DD253943A1

DD253943A1 - Vorrichtung zur signalisierung von sollwertabweichungen bei personengebundenen atmungsgeraeten mit atemgaszufuehrung

Info

Publication number: DD253943A1
Application number: DD29678286A
Authority: DD
Inventors: Peter Krause; Michael Barbier
Original assignee: Wtz Arbeitsschutz
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-02-10

Abstract

Erfindungsgemaess wird ein elektroakustischer Schallerzeuger, vorzugsweise ein Piezoschwinger, in der Atemgaszuleitung installiert. Der Schallerzeuger, der im Frequenzbereich von 1 bis 3,5 kHz arbeitet, wird bei Abweichung von fuer die Atemgasversorgung wichtigen Sollwerten eingeschaltet. Das erzeugte, fuer den jeweiligen Zustand spezifische akustische Signal wird ueber die Luftzuleitung in den Hoerbereich des Benutzers geleitet. Es sind auch mehrere Schallerzeuger mit unterschiedlichen Frequenzen einsetzbar.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sollwertüberwachung von personengebundenen Atmungsgeräten mittels akustischer Warneinrichtung, die überall dort einsetzbar ist, wo Personen über Schläuche oder Rohre mit Atemgas versorgt werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Geräte bekannt, die durch Filter gereinigte Luft dem Gesichtsfeld für Personen zuführen, die in schadstoffbelasteter Atmosphäre arbeiten. Es gibt stationäre Anlagen, die eine Vielzahl von Arbeitsplätzen mit gereinigter Luft versorgen, und zum anderen tragbare Geräte, bei denen die Person frei beweglich ist. In all diesen Geräten sind Warn- und Kontrolleinrichtungen eingesetzt, die ein Absinken der geförderten Luftmenge signalisieren.

In der DE-OS 3032371 wird ein Atemschutzhelm beschrieben, der eine einfache Meßeinrichtung enthält, die dem Träger signalisiert, daß zu wenig Luft gefördert wird.

Durch ein L-förmiges Rohr wird ein Teil der zugeführten Luft dazu benutzt, eine leichte Kugel zu heben. Die sich dabei einstellende Höhe ist ein Maß für die geförderte Luftmenge. Auch der Ausschlag einer Kugel, die sich an einem Faden hängend am Ausblasende des Zuluftrohres befindet, ist ein Maß für die Luftmenge. Des weiteren wird eine Windfahne benutzt, die Luftmenge anzuzeigen. Die pneumatischen Anzeigen sind sehr störanfällig und nicht für den robusten Einsatz bei körperlicher Schwerarbeit geeignet.

In der DE-OS 2641479 wird beschrieben, daß für die Überwachung von Atemschutzgeräten ein Sensor eingesetzt wird, der bei einem bestimmten Verbrauch ein hochfrequentes Signal abstrahlt, das von einer weiteren Person empfangen wird. Hier ist immer eine weitere Person zur Überwachung notwendig.

In der DD-PS 34155 wird eine Warneinrichtung bei Sauerstoffgeräten vorgestellt, die in einem Warnhupenkörper ein oder mehrere auswechselbare, mit Tonzungen versehene Stimmplatten aufweist. Auch dieses mechanische System ist sehr

störanfällig. .

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der Nachteile der aufgeführten Lösungen. Es soll eine einfache, funktionstüchtige und robuste Warneinrichtung geschaffen werden, die dem Träger über den Luftstrom eine Abweichung von einem oder mehreren für die Luftversorgung wichtigen Sollwerten signalisiert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem ein elektroakustischer Schallerzeuger, vorzugsweise ein Piezoschwinger, in die Luftzuleitung installiert wird, der in einem Frequenzbereich von 1 bis 3,5 kHz arbeitet. Dieser Schallerzeuger wird bei Abweichung von einem oder mehreren für die Luftversorgung wichtigen Sollwerten eingeschaltet. Das erzeugte akustische Signal, das ein oder mehrere voneinander unterschiedliche hörbare Merkmale haben kann, wird über die Luftzuleitung mit dem Luftstrom in den Hörbereich des Benutzers geleitet. Es sind auch mehrere Schallerzeuger mit unterschiedlicher Frequenz einsetzbar.

Ausführungsbeispiel

Als Ausführungsbeispiel wird eine batteriebetriebene Gesichtsfeldlüftung, wie sie in der DE-OS 3032371 beschrieben wird, gewählt, das in der beiliegenden Zeichnung näher erklärt wird.

Fig. 1 Gesichtsfeldlüfung mit Warneinrichtung — Seitenansicht —

Die vom Gebläse 1 über ein Filter angesaugte und somit gereinigte Luft wird über einen Zuleitungsschlauch 2 und einem am Helm befestigten Luftverteiler 4 dem Gesichtsfeld 8 zugeführt. Das Visier 5 realisiert die erforderliche Luftführung und schirmt das Gesichtsfeld 8 gegen das Umfeld ab.

Mittels eines oder mehrerer geeigneter Meßwandler werden die interessierenden technischen Parameter, beispielsweise die geförderte Luftmenge, laufend gemessen. Das Meßsignal wird durch eine Auswertelektronik 6 bewertet. Bei Abweichung von einem gewählten Sollwert wird der Schallerzeuger 7, beispielsweise ein Piezoschwinger, aktiviert, der ein für den gewählten Parameter spezifisches akustisches Signal etwa im Frequenzbereich von 1 kHz bis 3,5kHz erzeugt. Dieses akustische Signal wird mit dem Luftstrom über den Zuleitungsschlauch 2 und den Luftverteiler 4 in das relativ abgeschlossene Gesichtsfeld wahrgenommen werden.

Durch die beschriebene Schalleitung erfolgt die Weiterleitung der vom Schallerzeuger 7 erzeugten Schallwellen gerichtet in einem, durch den Zuleitungsschlauch 2, den Luftverteiler 4 und das Visier 5 gebildeten, weitgehend geschlossenen System, wodurch die Beeinflussung durch Umwelteinflüsse in hohem Maße vermieden wird. Das für die gewählten Parameter spezifische Signal wird dadurch erzeugt, daß die Frequenz des akustischen Signals verschieden sein kann, daß das akustische Signal in Intervallen abgegeben wird oder daß das Signal frequenz- oder amplitudenmoduliert ist. Die verschiedene Kombination dieser Unterscheidungsmerkmale ist möglich.

Im Ausführungsbeispiel sollen die Parameter Luftförderung und Versorgungsspannung für den Gebläsemotor überwacht werden.

Der als Schallerzeuger 7 gewählte Piezoschwinger arbeitet mit einer Nennfrequenz von 2,8 kHz. Bei Unterschreiten der Soll-Luftfördermenge wird der Schallerzeuger durch die Auswertelektronik 6 aktiviert. Eine Unterschreitung des Sollwertes für die Versorgungsspannung wird dadurch signalisiert, daß das beschriebene Signal mit einer Frequenz von 1 Hz bis 2 Hz getastet wird. Es sind auch andere Tastverhältnisse denkbar.

Durch diese beschriebene Signalkombination wird dem Benutzer einer Sollwertabweichung signalisiert. Der Benutzer ist in der Lage, die Sollwertabweichung zu analysieren und entsprechend zu reagieren.

Im vorliegenden Fall kann eine Unterschreitung der Soll-Luftfördermenge sowohl durch zugesetzte Filter als auch durch Unterschreitung der notwendigen Drehzahl des Gebläses, verursacht durch verbrauchte Batterien, hervorgerufen werden. Wird das 2,8-kHz-Signal wahrgenommen, ist die Versorgungsspannung ausreichend, die zu geringe Luftfördermenge ist auf zugesetzte Filter oder andere Störungen in der Luftzuleitung zurückzuführen. Das Signal bedeutet also in erster Linie, daß die Filter zu wechseln sind. Wird das beschriebene Signal in Intervallen wahrgenommen, bedeutet das, daß die zu geringe Luftfördermenge auf verbrauchte Batterien zurückzuführen ist, die zu ersetzen sind.

Weitere zu überwachende Parameter der zugeführten Atemluft, die durch verschiedene Markierung des akustischen Signals gekennzeichnet werden können, wären z. B. der Sauerstoffgehalt, der Schadstoffgehalt, die Strömungsgeschwindigkeit, die Temperatur, die relative Feuchte, der Druck usw. Die Überwachung des Schadstoffgehaltes würde beispielsweise Hinweise auf die Funktionsfähigkeit verwendeter Schadstoffilter ergeben.

Bei der beschriebenen Variante kann die Kennzeichnung der unterschiedlichen Signale statt durch Tastung auch durch Amplitudenmodulation der Sollfrequenz erfolgen. Die Merkmale Dauerton, getasteter Ton und amplitudenmodulierter getasteter Ton können zur Kennzeichnung der Sollwertabweichung verwendet werden.

Bei Einsatz anderer Schallerzeuger, die ein breiteres Frequenzspektrum als Piezoschwinger realisieren, ist die Kennzeichnung durch die zusätzliche Verwendung von Frequenzmodulation in Verbindung mit den vorgenannten Merkmalen in beliebiger Verknüpfung möglich

Das relativ abgeschlossene Gesichtsfeld 8 kann auch durch einen geschlossenen Helm,z. B. Taucherhelm gebildet werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen bei personengebundenen Atmungsgeräten mit Atemgaszuführung, bei der die Sollwertabweichung durch ein akustisches Signal angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem im Atemgasstrom angeordneten und in Richtung des Atemgasstromes abstrahlenden Schallerzeugers (7) gelieferte akustische Signal, das durch akustisch wahrnehmbare unterschiedliche Merkmale verschiedene Sollwertabweichungen kennzeichnet, über die Atemgaszuführung, bestehend aus dem Zuleitungsschlauch (2) und dem Luftverteiler (4), dem Gesichtsfeld (8) zugeführt wird.

2. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Signal im für die Wahrnehmung optimalen Frequenzbereich von 1KHz bis 3,5KHz liegt.

3. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das akustisch wahrnehmbare, unterschiedliche Merkmal des akustischen Signals durch eine oder mehrere definierte Frequenzen realisiert wird.

4. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das akustisch wahrnehmbare, unterschiedliche Merkmal des akustischen Signals durch Erzeugung von Intervallen mit einer Tastfrequenz von 1 Hz bis 3Hz realisiert wird.

5. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das akustisch wahrnehmbare, unterschiedliche Merkmal des akustischen Signals durch eine Amplitudenmodulation mit einer Modulationsfrequenz im Bereich von 1 Hz bis 3 Hz erzeugt wird.

6. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das akustisch wahrnehmbare, unterschiedliche Merkmal des akustischen Signals durch eine Frequenzmodulation mit einer Modulationsfrequenz von 1 Hz bis 5Hz gebildet wird.

7. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das akustisch wahrnehmbare, unterschiedliche Merkmal des akustischen Signals durch die Kombination der Ansprüche 3 bis 6 dargestellt wird.

8. Vorrichtung zur Signalisierung von Sollwertabweichungen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallerzeuger (7) vorzugsweise ein Piezoschwinger ist.