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Title:
FLOAT-CONTROLLED VALVE ARRAY HAVING REDUNDANTLY ACTING FLOAT BODIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/245030
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a float-controlled valve array (42) comprising a valve assembly (43) having a conduit (40), a valve seat formation (48) through which the conduit passes, and a valve body formation (50) which is movable between a closed position in which the conduit (40) is closed and an open position in which a flow through the conduit (40) is possible. The valve array (42) further comprises: a first and a second float body (52, 54) having a first and a second buoyancy volume portion (52a, 54a), respectively, wherein the first and the second float bodies (52, 54) are articulated pivotally on a first and a second joint (56, 58), respectively, so that during specified normal operation, each float body (52, 54) is movable along a buoyancy axis (A) between a lowered position and a buoyant position, and wherein the first float body (52) and the second float body (54) are each coupled to the valve body formation (50) in such a way that the valve body formation (50) is in the closed position when at least one of the float bodies (52, 54) is in the buoyant position, and is in the open position when both float bodies (52, 54) are in the lowered position. According to the invention, the buoyancy volume portions (52a, 54a) of the two float bodies (52, 54) are mutually spaced apart at a distance (a) orthogonal to the buoyancy axis (A) in the lowered position, wherein at least one joint (56, 58) is located in a body spacing region (67) between the two buoyancy volume portions (52a, 54a).

Inventors:
DE-STEFANI DINO (CH)
SENN REMO (CH)
Application Number:
PCT/EP2021/064561
Publication Date:
December 09, 2021
Filing Date:
May 31, 2021
Export Citation:
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Assignee:
HAMILTON MEDICAL AG (CH)
International Classes:
G01F23/00; A61M16/16; F24F6/02; G01F23/32
Foreign References:
DE640283C1936-12-29
DE19711192A11997-11-06
DE3830314A11989-03-16
DE535721C1931-10-14
US5445143A1995-08-29
EP2119466A12009-11-18
Attorney, Agent or Firm:
RUTTENSPERGER LACHNIT TROSSIN GOMOLL (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Schwimmergesteuerte Ventilanordnung (42), umfassend eine Ventilbaugruppe (43) mit einem Kanal (40), einer von dem Kanal durchsetzten Ventilsitz formation (48) und einer Ventilkörperformation (50), wobei die Ventilkörper formation (50) relativ zur Ventilsitzformation (48) verlagerbar ist zwischen einer Verschlussstellung, in welcher der Kanal (40) durch körperliche Anlage der Ventilkörperformation (50) an der Ventilsitzformation (48) verschlossen ist, und einer Durchlassstellung, in welcher die Ventilkörperformation (50) mit Ab stand von der Ventilsitzformation (48) angeordnet ist, so dass der Kanal (40) durchströmbar ist, wobei die Ventilanordnung (42) weiter umfasst: einen ers ten Schwimmerkörper (52) mit einem ersten Auftriebsvolumenabschnitt (52a) und einen zweiten Schwimmerkörper (54) mit einem zweiten Auftriebs volumenabschnitt (54a), wobei der erste Schwimmerkörper (52) an einem ers ten Gelenk (56) schwenkbar angelenkt ist und wobei der zweite Schwimmer körper (54) an einem zweiten Gelenk (58) schwenkbar angelenkt ist, so dass jeder Schwimmerkörper (52, 54) im bestimmungsgemäßen Betrieb längs einer zur Schwerkraftwirkungsrichtung (g) parallelen Auftriebsachse (A) bewegbar ist zwischen einer Absenkstellung und einer Auftriebsstellung, wobei der erste (52) und der zweite Schwimmerkörper (54) jeweils derart mit der Ventilkörper formation (50) gekoppelt ist, dass sich die Ventilkörperformation (50) dann in der Verschlussstellung befindet, wenn sich wenigstens einer der Schwimmer körper (52, 54) in der Auftriebsstellung befindet, und sich in der Durch lassstellung befindet, wenn sich beide Schwimmerkörper (52, 54) in der Ab senkstellung befinden, dadurch gekennzeichnet, dass, bei Betrachtung der beiden Schwimmer körper (52, 54) in ihrer jeweiligen Absenkstellung als einem Bezugszustand, die jeweiligen Auftriebsvolumenabschnitte (52a, 54a) der beiden Schwimmer körper (52, 54) mit einem zur Auftriebsachse (A) orthogonalen Abstand (a) voneinander angeordnet sind, wobei in einem Körper-Abstandsbereich (67) zwischen beiden Auftriebsvolumenabschnitten (52a, 54a) wenigstens ein Ge lenk (56, 58) gelegen ist oder/und wobei in einem Gelenk-Abstandsbereich zwischen beiden Gelenken (56, 58) wenigstens ein Auftriebsvolumenabschnitt (52a, 54a) gelegen ist.

2. Ventilanordnung (42) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Bezugszustand in dem Körper-Abstands- bereich (67) beide Gelenke (56, 58) gelegen sind.

3. Ventilanordnung (42) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein in dem Körper-Abstands- bereich (67) gelegenes Gelenk (56, 58) in einem sich längs der Auftriebsachse (A) erstreckenden Höhen-'erstreckungs-'bereich (68) angeordnet ist, in wel chem sich im Bezugszustand auch die beiden Auftriebsvolumenabschnitte (52a, 54a) erstrecken.

4. Ventilanordnung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste virtuelle Schwenkachse (S1), um welche der erste Schwimmerkörper (52) schwenkbar am ersten Gelenk (56) angelenkt ist, und eine zweite virtuelle Schwenkachse (S2), um welche der zweite Schwimmerkörper (54) schwenkbar am zweiten Gelenk (58) angelenkt ist, in einer gemeinsamen virtuellen Erstreckungsebene (70) gelegen sind, wobei die virtuelle Erstreckungsebene (70) bevorzugt einen Auftriebsvolumen abschnitt (52a, 54a) des ersten (52) und des zweiten Schwimmerkörpers (54) im Bezugszustand schneidet.

5. Ventilanordnung (42) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Erstreckungsebene (70) ortho gonal zur Auftriebsachse (A) ausgerichtet ist.

6. Ventilanordnung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbaugruppe (43) ein Ventilgehäuse (60) umfasst, an welchem der Kanal (40) ausgebildet ist, wobei jedes Gelenk (56, 58) einen schwimmerkörperseitigen Gelenkabschnitt (56a, 58a) und einen mit dem schwimmerkörperseitigen Gelenkabschnitt (56a, 58a) wechselwir- kenden lagerseitigen Gelenkabschnitt umfasst, wobei der lagerseitige Gelenk abschnitt wenigstens eines Gelenks (56, 58), vorzugsweise beider Gelenke (56, 58), am Ventilgehäuse (60) ausgebildet ist.

7. Ventilanordnung (42) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (60) einstückig oder zwei stückig ausgebildet ist.

8. Ventilanordnung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, unter Ein beziehung des Anspruchs 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Auftriebsvolumenabschnitt (52a) näher an der zweiten Schwenkachse (S2) als an der ersten Schwenkachse (S1) gelegen ist oder/und dass der zweite Auftriebsvolumenabschnitt (54a) näher an der ersten Schwenkachse (S1) als an der zweiten Schwenkachse S2) gelegen ist.

9. Ventilanordnung (42) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kopplung des ersten Schwimmer körpers (52) mit der Ventilkörperformation (50) in einem Bereich zwischen der ersten (S1) und der zweiten Schwenkachse (S2) gelegen ist oder/und dass eine Kopplung des zweiten Schwimmerkörpers (54) mit der Ventilkörper formation (50) in einem Bereich zwischen der ersten (S1) und der zweiten Schwenkachse (S2) gelegen ist.

10. Ventilanordnung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (52) und der zweite Schwimmer körper (54) identisch ausgebildet sind, wobei bevorzugt der erste (52) und der zweite Schwimmerkörper (54) um eine zur Auftriebsachse (A) parallele Über führungsachse (Ub) relativ zu einander verdreht angeordnet sind.

11. Ventilanordnung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilsitzformation (48) einen ersten Ven tilsitz (48a) und mit Abstand von diesem einen zweiten Ventilsitz (48b) um- fasst, wobei beide Ventilsitze (48a, 48b) von dem Kanal (40) durchsetzt sind, und dass die Ventilkörperformation (50) einen ersten Ventilkörper (50a) und einen relativ zu diesem beweglichen zweiten Ventilkörper (50b) umfasst, wo bei der erste Ventilkörper (50a) mit dem ersten Schwimmerkörper (52) zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt ist und an den ersten Ventilsitz (48a) in körperliche Anlage bringbar ist, und wobei der zweite Ventilkörper (50b) mit dem zweiten Schwimmerkörper (54) zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt ist und an den zweiten Ventilsitz (48b) in körperliche Anlage bringbar ist.

12. Befeuchtungsvorrichtung (16) für eine Beatmungsvorrichtung (10), umfassend einen Behälter (20) mit einem Füllvolumen (24), wobei der Behälter (20) eine Einlassöffnung (46) aufweist, durch welche Beatmungsgas in das Füllvolumen (24) einleitbar ist, und eine Auslassöffnung (44) aufweist, durch welche Beat mungsgas aus dem Füllvolumen (24) ausleitbar ist, wobei die Befeuchtungs vorrichtung (16) eine Ventilanordnung (42) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei der Kana (40) der Ventilanordnung (42) ein Zulei tungskanal zur Einleitung von Flüssigkeit in den Behälter (20) ist.

13. Befeuchtungsvorrichtung (16) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (20) einen Behälterboden (32b) und eine vom Behälterboden (32b) abstehende Seitenwandanordnung (32a) aufweist, wobei für wenigstens einen, vorzugsweise für beide, der Schwim merkörper (52, 54) gilt, dass der Abstand seines Auftriebsvolumenabschnitts (52a, 54a) zu dem ihm nächstgelegenen Abschnitt der Seitenwandanordnung (32b) kürzer ist als der Abstand (a) zum Auftriebsvolumenabschnitt (52a, 54a) des jeweils anderen Schwimmerkörpers (52, 54).

14. Befeuchtungsvorrichtung (16) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das von den beiden Schwimmerkörpern (52, 54) eingenommene Volumen nicht mehr als 20 %, vorzugsweise nicht mehr als 15 % des Füllvolumens (24) des Behälters (20) beträgt.

15. Befeuchtungsvorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei bestimmungsgemäßem Gebrauch mit parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung (g) orientierter Auftriebsachse (A) der erste (52) und der zweite Schwimmerkörper (54) derart ausgebildet und ange- ordnet sind, dass sich bei Verwendung von demineralisiertem Wasser mit einer Temperatur von 20 °C als Bezugsflüssigkeit zur Befüllung des Behälters (20) die Füllmenge, die notwendig ist, damit der erste Schwimmkörper (52) seine Auftriebsstellung erreicht, von der Füllmenge, die notwendig ist, damit der zweite Schwimmkörper (54) seine Auftriebsstellung erreicht, bezogen auf die größere der beiden Füllmengen um nicht mehr 10%, vorzugsweise um nicht mehr als 5 % unterscheidet.

Description:

Schwimmergesteuerte Ventilanordnung mit redundant wirkenden

Schwimmerkörpern

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine schwimmergesteuerte Ventilanordnung, ins besondere zur Verwendung in Befeuchtungsvorrichtungen von Beatmungsvorrich tungen zur künstlichen Beatmung von Menschen oder Tieren. Die Erfindung betrifft außerdem eine Befeuchtungsvorrichtung mit einer solchen Ventilanordnung.

Die schwimmergesteuerte Ventilanordnung umfasst eine Ventilbaugruppe mit einem Kanal, einer von dem Kanal durchsetzten Ventilsitzformation und einer Ventilkörper formation, wobei die Ventilkörperformation relativ zur Ventilsitzformation verlagerbar ist zwischen einer Verschlussstellung, in welcher der Kanal durch körperliche Anlage der Ventilkörperformation an der Ventilsitzformation verschlossen ist, und einer Durchlassstellung, in welcher die Ventilkörperformation mit Abstand von der Ventil sitzformation angeordnet ist, so dass der Kanal durchströmbar ist. Die Ventilanord nung umfasst weiter einen ersten Schwimmerkörper mit einem ersten Auftriebs volumenabschnitt und einen zweiten Schwimmerkörper mit einem zweiten Auftriebs volumenabschnitt. Der erste Schwimmerkörper ist an einem ersten Gelenk schwenk bar angelenkt und der zweite Schwimmerkörper ist an einem zweiten Gelenk schwenkbar angelenkt. Folglich ist jeder Schwimmerkörper im bestimmungsge mäßen Betrieb der Ventilanordnung längs einer zur Schwerkraftwirkungsrichtung parallelen Auftriebsachse bewegbar zwischen einer Absenkstellung und einer Auf triebsstellung. Der erste und der zweite Schwimmerkörper sind dabei jeweils derart mit der Ventilkörperformation gekoppelt, dass die Ventilkörperformation sich dann in der Verschlussstellung befindet, wenn sich wenigstens einer der Schwimmerkörper in der Auftriebsstellung befindet, und sich dann in der Durchlassstellung befindet, wenn sich beide Schwimmerkörper in der Absenkstellung befinden.

Eine solche schwimmergesteuerte Ventilanordnung und eine Befeuchtungsvorrich tung mit dieser sind aus der US 5,445,143 bekannt. Der erste Schwimmerkörper die ser bekannten Ventilanordnung dient als Haupt-Schwimmerkörper, welcher maß- geblich die Stellung der Ventilkörperformation relativ zur Ventilsitzformation bestim men soll. Der zweite Schwimmerkörper dient als Reserve-Schwimmerkörper, welcher die Aufgaben des ersten Schwimmerkörpers übernehmen soll, falls der erste Schwimmerkörper versagt. Die Füllstände und die Füllmengen, bei welchen der erste und der zweite Schwimmerkörper ihre Auftriebsstellung erreichen und dadurch je weils für einen Verschluss des Kanals sorgen, unterscheiden betragsmäßig sich er heblich. Der Auftriebsvolumenabschnitt eines jeden Schwimmerkörpers, welcher im Zusammenwirken mit einer Flüssigkeitsmenge für die zur Verstellung des zuge hörigen Schwimmerkörpers in die Auftriebsstellung notwendige Auftriebskraft sorgt oder maßgeblich sorgt, ist starr mit einem Steg verbunden. Jeder Steg ist über ein Gelenk an einem Einsatz im Füllvolumen des die bekannte Ventilanordnung aufwei senden Behälters der Befeuchtungsvorrichtung angelenkt. Wegen der Schwenk beweglichkeit der Schwimmerkörper weist die Trajektorie ihrer Auftriebsvolumenab schnitte zwischen Absenk- und Auftriebsstellung nicht nur eine Bewegungskompo nente längs der Auftriebsachse auf, sondern auch, jedoch in geringerem Umfang, orthogonal zu dieser. Die beiden Schwimmerkörper sind entweder längs der Auf triebsachse übereinander angeordnet, dann können sie unterschiedlich groß oder gleich groß sein, oder die beiden Schwimmerkörper sind orthogonal zur Auftriebs achse nebeneinander angeordnet, dann müssen Sie unterschiedlich groß sein, damit der eine als Flaupt- und der andere als Reserve-Schwimmerkörper wirkt.

Eine weitere Ventilanordnung mit einem Flaupt- und einem Reserve-Schwimmer körper ist aus der EP 2 119 466 A1 bekannt. Anders als in der vorgenannten US 5,445,143 sind der erste und der zweite Schwimmerkörper hier jeweils translatorisch nur längs der Auftriebsachse zwischen der Absenkstellung und der Auftriebsstellung beweglich. Die translatorische Beweglichkeit ermöglicht eine konzentrische Anord nung der beiden Schwimmerkörper bezüglich der Auftriebsachse. Der äußere Re serve-Schwimmerkörper ist am Gehäuse der Befeuchtungsvorrichtung zur Bewe gung zwischen seinen Betriebsstellungen geführt. Der innere Flaupt-Schwimmer- körper ist am Reserve-Schwimmerkörper geführt. Durch ein Verkanten auch nur eines der Schwimmerkörper kann somit die gesamte Schwimmerkörperanordnung in ihrer Bewegung blockiert werden. Auch für die aus der EP 2 119 466 A1 bekannte Ventilanordnung gilt, dass sich die Füllstände und die Füllmengen in der die Ventil- anordnung aufweisenden Befeuchtungsvorrichtung, welche eine Bewegung des Haupt- und des Reserve Schwimmerkörpers in die Auftriebsstellung bewirken, be tragsmäßig erheblich unterscheiden.

Der Kanal der Ventilanordnung ist in der Regel ein Kanal, durch welchen Flüssigkeit in ein Füllvolumen fließen kann, in welchem die Schwimmerkörper angeordnet sind. Dadurch wird im Stand der Technik bei Erreichen einer Füllhöhe, welche durch die konstruktive Ausgestaltung und die Anordnung des Haupt-Schwimmerkörpers be stimmt ist, der Schwimmerkörper in die Auftriebsstellung bewegt, wodurch die Ventil körperformation den Kanal verschließt. Nimmt der Füllstand im Bereich der Schwim merkörper ab, beispielsweise durch Verdunstung und Abtransport von Wasserdampf, wird der Schwimmerkörper schwerkraftgetrieben aus seiner Auftriebsstellung zurück in Richtung Absenkstellung verlagert, wodurch die Ventilkörperformation von der Ventilsitzformation abhebt und Flüssigkeit durch den Kanal erneut in den Bereich der Schwimmerkörper nachströmen kann. Somit kann durch die Ventilanordnung die Füllmenge an Flüssigkeit im Bereich der Schwimmerkörper reguliert und auf eine maximale Füllmenge begrenzt werden, solange der Haupt-Schwimmerkörper korrekt funktioniert.

Diese Begrenzung der maximalen Füllmenge ist vor allem in Befeuchtungsvorrich tungen für Beatmungsvorrichtungen zur künstlichen Beatmung wichtig. Durch eine solche Befeuchtungsvorrichtung soll Beatmungsgas für den zu beatmeten Patienten befeuchtet werden, damit das Beatmungsgas auch bei länger dauernder Beatmung für den Patienten verträglich ist und Abschnitte im körperlichen Atmungsapparat nicht durch zu trockenes Beatmungsgas ausgetrocknet werden. Dabei ist jedoch auf jeden Fall zu vermeiden, dass Flüssigkeit vom Beatmungsgas mitgerissen wird und die Patientenlunge erreicht.

Dabei ist nicht nur ein zu hoher Füllstand eine mögliche Gefahrenquelle für einen unerwünschten Flüssigkeitstransport. Auch ein zunächst korrekter Füllstand kann die Gefahr eines Flüssigkeitstransports begründen, wenn sich die korrekte Flüssigkeits menge innerhalb einer Befeuchtungsvorrichtung am falschen Ort akkumuliert. Dies kann beispielsweise beim Kippen der Befeuchtungsvorrichtung und mit ihr der Ventil- anordnung geschehen. Zum einen kann sich die Flüssigkeitsmenge dadurch einer Auslassöffnung nähern, was einen Abtransport von Flüssigkeit aus der Befeuch tungsvorrichtung fördern kann. Zum anderen wird durch Kippen der Ventilanordnung die Auftriebsachse als die für die Bewegung der Schwimmerkörper zwischen Ab senkstellung und Auftriebsstellung relevante Bewegungsbahnkomponente von der Schwerkraftwirkungsrichtung weg geneigt. Als Folge davon kann sich der wenigstens eine Schwimmerkörper, der sich bisher korrekterweise in der Auftriebsstellung be fand, aus dieser wegbewegen, sodass weitere Flüssigkeit in das Füllvolumen nach strömen kann, obwohl sich bereits die korrekte maximale Flüssigkeitsmenge in der Befeuchtungsvorrichtung befindet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wie eingangs beschrieben ausgestaltete Ventilanordnung derart weiterzubilden, dass eine Überfüllung eines durch die Ventilanordnung gesicherten Füllvolumens mit einer durch den Kanal strö menden Flüssigkeit auch bei einer Lageabweichung der Ventilanordnung von einer bestimmungsgemäßen Soll-Betriebslage verhindert werden kann.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe an der eingangs genannten Ventil anordnung dadurch, dass - bei Betrachtung der beiden Schwimmerkörper in ihrer jeweiligen Absenkstellung als einem Bezugszustand - die jeweiligen Auftriebs volumenabschnitte der beiden Schwimmerkörper mit einem zur Auftriebsachse ortho gonalen Abstand voneinander angeordnet sind, wobei in einem Körper-Abstands- bereich zwischen beiden Auftriebsvolumenabschnitten wenigstens ein Gelenk gele gen ist oder/und wobei in einem Gelenk-Abstandsbereich zwischen beiden Gelenken wenigstens ein Auftriebsvolumenabschnitt gelegen ist.

Sofern nichts Anderes explizit ausgesagt ist, soll der Betriebszustand der Ventil anordnung, in welcher sich beide Schwimmerkörper jeweils in der Absenkstellung befinden, der Bezugszustand sein, in welchem die vorliegende Ventilanordnung be schrieben wird. Die Absenkstellung ist dabei jene Stellung, welche ein Schwimmer körper in seinem Behälter einnimmt, wenn der Behälter frei von Flüssigkeit ist. Die Auftriebsachse ist jene geradlinige Achse, längs welcher eine Auftriebskraft wirkt, wenn ein die Ventilanordnung tragender Behälter im bestimmungsgemäß betriebs bereiten Zustand auf einem ebenen, horizontalen, also zur Schwerkraftwirkungsrich tung orthogonalen Untergrund abgestützt ist. Im bestimmungsgemäß betriebsbe reiten Zustand verläuft die Auftriebsachse parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung. Wird jedoch der die Ventilanordnung aufweisende Behälter bezüglich seines bestim mungsgemäß betriebsbereiten Zustands um eine zur Schwerkraftwirkungsrichtung orthogonale Kippachse um einen Kippwinkel verkippt, ist die Auftriebsachse relativ zur Schwerkraftwirkungsrichtung um den Kippwinkel geneigt.

Der oben genannte Bezugszustand ist stets ein bestimmungsgemäß betriebsbereiter Zustand, in welchen die Auftriebsachse parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung ist.

Wenn im Übrigen ausgesagt ist, dass die Ventilkörperformation vom Ventilsitz dann abgehoben ist, wenn sich die Schwimmerkörper in der Absenkstellung befinden, so soll dies nicht ausschließen, dass die Ventilkörperformation auch dann vom Ventilsitz abgehoben ist, wenn sich die Schwimmerkörper in einer Zwischenstellung zwischen der Absenkstellung und der Auftriebsstellung befinden. Tatsächlich wird in den meis ten Fällen die Ventilkörperformation vom Ventilsitz abgehoben sein, wenn sich kein Schwimmerkörper in der Auftriebsstellung befindet.

Durch die Ausbildung von Abstandsbereichen, welche in einer allgemeinen Ausge staltung der vorliegenden Erfindung in ihrer Erstreckung längs der Auftriebsachse un begrenzt sein sollen, ist es möglich, die beiden Auftriebsvolumenabschnitte in unter schiedlichen, orthogonal zur Auftriebsachse nebeneinander liegenden Raum- und Flächenbereichen des Füllvolumens eines die Ventilanordnung aufnehmenden Be hälters anzuordnen. In der Folge dieser Anordnung mit räumlichem Abstand von einander können die Schwimmerkörper, die gleichsam als Sensoren zur Erfassung eines Füllstands wirken, die Füllhöhe einer in das Füllvolumen eingefüllten Flüssig keit in unterschiedlichen, orthogonal zur Auftriebsachse mit Abstand voneinander gelegenen Bereichen des Füllvolumens erfassen. So kann wenigstens einer der Auf triebsvolumenabschnitte außermittig bezüglich des Füllvolumens angeordnet sein, sodass er im bestimmungsgemäßen betriebsbereiten Zustand die Füllhöhe über dem Grund des Füllvolumens erfassen und sodass er auch im gekippten Zustand des Be hälters durch eine Akkumulation in die Auftriebsstellung verlagert werden und so den Kanal für eine Durchleitung von Flüssigkeit verschließen kann.

Die Schwimmerkörper der vorliegenden Ventilanordnung sind, anders als im Stand der Technik, nicht hierarchisch als Flaupt- und Reserve-Schwimmerkörper angeord net, sondern als gleichberechtigte Schwimmerkörper. Dies ist aufgrund der oben be schriebenen Anordnung der Auftriebsvolumenabschnitte mit räumlichen Abstand voneinander vorteilhaft, da so jeder einzelne Schwimmerkörper dann, wenn in sei nem Anordnungsbereich ausreichend Flüssigkeit akkumuliert ist, in die Auftriebs stellung auftreibt und den Kanal verschließt.

"Gleichberechtigt" bedeutet hier, dass sich im bestimmungsgemäß betriebsbereiten Zustand die Flüssigkeitsmenge, bei welcher der erste Schwimmerkörper in die Auf triebsstellung verlagert wird, und die Flüssigkeitsmenge, bei welcher der zweite Schwimmerkörper in die Auftriebsstellung verlagert wird, um nicht mehr als 10 %, vorzugsweise um nicht mehr als 7,5 % bezogen auf die größere der beiden Flüssig keitsmengen unterscheiden. Selbstverständlich sind die beiden Flüssigkeitsmengen Mengen einer identischen Flüssigkeit.

Zur Kennzeichnung eines Abschnitts eines Schwimmerkörpers als zu dem Schwim merkörper zugehörig ist der Abschnitt in der vorliegenden Anmeldung mit derselben Ordinalzahl bezeichnet wie der Schwimmerkörper, dessen Abschnitt er bildet. Ein erster Auftriebsvolumenabschnitt ist daher beispielhaft ein Auftriebsvolumenabschnitt des ersten Schwimmerkörpers und dergleichen.

Grundsätzlich kann es ausreichen, wenn die Gelenke und die Auftriebsvolumenab schnitte längs einer mit der Auftriebsachse einen, vorzugsweise rechten, Winkel ein schließenden Richtung alternierend aufeinander folgend angeordnet sind. Durch die se Anordnung kann beispielsweise ein Auftriebsvolumenabschnitt die Füllhöhe von Flüssigkeit in einem dem Zentrum eines Füllvolumens näherliegenden Zentralbereich erfassen und ein weiterer Auftriebsvolumenabschnitt in einem dem Rand des Füllvo lumens näherliegenden Randbereich. Ein Verkippen der Ventilanordnung in jeder von zwei entgegengesetzten Kipprichtungen um eine Kippachse kann dann vorteil haft zu einem erwünschten Verschließen des Kanals führen, wenn im Bezugs zustand beide Gelenke in dem Körper-Abstandsbereich gelegen sind. Dies ermög licht die Anordnung der Auftriebsvolumenabschnitte der Schwimmerkörper mit be tragsmäßig großem Abstand voneinander. Die beiden Auftriebsvolumenabschnitte sind dann auf unterschiedlichen Seiten der Gelenke gelegen bzw. die Gelenke zwi schen den Auftriebsvolumenabschnitten.

Für ein Erfassen der Füllhöhe und ein Verschließen des Kanals bei Überschreiten einer Grenz-Füllhöhe im bestimmungsgemäß betriebsbereiten Zustand spielt die räumliche Anordnung der Auftriebsvolumenabschnitte in Richtungen orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung bestenfalls eine untergeordnete Rolle, verglichen mit ihrer räumlichen Anordnung längs der Schwerkraftwirkungsrichtung. Denn im bestim mungsgemäß betriebsbereiten Zustand verläuft ein Flüssigkeitsspiegel einer in das Füllvolumen eines die Ventilanordnung aufnehmenden Behälters eingefüllten Flüs sigkeit orthogonal zur Auftriebsachse. Ein Verschieben eines Auftriebsvolumenab schnitts orthogonal zur Auftriebsachse ändert somit an dem durch den Auftriebs volumenabschnitt bewirkten Auftrieb nichts.

Die Kippachse einer besonders sicher durch die Schwimmerkörper zu erfassenden Verkippung verläuft in einem, vorzugsweise rechten, Winkel zur Auftriebsachse durch den Abstandsbereich, der bevorzugt ein Körper-Abstandsbereich ist.

Vorteilhafterweise ist wenigstens ein Auftriebsvolumenabschnitt derart schwenkbar angeordnet, dass eine Trajektorie seiner Verlagerung zwischen Absenkstellung und Auftriebsstellung, im Zweifel seine Schwerpunkt-Trajektorie, eine überwiegende parallel zur Auftriebsachse verlaufende Bewegungskomponente und nur eine unter geordnete zur Auftriebsachse orthogonale Bewegungskomponente aufweist. Dies kann dadurch realisiert sein, dass wenigstens ein in dem Körper-Abstandsbereich gelegenes Gelenk in einem sich längs der Auftriebsachse erstreckenden Flöhen- erstreckungsbereich angeordnet ist, in welchem sich im Bezugszustand auch wenigstens ein Auftriebsvolumenabschnitt, vorzugsweise beide Auftriebsvolumen abschnitte, erstrecken. Bevorzugt erstrecken sich die Auftriebsvolumenabschnitte beider Schwimmerkörper zur Erzielung möglichst einheitlicher Auftriebskräfte bei einer im bestimmungsgemäß betriebsbereiten Zustand eingefüllten Füllmenge bezogen auf ihr Volumen zu wenigstens 60 % in einem gemeinsamen sich längs der Auftriebsachse erstrecken den Höhenerstreckungsbereich, vorzugsweise vollständig in einem gemeinsamen Höhenerstreckungsbereich. Aus den gleichen Gründen bevorzugt unterscheiden sich die Höhenabmessungen beider Auftriebsvolumenabschnitte im Bezugszustand um nicht mehr als 10 %, vorzugsweise um nicht mehr als 7,5 %, bezogen auf die größe re Höhenabmessung, besonders bevorzugt sind die Höhenabmessungen beider Auf triebsvolumenabschnitte im Bezugszustand identisch.

Grundsätzlich können die beiden virtuellen Schwenkachsen, um welche der erste und der zweite Schwimmerkörper schwenkbar an ihren jeweiligen Gelenken ange lenkt sind, längs der Auftriebsachse mit Abstand voneinander angeordnet sein. Vor teilhaft wenig unterschiedliche Kinematiken bei einer Verstellung zwischen der Ab senkstellung und der Auftriebsstellung mit zueinander wenig unterschiedlichen Be wegungsanteilen längs der Auftriebsachse einerseits und orthogonal zu dieser ande rerseits können dadurch erhalten werden, dass eine erste virtuelle Schwenkachse, um welche der erste Schwimmerkörper schwenkbar am ersten Gelenk angelenkt ist, und eine zweite virtuelle Schwenkachse, um welche der zweite Schwimmerkörper schwenkbar am zweiten Gelenk angelenkt ist, in einer gemeinsamen virtuellen Er streckungsebene gelegen sind, wobei die virtuelle Erstreckungsebene bevorzugt wenigstens einen Auftriebsvolumenabschnitt im Bezugszustand schneidet. Die bei den virtuellen Schwenkachsen sind bevorzugt zu einander parallel. Die virtuellen Schwenkachsen sind besonders bevorzugt im Verhältnis zum Abstand zu jedem Auf triebsvolumenabschnitt längs der Auftriebsachse so nahe beieinander angeordnet, dass die von beiden Schwenkachsen aufgespannte Ebene im Bezugszustand beide Auftriebsvolumenabschnitte schneidet.

Eine vorteilhaft ähnliche oder sogar gleiche Bewegung führen die beiden Schwim merkörper zwischen ihrer Absenkstellung und ihrer Auftriebsstellung dann aus, wenn die virtuelle Erstreckungsebene orthogonal zur Auftriebsachse ausgerichtet ist. Da die Auftriebsachse in dem bestimmungsgemäßen Betriebszustand parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung verläuft, ist in diesem Betriebszustand ein Flüssigkeits spiegel einer in das Füllvolumen eines die Ventilanordnung tragenden Behälters ein gefüllten Flüssigkeit ebenfalls orthogonal zur Auftriebsachse.

In einer bevorzugt kompakten Ausführung kann die Ventilbaugruppe ein Ventilge häuse umfassen, an welchem der Kanal ausgebildet ist. Der im Ventilgehäuse aus gebildete Kanal kann Teil einer längeren Leitung sein, die bis zu einem Flüssigkeits vorrat führen kann. Jedes Gelenk umfasst einen am Schwimmerkörper angeordneten oder ausgebildeten schwimmerkörperseitigen Gelenkabschnitt und einen mit dem schwimmerkörperseitigen Gelenkabschnitt wechselwirkenden, an einem Schwenk lager angeordneten oder ausgebildeten lagerseitigen Gelenkabschnitt. Der lager seitige Gelenkabschnitt kann an einem beliebigen Abschnitt eines die Ventilanord nung tragenden Behälters ausgebildet sein. Zur Erleichterung der Anordnung der Ventilbaugruppe als vormontierte Baugruppe an oder in einem Behälter ist bevorzugt der lagerseitige Gelenkabschnitt wenigstens eines Gelenks, vorzugsweise beider Gelenke, am Ventilgehäuse ausgebildet.

Grundsätzlich kann das Ventilgehäuse aus mehreren gesondert hergestellten Bau teilen gebaut sein. Bevorzugt ist das Ventilgehäuse zur Erleichterung von Fertigung und Montage einstückig oder zweistückig, etwa durch zwei Halb- oder Teilschalen, ausgebildet. Dies ist beispielsweise bei einem spritzgegossenen Ventilgehäuse auch mit verhältnismäßig komplexer Bauteilgeometrie möglich.

Da der durch die Ventilanordnung zu verschließende oder für eine Durchströmung freizugebende Kanal im Verhältnis zum Füllvolumen des die Ventilanordnung auf nehmenden Behälters eine in der Regel sehr kleine Durchmesserabmessung auf weist, müssen die beiden Schwimmerkörper häufig in räumlich sehr nahe beiein anderliegenden Bereichen auf die Ventilkörperformation einwirken. Dies kann da durch erleichtert werden, dass der erste Auftriebsvolumenabschnitt näher an der zweiten Schwenkachse als an der ersten Schwenkachse gelegen ist oder/und dass der zweite Auftriebsvolumenabschnitt näher an der ersten Schwenkachse als an der zweiten Schwenkachse gelegen ist. Bevorzugt weist wenigstens ein Schwimmerkörper den Auftriebsvolumenabschnitt, den schwimmerkörperseitigen Gelenkabschnitt und einen den Auftriebsvolumenab schnitt mit dem schwimmerkörperseitigen Gelenkabschnitt verbindenden Verbin dungsabschnitt auf. Denn bevorzugt ist der Auftriebsvolumenabschnitt wenigstens eines Schwimmerkörpers, vorzugsweise beider Schwimmerkörper, mit Abstand von der Schwenkachse desselben Schwimmerkörpers angeordnet, damit der Schwim merkörper zwischen Absenkstellung und Auftriebsstellung einen für eine Verlagerung der Ventilkörperformation ausreichenden Bewegungsweg ausführt.

Ein solcher Verbindungsabschnitt kann eine Stegformation sein. Damit kann der Auf triebsvolumenabschnitt auch entfernt von dem Gelenk seines Schwimmerkörpers im Füllvolumen, etwa an einem Randbereich desselben, angeordnet sein. Stärker be vorzugt sind daher beide Schwimmerkörper in der genannten Weise ausgebildet. Die beiden Schwimmerkörper können, wie oben dargelegt, daher derart verschränkt an geordnet sein, dass deren Auftriebsvolumenabschnitte im Bezugszustand, und vor zugsweise auch dann, wenn sich die Schwimmerkörper in der Auftriebsstellung be finden, auf unterschiedlichen Seiten der vorteilhaft zwischen ihnen verlaufenden Schwenkachsen gelegen sind. Jeder Auftriebsvolumenabschnitt ist über den Verbin dungsabschnitt mit seinem Gelenk verbunden, wobei die Schwenkachse des jeweils anderen Auftriebsvolumenabschnitts dem Auftriebsvolumenabschnitt näher gelegen ist als die eigene Schwenkachse. Zwischen den beiden Schwenkachsen überlappen sich daher die Verbindungsabschnitte der beiden Schwimmerkörper.

Grundsätzlich können die Schwimmerkörper über eine beliebige Konstruktion mittels Getriebe oder/und Geschiebe oder/und Gestänge mit der Ventilkörperformation ge koppelt sein, sodass eine Bewegung des Schwimmerkörpers in die Auftriebsstellung eine Bewegung der Ventilkörperformation in die Verschlussstellung bewirkt.

Eine besonders einfache, jedoch wirksame Kopplung eines jeden Schwimmerkörpers mit der Ventilkörperformation, welche eine direkte Bewegungsübertragung vom Schwimmerkörper, insbesondere von dessen Verbindungsabschnitt, zur Ventil körperformation gestattet, kann in einem zwischen den beiden Schwenkachsen gele- genen Kopplungsbereich realisiert sein. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass eine Kopplung des ersten Schwimmerkörpers mit der Ventilkörperformation in einem Kopplungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Schwenkachse gelegen ist oder/und dass eine Kopplung des zweiten Schwimmerkörpers mit der Ventilkörper formation in einem Kopplungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Schwenk achse gelegen ist. Der genannte Kopplungsbereich erstreckt sich im Zweifel parallel zur Auftriebsachse und wird begrenzt durch zwei eine zur Auftriebsachse parallele Ebenen, von welchen jede genau eine Schwenkachse enthält.

Wenngleich grundsätzlich eine Kopplung des Schwimmerkörpers mit der Ventil körperformation als Kopplung des Auftriebsvolumenabschnitts mit der Ventilkörper formation ausgestaltet sein kann, ist eine Kopplung des Verbindungsabschnitts des Schwimmerkörpers mit der Ventilkörperformation bevorzugt, da der Verbindungs abschnitt hinsichtlich seiner Gestalt nahezu frei konfigurierbar ist.

Aus Fertigungsgründen vorteilhaft können der erste und der zweite Schwimmer körper identisch ausgebildet sein. Dann reicht es aus, nur einen Schwimmerkörper zu fertigen, der allein durch seine Anordnung an der Ventilanordnung ein erster oder ein zweite Schwimmerkörper ist. Bevorzugt sind der erste und der zweite Schwim merkörper um eine zur Auftriebsachse parallele Überführungsachse verdreht ange ordnet, um sicherzustellen, dass deren Auftriebsvolumenabschnitte jeweils in einem anderen Raumbereich des Füllvolumens des die Ventilanordnung tragenden Behäl ters angeordnet sind. Dann kann somit durch Drehung um die Überführungsachse, gegebenenfalls auch unter zusätzlicher Verschiebung, der eine Schwimmerkörper virtuell in den anderen übergeführt werden. Alternativ kann der Schwimmerköper einen Auftriebsvolumenabschnitt und einen separaten Verbindungsabschnitt umfas sen oder aus diesen Komponenten bestehen, wobei der Verbindungsabschnitt an dem Auftriebsvolumenabschnitt befestigbar bzw. mit dem Auftriebsvolumenabschnitt verbindbar ist. Der Schwimmerkörper kann somit aus wenigstens dem Verbindungs abschnitt und dem Auftriebsvolumenabschnitt gebaut sein. Dies hat den Vorteil, dass der Verbindungsabschnitt immer in der gleichen Form hergestellt werden kann und zur Anwendung für einen zweiten Flohlkörper um eine Achse um 180 Grad gedreht werden kann. In einer ersten möglichen Ausführungsform kann die Ventilsitzformation genau einen Ventilsitz aufweisen und kann die Ventilkörperformation genau einen Ventilkörper aufweisen, wobei der genau eine Ventilkörper durch jeden einzelnen Schwimmer körper in die Verschlussstellung verbracht werden kann. Eine solche Ventilbau gruppe ist beispielsweise aus der oben bereits genannten EP 2 119466 A1 bekannt. In einer zweiten möglichen Ausführungsform kann die Ventilsitzformation einen ers ten Ventilsitz und mit Abstand von diesem einen zweiten Ventilsitz umfassen, wobei beide Ventilsitze von dem Kanal durchsetzt sind. Folglich umfasst in dieser zweiten Ausführungsform die Ventilkörperformation einen ersten Ventilkörper und einen rela tiv zu diesem beweglichen zweiten Ventilkörper. In diesem Fall ist der erste Ventil körper mit dem ersten Schwimmerkörper zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt und an den ersten Ventilsitz in körperliche Anlage bringbar. Ebenso ist der zweite Ventilkörper mit dem zweiten Schwimmerkörper zur gemeinsamen Bewegung ge koppelt und an den zweiten Ventilsitz in körperliche Anlage bringbar. Eine derart aus gestaltete Ventilbaugruppe ist aus der oben bereits genannten US 5,445143 be kannt. Die erste Ausführungsform hat den Vorteil identischer Schließkräfte für beide Schwimmerkörper. Die zweite Ausführungsform hat den Vorteil, dass jeder Schwim merkörper dauerhaft mit dem ihm zugeordneten Ventilkörper verbunden sein kann.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Befeuchtungsvorrichtung für eine Beat mungsvorrichtung, umfassend einen Behälter mit einem Füllvolumen, wobei der Be hälter eine Einlassöffnung aufweist, durch welche Beatmungsgas in das Füllvolumen einleitbar ist, und eine Auslassöffnung aufweist, durch welche Beatmungsgas aus dem Füllvolumen ausleitbar ist. Die Befeuchtungsvorrichtung weist eine Ventilanord nung auf, die wie oben beschrieben ausgebildet ist. Der Kanal der Ventilanordnung ist dabei ein Zuleitungskanal zur Einleitung von Flüssigkeit in den Behälter.

Das Füllvolumen wird folglich von Beatmungsgas durchströmt und nimmt dabei ver dunstete oder verdampfte Flüssigkeit unter Erhöhung seiner Feuchtigkeit in Richtung zum Patienten mit. Zur besseren Einsteilbarkeit der Befeuchtung des Beatmungs gases im Füllvolumen ist wenigstens ein Wandabschnitt, vorzugsweise ein Boden, des Behälters aus einem Material mit höherer Wärmeleitfähigkeit als der übrige Be- hälter ausgebildet. Bevorzugt ist ein Großteil der Behälterwand aus Kunststoff ge formt. Der Wandabschnitt mit höherer Wärmeleitfähigkeit ist bevorzugt aus Metall gebildet. Der Wandabschnitt mit höherer Wärmeleitfähigkeit kann so mit einer, vor zugsweise in ihrer Leistung steuerbaren, Wärmequelle in wärmeübertragenden Kon takt gebracht werden, sodass durch die Wärmequelle mittels des Wandabschnitts mit höherer Wärmeleitfähigkeit Wärme in die Flüssigkeit im Füllvolumen eingetragen und so die zeitliche Verdunstungsrate dieser Flüssigkeit betragsmäßig verändert werden kann.

Der Behälter weist einen Behälterboden und eine vom Behälterboden abstehende Seitenwandanordnung auf. Für ein erwünschtes Verschließen des Kanals bei einem unerwünschten Verkippen des Behälters ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Auf triebsvolumenabschnitt näher an der Seitenwandanordnung angeordnet ist als in einem zentralen Bereich des Füllvolumens des Behälters, da sich beim Verkippen des Behälters in das Füllvolumen eingefüllte Flüssigkeit in der Regel in einem Rand bereich nahe der Seitenwandanordnung akkumuliert. Daher gilt bevorzugt für wenigstens einen, vorzugsweise für beide Schwimmerkörper, dass der Abstand des Auftriebsvolumenabschnitts des einen Schwimmerkörpers zu dem ihm nächstgele genen Abschnitt der Seitenwandanordnung kürzer ist als der Abstand zum Auftriebs volumenabschnitt des jeweils anderen Schwimmerkörpers.

Bevorzugt steht ein substantieller Teil des Füllvolumens des Behälters für die Durch strömung mit Beatmungsgas und für die Durchmischung des strömenden Beat mungsgases mit verdunsteter bzw. verdampfter Flüssigkeit zur Verfügung. Daher be trägt bevorzugt das von den beiden Schwimmerkörpern eingenommene Volumen nicht mehr als 20 %, vorzugsweise nicht mehr als 15 % des Füllvolumens des Behäl ters.

Wie oben bereits ausgeführt ist, sind bevorzugt die beiden Schwimmerkörper funk tionell gleichwertig, was sich bei der Befeuchtungsvorrichtung dadurch zeigt, dass bei bestimmungsgemäßem Gebrauch mit parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung orientierter Auftriebsachse der erste und der zweite Schwimmerkörper derart aus gebildet und angeordnet sind, dass sich bei Verwendung von demineralisiertem Wasser mit einer Temperatur von 20 °C als Bezugsflüssigkeit zur Befüllung des Be hälters die Füllmenge, die notwendig ist, damit der erste Schwimmkörper seine Auf triebsstellung erreicht, von der Füllmenge, die notwendig ist, damit der zweite Schwimmerkörper seine Auftriebsstellung erreicht, bezogen auf die größere der bei den Füllmengen um nicht mehr als 10 %, vorzugsweise um nicht mehr als 5 %, unterscheidet.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:

Fig. 1: eine grobschematische perspektivische Ansicht einer Beatmungsvorrich tung mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Befeuchtungs vorrichtung,

Fig. 2: eine grobschematische perspektivische Ansicht der Befeuchtungsvor richtung von Figur 1 ,

Fig. 3: die Befeuchtungsvorrichtung von Figur 2 mit teilweise geschnittener Seiten wandanordnung und teilweise geschnittener Ventilbaugruppe,

Fig. 4: eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Ventilanordnung der vorlie genden Anmeldung, wie sie beispielhaft in der Befeuchtungsvorrichtung der Figuren 2 und 3 verwendet ist, mit den Schwimmerkörpern jeweils in der Auftriebsstellung,

Fig. 5: die Ventilanordnung von Figur 4 in der Absenkstellung als Bezugszustand und

Fig. 6: die Befeuchtungsvorrichtung der Figuren 2 und 3 bei Betrachtung von unten unter Weglassung des Bodens der Vorrichtung.

In Figur 1 ist eine Beatmungsvorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Beat mungsvorrichtung 10 weist einen Touchscreen 12 als Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung auf, welche mit einer im Gehäuse der Beatmungsvorrichtung 10 angeordneten Steuervorrichtung in Datenübertragungsverbindung steht. Die Beatmungsvorrichtung 10 weist in ihrem Gehäuse ein Gebläse auf, mit welchem Umgebungsluft als Beat mungsgas über einen rückseitigen Einlass 14 angesaugt wird. Alternativ kann das Beatmungsgas jedoch auch aus diversen Gasen, die mittels Anschlüssen mit der Beatmungsvorrichtung verbunden sind, gemischt werden.

In der unteren vorderen Hälfte der der Beatmungsvorrichtung 10 ist eine Befeuch tungsvorrichtung 16 angeordnet, die der Befeuchtung des Beatmungsgases dient, bevor dieses über einen Beatmungsschlauch 18 zu einem Patienten hin gefördert wird.

Die Befeuchtungsvorrichtung 16 umfasst einen Behälter 20, in welchen Flüssigkeit, in der Regel Wasser, eingefüllt werden kann. Die in den Behälter 20 eingefüllte Flüssig keit verdunstet bzw. verdampft dort, wobei sich das den Behälter 20 durchströmende Beatmungsgas mit der verdunsteten bzw. verdampfen Flüssigkeit vermischt. Dadurch verlässt das Beatmungsgas den Behälter 20 durch den Beatmungsschlauch 18 mit betragsmäßig größerer absoluter Feuchte als es in den Behälter 20 hinein ge fördert wurde. Der Beatmungsschlauch 18 ist in Figur 1 verkürzt nur mit seinen bei den Längsendabschnitten dargestellt. Ein Mittelabschnitt des Beatmungsschlauchs 18 ist nicht dargestellt.

In Figur 1 befindet sich die Beatmungsvorrichtung 10 und mit ihr die Befeuchtungs vorrichtung 16 in einem bestimmungsgemäßen Betriebszustand, in welchem eine ebene Aufstandsfläche der Beatmungsvorrichtung 10 orthogonal zur Schwerkraft wirkungsrichtung g orientiert ist.

Eine Markierung 22 an der Vorderseite des Behälters 20 zeigt den maximalen Füll stand an, welchen die Flüssigkeit im Füllvolumen 24 (siehe Figur 3) des Behälters 20 nicht überschreiten soll.

In das Füllvolumen 24 des Behälters 20 ist Flüssigkeit aus einem in Figur 1 nicht dar gestellten Vorrat über eine Lieferleitung 26 einleitbar. Die Lieferleitung 26 ist in Figur 1 außer Betrieb beispielhaft als Schlauchrolle dargestellt. Die Lieferleitung 26 weist an ihrem dem Behälter 20 fernen Längsende eine Kopplungsformation 28, beispiels weise eine Einstech-Kopplung 28, auf, mit welcher das Lumen der Lieferleitung 26 mit einer bevorrateten Flüssigkeit verbunden werden kann. Die Kopplungsformation 28 gestattet in an sich bekannter Weise die Beigabe von Zusatzstoffen, wie etwa Medikamenten, zu der in der Lieferleitung 26 strömenden Flüssigkeit.

An ihrem dem Behälter 20 nahen Längsende ist die Lieferleitung 26 mit einer Durch gangsöffnung 30 in der Behälterwand 32 gekoppelt, sodass aus dem Flüssigkeits vorrat in der Regel schwerkraftgetrieben durch die Lieferleitung 26 strömende Flüs sigkeit in das Füllvolumen 24 des Behälters 20 gelangen kann.

Über eine Griffmulde 34 an der Vorderseite des Behälters 20 ist der Behälter 20 aus einer Einsetz-Ausnehmung 36 an der Beatmungsvorrichtung 10 entnehmbar und wieder in diese einsetzbar.

Wie Figur 3 zeigt, schließt auf der Innenseite der Behälterwand 32 an der Durch gangsöffnung 30 ein Kanalbauteil 38 an, in welchem ein Kanal 40 ausgebildet ist, welcher die von der Lieferleitung 26 gelieferte Flüssigkeit zu einer Ventilanordnung 42 und, abhängig vom Betriebszustand der Ventilanordnung 42, durch diese hin durch fördert. Das Kanalbauteil 38 ist in Figur 3 längs einer zur Auftriebsachse A parallelen und zu den weiter unten erläuterten Schwenkachsen S1 und S2 orthogo nalen Schnittebene geschnitten dargestellt, um den Kanal 40 zu zeigen. In einem Mittelbereich des Kanalbauteils 38 ist aufgrund von dessen Krümmung um eine zur Auftriebsachse A parallele Krümmungsachse aus diesem ein Stück herausge schnitten.

In den Figuren 2 und 3 ist außerdem die Auslassöffnung 44 dargestellt, durch welche hindurch das das Füllvolumen 24 durchströmende Beatmungsgas aus dem Behälter 20 austritt. Figur 3 zeigt die Einlassöffnung 46, durch welche hindurch das Beat mungsgas in das Füllvolumen 24 einströmt. Die Behälterwand 32 umfasst eine Seitenwandanordnung 32a und einen im Wesent lichen ebenen Boden 32b. Die Seitenwandanordnung 32a ist bevorzugt urformend im Spritzgussverfahren aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt. Der Boden 32b ist aus Metall und weist eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als in die Seitenwand anordnung 32a. Die Einsetz-Ausnehmung 36 der Beatmungsvorrichtung 10 weist an ihrer Unterseite eine Heizvorrichtung auf, welche dann, wenn die Befeuchtungs vorrichtung 16 in die Einsetz-Ausnehmung 36 eingesetzt ist, in Wärmeübertragungs kontakt mit dem, vorzugsweise metallischen, Boden 32b steht, um Wärme mit mög lichst geringer Zeitverzögerung und unter möglichst geringen Verlusten in die sich im betriebsbereiten Bezugszustand am Boden 32b akkumulierende Flüssigkeit einzu tragen. Im betriebsbereiten Bezugszustand der Befeuchtungsvorrichtung 16 ist der Boden 32b des Behälters 20 im Wesentlichen orthogonal zur Schwerkraftwirkungs richtung g orientiert, sodass sich ein Flüssigkeitsspiegel einer in das Füllvolumen 24 eingefüllten Flüssigkeit im Wesentlichen parallel zum Boden 32b ausrichtet.

Die Ventilanordnung 42 umfasst eine Ventilbaugruppe 43 mit einer vom Kanal 40 durchsetzten Ventilsitzformation 48 und mit einer relativ zur Ventilsitzformation 48 beweglichen Ventilkörperformation 50, die mit der Ventilsitzformation 48 zusammen wirkt, um den die Ventilsitzformation 48 durchsetzenden Kanal wahlweise zu ver schließen oder zu öffnen.

Im bestimmungsgemäßen Betriebszustand durchsetzt der Kanal 40 die Ventilsitzfor mation 48 parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung g, weshalb die Ventilkörperfor mation 50 bevorzugt ebenfalls parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung g relativ zur Ventilsitzformation 48 beweglich ist. Grundsätzlich ist bevorzugt die Ventilkörper formation 50 parallel zu der Richtung relativ zur Ventilsitzformation 48 beweglich, in welcher der Kanal 40 die Ventilsitzformation 48 durchsetzt.

Die Ventilanordnung 42 weist als Aktuatoren der Ventilkörperformation 50 einen ers ten Schwimmerkörper 52 und einen zweiten Schwimmerkörper 54 auf. Die beiden Schwimmerkörper 52 und 54 sind identisch ausgebildet und lediglich unterschiedlich orientiert im Füllvolumen 24 angeordnet. Die beiden Schwimmerkörper sind um eine zum Boden 32b orthogonale Überführungsachse Ub (s. Fig. 6) durch Drehung um 180° virtuell ineinander überführbar.

Der erste Schwimmerkörper 52 ist um eine erste Schwenkachse S1 an einem ersten Gelenk 56 gelenkig gelagert. Der erste Schwimmerkörper 52 weist mit Abstand von der ersten Schwenkachse S1 einen Auftriebsvolumenabschnitt 52a auf, welcher über einen Verbindungsabschnitt 52b mit dem Gelenk 56 verbunden ist. Der Verbindungs abschnitt 52b ist als fachwerkartiger Stegabschnitt ausgebildet. Der Auftriebsvolu menabschnitt 52a nimmt das Hauptvolumen des ersten Schwimmerkörpers 52 ein und sorgt in Wechselwirkung mit einer im Füllvolumen 24 aufgenommenen Flüssig keit für den größten Teil des durch den ersten Schwimmerkörper 52 bereitgestellten Auftriebs. Der Auftriebsvolumenabschnitt 52a bewegt sich zwischen seinen in den Figuren 4 und 5 dargestellten Betriebsstellungen: Auftriebsstellung (Figur 4) und Ab senkstellung (Figur 5), längs einer Auftriebsachse A, die im bestimmungsgemäß be triebsbereiten Zustand der Ventilanordnung 42 parallel zur Schwerkraftwirkungs richtung g verläuft. Da der Auftriebsvolumenabschnitt 52a tatsächlich zwangsgebun den eine kreisförmige Bahn um die erste Schwenkachse S1 ausführt, weist die Tra- jektorie des Auftriebsvolumenabschnitts 52a zwischen seinen Betriebsstellungen auch eine Bewegungskomponente orthogonal zur Auftriebsachse A auf, die jedoch erstens keinen Beitrag zur Verlagerung der Ventilkörperformation leistet und die zweitens betragsmäßig im Vergleich zur Bewegungskomponente längs der Auftriebs achse A vernachlässigbar gering ist.

Wie in Figur 3 gut zu erkennen ist, ist der erste Auftriebsvolumenabschnitt 52a nahe bei dem ihm nächstgelegenen Abschnitt der Seitenwandanordnung 32a gelegen. Der erste Auftriebsvolumenabschnitt 52a ist näher bei dem ihm nächstgelegenen Ab schnitt der Seitenwandanordnung 32a gelegen als bei einem den Boden 32b in sei nem Flächenschwerpunkt durchsetzenden Mittellot, welches orthogonal zum Boden 32b und damit parallel zur Auftriebsachse A verläuft. Das Mittellot verläuft in Figur 3 in einer zur Auftriebsachse A parallelen Ebene, welche in der Abstandsmitte zwi schen der ersten Schwenkachse S1 und der zweiten Schwenkachse S2 gelegen ist. Erst recht befindet sich jeder Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a jeweils näher an dem ihm nächstgelegenen Abschnitt der Seitenwandanordnung 32a als an dem jeweils anderen Auftriebsvolumenabschnitt 52a bzw. 54a.

Um die zweite Schwenkachse S2 ist der zweite Schwimmerkörper 54 in analoger Weise schwenkbar wie der erste Schwimmerkörper 54 um die erste Schwenkachse S1. Wegen der identischen Ausbildung weist der zweite Schwimmerkörper 54 einen Auftriebsvolumenabschnitt 54a auf, welcher durch einen als fachwerkartige Stegfor mation ausgebildeten Verbindungsabschnitt 54b mit einem zweiten Gelenk 58 ver bunden ist. "Fachwerkartig" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Stegfor mation miteinander verbundene Längs- und Querstreben aufweist. Die längs- und Querstreben bilden dabei zur Erzielung einer statisch stabilen Stegformation ent weder Dreiecks- oder Vierecks-Fachwerke.

Anhand von Figur 4 wird der Aufbau der Ventilbaugruppe 43 näher erläutert. Die Ventilsitzformation 48 weist einen ersten Ventilsitz 48a und einen längs der Auf triebsachse A mit Abstand von diesem ausgebildeten zweiten Ventilsitz 48b auf. Die beiden Ventilsitze 48a und 48b sind an dem Kanalbauteil 38 ausgebildet, welches auch ein Ventilgehäuse 60 bildet. Der erste Ventilsitz 48a weist beispielhaft eine negativ-konische Anlagefläche auf, der zweite Ventilsitz 48b eine positiv-konische Anlagefläche. Beide Ventilsitze 48a und 48b sind von dem Kanal 40 durchsetzt.

Die Ventilkörperformation 50 weist einen ersten Ventilkörper 50a auf, welche im dar gestellten Beispiel stiftförmig ausgebildet ist, und weist einen relativ zu diesem be weglichen zweiten Ventilkörper 50b auf, welcher im dargestellten Beispiel rohrförmig ausgebildet ist. Der erste Ventilkörper 50a weist eine positiv-konische Anlagefläche zur Wechselwirkung mit der negativ-konischen Anlagefläche des ersten Ventilsitzes 48a auf. Der zweite Ventilkörper 50b weist eine negativ-konische Anlagefläche zur Wechselwirkung mit der positiv-konischen Anlagefläche des zweiten Ventilsitzes 48b auf. Die Ventilkörperformation 50 weist außerdem eine weichelastische Membran 62 auf, welche zur Erhöhung der Dichtigkeit der Ventilbaugruppe 43 in der in Figur 4 gezeigten Verschlussstellung beide Ventilkörper 50a und 50b überspannt. Beide Ventilkörper 50a und 50b sind ganz überwiegend längs der Auftriebsachse A verla gerbar. Der erste Ventilkörper 50a ist gelenkig mit dem ersten Schwimmerkörper 52, im dar gestellten Beispiel mit dessen Verbindungsabschnitt 52b, gekoppelt, sodass eine Bewegung des ersten Verbindungsabschnitts 52b längs der Auftriebsachse A eine Verlagerung des ersten Ventilkörpers 50a zwischen der in Figur 4 gezeigten Ver schlussstellung und der in Figur 5 gezeigten Durchlassstellung bewirkt.

Ebenso ist der zweite Ventilkörper 50b gelenkig mit dem zweiten Schwimmerkörper 54, im dargestellten Beispiel mit dessen Verbindungsabschnitt 54b, gekoppelt, so dass eine Bewegung des zweiten Verbindungsabschnitts 54b längs der Auftriebs achse A eine Verlagerung des zweiten Ventilkörpers 50b zwischen der in Figur 4 ge zeigten Verschlussstellung und der in Figur 5 gezeigten Durchlassstellung bewirkt. Dabei reicht es aus, wenn einer der beiden Ventilkörper 50a oder 50b in seine Ver schlussstellung verlagert wird, um den Kanal 40 für eine Durchströmung mit Flüssig keit zu verschließen.

Die Ventilanordnung 42 ist derart gestaltet, dass die Gelenkachsen 64 und 66 der Verbindungen (siehe Figur 6) des ersten Ventilkörpers 50a mit dem ersten Verbin dungsabschnitt 52b bzw. des zweiten Ventilkörpers 50b mit dem zweiten Verbin dungsabschnitt 54b dann, wenn sich jeder Schwimmerkörper 52 und 54 in wenigs tens einer identischen Endstellung aus Absenkstellung und Auftriebsstellung befin det, koaxial verlaufen. Die koaxialen Gelenkachsen 64 und 66 sind dann äquidistant zu den Schwenkachsen S1 und S2 angeordnet.

Weiter ist die Ventilanordnung 42 derart gestaltet, dass die Schwimmerkörper 52 und 54 im Wesentlichen diametral zu der parallelen Auftriebsachse (A) angeordnet sind. In anderen Worten ausgedrückt: wenn die Gelenkachsen 64 und 66 eine zur Auf triebsachse (A) parallele virtuelle Bezugsebene aufspannen, befindet sich ein Schwimmerkörper auf einer Seite der virtuellen Bezugsebene und der andere Schwimmerkörper auf der anderen Seite der virtuellen Bezugsebene.

Von den im Abstand a (s. Fig. 5) voneinander angeordneten Auftriebsvolumenab schnitten 52a und 54a liegt der erste Auftriebsvolumenabschnitt 52a näher an der zweiten Schwenkachse S2 und liegt der zweite Auftriebsvolumenabschnitt 54a näher an der ersten Schwenkachse S1. Die Kopplungsstellen der beiden Ventilkörper 50a und 50b mit den Schwimmerkörpern 52 und 54 liegen im Erstreckungsbereich der beiden Verbindungsabschnitte 52b und 54b, welcher zwischen den beiden Schwenkachsen S1 und S2 gelegen ist.

Die Gelenke 56 und 58 sind zwischen den jeweiligen Schwimmerkörpern 52 bzw. 54 und dem Ventilgehäuse 60 gebildet. Im dargestellten Beispiel ist an den jeweiligen Schwimmerkörpern 52 bzw. 54 als Spritzgussbauteile ein Wellenstumpf als schwim merkörperseitiger Gelenkabschnitt ausgebildet (siehe Wellenstumpf 56a in Figur 3 sowie die Wellenstümpfe 56a und 58a in Figur 6). Im Ventilgehäuse 60 ist als lager seitiger Gelenkabschnitt eine den jeweiligen Wellenstumpf aufnehmende Ausneh mung ausgebildet.

In Figur 5 ist die Ventilanordnung 42 in ihrer Absenkstellung und damit in dem zu ihrer Erläuterung in der Beschreibungseinleitung verwendeten Bezugszustand darge stellt. Die Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a weisen an der Außenseite ihrer Böden kleine Vorsprünge auf, mit welchen die Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a auf dem vorzugsweise ebenen Boden 32b des Behälters 20 aufliegen. Die klei nen Vorsprünge sorgen dafür, dass die Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a auch in der Absenkstellung von Flüssigkeit im Füllvolumen 24 unterspült werden können, sodass bereits kleinste Flüssigkeitsmengen einen Auftrieb an den Auftriebs volumenabschnitten 52a und 54a bewirken.

Zwischen den Auftriebsvolumenabschnitten 52a und 54a befindet sich ein Körper- Abstandsbereich 67, in welchem im dargestellten Ausführungsbeispiel beide Gelenke 56 und 58 angeordnet sind. Der Körper-Abstandsbereich 67 erstreckt sich orthogonal zur Auftriebsachse A über den Abstand a hinweg, der zwischen den Auftriebsvolu menabschnitten 52a und 54a besteht. Durch die Anordnung der Auftriebsvolumen abschnitte 52a und 54a im Abstand a voneinander kann jeder Auftriebsvolumen abschnitt 52a und 54a an einem Randbereich des Füllvolumens 24, also nahe einem Abschnitt der Seitenwandanordnung 32a, angeordnet werden, was die Sensitivität der Ventilanordnung 42 bezüglich eines Verkippens der Befeuchtungsvorrichtung 16 um eine sowohl zur Auftriebsachse A als auch zur Richtung des Abstands a ortho gonale Kippachse in vorteilhafter weise erheblich erhöht.

Dann, wenn sich beide Schwimmerkörper in der Absenkstellung befinden, befinden sich die Gelenke 56 und 58 sowie die durch sie definierten Schwenkachsen S1 und S2 in einem gemeinsamen Höhenerstreckungsbereich 68 der Auftriebsvolumenab schnitte 52a und 54a, welcher nach unten durch eine Ebene 68a und nach oben durch eine Ebene 68b begrenzt ist. Die beiden Ebenen 68a und 68b sind zur Auf triebsachse A parallele Schmiegeebenen an die Unterseiten bzw. an die Oberseiten der Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a. Dieses Anordnungsverhältnis von Ge lenken 56 und 58 zu den durch sie zwangsgeführten Auftriebsvolumenabschnitten 52a und 54a sorgt für eine vorteilhafte Kinematik der Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a mit einer wesentlich größeren Bewegungskomponente längs der Auftriebs achse A als orthogonal zu dieser. Aus demselben Grunde einer Erzielung einer vor teilhaften Kinematik der Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a sind die Schwenk achsen S1 und S2 in einer gemeinsamen virtuellen Ebene 70 angeordnet, welche die Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a wenigstens dann schneidet, wenn diese sich in der Absenkstellung befinden. Wie Figur 4 jedoch zeigt, ist dies auch dann der Fall, wenn sich die Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a in der Auftriebsstellung befinden. Die virtuelle Erstreckungsebene 70 ist orthogonal zur Auftriebsachse A und damit orthogonal zur Zeichenebene der Figuren 4 und 5 orientiert.

Da die individuellen Höhenerstreckungsbereiche der beiden Auftriebsvolumenab schnitte 52a und 54a hinsichtlich Abmessung und Lage identisch sind, reichen zur Bestimmung des mit den individuellen Höhenerstreckungsbereichen identischen ge meinsamen Höhenerstreckungsbereichs 68 genau zwei Ebenen aus, eine obere und eine untere. Falls die individuellen Höhenerstreckungsbereiche der beiden Auftriebs volumenabschnitte 52a und 54a hinsichtlich Abmessung oder/und Lage unter schiedlich sind, sind in analoger Weise die individuellen Höhenerstreckungsbereiche eines jeden Auftriebsvolumenabschnitts 52a und 54a zu bestimmen. Der gemein same Höhenerstreckungsbereich 68 ist die Schnittmenge der individuellen Höhen erstreckungsbereiche. Dann, wenn die Befeuchtungsvorrichtung 16 und damit die Ventilanordnung 42 in einer beliebigen Kipprichtung um eine zu den Schwenkachsen S1 und S2 parallelen Kippachse gekippt wird, verlagert sich Flüssigkeit zu dem durch die Kippbewegungen abgesenkten Seitenwandabschnitt hin, wodurch sich Flüssigkeit in einem Anord- nungsbereich einer der beiden Auftriebsvolumenabschnitte 52a und 54a akkumuliert und so den betreffenden Auftriebsvolumenabschnitt und mit ihm den gesamten Schwimmerkörper in die Auftriebsstellung verlagern kann. Flierdurch kann verhindert werden, dass Flüssigkeit dann in das Füllvolumen der Befeuchtungsvorrichtung 16 nachfließt, wenn diese sich in einer unerwünscht verkippten Position befindet. Dies gilt auch für eine Kippbewegung um eine Kippachse, welche nicht vollständig mit einer der Schwenkachsen parallel ist, solange ihr Verlaufsanteil längs einer der Schwenkachsen größer ist als orthogonal zu dieser.

Abweichend von der Darstellung im Ausführungsbeispiel müssen die Schwenk- achsen S1 und S2 nicht zueinander parallel sein. Vorzugsweise liegen sie dennoch in einer gemeinsamen Ebene.




 
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