DE102012214860B3

DE102012214860B3 - Atemschutzgerät

Info

Publication number: DE102012214860B3
Application number: DE102012214860A
Authority: DE
Inventors: Dirk FEIL; Alexander Busch; Volker Nesch
Original assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Current assignee: Draeger Safety AG and Co KGaA
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2032-08-22
Also published as: US10369322B2; WO2014029637A2; GB2519926A; GB2519926B; CN104640606A; US20150250977A1; GB2519926C; WO2014029637A3; GB201504454D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Atemschutzgerät mit – einer Druckluftquelle (2) mit einem Druckluftquellenventil (4), – einem mit dem Druckluftquellenventil verbundenen Atemregler (6), der einen Druckminderer und einen Lungenautomaten aufweist, – einer Atemschutzmaske (10), die an einem ersten Eingangsanschluss (11) mit dem Lungenautomaten verbunden ist, – einer zweiten Luftquelle (14), die entweder mit einem zweiten Eingangsanschluss (12) der Atemschutzmaske verbindbar oder mit einem Anschluss mit direkter Verbindung zum Lungenautomaten verbunden ist, – einem Schaltmechanismus (20, 22; 21, 22) mit einem Stellglied (20; 21) zum Umschalten zwischen Druckluftatmung aus der Druckluftquelle über den Lungenautomaten oder aus der zweiten Luftquelle, – einem Ausatemventil (30) an der Atemschutzmaske, das zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand verstellbar ist, wobei im zweiten Betriebszustand ein höherer Innendruck in der Atemschutzmaske als im ersten Betriebszustand bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (20; 21) des Schaltmechanismus (20, 22; 21, 22) am Atemregler (6) vorgesehen ist, wobei der Schaltmechanismus so ausgebildet ist, dass er beim Umschalten auf Druckluftatmung den Lungenautomaten aktiviert und das Ausatemventil (30) auf den zweiten Betriebszustand einstellt und beim Umschalten auf Atmung über die zweite Luftquelle (14) den Lungenautomaten deaktiviert und das Ausatemventil (30) auf den ersten Betriebszustand einstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Atemschutzgerät mit einer Druckluftquelle mit einem Druckluftquellenventil, einem mit dem Druckluftquellenventil verbundenen Atemregler, der einen Druckminderer und einen Lungenautomaten aufweist, einer Atemschutzmaske, die an den Lungenautomaten (direkt oder über einen Schlauch) angeschlossen ist, einer zweiten Luftquelle, die entweder mit einem zweiten Eingangsanschluss der Atemschutzmaske oder mit einem Anschluss mit direkter Verbindung zum Lungenautomaten verbunden ist, einem Schaltmechanismus mit einem Stellglied, dessen Betätigung das Umschalten zwischen Druckluftatmung aus der Druckluftquelle über den Lungenautomaten und Atmung aus der zweiten Luftquelle bewirkt, einem Ausatemventil an der Atemschutzmaske, das zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand verstellbar ist, wobei im zweiten Betriebszustand ein höherer Innendruck in der Atemschutzmaske als im ersten Betriebszustand bewirkt wird. Die Erfindung betrifft eine Atemschutzeinheit aus Atemschutzmaske und Atemregler, die in dem Atemschutzgerät der Erfindung verwendbar ist.
Atemschutzgeräte weisen Atemschutzmasken auf, an die verschiedene Luftquellen anschließbar sind: Filter, Gebläsefiltergerät, Pressluftatmer. Aus der Kombination von Atemschutzmaske und Luftquelle entstehend Atemschutzgeräte, die im U.S. amerikanischem Sprachgebrauch wie folgt bezeichnet werden:

– Air Purifying Respirator (APR): Atemschutzmaske + Filter
– Powered Air Purifying Respirator (PAPR): Atemschutzmaske + Gebläsefiltergerät
– Self-Contained Breathing Apparatus (SCBA): Atemschutzmaske + Pressluftatmer.

Diese Atemschutzgeräte unterscheiden sich für den Anwender in erster Linie durch den bereitgestellten Schutzfaktor. Die Atemschutzmasken sind dabei auf das anzuschließende Gerät zugeschnitten, eine Maske für den Filter-Einsatz ist somit nicht baugleich mit einer Maske für den Pressluftatmer-Einsatz. Es sind in sich abgeschlossene Geräte, d.h. in der Regel kann an eine Pressluftatmer-Maske kein Filter angeschlossen werden. Da ein Pressluftatmer-Atemschutzgerät als Normaldruck- und Überdruckvariante existiert, ist hier eine weitere Differenzierung von Maskentypen notwendig: Normaldruckmasken und Überdruckmasken. Bei den letzteren ist das Ausatemventil mit einer Federkraft vorbelastet, um einen statischen Überdruck in der Maske zu erreichen. Dies erhöht den Schutzfaktor, da somit von innen nach außen ein positiver Druckgradient aufrechterhalten wird.
Bestimmte Einsatzszenarien erfordern den Einsatz von verschiedenen Atemschutzgerätetypen. Sogenannte Hybridmasken bieten die Möglichkeit in einem Atemschutzgerät auswählbar eines von zwei der eingangs genannten Atemschutzgeräte zum Einsatz zu bringen. Gängig sind die Kombinationen APR/SCBA oder PAPR/SCBA. Der Pressluftatmer wird dabei in der Regel als Überdrucksystem ausgeführt, die anderen beiden Gerätetypen sind per definitionem Normaldrucksysteme. Für die Atemschutzmaske ergibt sich dabei die Notwendigkeit, das Ausatemventil von einem Normaldruckzustand in einen Überdruckzustand und umgekehrt versetzen zu können. Bei solchen Hybridgeräten ergibt sich die Notwendigkeit, eine Luftquelle (z.B. Pressluftatmer) ab- und eine andere Luftquelle (z.B. Filter) zuzuschalten.
Ein Atemschutzgerät vom Hybridtyp mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 ist aus U.S. 2007/0251525 A1 bekannt. Das bekannte Atemschutzgerät ist von einem Betriebszustand, in dem als Luftquelle durch einen Filter eingesogene Umgebungsluft fungiert, in einen Betriebszustand, in dem das Atemschutzgerät von einem Pressluftatmer versorgt wird, umschaltbar und umgekehrt. Der Betriebszustand des Atemschutzgerätes wird durch die Schaltstellung des Druckluftflaschenventils (geöffnet oder geschlossen) bestimmt. Das bekannte Atemschutzgerät hat eine Druckluftquelle (z.B. Druckluftflasche) mit einem Druckluftquellenventil. Dieses Druckluftquellenventil wird als Aktuator bezeichnet und hat bei dem bekannten Atemschutzgerät zwei Funktionen:

1. Öffnen des Ventils führt zu Druckluftfluss und setzt somit das pneumatische System des Atemschutzgerätes unter Druck, Schließen des Ventils verschließt die Druckluftquelle und verhindert somit Druckluftfluss;
2. Öffnen des Ventils führt neben dem erwähnten Druckanstieg im pneumatischen System des Atemschutzgerätes zur Ansteuerung eines Druckeinstellmechanismus und damit zum Umschalten des Ausatemventils aus dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand.

Zwischen dem Druckluftquellenventil und dem Ausatemventil besteht nach der Beschreibung des bekannten Atemschutzgerätes eine Kommunikationsverbindung (Communicative link). Dabei wird erwähnt, dass über die Kommunikationsverbindung die Information über die Ventilöffnung oder -schließung auf verschiedene Art und Weise, insbesondere pneumatisch, elektrisch, hydraulisch, mechanisch etc., übertragen werden kann. Wenn die Kommunikationsstrecke eine pneumatische Informationsübertragung realisiert, wird durch Öffnen des Druckluftflaschenventils einerseits das pneumatische System des Atemschutzgerätes unter Druck gesetzt und andererseits das Ausatemventil in den zweiten Betriebszustand versetzt, in dem ein höherer Innendruck in Atemschutzmaske aufgebaut wird.
Eine solche Ausgestaltung eines Atemschutzgerätes hat den Vorteil, dass durch Betätigung eines einzigen Betätigungsgliedes (Druckluftflaschenventil) sowohl das Druckluftflaschenventil geöffnet als auch das Ausatemventil in den zweite Betriebszustand versetzt wird, so dass ein höherer Innendruck in der Atemschutzmaske aufgebaut wird. Das hat andererseits den Nachteil, dass das pneumatische System des Atemschutzgerätes erst dann unter Druck gesetzt wird, wenn die tatsächliche Umschaltung auf Druckluftatmung vorgenommen werden soll. Dies erfolgt dann erst in einer Situation, in der der Träger des Atemschutzgerätes sich in einer zunehmend gefährlicheren Umgebung bewegt, wenn er von der Atmung über den Filter auf Druckluftatmung umstellen will. Das hat den Nachteil, dass ein Fehler beim Druckaufbau im pneumatischen System des Atemschutzgerätes, der durch irgendeine Fehlfunktion hinter dem Druckluftquellenventil verursacht wird, sich erst in dem Moment in einem unvollständigen oder fehlgeschlagenen Druckaufbau im pneumatischen System des Atemschutzgerätes zeigt, wenn die Druckluftatmung tatsächlich benötigt wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfacheres handhabbares und sichereres Atemschutzgerät bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient das Atemschutzgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Stellglied des Schaltmechanismus am Atemregler vorgesehen ist, wobei der Schaltmechanismus so ausgebildet ist, dass er beim Umschalten auf Druckluftatmung den Lungenautomaten aktiviert und das Ausatemventil auf den zweiten Betriebszustand einstellt und beim Umschalten auf Atmung über die zweite Luftquelle den Lungenautomaten deaktiviert und das Ausatemventil auf den ersten Betriebszustand einstellt. Im aktiven Zustand gibt der Lungenautomat Druckluft an den ersten Eingangsanschluss der Atemschutzmaske ab, im deaktivierten Zustand ist er blockiert und gibt keine Druckluft an die Atemschutzmaske weiter, auch wenn am Ausgang des Druckminderers Druckluft ansteht.
Ein solches Atemschutzgerät ist für den Träger des Atemschutzgerätes, im Folgenden als Geräteträger bezeichnet, im Anwendungsfall einfacher und sicherer zu handhaben. Im Anwendungsfall legt der Geräteträger das Atemschutzgerät noch vor dem eigentlichen Einsatz in ungefährlicher Umgebung an. Dann öffnet er das Druckluftquellenventil, was in der ungefährlichen Umgebung vor dem eigentlichen Einsatz noch einfach möglich ist, auch wenn das Druckluftquellenventil z.B. an einer Druckluftflasche hinter dem Rücken des Geräteträgers liegt und für den Geräteträger kaum sichtbar ist, so dass es ertastet werden muss. Bei dem eingangs beschriebenen bekannten Atemschutzgerät erfolgt diese in kritischen Situationen unter Umständen schwierige Öffnung des Druckluftquellenventils erst im Einsatz unter gefährlichen Umgebungsbedingungen, wenn von der Atmung über den Filter auf Druckluftatmung umgeschaltet werden soll. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Atemschutzgerätes kann dieses Öffnen des Druckluftquellenventils bereits in einer stressfreien Situation vor dem eigentlichen Einsatz erfolgen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Atemschutzgerätes besteht darin, dass der Druckaufbau in dem Atemschutzgerät nach Öffnen des Druckluftquellenventils bis hin zum Lungenautomaten bereits in der unkritischen Situation vor dem Einsatz erfolgt, wenn der Geräteträger das Druckluftquellenventil vor dem Einsatz öffnet. Es kann dann bereits in dieser stressfreien und unkritischen Situation geprüft werden, ob der Druckaufbau nach Öffnen des Druckluftquellenventils im Atemschutzgerät bis hin zum Lungenautomaten tatsächlich einwandfrei erfolgt. Sollte hinter dem Druckluftquellenventil und vor dem Lungenautomaten des Atemschutzgerätes eine Fehlfunktion auftreten, die den Druckaufbau im Atemschutzgerät beeinträchtigt, würde sich ein solcher Defekt mit dem erfindungsgemäßen Atemschutzgerät bereits in der unkritischen Situation vor dem Einsatz – oder im Einsatz, jedoch während der Phase des leichten Atemschutzes und somit in einer ungefährlicheren Umgebungsatmosphäre – zeigen, wenn das Druckluftquellenventil geöffnet wird. Der Geräteträger könnte daraufhin das Atemschutzgerät austauschen oder für eine Beseitigung der Fehlfunktion sorgen, bevor der eigentliche Einsatz beginnt oder, falls der Fehlerfall im Einsatz auftritt, diesen vor Erreichen einer hochgradig gefährlichen Umgebungsatmosphäre abbrechen. Wenn der Druckaufbau nach Öffnen des Druckluftquellenventils ordnungsgemäß erfolgt ist, kann der Geräteträger des Atemschutzgerätes mit dem Einsatz beginnen, wobei das Atmen anfangs über eine zweite Luftquelle z.B. mit Filter an der Atemschutzmaske erfolgt. Wenn sich der Geräteträger des Atemschutzgerätes dann einem Gebiet nähert, in dem sich die atmosphärischen Bedingungen verschlechtern und auf Druckluftatmung umgeschaltet werden soll, betätigt er einfach das Stellglied des Schaltmechanismus am Atemregler, wodurch der Lungenautomat aktiviert wird und das Ausatemventil in den zweiten Betriebszustand mit höherem Druck in der Atemschutzmaske versetzt wird. Diese Einleitung der Druckluftatmung durch eine manuelle Betätigung am Atemregler, der sich im Bereich vor dem Mund im Sichtbereich des Geräteträgers des Atemschutzgerätes befindet, ist wesentlich einfacher als die Einleitung der Druckluftatmung durch Öffnen des Druckluftquellenventils hinter dem Rücken des Geräteträgers. Daher kann das Umschalten auf Druckluftatmung durch eine einfachere manuelle Betätigung erfolgen, was insbesondere unter den kritischen und stressreichen Bedingungen während des Einsatzes eine sicherere Handhabung des Atemschutzgerätes ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schaltmechanismus ein Stellglied am Lungenautomaten, das dazu ausgestaltet ist, bei Betätigung eine Ventilblockierung im Lungenautomaten aufzuheben, und einen Druckeinstellmechanismus auf, der dazu ausgestaltet ist, den Druckanstieg infolge einer Aufhebung der Ventilblockierung zu registrieren und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils in den zweiten Betriebszustand zu veranlassen. Bei umgekehrter Betätigung des Schalters am Lungenautomaten wird die Ventilblockierung im Lungenautomaten wieder geschlossen und der Druckeinstellmechanismus registriert den damit verbundenen Druckabfall, woraufhin der Druckeinstellmechanismus eine Umschaltung des Ausatemventils in den ersten Betriebszustand veranlasst.
Der Druckeinstellmechanismus umfasst beispielweise ein pneumatisches federbelastetes Ventil, dessen Kolben an einem Ende mechanisch mit dem Ausatemventil zu dessen Umschaltung zwischen ersten und zweiten Betriebszustand und umgekehrt verbunden ist. Das gegenüberliegende Ende des Kolbens ist pneumatisch dem Druck des Atemreglers ausgesetzt. Des Weiteren ist entgegen der pneumatischen Kraft zusätzlich eine auf den Kolben wirkende Federkraft vorhanden, die im drucklosen Zustand eine Kolbenstellung des pneumatischen federbelasteten Ventils verursacht, die eine Stellung des Ausatemventils im Normaldruckzustand bewirkt. Durch Aktivierung des Stellgliedes des Schaltmechanismus am Atemregler wird die einseitig wirkende Federkraft durch eine nun wegen des erhöhten Drucks verursachte erhöhte pneumatische Kraft übertroffen, so dass eine Änderung der Stellung des Kolbens des pneumatischen federbelasteten Ventils durch mechanische Einwirkung auf das Ausatemventil dieses in den zweiten Zustand umschaltet. Grundsätzlich können aber auch viele andere Ausgestaltungen des Druckeinstellmechanismus vorgesehen sein, z.B. könnte der nach Aktivieren des Lungenautomaten erhöhte Druck durch einen Drucksensor erfasst werden, der mit einem auf das Ausatemventil einwirkenden Aktuator verbunden ist; registriert der Drucksensor keinen erhöhten Druck bewirkt der Aktuator, dass sich das Ausatemventil im ersten Betriebszustand befindet, während bei Registrierung eines erhöhten Drucks durch den Drucksensor der Aktuator ausgelöst wird, um eine Umstellung des Ausatemventils in den zweiten Betriebszustand zu bewirken.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Schaltmechanismus dadurch realisiert, dass das Gehäuse des Lungenautomaten linear verschiebbar zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung an der Atemschutzmaske aufgehängt ist, wobei die Verschiebung aus der ersten in die zweite Stellung eine interne Ventilblockierung im Lungenautomaten aufhebt und das Ausatemventil von dem ersten in den zweiten Betriebszustand umschaltet und umgekehrt die Verschiebung aus der zweiten in die erste Stellung die Ventilblockierung im Lungenautomaten bewirkt und das Ausatemventil von dem zweiten in den ersten Betriebszustand umschaltet. In dieser Ausführungsform kann die Umschaltung auf Druckluftatembetrieb einfach dadurch bewirkt werden, dass der Geräteträger den Lungenautomaten gegen die Maske andrückt, wodurch dieser aus der ersten in die zweite Stellung gebracht wird. Die Bewegung des Gehäuses des Lungenautomaten aus der ersten in die zweite Stellung kann zum Beispiel mechanisch auf einen Hebel übertragen werden, der dadurch verschwenkt wird. Der Hebel liegt an einer Feder an, die mit ihrem anderen Ende auf das Ausatemventil drückt. Die Verschwenkung des Hebels bewirkt, dass die Feder stärker an das Ausatemventil angedrückt wird, wodurch der Öffnungsdruck des Ventils erhöht und dadurch der Übergang von dem ersten in den zweiten Betriebszustand bewirkt wird. Umgekehrt wird bei Herausziehen des Gehäuses des Lungenautomaten dieses aus der zweiten in die erste Stellung gebracht, wodurch der Hebel wieder zurückschwenkt, so dass der Andruck der Feder auf das Ausatemventil reduziert und dadurch das Ausatemventil in den ersten Betriebszustand versetzt wird. Die Aktivierung des Lungenautomaten durch die Bewegung des Gehäuses des Lungenautomaten kann zum Beispiel durch einen gegenüber dem Gehäuse des Lungenautomaten feststehenden Zapfen bewirkt werden, der so angeordnet ist, dass bei Verschiebung des Gehäuses des Lungenautomaten aus der ersten in die zweite Position ein Ventil des Lungenautomaten gegen den feststehenden Zapfen gedrückt wird, wodurch das Ventil geöffnet und damit der Lungenautomat freigegeben wird. Umgekehrt bewirkt die Verschiebung des Gehäuses des Lungenautomaten aus der zweiten in die erste Stellung, dass der feststehende Zapfen nicht mehr gegen das Ventil des Lungenautomaten andrückt, wodurch das Ventil in seine ohne Andruck des Zapfens geschlossene Stellung versetzt ist, so dass der Lungenautomat deaktiviert oder blockiert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schaltmechanismus als Stellglied ein manuell betätigbares Ventil, das im Atemregler zwischen dem Druckminderer und dem Lungenautomaten angeordnet ist, um durch Betätigen des Ventils den Druckluftzustrom zum Lungenautomaten zu öffnen oder zu schließen, und einen Druckeinstellungsmechanismus auf, der dazu ausgestaltet ist, den Druckanstieg infolge der Öffnung des Druckluftstroms zum Lungenautomaten zu registrieren und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils in den zweiten Betriebszustand zu veranlassen und den Druckabfall infolge der Schließung des Druckluftstroms zum Lungenautomaten zu registrieren und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils in den ersten Betriebszustand zu veranlassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Atemschutzeinheit mit einem Atemregler und einer Atemschutzmaske bereitgestellt. Der Atemregler, der einen Druckminderer und einen Lungenautomaten aufweist, ist mit einem Druckluftquellenventil einer Druckluftquelle verbindbar. Die Atemschutzmaske ist an einem ersten Eingangsanschluss mit dem Lungenautomaten direkt oder über einen Schlauch verbunden und weist einen zweiten Eingangsanschluss auf, an den eine zweite Luftquelle anschließbar ist. Ferner ist ein Schaltmechanismus mit einem Stellglied zum Umschalten zwischen Druckluftatmung aus der Druckluftquelle über den Lungenautomaten oder aus der zweiten Luftquelle vorhanden. Die Atemschutzmaske hat ein Ausatemventil, das zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand verschiebbar ist, wobei im zweiten Betriebszustand ein höherer Innendruck in der Atemschutzmaske als im ersten Betriebszustand bewirkt wird. Dies geschieht dadurch, dass das Ausatemventil im zweiten Betriebszustand einen höheren Strömungswiderstand hat, so dass sich der Druck im Maskeninneren erhöht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Stellglied des Schaltmechanismus am Atemregler angeordnet ist. Der Schaltmechanismus ist so ausgebildet, dass er beim Umschalten auf Druckluftbeatmung den Lungenautomaten aktiviert und das Ausatemventil auf den zweiten Betriebszustand einstellt und beim Umschalten durch Betätigen des Stellglieds auf Atmung über die zweite Luftquelle den Lungenautomaten deaktiviert und das Ausatemventil auf den ersten Betriebszustand einstellt.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben, in denen:
1 schematisch den Aufbau eines Atemschutzgerätes gemäß der Erfindung zeigt,
2 eine Schnittansicht eines Lungenautomaten und von Teilen der Atemschutzmaske in einer ersten Stellung zeigt,
3 eine Schnittansicht eines Lungenautomaten und von Teilen der Atemschutzmaske in einer zweiten Stellung zeigt,
4 schematisch den Aufbau eines Atemschutzgerätes gemäß der Erfindung nach einer weiteren Ausführungsform zeigt,
5 schematisch den Aufbau eines Atemschutzgerätes gemäß dem in der Einleitung zitierten Stand der Technik zeigt.
1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Atemschutzgerätes. Es weist eine Druckluftquelle 2 mit einem Druckluftquellenventil 4 auf. Mit dem Druckluftquellenventil 4 ist ein Einlass 5 eines Atemreglers 6 verbunden, der einen Druckminderer 7 und einen Lungenautomaten 8 enthält. Eine Atemschutzmaske 10 ist mit einem ersten Eingangsanschluss 11 mit einem Auslass 9 des Atemreglers 6 verbunden. Eine zweite Luftquelle 14 ist entweder, wie hier dargestellt, mit einem zweiten Eingangsanschluss 12 der Atemschutzmaske verbunden oder mit einem Anschluss mit direkter Verbindung zum Lungenautomaten verbunden. Die zweite Luftquelle 14 kann zum Beispiel ein an dem zweiten Eingangsanschluss 12 angeschlossener Filter sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der zweite Eingangsanschluss am Atemregler angeordnet ist. 1 zeigt schematisch einen Geräteträger 13, der das erfindungsgemäße Atemschutzgerät trägt und die Atemmaske 10 aufgesetzt hat.
Mit einem Schaltmechanismus 20, 22 kann zwischen Druckluftatmung aus der Druckluftquelle 2 über den Lungenautomaten 8 oder aus der zweiten Luftquelle 14 umgeschaltet werden. Schließlich ist an der Atemschutzmaske ein Ausatemventil 30 vorhanden, das zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand verstellbar ist, wobei im zweiten Betriebszustand der Öffnungsdruck des Ventils höher ist und dadurch ein höherer Innendruck in der Atemschutzmaske als im ersten Betriebszustand bewirkt wird. Bei dem in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Atemschutzgerät ist der Schaltmechanismus mit einem Stellglied 20 am Lungenautomaten versehen. Der Schaltmechanismus ist so ausgebildet, dass er bei Betätigen des Stellglieds 20 zum Umschalten auf Druckluftatmung den Lungenautomaten 8 aktiviert und das Ausatemventil 30 über den Druckeinstellmechanismus 22 auf den zweiten Betriebszustand einstellt und bei Betätigen des Stellglieds 20 zum Umschalten auf Atmung über die zweite Luftquelle 14 den Lungenautomaten 8 deaktiviert und das Ausatemventil 30 auf den ersten Betriebszustand einstellt.
Dem Atemschutzgerät gemäß der vorliegenden Erfindung wie in 1 dargestellt ist in 5 ein Atemschutzgerät gemäß dem eingangs zitierten Stand der Technik gegenübergestellt. Bei dem Atemschutzgerät in 5 nach dem Stand der Technik bildet das Druckluftquellenventil 4 das Stellglied für den Schaltmechanismus zum Umschalten zwischen Druckluftatmung aus der Druckluftquelle über den Lungenautomaten oder aus der zweiten Luftquelle. Das Druckluftquellenventil 4 dient auch als Aktuator zum Umschalten des Ausatemventils 30 zwischen erstem und zweitem Betriebszustand und umgekehrt. Bei dem Atemschutzgerät aus 5 wird daher durch Öffnen des Druckluftquellenventils 4 die Druckluftzufuhr zu dem Atemregler 6 und darüber hinaus gleichzeitig die Umstellung des Ausatemventils 30 durch die dargestellte Kommunikationsverbindung zwischen Druckluftquellenventil 4 und Ausatemventil 30 bewirkt. Dies hat die in der Beschreibungseinleitung dargestellten Nachteile, die damit zusammenhängen, dass die Öffnung des Druckluftquellenventils 4 und damit die Druckluftzufuhr zu dem Atemregler 6 erst während des Einsatzes unter möglicherweise kritischen Bedingungen erfolgt.
Im Unterschied dazu kann bei dem erfindungsgemäßen Atemschutzgerät wie in 1 dargestellt das Druckluftquellenventil 4 bereits vor Beginn des eigentlichen Einsatzes geöffnet werden, wenn der Geräteträger 13 das Atemschutzgerät angelegt hat. Dadurch wird der Atemregler 6 bereits vor dem eigentlichen Einsatz mit Druckluft versorgt. Ein eventueller Fehler in der Druckluftversorgung des Atemreglers kann daher schon vor Beginn des eigentlichen Einsatzes bemerkt werden. Während dieser Phase bewirkt der Schaltmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, dass der Lungenautomat deaktiviert bleibt, d.h. im Ergebnis keine Druckluft zum Auslass des Atemreglers 6 liefert. Das Stellglied des Schaltmechanismus ist an dem Lungenautomaten oder zwischen Lungenautomat und Druckminderer vorgesehen, das bei seiner Betätigung dafür sorgt, dass der Lungenautomat dahingehend aktiviert wird, die im Atemregler 6 bereits anstehende Druckluftversorgung über den Lungenautomaten zum Auslass 9 des Atemreglers 6 und damit weiter zum ersten Eingangsanschluss 11 der Atemschutzmaske weiterzuleiten. Gleichzeitig mit dieser Aktivierung des Lungenautomaten wirkt der Schaltmechanismus über den Druckeinstellmechanismus 22 auf das Ausatemventil 30 ein, um dieses in den zweiten Betriebszustand für Druckluftatmung zu versetzen.
Der Druckeinstellmechanismus 22 kann zum Beispiel ein federbelastetes pneumatisches Ventil umfassen. Dieses federbelastete pneumatische Ventil hat einen verschiebbaren Kolben, der an einem Ende mechanisch mit dem Ausatemventil verbunden ist, um auf dieses zum Umschalten zwischen den beiden Betriebszuständen einzuwirken. Mit dem anderen Ende ist der Kolben dem Innendruck des Atemreglers ausgesetzt. Ferner ist der Kolben mit einer Federspannung beaufschlagt, die den Kolben in eine Stellung vorspannt, in der er das Ausatemventil im ersten Betriebszustand eingestellt hält. Nach Aktivierung des Lungenautomaten durch Betätigung des Stellgliedes erhöht sich der Druck, wonach eine erhöhte pneumatische Kraft auf den Kolben einwirkt, die diesen dann entgegen der Federvorspannung in eine zweite Stellung verschiebt, wobei diese Bewegung des Kolbens zu einer mechanischen Umschaltung des Ausatemventils in dessen weiten Betriebszustand führt. Kehrt wieder Normaldruck ein verschiebt sich der Kolben wieder aufgrund der Federvorspannung und diese Rückbewegung des Kolbens verursacht dann wieder eine Umschaltung des Ausatemventils in dessen ersten Betriebszustand.
Die Umschaltung auf Druckluftatmung durch einfache manuelle Betätigung des Stellglieds 20 des Schaltmechanismus am Lungenautomaten ist für den Geräteträger in einer möglicherweise kritischen Einsatzsituation wesentlich leichter als im Stand der Technik durchführbar, da der Lungenautomat im Blickfeld des Geräteträgers vor der Atemschutzmaske liegt und damit für eine Betätigung gut zugänglich ist. Im Unterschied dazu musste im Stand der Technik in dieser Situation das Druckluftquellenventil durch Drehen hinter dem Rücken des Geräteträgers mit mehreren Drehungen geöffnet werden, was eine wesentlich komplizierter manuelle Betätigung hinter dem Rücken, außerhalb des Blickfeldes des Geräteträgers bedeutet.
In 2 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Schaltmechanismus am Lungenautomaten in Schnittdarstellung gezeigt, wobei Lungenautomat und Teile der Atemschutzmaske dargestellt sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse des Lungenautomaten linear verschiebbar an der Atemschutzmaske gelagert und fungiert als Stellglied des Schaltmechanismus. 2 zeigt den Schaltmechanismus in einer ersten Stellung, und 3 in einer zweiten Stellung, in der das Gehäuse des Lungenautomaten linear in eine zweite Stellung näher an die Atemschutzmaske heran verschoben ist. Der Verschiebungsweg ist in 2 zwischen den Pfeilen a angedeutet. Im Inneren der Atemschutzmaske ist ein Hebel 50 schwenkbar gelagert. Der Hebel 50 liegt an einer Feder 52 an, die mit ihrem gegenüberliegenden Ende auf das Ausatemventil 30 einwirkt. In 2 ist der erste Betriebszustand des Ausatemventil 30 dargestellt, in dem der Andruck der Feder 52 auf das Ausatemventil 30 gering ist. Wird nun das Stellglied des Schaltmechanismus betätigt, indem der Geräteträger gegen das Gehäuse des Lungenautomaten drückt, um dieses in die zweite Stellung näher an die Atemschutzmaske zu drücken, so wirkt diese Verschiebung des Gehäuses mechanisch auf den Hebel 50 ein, so dass dieser in die in 3 dargestellte Stellung näher an dem Ausatemventil 30 verschwenkt wird. Durch diese Schwenkung des Hebels 50 wird die Feder 52 (in 3 nicht dargestellt) komprimiert und übt so einen höheren Druck auf das Ausatemventil 30 aus. Dieser erhöhte Druck auf das Ausatemventil 30 erhöht dessen Ansprechdruck und bewirkt so das Umschalten in den zweiten Betriebszustand.
Gleichzeitig bewirkt die Verschiebung des Gehäuses des Lungenautomaten, dass dieser aktiviert wird, d.h. der Lungenautomat gibt Druckluft auf den Auslass des Atemreglers 6. Beispielsweise kann ein in Bezug auf den verschiebbaren Lungenautomaten feststehender Zapfen vorgesehen sein, gegen den ein Ventil des Lungenautomaten bei dessen Verschiebung geschoben wird, das dadurch geöffnet wird und den Lungenautomaten aktiviert.
Durch die Aktivierung des Lungenautomaten und den sich dadurch einstellenden Überdruck wird automatisch ein Rückschlagventil an dem zweiten Eingangsanschluss geschlossen. Grundsätzlich sind auch andere Mechanismen einsetzbar, um bei Umstellung auf Druckluftatmung den zweiten Eingangsanschluss durch Schließen eines Ventils, z.B. durch mechanische Einwirkung auf das Ventil, zu verschließen.
4 zeigt den schematischen Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein Atemschutzgerät. In diesem Fall weist der Schaltmechanismus als Stellglied ein Schiebeventil 21 auf, das im Atemregler zwischen einem Druckminderer und dem Lungenautomaten angeordnet ist. Durch Verschieben des Schiebeventils 21 wird der Druckluftzustrom zum Lungenautomaten geöffnet oder geschlossen. Ferner weist der Schaltmechanismus einen Druckeinstellmechanismus 22 auf, der dazu ausgestaltet ist, den Druckanstieg infolge der Öffnung des Druckluftstroms zum Lungenautomaten zu registrieren und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils 30 in den zweiten Betriebszustand zu veranlassen. Umgekehrt wird durch Verschieben des Schiebeventils in die andere Richtung die Druckluftzufuhr zum Lungenautomaten unterbrochen, wonach der Druckeinstellmechanismus 22 der Sensor den daraus resultierenden Druckabfall des Druckluftstroms zum Lungenautomaten registriert und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils zurück in den ersten Betriebszustand veranlasst.
Bezugszeichenliste

2: Druckluftquelle
4: Druckluftquellenventil
5: Einlass des Atemreglers
6: Atemregler
7: Druckminderer
8: Lungenautomat
9: Auslass des Atemreglers
10: Atemschutzmaske
11: erster Eingangsanschluss
12: zweiter Eingangsanschluss
13: Geräteträger
14: zweite Luftquelle
20: Stellglied des Schaltmechanismus
21: Schiebeventil als Stellglied des Schaltmechanismus
22: Druckeinstellungsmechanismus
30: Ausatemventil
50: Hebel
52: Feder

Claims

Atemschutzgerät mit einer Druckluftquelle (2) mit einem Druckluftquellenventil (4), einem mit dem Druckluftquellenventil verbundenen Atemregler (6), der einen Druckminderer (7) und einen Lungenautomaten (8) aufweist, einer Atemschutzmaske (10), die an einem ersten Eingangsanschluss (11) mit dem Lungenautomaten direkt oder über einen Schlauch verbunden ist, einer zweiten Luftquelle (14), die entweder mit einem zweiten Eingangsanschluss (12) der Atemschutzmaske oder mit einem Anschluss mit direkter Verbindung zum Lungenautomaten verbunden ist, einem Schaltmechanismus (20, 22; 21, 22) mit einem Stellglied (20; 21), dessen Betätigung das Umschalten zwischen Druckluftatmung aus der Druckluftquelle über den Lungenautomaten und Atmung aus der zweiten Luftquelle bewirkt, einem Ausatemventil (30) an der Atemschutzmaske, das zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand verstellbar ist, wobei im zweiten Betriebszustand ein höherer Innendruck in der Atemschutzmaske als im ersten Betriebszustand bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (20; 21) des Schaltmechanismus (20, 22; 21, 22) am Atemregler (6) vorgesehen ist, wobei der Schaltmechanismus so ausgebildet ist, dass er beim Umschalten auf Druckluftatmung den Lungenautomaten aktiviert und das Ausatemventil (30) auf den zweiten Betriebszustand einstellt und beim Umschalten auf Atmung über die zweite Luftquelle (14) den Lungenautomaten deaktiviert und das Ausatemventil (30) auf den ersten Betriebszustand einstellt.
Atemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus ein Stellglied (20) am Lungenautomaten, der dazu ausgestaltet ist, bei Betätigung eine Ventilblockierung im Lungenautomaten aufzuheben, und einen Druckeinstellungsmechanismus (22) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, den Druckanstieg in Folge einer Aufhebung der Ventilblockierung zu registrieren und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils in den zweiten Betriebszustand zu veranlassen.
Atemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus dadurch realisiert ist, dass das Gehäuse des Lungenautomaten linear verschiebbar zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung an der Atemschutzmaske aufgehängt ist, wobei die Verschiebung aus der ersten in die zweite Stellung eine interne Ventilblockierung im Lungenautomaten aufhebt und das Ausatemventil von dem ersten in den zweiten Betriebszustand umschaltet und umgekehrt die Verschiebung aus der zweiten in die erste Stellung die Ventilblockierung im Lungenautomaten bewirkt und das Ausatemventil von dem zweiten in den ersten Betriebszustand umschaltet.
Atemschutzgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus einen Hebel (50), der über eine Feder auf das Ausatemventil (30) einwirkt, wobei der Schaltmechanismus dazu ausgestaltet ist, bei Verschiebung des Gehäuses des Lungenautomaten aus der ersten in die zweite Stellung den Hebel (50) so zu verschwenken, dass der Andruck der Feder (52) auf das Ausatemventil erhöht wird und dadurch das Ausatemventil in den zweiten Betriebszustand versetzt wird, und umgekehrt bei Verschiebung des Gehäuses des Lungenautomaten aus der zweiten in die erste Stellung, den Hebel (50) zurückzuschwenken, so dass der Andruck der Feder (52) auf das Ausatemventil reduziert und dadurch das Ausatemventil in den ersten Betriebszustand versetzt wird.
Atemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltmechanismus als Stellglied ein manuell zu betätigendes Ventil (21), das im Atemregler (6) zwischen einem Druckminderer und dem Lungenautomaten angeordnet ist, um durch Verschieben des Schiebeventils den Druckluftzustrom zum Lungenautomaten zu öffnen oder zu schließen, und einen Druckeinstellungsmechanismus (22) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, den Druckanstieg in Folge der Öffnung des Druckluftstroms zum Lungenautomaten zu registrieren und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils in den zweiten Betriebszustand zu veranlassen und den Druckabfall in Folge der Öffnung des Druckluftstroms zum Lungenautomaten zu registrieren und daraufhin eine Umschaltung des Ausatemventils in den ersten Betriebszustand zu veranlassen.
Atemschutzeinheit mit einem mit einem Druckluftquellenventil (4) einer Druckluftquelle (2) verbindbaren Atemregler (6), der einen Druckminderer (7) und einen Lungenautomaten (8) aufweist, einer Atemschutzmaske (10), die an einem ersten Eingangsanschluss (11) mit dem Lungenautomaten direkt oder über einen Schlauch verbunden ist und die einen zweiten Eingangsanschluss (12) aufweist, an den eine zweite Luftquelle (14) anschließbar ist, und einem Schaltmechanismus (20, 22; 21, 22) mit einem Stellglied (20; 21), dessen Betätigung ein Umschalten zwischen Druckluftatmung aus der Druckluftquelle über den Lungenautomaten und Atmung aus der zweiten Luftquelle bewirkt, wobei an der Atemschutzmaske ein Ausatemventil (30) vorhanden ist, das zwischen einem ersten und einem zweiten Betriebszustand verstellbar ist, wobei im zweiten Betriebszustand ein höherer Innendruck in der Atemschutzmaske als im ersten Betriebszustand bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (20; 21) des Schaltmechanismus (20, 22; 21, 22) am Atemregler (6) angeordnet ist, wobei der Schaltmechanismus so ausgebildet ist, dass er beim Umschalten auf Druckluftatmung den Lungenautomaten (8) aktiviert und das Ausatemventil (30) auf den zweiten Betriebszustand einstellt und beim Umschalten auf Atmung über die zweite Luftquelle (14) den Lungenautomaten (8) deaktiviert und das Ausatemventil (30) auf den ersten Betriebszustand einstellt.