differenzdruckaufnehmer erfolgt die Umschaltung des Umschaltventils durch die Steuereinheit. Das Gas aus dem Meßraum fließt dann über den Ausgang ab, der Druck im Meßraum sinkt. Erreicht die Druckdifferenz gegenüber dem Druckraum und damit das Signal des Differenzdrukkaufnehmers einen vorgegebenen Grenzwert, so beginnt die Steuereinheit mit der Umschaltung des Umschaltventils in seinen Ausgangszustand einen neuen Zyklus.
Der dosierte Gasflow ergibt sich aus dem Meßraumvolumen, der Druckdifferenz jedes Zyklus und der Schaltfrequenz der Zyklen, Der Vergleichsdruck im Druckraum geht leider als Fülldruck des Meßraumes über die Druckdifferenz über den Differenzdruckaufnehmer direkt in die Dosierungsmenge ein. Der Ver-Stellbereich ist z. B. durch das gegebene Meßraumvolumen begrenzt. Zur Erweiterung des Verstellbereiches können in einer Dosiervorrichtung mehrere unabhängige Dosiereinheiten verschiedener Auslegung zusammen mit einer gemeinsamen Steuereinheit vorhanden

so sein. Die Anpassung an den gewünschten Gasflow erfolgt dann durch Auswahl der geeigneten Dosiereinheit. Der Erfindung liegt die Aufgabe nach einer Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate zugrunde, die unter Verwendung von elektrischen Steuersignalen unter einer Vordruckunabhängigkeit über einen weiten Dosierbereich benutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Ausgangsleitung mit geschlossener Grundstellung ein Schaltventil und folgend ein Ausgangspuffer und eine Ausgangsdrossel eingeschaltet sind und die Steuereinheit das Umschaltventil und das Schaltventil, derart steuert, daß .

a) mit dem Umschaltventil in Grundstellung und dem Schaltventil in Grundstellung der Meßraum aufo füllt; mit gewünschter Druckdifferenz schalten dann

b) das Umschaltventil in Schaltstellung und das

Schaltventil in SchaltsteHung, so daß das Gas dann über den Ausgang abfließt, bis mit gewünschter Druckdifferenz der Schaltzyklus mit

a) erneut beginnt. ■> -

Die Merkmale aus den Unteransprüchen machen tien Einsatz der Gasdosiervorrichtung nach der Erfindung noch umfassender.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Einbau des Schaltventils in die Ausgangsleitung den Schaltdruck, also die Druckdifferenz zur Schaltung der Zyklen, unabhängig vom Vordruck po macht. Die Druckdifferenzen Ap\ und Δρι zur jeweiligen Schaltung des Umschaltventils und des Schaltventils schalten den Ausgangsdruck po innerhalb der Zyklen praktisch aus. Denn die Druckdifferenzen ergeben sich bei hier praktisch gleichem po aus

o- pi

10

15 gewissen Verzögerung. Das Gas fließt über den Ausgangspuffer 16, die Ausgangsdrossel 17 und den Ausgang 4 zum Verbraucher. Der Druck im Meßraum 13 sinkt ab,· die Druckdifferenz im Differenzdruckaufnehmer 18"wlrd größer, bis dann die gewünschte Druckdifferenz Ap\ =po—pi erreicht ist. Das Schaltventil 15 geht wieder in die geschlossene Grundstellung, während das Umschaltvenil 11 wiederum mit einer gewissen Verzögerung in die Grundstellung zum Eingangspuffer 8 zurückschaltet. Der beschriebene Schaltzyklus beginnt erneut.

Der Erweiterungsraum 19 kann über die Söllwerteingabe 6 hinzugeschaltet werden und damit das Meßraumvolumen vergrößern. Es sind damit andere Gasvolumina, die sich als Gesamtstrom als

Vges = (pz—p\) x Meßvolumen
χ Anzahl der Zyklen

ergeben, einstellbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Aus einer Gasquelle 1 wird über einen Druckminderer 2 eine Dosiereinheit 3 mit Gas versorgt und gibt dieses dann dosiert über einen Ausgang 4 an einen Verbraucher ab.

Eine Steuereinheit 5 steuert die Dosiereinheit 3 aufgrund von Signalen, die sie aus der Dosiereinheit 3 und aus ihrer Sollwerteingabe 6 erhält. An einer Anzeige 7 werden die eingestellten Werte und eventuell Störungen angezeigt.

Über entsprechende Rohrleitungen sind in der Dosiereinheit 3 ein Eingangspuffer 8 mit dem Druckminderer 2 verbunden und an dem Eingangspuffer 8 einmal über eine Druckdrossel 9 ein Druckraum 10 und außerdem über ein Umschaltventil 11 in dessen Grundstellung über eine Meßdrossel 12 ein Meßraum 13 angeschlossen.

Der SchaltsteHung des Umschaltventils 11 sind in der Reihenfolge der Durchströmung in der Ausgangsleitung 14 zum Ausgang 4 ein Schaltventil 15 mit geschlossener Grundstellung, ein Ausgangspuffer 16 und eine Ausgangsdrossel 17 nachgeschaltet.

Ein Differenzdruckaufnehmer 18 ist über Gasleitungen mit dem Druckraum 10 sowie dem Meßraum 13 und über eine elektrische Signalleitung mit der Steuereinheit 5 verbunden. Mittels eines Erweiterungsraumes 19, schaltbar über ein Erweiterungsventil 20 in Rohrleitung 21 zwischen dem Umschaltventil 11 und der Meßdrossel 12, ist der Dosierbereich zu erweitern.

Ein Temperatursensor 22 im Eingangspuffer 8 erlaubt die Temperaturverfolgung im Eingangsgas und über die Steuereinheit 5 eine Korrektur zur Erhöhung der Dosiergenauigkeit.

Die Steuereinheit 5 steuert über elektrische Signale ■ ■ das Umschaltventil 11, das Schaltventil 15 und das Erweiterungsventil 20 an.

Im Betrieb fließt vorerst das zu dosierende Gas von der Gasquelle 1 über den* Druckminderer 2, den Eingangspuffer 8, das in Grundstellung stehende Umschalt- '· ventil 11 und die Meßdrossel 12 in den Meßraum 13 und füllt diesen auf den Betriebsdruck p₂ auf. Das Schaltventil 15 ist in der Grundstellung geschlossen, im Druckraum 10 herrscht dabei der Vordruck po. Mit der über die Sollwerteingabe 6 gewünschten Druckdifferenz Ap₂=Po-P2 schaltet das Umschaltventil 11 in die SchaltsteHung und das Schaltventil 15 öffnet mit einer Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Gasdosiervorric'htung für medizinische Apparate unter Verwendung von elektrischen Steuersignalen, in der in einer Dosiereinheit über entsprechende Rohrleitungen ein* Eingangspuffer über einen Druckminderer mit, einer Gasquelle verbunden ist und an dem Eingangspuffer einmal über eine Druckdrossel ein Druckraüm und parallel dazu zum anderen über ein Umschaltventil, dessen anderer Anschluß zum Ausgang führt, ein Meßraum angeschlossen sind und ""der Druckraum und der Meßraum ihre Druckwerte einem nachgeschalteten Differenzdruckaufnehmer zuleiten, dessen Werte einer Steuereinheit zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, ,-daß in die Ausgangsleitung (14) mit geschlossener Grundstellung ein Schaltventil (15) und folgend ein Ausgangspuffer (16) und eine Ausgangsdrossel (17) eingeschaltet sind und die Steuereinheit (5) das Umschaltventil (11) und das Schaltventil (15) derart steuert, daß