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Patrone zur Kohlensäure-Bindung für Atmungsvorrichtungen.
Zur Bindung der Kohlensäure werden bei freitragbaren, zum Eindringen in nichtatembare Gase bestimmten Atmungsapparaten Behälter oder auswechselbare Patronen verwendet, die nit Ätzkali, Ätznatron oder dgl. beschickt sind und in den Atmungsluftkreislauf eingeschaltet werden. Zur Aufnahme der Chemikalien für die Bindung der Kohlensäure befinden sich in den PatronenUnterlagen aus gelochten oder nichtgel'chten Blechen, Sieben oder ähnlichen Materialien.
Diese Chemikalienbehälter sind schichtweise übereinander angeordnet. Zur Aufsaugung der entstehenden Lauge können in den Chemikalienbehältern Fliesspapiere oder andere geeignete Stone untergebracht werden. Falls die Chemikalienbehälter als Blechteller ausgebildet sind, werden sie mit einem Drahtsieb abgedeckt, um der Luft Zutritt zu dem Chemikal zu gewähren und das Ohemikal festzuhalten.
Bei den bisher bekannt gewordenen Patronen dieser Art, bei denen die Luft zickzackförmig oder in ähnlicher Weise über die Chemikalienschichten hinweggeführt wird, ist von Tellerelement zu Tellerelement trotz etwaiger Verzweigung des Luftweges innerhalb eines Tellerelementes nur immer ein einziger Luftweg für die durchströmende, zu reinigende Luft vorhanden.
Diese Bauart hat den Nachteil, dass die Luft mit einer erheblichen Geschwindigkeit durch die Patronen hindurchströmt, und dass der Luftwiderstand einer solchen Patrone um so grösser ist, je grösser die Patrone gewählt wird. Ausserdem pflegt der Widerstand in einer solchen Patrone bei ihrem Gebrauch deshalb erheblich zu wachsen, weil die Chemikalschichten durch die Aufnahme von Kohlensäure und Wasser aufquellen und den Luftweg allmählich verengen. Wird bei einer solchen Patrone der Luftweg auch nur in einem einzigen Schalen-oder Tellerelement versperrt, so ist die ganze Patrone ausser Betrieb.
Durch die vorliegende Erfindung werden diese Nachteile vermieden.
Die Chemikalienbehälter werden zur Erreichung des angestrebten Zweckes mit zwei oder mehreren Luftdurchlassöffnungen versehen und so übereinander angeordnet, dass die Luftdurchlass- öffnungen eine zueinander versetzte Lage einnehmen, um ein Bestreichen der einzelnen Chemikalschichten auf mehreren Luftwegen zu ermöglichen. Die Chemikalienbehälter können dabei BO ausgebildet sein, dass nur eine einzige Behälterform erforderlich ist, oder dass Behälterpaare von verschiedener Gestalt verwendet werden.
An den in der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsbeispielen soll die besondere Wirkung der neuen Luftführung beschrieben werden.
Fig. l bis 5 zeigen eine ovale Patrone p und ovale Chemikahenbehälter, Fig. 3 ist die Bodenansieht eines solchen ovalen Chemikalienbehälters p. Fig. 4 und 5 sind schaubildliche Ansichten zweier solcher ovalen, zueinander versetzten Chemikalienbehälter. Jeder dieser Behälter oder Schalen r hat auf dem einen Ende eine Bodenöffnung a und auf dem anderen Ende als Öffnungen
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geformt, jedoch in der Patrone mit seiner Bodenöffnung nach der anderen Seite, also nach rechts gelagert (Fig. 4 und tu)), der dritte, ebenso geformte wieder nach links, usw. Es sind also sämtliche Chemikalienbehälter unter sich gleich gestaltet, dagegen um l"gegeneinander ver- setzt übereinander geschichtet.
Die Chemikalienbehälter können wahlweise entweder so eingerichtet sein, dass sie sowohl auf ihrer oberen wie ihrer unteren Seite oder so, dass sie nur auf ihrer einen Seite das Chemikal der Luft darbieten. Fig. 1 und 2 veranschaulichen einige der verschiedenen Luftwege :
Vor dem ersten Chemikalienträger r teilt sich der mit einer erheblichen Geschwindigkeit in die (obere oder untere) Patronenöffnung eintretende Luftstrom. Ein Teil geht durch die Boden- öffnung a zur Randeinbuchtung des nächsten Trägers, von hier wieder zur Bodenöffnung a des dritten usw.
(Luftweg c in Fig. 1). Ein anderer Teil der Luft geht zu der als Offnung wirkenden Randeinbuchtung ! des ersten Chemikalienträgers, von hier zur Bodenöffnung a des zweiten Trägers und von dort wieder zur Randeinbuchtung b2 des dritten usw. (Luftweg f in Fig. 1).
Ein dritter Teil der Luft geht durch die Bodenöffnung a des ersten Chemikalienträgers zur Boden- öffnusg a des zweiten Trägers, zur Bodenöffnung a des dritten Trägers usw. (Luftweg d in Fig. 1). Ein vierter Teil der Luft geht auf einer der flachen Patronenseiten von der Ra. ndeinbuchtung 1) 1 des ersten ChernikaÌ1enÜiigers r zur Randeinbuchtung 1 ; des zweiten Trägers, von dort zu der Randeinbuchtung bl des dritten usw. (Luftweg e in Fig. 2). Schliesslich geht ein fünfter Teil der Luft auf der anderen Flachseite der Patrone einen dem Luftweg e gleichgerichteten Weg durch die entsprechenden Randeinbuchtungen ha und bl.
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Die Abstände der Öffnungen in den Chemikalientragern sind dabei so gelegt, dass in allen Fällen die Luftmoleküle annähernd auf jedem Chemikalienträger eine gleichlange Wegstrecke zurücklegen, so dass die Reinigungswirkung des Chemikals auf jedem Luftwege in gleichem Masse stattfindet.
Auf dem anderen Patronenende tritt an der Austrittsöffnung der Patrone wieder eine Vereinigung aller Luftströme ein. Die Grösse der Patrone wird so bemessen, dass jedes Luftmolekül genügend oft und genügend lange mit Chemikalien in Berührung kommt, um die KohlensäureVerunreinigung abgeben zu können.
Die Luftgeschwindigkeit, welche der Luftstrom anfänglich hat, wird innerhalb der Patrone infolge seiner vielfachen Gabelung erheblich verlangsamt. Ferner ist der Reibungswiderstand innerhalb der Patrone infolge der Verästelung des Luftstromes ein sehr geringer. Müsste der Luftstrom geschlossen über die Gesamtfläche sämtlicher Chemikalienbehälter nacheinander hinwegstreichen, so würde der Strömungswiderstand innerhalb der Patrone bei gleichem Abstand der Schichten sehr viel grösser sein, um so mehr, als dann auch die Strömungsgeschwindigkeit eine grössere sein würde.
Während endlich bei Patronen, deren Chemikalienbehälter nur je eine Öffnung besitzen, sehr leicht ein Versagen der ganzen Patrone eintritt, sobald die Öffnung auch nur einer einzigen Schale infolge des Wachsens des Chemikales sich verstopft, bleibt beim Gegenstande der Erfindung für den Luftstrom ein anderer Eingang des Chemikalienbehälters frei, so dass höchstens ein Teil der Chemikalienschicht unwirksam wird, mithin die Wirkung der Patrone nicht erheblich beeinflusst werden kann. Die Vorteile dar neuen Wirkungsweise lassen sich folglich dahin zusammenfassen, dass eine Patrone der beschriebenen Art die gleichen Eigenschaften in sich vereinigt, die sich ergeben, wenn man eine entsprechende Anzahl kleiner Patronen in einen gegebenen Luftstrom parallel schaltet.
Die Patrone der neuen Bauart stellt sich also dar als eine zusammengefügte Kolonie kleiner Patronen mit parallelen Luftwegen. Man ist durch entsprechende Massnahmen im Sinne dieser Erfindung deshalb imstande, Patronen von beliebiger Grösse herzustellen. Durch praktische Versuche ist festgestellt worden, dass die in einer Atmungsvorrichtung ohne Patrone im Kreislauf mechanisch oder durch die Kraft der Atmung bewegte Luftmenge etwa 70 l pro Minute beträgt. Nach Einschaltung einer Patrone bekannter Konstruktion beträgt die bewegte Luftmenge aber nur etwa 50 l pro Minute und sinkt nach etwa zwei Stunden bis
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in den Luftkreislauf ein, so beträgt die bewegte Luftmenge etwa 60 l pro Minute. und noch mehr, und sie sinkt nach zwei Stunden nur bis auf r)) 1.
Diese Zahlen beweisen den erheblichen technischen Fortschritt des Erfindungsgegenstandes gegenüber den bekannten Patronen.
In der Abbildun Flg. 6 bis 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel in Gestalt einer annähernd rechteckigen Patrone pl dargestellt. Die entsprechend geformten Chemikalienbehälter r1 besitzen zwei gegenüberliegende Bodenöffnuiien a und al und zwei gegenüberliegende Rand-
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falls unter sldl gleich ! 4estaltet sind, um 90 gegeneinander versetzt. Dabei ergeben sich dann ebenfalls eine Anzahl Chemikalienbestreichungswege für den Luftstrom (Fig. 6).
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Luftreinigungspatrone für Atmungsvorrichtungen mit schichtweise übereinander-
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jeder Chemikalienträger mindestens zwei Durchlassöffnungen besitzt. die zu denjenigen des nächst- folgenden Trägers versetzt zueinander liegen.