DE1027518B

DE1027518B - Ausatemventil für Atemschutzmasken mit aus elastischem Stoff bestehender und mittig befestigter Ventilscheibe

Info

Publication number: DE1027518B
Application number: DED18628A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1954-09-08
Filing date: 1954-09-08
Publication date: 1958-04-03

Description

DEUTSCHES

Atemschutzmasken sind in vielen Fällen mit Ausatemventilen ausgerüstet, die die Aufgabe haben, die Ausatemluft mit möglichst geringem Widerstand nach außen abzuleiten, während sie in der Einatemphase einwandfrei dicht sein müssen, damit nicht giftgashaltige Luft unter die Maske gelangen kann.

Bei einer bekannten Bauform von Ausatemventilen wird das Ventil aus einer Gummischeibe gebildet, die auf einem aus Gummi gebildeten Sitz abdichtet. Die Ventilscheibe erzeugt die Schließspannung. Bei einer anderen Bauform besteht die Ventilscheibe aus unelastischem Stoff und wird durch eine Feder auf ihren Sitz gedruckt, der ebenfalls aus unelastischem Stoff, wie Metall, Kunststoff od. dgl., bestehen kann. Die bekannten Ventile haben den Nachteil, daß der Druckunterschied, der bei der Ausatmung zu überwinden ist, angenähert proportional mit der Strömungsgeschwindigkeit und damit auch mit der Luftmenge in der Zeiteinheit zunimmt. Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß das Ventil in Ruhestellung schon eine bestimmte Vorspannung haben muß. Bei angestrengter Arbeit und demzufolge tiefer Atmung steigt also der Ausatemwiderstand übermäßig an. Dieses Ansteigen des Ausatemwiderstands ist physiologisch sehr ungünstig.

Ferner sind Ausatemventile mit aus elastischem Stoff bestehenden Ventilscheiben bekanntgeworden, bei denen die Ventilscheibe zentral befestigt und napfförmig ausgebildet ist. Bei einer Ausführungsform hat die Ventilscheibe einen angenähert ebenen zentralen Teil, an den sich ein kegelstumpfförmig gestalteter Ventilrand anschließt, der an dem Ventilsitz anliegt. Die Ventilscheibe besitzt einen verstärkten, hülsenartigen Mittelteil, mit dem sie an einem Halterungsstück befestigt ist.

Bei einer anderen Bauform ist die Ventilscheibe im Mittelteil auch eben ausgebildet und besitzt wiederum in der Mitte eine zur Befestigung dienende Verstärkung. An den ebenen Mittelteil schließt sich ein kegelstumpfförmiger Ventilteil an, der bis zum Ventilrand reicht. Bei dieser Bauform besitzt das Ventil außerhalb des hülsenförmigen Mittelteils ebenfalls eine napfförmige Gestalt. Die Schließkraft dieser Ventile ist wieder durch die Vorspannung der Scheibe gegen den Ventilsitz gegeben. Beim Luftdurchgang hebt sich die Scheibe vom Ventilsitz ab. Hierbei behält das Ventil angenähert seine napfförmige Gestalt. Auch diese Ventile haben den Nachteil, daß der Ausatemwiderstand beträchtlich ansteigt.

Weiterhin sind Ventile mit Ventilscheiben aus elastischem Material bekannt, bei denen die kegelförmige Ventilscheibe aus konzentrischen Scheiben und Ringen gebildet ist. Bei ihnen ist die Ventilscheibe am äußeren Rand eingeklemmt und für den Ausatemventil für Atemschutzmasken

mit aus elastischem Stoff bestehender

und mittig befestigter Ventilscheibe

Anmelder:

Drägerwerk, Heinr. & Bernh. Dräger,
Lübeck, Moislinger Allee 53-55

Luftdurchgang mit einer in der Mitte angeordneten öffnung versehen. Diese Bauform hat den Nachteil, daß das Ventil einen hohen Widerstand hat, da die öffnung in der Ventilscheibe im Vergleich zur Ventilgröße klein ist.

Die Erfindung bezweckt eine wesentliche Verbesserung der Ventile mit zentral befestigter Ventilscheibe aus elastischem Stoff, wie Gummi, Kunststoff od. dgl. Sie besteht darin, daß die aus elastischem Material bestehende Ventilscheibe zwischen ihrem Außenrand und dem verstärkten, hülisenartigen Mittelteil kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Die Schließkraft des Ventils ist durch die Vorspannung der Scheibe gegen den Ventilsitz gegeben. Bei Luftdurchgang hebt sich die Scheibe am Rand, so daß sie nahezu zu einer ebenen Fläche verformt wird. Die Rückstellkraft der Scheibe wird dabei kleiner. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Differenz der Drücke vor und hinter dem Ventil bei den in Frage kommenden Strömungsgeschwindigkeiten nahezu konstant bleibt. Der Kegelmantel kann vorzugsweise in konzentrische, stufenförmig gegeneinander versetzte Ringe und Scheiben aufgelöst sein. Eine andere vorteilhafte Bauform besteht darin, daß die konzentrischen Ringe einen sinusförmigen Querschnitt haben. Eine in dieser Weise ausgebildete Ventilscheibe hebt sich leichter von ihrem Rand ab und verformt sich eher zu einer fast ebenen Fläche. Die Rückstellkraft der Scheibe nimmt dabei wieder ab. Die Differenz der Drücke vor und hinter dem Ventil bleibt bei den in Frage kommenden Strömungsgeschwindigkeiten nahezu konstant.

709 958/55

Die aus elastischem Material bestehende 'Ventilscheibe kann auch in ihrer Mitte unter zusätzlichem Federdruck stehen.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 das Ventil in geschlossenem Zustand,

Abb. 2 das Ventil bei größtem Luftdurchgang und Abb. 3 eine Ventilcharakteristik.

Das Ventil besteht aus dem Ventilunterteil 1 mit dem Ventilsitz 2 und dem mittig durch einen Steg gehaltenen Ventilknopf 3. Um die bei Verformungen der Ventilscheibe auftretenden Ouerkräfte in Grenzen zu halten, ist der Kegelstumpfmantel in mehrere konzentrische, stufenförmig gegeneinander versetzte Scheiben 4 und Ringe 5 aufgelöst. In der Mitte der inneren Ventilscheibe 4 ist ein Einzug 4 a angeordnet, mit dem sie am Ventilknopf 3 befestigt ist. Die Knopfhöhe und der Winkel der Berührenden bestimmen die Vorspannung des Ventils. Abb. 2 zeigt das Ventil bei größtem Luftdurchgang.

Abb. 3 zeigt eine Widerstandscharakteristik 2 des erfindungsgemäßen Ventils im Verhältnis zu derjenigen, 1, einer bisher bekannten Bauform. Auf der Ordinate sind die Drücke und auf der Abszisse die Strömungsgeschwindigkeit aufgetragen. Man erkennt, daß bei den bekannten Ventilen der Druck proportional mit der Strömungsgeschwindigkeit steigt, während bei der erfindungsgemäßen Bauform der Druck sich nur wenig ändert.

Claims

Patentansprüche:

1. Ausatemventil für Atemschutzmasken mit aus elastischem Stoff, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., bestehender und mittig befestigter Ventilscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe (4) zwischen ihrem Außenrand und dem Außenrand des verstärkten Mittelteiles auf ganzer Länge als Kegelstumpfmantel ausgebildet ist.

2. Ausatemventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpfmantel in konzentrische, stufenförmig gegeneinander versetzte Ringe (4, 5) aufgelöst ist.

3. Ausatemventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (5) des Kegelstumpfmantels etwa sinusförmigen Querschnitt haben.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 824 082;
USA.-Patentschriften Nr. 2 225 395, 2 326 651.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen