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Atemgerät, insbesondere für Taucher, mit einem membrangesteuerten
Druckminderer Die Erfindung betrifft ein Atemgerät, insbesondere für Taucher, mit
einem membrangesteuerten Druckminderer für die Atemgaszuführung, dessen Steuerkammer
durch eine Leitung mit der Maske od. dgl. verbunden ist.
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Ein bekannter, bei diesen Geräten benutzter Druckminderer hat eine
Steuerkammer, auf deren Membran der Druck des umgebenden Mediums wirkt. Durch die
Membranverformungen wird das Ventil betätigt, das die Verbindung zwischen der Kammer
und der Druckgasflache steuert. Das Ventil öffnet sich, sobald infolge der Einatmung
der Druck in der Steuerkammer auf einen gewissen Wert unter den Druck des umgebenden
Mediums gesunken ist. Es schließt sich, sobald der Druck in der Kammer wenigstens
gleich dem Außendruck ist. Der Benutzer kann dabei nur das Gas einatmen, das vorher
in die mit der Maske od. dgl. durch eine einzige Leitung verbundene Steuerkammer
eingelassen worden ist. Die Leitung muß zur Vermeidung von Druckverlusten, welche
die Atmung behindern würden, einen großen Durchmesser haben und weist somit ein
Fassungsvermögen auf, das um so größer ist, je länger die Leitung ist, und das zu
dem Fassungsvermögen der Membrankammer hinzukommt.
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Die bekannten Atemgeräte haben folgenden Nachteil: Der beim Einatmen
in der Steuerkammer erzeugte Unterdruck tritt nur kurzzeitig auf, da das bei Betätigung
des Ventils einströmende Druckgas den Druck in der Steuerkammer sofort auf den Druck
des umgebenden Mediums zurückführt, so daß die Membran das Ventil wieder schließt,
obwohl in der Leitung und in den Atemwegen noch der beim Einatmen entstandene Unterdruck
herrscht. Dies bewirkt ein unregelmäßiges Öffnen und Schließen des Ventils, den-
sogenannten »Flattereffekt«, der den Benutzer ermüdet.
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Zur Behebung dieses Nachteiles wird gemäß der Erfindung das Atemgerät
mit einer unmittelbar an den Ventilauslaß angeschlossenen Druckgaseinatemleitung
versehen, die im Innern der mit der Steuerkammer verbundenen Leitung angeordnet
ist, welche nur zur Fortleitung des Steuerdruckes für die Membran dient. Dies hat
den. Vorteil, daß das durch die Membran betätigte Ventil erst dann geschlossen wird,
wenn in der ganzen zur Übertragung .des Steuerdruckes dienenden Leitung der Unterdruck
wieder beseitigt worden ist. Zugleich hat die getrennte Anordnung einer Einatemleitung
und einer Druckübertragungsleitung den Vorteil, daß .die Einatemleitung ohne Nachteil
einen kleinen Querschnitt haben kann, da der Druck des Atemgases beim Austritt aus
dem Ventil stets größer ist als der unter der Maske oder an dem Mundstück zum Steuern
der Membran erforderliche Druck. Infolgedessen - hat das Atemgas beim Einströmen
unter die Maske oder in das Mundstück trotz den Druckverlusten in der Einatemleitung
stets den zur Betätigung der Membran erforderlichen Druck. Ferner brauchen die Druckverluste
in der Druckübertragungsleitung nicht in Betracht gezogen zu werden, da in dieser
praktisch kein Gas strömt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 vergleichshalber ein bekanntes Atemgerät in schematischer
Darstellung, Fig. 2 das Atemgerät nach der Erfindung in schematischer Darstellung,
Fig. 3 einen Axialschnitt in der Ebene II-II der Fig. 4 durch einen nach der Erfindung
ausgebildeten Druckminderer und .
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Fig. 4 einen Schnitt in der Ebene III-III der Fig. 3. Wie in Fig.
1 gezeigt, ist bei den bekannten Atemgeräten der betrachteten Bauart die Maske 31
durch eine biegsame Leitung 30 mit der Steuerkammer 2 des Druckminderers 1 verbunden.
Die Druckluft oder das sonstige von der Flasche gelieferte atembare Druckgas strömt
unmittelbar in die von der Membran 3 abgeschlossene Steuerkammer 2, wenn das Ventil
16 offen ist. Hierbei tritt der obenerwähnte »Flattereffekt« auf: Das Ausatmen
erfolgt durch ein an der Maske 31 angeordnetes Ausatemventil oder durch das Mundstück
über ein Ventil.
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Demgegenüber strömt bei dem Atemgerät nach der Erfindung das Druckgas
nach Öffnen des Ventils, ohne die Steuerkammer 2 zu berühren, in eine Einatemleitung
19, die eine Ventilkammer 9 unmittelbar mit der Maske 31 verbindet, während. die
Steuerung 1o
der Membran 3 durch eine konzentrisch um die Einatemleitung
19 gelegte, an die Steuerkammer angeschlossene Leitung 19 a erfolgt. Die Leitung
19 a ist an den Stutzen 22 (Fig. 4) und an die Maske 31 oder das Mundstück 32 angeschlossen,
so daß die die Maske oder das Mundstück mit der Steuerkammer 2 verbindende Leitung
durch den Ringraum zwischen den beiden Leitungen 19 und 19 a gebildet wird.
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Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform weist der Druckminderer
1 ein Gehäuse auf, in welchem die Steuerkammer 2 angeordnet ist, deren eine Wand
durch die Membran 3 gebildet wird. Diese Membran ist z. B. an ihrem Umfang zwischen
dem Flansch 4 des Gehäuses und einem entsprechenden Flansch 5 eines Deckels 6 eingespannt,
der mit Durchbrechungen 7 versehen ist, damit der Druck des umgebenden Mediums ständig
auf die Außenfläche der Membran wirken kann.
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Das Ventil 16 ist in einer Ventilkammer 9 angeordnet, die an dem Boden
des Gehäuses befestigt ist und an deren Eingangsöffnung die Flansche für das Atemgas
angeschlossen sind. Die Ventilkammer 9 ist hierfür z. B. wie in Fig. 3 dargestellt,
mit einem Gewindeansatz 10 versehen, der ein Loch im Boden des Gehäuses durchdringt
und durch eine Blockierungsmutter 11 gehalten ist. Die Abdichtung erfolgt durch
eine Dichtung 12. Durch einen an dem Ansatz 10 durch eine Mutter 14 befestigten
Bügel 13 wird die Flasche an die Eingangsöffnung der Ventilkammer 9 angeschlossen.
Die Leitung 15 für die Gas- oder Luftzufuhr in die Ventilkammer 9 endigt an dem
Ventilsitz, hinter welchem die Austrittsleitung 17 angeordnet ist, die durch ein
in ein Gewindeloch der Ventilkammer 9 geschraubtes Verbindungsstück 18 mit der Einatemleitung
19 verbunden ist, welche die Wand des Gehäuses 1 konzentrisch zu einem in der Gehäusewandung
angebrachten Stutzen 22 durchsetzt und z. B. durch einen biegsamen Schlauch an die
Maske oder das Mundstück angeschlossen ist. Aus den oben angeführten Gründen können
die Austrittsleitung 17 und die sie verlängernde Einatemleitung 19 einen kleinen
Durchmesser von beispielsweise einigen Millimetern haben, während bei den bekannten
Geräten der Durchmesser der Einatemleitung im allgemeinen 15 bis 20 mm beträgt,
um die Einatmung nicht zu behindern und den Benutzer nicht zu ermüden. An dem Stutzen
22 ist ferner die Leitung 19a angeschlossen, durch die der Steuerdruck für die Membran
in die Steuerkammer 2 geleitet wird.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 wird der Ventilverschlußkörper
in einer z. B. in einem Gewindeloch der Ventilkammer 9 eingeschraubten Muffe 23
geführt. Er wird durch eine Feder 24 auf seinen Sitz gedrückt, und sein aus der
Muffe 23 austretender Schaft 25 trägt einen Anschlag 26, der zusammen mit einem
an der Muffe 23 befestigten Anschlag 27 den einen Schenkel einer abgewinkelten Klappe
28 trägt, deren anderer Schenkel mit der Innenseite der Membran 3 in Berührung steht
und zur Übertragung der Bewegung der Membran 3 auf das Ventil 16 dient. Die Klappe
28 ist für den Durchtritt des Schaftes 25 eingeschnitten und wird mit Spiel durch
die an der Ventilkammer g befestigten Gewindestifte 29 geführt.
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Da der Austritt der unter hohem Druck stehenden Luft nicht in die
der Membran 3 benachbarte Steuerkammer 2 erfolgt, kann die Ventilkammer 9 gegebenenfalls
außerhalb der Kammer 2 liegen. Die Kupplung der Membran 3 mit dem Ventil 16 kann
dabei auf beliebige geeignete Weise erfolgen.