DE1114391B

DE1114391B - Altitude breathing device, the breathing gas supply valve of which is controlled by a lung-activated membrane

Info

Publication number: DE1114391B
Application number: DES51949A
Authority: DE
Inventors: Ivan Aldine Hellquist
Original assignee: Svenska AB Gasaccumulator
Current assignee: Svenska AB Gasaccumulator
Priority date: 1956-02-16
Filing date: 1957-01-16
Publication date: 1961-09-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Höhenatemgerät, dessen Atemgaszuführungsventil durch eine lungenbetätigte Membran gesteuert wird, an deren Außenseite eine Druckkammer angeordnet ist, die entweder unter dem Druck der umgebenden Luft oder unter einem höheren, durch aus der Atemgaszuführungsleitung zum Atemgaszuführungsventil abgeleitetes Atemgas erzeugten Druck steht.The invention relates to a high-altitude breathing apparatus, the breathing gas supply valve of which is operated by a lung Membrane is controlled, on the outside of which a pressure chamber is arranged, either under the pressure of the surrounding air or below a higher, through from the breathing gas supply line the respiratory gas discharged to the respiratory gas supply valve stands.

Höhenatemgeräte sind so ausgebildet, daß durch sie dem Flieger Atemgas, vorteilhafterweise reiner Sauerstoff, unter demselben Druck zugeführt wird, wie er in der Kabine herrscht. Die Ein- und Ausatemwiderstände sollen dabei möglichst niedrig sein und etwa in der Größenordnung von einigen Millimeter Hg liegen. Es wird dabei vorausgesetzt, daß das Flugzeug mit einer Druckkabine versehen ist, so daß der Druck innerhalb der Kabine unabhängig von der Flughöhe im großen ganzen unverändert aufrechterhalten werden kann. Es kann jedoch vorkommen, daß die Kabine beschädigt wird, so daß der darin herrschende Druck plötzlich auf den Druck der umgebenden Luft sinkt.High-altitude breathing apparatus are designed so that the airman breathes gas, advantageously purer, through them Oxygen is supplied under the same pressure as that in the cabin. The inhalation and exhalation resistance should be as low as possible and in the order of a few millimeters Hg lie. It is assumed that the aircraft is provided with a pressurized cabin, see above that the pressure within the cabin is maintained largely unchanged regardless of the altitude can be. However, it can happen that the cabin is damaged, so that the inside The prevailing pressure suddenly drops to the pressure of the surrounding air.

Wenn die Flughöhe dabei 12000 m beträgt, bedeutet dies, daß der Druck in der Kabine auf etwa 130 mm Hg fällt. Der Flieger würde infolgedessen bald unter akutem Sauerstoffmangel leiden. Das vom Flieger getragene Höhenatemgerät ist daher so eingerichtet, daß es, wenn der umgebende Luftdruck einen bestimmten Wert unterschreitet, den Atemwegen und den Lungen des Fliegers reinen Sauerstoff mit einem Überdruck von 100 mm Hg zuführt. Damit der Flieger unter einem derartigen Überdruck atmen kann, muß ein auf den Körper einwirkender ausgleichender Gegendruck vorhanden sein. Hierzu kann ein Druckanzug dienen, der einen über den ganzen Körper gleichförmig verteilten Gegendruck erzeugt. Als Druckanzug kann ein dicht anliegender Anzug verwendet werden, der mit aufblasbaren Gummischläuchen versehen ist. Wenn die Schläuche mit einem bestimmten Druck aufgeblasen werden, wird ein Zusammenziehen des Anzugstoffes gegen den Körper erreicht. Nach ausgeführten Proben ist ein Druck von 750 mm Hg in den Schläuchen erforderlich, damit der über den Körper verteilte Gegendruck den Wert von etwa 100 mm Hg erreicht, d. h. also einen Wert von etwa derselben Größenordnung wie der Überdruck, unter dem das Atemgas den Atemwegen und den Lungen des Fliegers zugeführt wird.If the altitude is 12,000 m, this means that the pressure in the cabin is about 130 mm Hg drops. As a result, the plane would soon suffer from acute oxygen starvation. That from Airborne high altitude breathing apparatus is therefore set up so that it, when the surrounding air pressure a falls below a certain value, the airways and the lungs of the aviator pure oxygen with a Overpressure of 100 mm Hg supplies. So that the aircraft can breathe under such overpressure, there must be a compensating counterpressure acting on the body. A pressure suit can be used for this serve, which generates a counter pressure evenly distributed over the whole body. as Pressure suit, a tight fitting suit can be used, the one with inflatable rubber tubes is provided. When the tubes are inflated to a certain pressure, there will be a contraction of the suit fabric against the body. After the tests have been carried out, a pressure of 750 mm Hg is required in the hoses so that the counter pressure distributed over the body reaches the value of about 100 mm Hg, i.e. H. i.e. a value of about the same order of magnitude as the overpressure, under which the breathing gas is supplied to the airways and lungs of the aircraft.

Bei einem bekannten Höhenatemgerät der eingangs genannten Art wird ein Teil des zum Atemgaszuführungsventil strömenden Sauerstoffs in die Druckkammer geleitet, die mit einer Öffnung versehen ist, Höhenatemgerät,In a known high-altitude breathing apparatus of the type mentioned at the beginning, part of the breathing gas supply valve is used flowing oxygen is fed into the pressure chamber, which is provided with an opening, High altitude breathing apparatus,

dessen Atemgaszuführungsventilits breathing gas supply valve

durch eine lungenbetätigte Membranthrough a lung-operated membrane

gesteuert wirdis controlled

Anmelder:Applicant:

Svenska Aktiebolaget Gasaccumulator,
Lidingö (Schweden)Svenska Aktiebolaget gas accumulator,
Lidingö (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Krögerstr. 5Representative: Dipl.-Ing. W. Mouths, patent attorney,
Frankfurt / M., Krögerstr. 5

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 16. Februar 1956Claimed priority:
Sweden 16 February 1956

Ivan Aldine Hellquist, Sollentuna (Schweden),
ist als Erfinder genannt wordenIvan Aldine Hellquist, Sollentuna (Sweden),
has been named as the inventor

die bei Erreichen einer bestimmten Höhe geschlossen wird. Infolgedessen strömt eine gewisse Sauerstoffmenge aus der auf der Außenseite der Membran angeordneten Druckkammer auch dann aus, wenn das dem Flieger zugeführte Atemgas keinen Überdruck gegenüber der umgebenden Luft zu haben braucht. Dieser Sauerstoffverbrauch ist aber nutzlos und soll durch die Erfindung vermieden werden.which is closed when a certain height is reached. As a result, a certain amount of oxygen flows from the pressure chamber arranged on the outside of the membrane even if the The breathing gas supplied to the aircraft does not need to have excess pressure compared to the surrounding air. However, this consumption of oxygen is useless and is intended to be avoided by the invention.

Die Erfindung besteht darin, daß die Druckkammer über eine Düse mit einer an die Atemgaszuführungsleitung angeschlossenen Leitung in Verbindung steht, in der Ventile angeordnet sind, durch welche diese Leitung von der Atemgaszuführungsleitung absperrbar und zwangläufig zugleich eine Verbindung zur umgebenden Luft herstellbar ist, und daß die Druckkammer über eine zweite Düse mit größerem Querschnitt als die erste Düse in Verbindung mit der umgebenden Luft steht.The invention consists in that the pressure chamber is connected to the breathing gas supply line via a nozzle connected line is in communication, are arranged in the valves through which this Line can be shut off from the breathing gas supply line and inevitably at the same time a connection to surrounding air can be produced, and that the pressure chamber has a second nozzle with a larger cross section than the first nozzle is in communication with the surrounding air.

Diese Ausbildung des Höhenatemgerätes hat den Vorteil, daß die Druckkammer durch vor dem Atemgaszuführungsventil aus der Atemgaszuführungsleitung abgezweigtes Druckgas nur dann unter Überdruck gesetzt wird, wenn dieser zum Atmen erforderlieh ist.This design of the high-altitude breathing apparatus has the advantage that the pressure chamber through in front of the breathing gas supply valve Pressurized gas branched off from the breathing gas supply line is only pressurized if this is necessary for breathing is.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further features of the invention are the subject of the subclaims.

109 690/41109 690/41

3 43 4

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Der Raum 23 ist über eine Leitung 25 unmittelbarThe drawing shows an exemplary embodiment of the space 23 is directly via a line 25

Erfindung dargestellt. mit der Leitung 10 verbunden, die an den Druck-Invention shown. connected to the line 10, which is connected to the pressure

Dem Höhenatemgerät wird das Atemgas, z. B. anzug angeschlossen ist. Dies hat zur Folge, daß dieThe breathing gas, z. B. suit is connected. As a result, the

reiner Sauerstoff, über eine Atemgaszuführungslei- Druckkammer 8 durch die Bohrung 21 unmittelbarpure oxygen, via a respiratory gas supply line pressure chamber 8 through the bore 21 directly

tung 1, 2 aus einem nicht dargestellten Vorrats- 5 mit der umgebenden Luft in Verbindung steht, wenndevice 1, 2 from a supply 5, not shown, is in communication with the surrounding air when

behälter zugeführt und gelangt zu einem durch eine der Druckanzug nicht unter Druck steht, daß abercontainer fed and arrives at a by one of the pressure suit is not pressurized, but that

die Steuerkammer 3 abschließende Membran 17 ge- der Druck in der Druckkammer 8 sofort auf einenthe membrane 17 closing off the control chamber 3 immediately decreases the pressure in the pressure chamber 8

steuerten Atemgaszuführungsventil 4. Von dort strömt höheren Wert gesteigert wird, wenn der Druckanzugcontrolled breathing gas supply valve 4. From there flows higher value is increased when the pressure suit

das Atemgas über einen Schlauch 5 zur Atemmaske unter Druck gesetzt wird. Dadurch wird der beithe breathing gas is put under pressure via a hose 5 to the breathing mask. This will make the

oder einem Helm 6, der mit einem Ausatemventil 7 io Höhenatemgeräten gestellten Forderung entsprochen,or a helmet 6 that met the requirement made with an exhalation valve 7 io high altitude breathing apparatus,

versehen ist. Um den Druck in einer auf der Außen- daß Überdruck im Helm 6 erst dann hergestellt wer-is provided. To the pressure in an on the outside that overpressure in the helmet 6 can only then be produced

seite der Membran 17 angeordneten Druckkammer 8 den soll, wenn durch den Druckanzug ein hinreichen-side of the membrane 17 arranged pressure chamber 8 should, if a sufficient

zu steuern, ist diese mit einem Ventil 9 versehen. Das der Gegendruck auf den Körper hergestellt wor-to control, this is provided with a valve 9. That the counter pressure was created on the body

Ventil 9 wird seinerseits durch den in einer Leitung den ist.Valve 9 is in turn by the in a line is.

10 herrschenden Druck gesteuert. Es wird angenom- 15 Das Unterdrucksetzen des Druckanzuges erfolgt10 prevailing pressure controlled. It is assumed that the pressure suit is pressurized

men, daß die Leitung 10 zu einem Druckanzug führt. durch das Zweiwegeventil 11. Dieses ist so ausge-men that the line 10 leads to a pressure suit. through the two-way valve 11. This is so designed

Schließlich enthält das Gerät ein durch eine Baro- bildet, daß die Leitung 10 bei normalem LuftdruckFinally, the device includes a barometer that shows the line 10 at normal air pressure

meterdose 40 betätigtes Zweiwegeventil 11, dessen mit der umgebenden Luft in Verbindung steht, daßmeter box 40 actuated two-way valve 11, which is in communication with the surrounding air that

beide Ventilverschlußkörper miteinander gekoppelt diese Verbindung aber unterbrochen und die Leitungboth valve closure bodies coupled to one another, but this connection is interrupted and the line

sind und durch welches die Leitung 10 entweder mit 20 10 statt dessen mit der einen höheren Druck enthal-are and through which the line 10 contains either 20 10 instead of a higher pressure

der Atemgaszuführungsleitung 1, 2 oder mit der um- tenden Atemgaszuführungsleitung 1, 2 verbundenthe breathing gas supply line 1, 2 or with the surrounding breathing gas supply line 1, 2

gebenden Luft in Verbindung gesetzt werden kann. wird, entweder wenn der Druck der umgebendengiving air can be connected. will either when the pressure is surrounding

Das Atemgaszuführungsventil 4 weist als Ventil- Luft einen vorbestimmten Wert unterschritten hat Verschlußkörper eine Membran 12 auf, deren mitt- oder nach Handbetätigung. Der eine Ventilverschlußlerer Teil auf dem am Ende der Leitung 2 angeord- 25 körper des Zweiwegeventils 11 ist als Membran 26 neten Ventilsitz 13 aufliegt. Auf der dem Ventilsitz ausgebildet, die, wenn sie auf dem Ventilsitz 27 ruht, entgegengesetzten Seite der Membran 12 befindet sich die Verbindung zwischen einer an die Leitung 10 aneine Kammer 14, in die das Atemgas durch eine geschlossenen Leitung 28 und einer an die Atemgas-Düse 15 in der Membran 12 einströmen kann, so daß zuführungsleitung 1, 2 angeschlossenen Leitung 29 in der Kammer ein Druck entsteht. Durch diesen ₃₀ absperrt. Die Membran 26 ist über eine Stange 30 Druck wird die Membran 12 gegen den Ventilsitz 13 mit dem zweiten Ventilverschlußkörper 31 gekoppelt, gedrückt und das Ventil geschlossen. Die Kammer ist der dann von seinem Sitz 32 abgehoben ist, wodurch mit einer durch eine Scheibe verschließbaren Auslaß- die Leitung 28 und dadurch auch die Leitung 10 mit leitung 16 versehen, die durch einen schwenkbar der umgebenden Luft in Verbindung steht,
gelagerten Hebel 18 geschlossen wird. Dieser wird 35 Auf der Innenseite des Teils der Membran 26, der durch die das Atemgaszuführungventil 4 steuernde außerhalb des ringförmigen Ventilsitzes 27 liegt, Membran 17 betätigt. Wenn die Auslaßleitung 16 herrscht ein Überdruck, der gleich dem in der Atembeim Einatmen geöffnet wird, geht der Druck in der gaszuführungsleitung 1, 2 vorhandenen Druck ist. Kammer 14 herunter, so daß die Membran 12 nicht Damit die Membran 26 trotzdem an ihrem Sitz 27 mehr gegen den Ventilsitz 13 gepreßt wird. Hierdurch 40 anliegt, wird in folgender Weise ein Überdruck auf kann das Atemgas von der Leitung 2 in einen Kanal der Außenseite der Membran aufrechterhalten: Auf 19 strömen, der zum Schlauch 5 und von dort weiter der Außenseite der Membran ist eine Gegendrackzum Helm 6 führt. kammer 33 angeordnet, die über einen Kanal 34 mitThe respiratory gas supply valve 4 has, as valve air, fallen below a predetermined value, the closure body has a membrane 12, the middle or after manual actuation of which. The one valve closure part on the body of the two-way valve 11 arranged at the end of the line 2 rests as a membrane 26 on the valve seat 13. Formed on the valve seat, which, when it rests on the valve seat 27, is the opposite side of the membrane 12, there is the connection between a chamber 14 connected to line 10, into which the breathing gas is fed through a closed line 28 and one connected to the breathing gas. Nozzle 15 in the membrane 12 can flow in, so that feed line 1, 2 connected line 29 in the chamber creates a pressure. Locked by this _30. The membrane 26 is pressure via a rod 30, the membrane 12 is coupled against the valve seat 13 with the second valve closure body 31, pressed and the valve is closed. The chamber is then lifted from its seat 32, as a result of which the line 28 and thus also the line 10 with line 16, which is connected to the surrounding air by a pivotable outlet, is provided with an outlet which can be closed by a disk,
mounted lever 18 is closed. This is actuated 35 on the inside of the part of the membrane 26 which is located outside the annular valve seat 27, which controls the breathing gas supply valve 4. When the outlet line 16 prevails an overpressure which is equal to that in the breath when breathing is opened, the pressure in the gas supply line 1, 2 is existing pressure. Chamber 14 down, so that the membrane 12 is not. So that the membrane 26 is still pressed against the valve seat 13 at its seat 27. As a result 40 is applied, an overpressure is maintained in the following way, the breathing gas can be maintained from the line 2 into a channel on the outside of the membrane: Flow on 19, which leads to the hose 5 and from there to the outside of the membrane is a counter-track to the helmet 6. chamber 33 arranged, which via a channel 34 with

Auf der Außenseite der Membran 17 des Atem- kleinem Querschnitt mit der Leitung 29 und dadurch gaszuführungsventils 4 ist eine Kammer 20 ange- 45 ^mit der Atemgaszuführungsleitung 1, 2 verbunden ist. ordnet, die mit der Druckkammer 8 in Verbindung Durch diesen Kanal 34 strömt somit Gas, bis der in steht, so daß in diesen beiden Kammern immer der- der Gegendruckkammer 33 herrschende Druck denselbe Druck herrscht. Die Druckkammer 8 steht über selben Wert erreicht hat wie der Druck in der Atemeine Bohrung 21 mit der umgebenden Luft in Ver- gaszuführungsleitung 1, 2, wodurch die Membran 26 bindung. Vor dieser Bohrung ist das Ventil 9 ange- 50 gegen den Sitz mit einer Kraft gedrückt wird, die ordnet, durch das die Bohrung 21 abgesperrt werden dem an der Membranmitte vorhandenen Druckkann. Der Ventilsitz des Ventils 9 besteht aus einer unterschied zwischen dem Druck der Kammer 33 Membran, die gegen einen ringförmigen Ventilsitz und dem der umgebenden Luft entspricht,
gepreßt wird, wenn der Druck auf der Außenseite der Wenn der Druck in der Gegendruckkammer 33 Membran einen bestimmten Wert überschreitet. Die 55 auf den der umgebenden Luft absinkt, ist im mittleren Membran ist mit einer Düse 22 versehen, so daß das Teil der Membran der Druck auf deren beiden im Raum 23 vor der Membran vorhandene Gas in Seiten gleich. Dagegen wird der Druck auf den Teil die Druckkammer 8 strömen und den dort herrschen- der Membran 26, der außerhalb des Ventilsitzes 27 den Druck erhöhen kann. Die Druckerhöhung in liegt, auf der von der Leitung 29 abgewandten Seite dieser Kammer ist jedoch auf einen Wert, der zwi- 60 der Membran größer als der auf der Außenseite wirkschen dem Druck in dem Raum 23 und dem der um- same Druck, so daß die Membran von ihrem Sitz gebenden Luft liegt, beschränkt. Zu diesem Zweck abgehoben und eine Verbindung zwischen den Leiist die Druckkammer 8 mit einer zweiten Düse 24 tungen 28 und 29 hergestellt wird. Die Auslenkung versehen. Die erste Düse 22 und die zweite Düse 24 der Membran 26 wird dadurch begrenzt, daß der können derart bemessen sein, daß der Druck in der 65 zweite Ventilverschlußkörper 31 gegen seinen Sitz 32 Druckkammer 8 sich auf einen Wert einspielt, der gedrückt wird, wodurch die Verbindung zwischen der etwa ein Fünftel des Druckes in dem Raum 23 be- Leitung 28 und der umgebenden Luft gesperrt wird, trägt. Der in der Atemgaszuführungsleitung 1,2 vorhandeneOn the outside of the membrane 17 of the small breathing cross-section with the line 29 and thereby the gas supply valve 4, a chamber 20 is connected ^to the breathing gas supply line 1, 2. that is in communication with the pressure chamber 8. Gas thus flows through this channel 34 until it is in, so that in these two chambers the pressure prevailing in the counterpressure chamber 33 always has the same pressure. The pressure chamber 8 is above the same value as the pressure in the breath has reached a bore 21 with the surrounding air in the gas supply line 1, 2, as a result of which the membrane 26 binds. In front of this bore, the valve 9 is pressed against the seat with a force which regulates, by means of which the bore 21 can be shut off from the pressure present at the center of the membrane. The valve seat of the valve 9 consists of a difference between the pressure of the chamber 33 membrane, which corresponds to an annular valve seat and that of the surrounding air,
is pressed when the pressure on the outside of the When the pressure in the back pressure chamber 33 exceeds a certain value of the membrane. The 55 on which the surrounding air sinks is in the middle membrane is provided with a nozzle 22, so that the part of the membrane the pressure on the two gas present in the space 23 in front of the membrane is equal in sides. In contrast, the pressure will flow onto the part of the pressure chamber 8 and the membrane 26 which prevails there and which can increase the pressure outside the valve seat 27. The pressure increase in lies on the side of this chamber facing away from the line 29 is, however, at a value which is greater between the diaphragm than the pressure acting on the outside in the space 23 and that of the surrounding pressure, so that the membrane is restricted by its seat giving air. For this purpose lifted and a connection between the Leiist the pressure chamber 8 with a second nozzle 24 lines 28 and 29 is established. The deflection provided. The first nozzle 22 and the second nozzle 24 of the diaphragm 26 is limited by the fact that the can be dimensioned such that the pressure in the 65 second valve closure body 31 against its seat 32 pressure chamber 8 works to a value that is pressed, whereby the Connection between the approximately one fifth of the pressure in the space 23 loading line 28 and the surrounding air is blocked, carries. The existing in the breathing gas supply line 1,2

hohe Druck kann somit zur Leitung 10 und von dort zum Druckanzug weitergeleitet werden.high pressure can thus be passed on to line 10 and from there to the pressure suit.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann ein Druckausgleich zwischen der Gegendruckkammer 33 und der umgebenden Luft entweder durch die Barometerdose 40 oder mit der Hand herbeigeführt werden. An der Kammer ist ein Deckel 35 mittels Gewinde befestigt. Im Gewindeteil des Deckels ist eine Anzahl von Luftauslaßöffnungen 36 angeordnet, die abgedeckt sind, wenn der Deckel ganz eingeschraubt ist. Diese Öffnungen werden aber freigegeben, wenn der Deckel durch Drehen etwas angehoben wird. Im Deckel 35 ist weiter eine durch ein Ventil 37 verschließbare öffnung 38 angeordnet, dessen Ventilverschlußkörper durch eine Feder gegen den am Rand der öffnung angeordneten Ventilsitz gedrückt wird. Auf der Außenseite ist der Deckel 35 mit einem Gehäuse 39 versehen, welches die Barometerdose 40 enthält, deren eine Stirnwand fest und deren andere Stirnwand 41 axial verschiebbar ist. Im Gehäuse 39 sind öffnungen 42 angeordnet, wodurch der im Gehäuseinnern vorhandene Druck ständig mit dem umgebenden Luftdruck übereinstimmt. Die Eigenfederung der Barometerdose 40 versucht, die freie Stirnwand 41 in Richtung zum Ventil 37 zu verschieben, während gleichzeitig der äußere Luftdruck die Stirnwand in der entgegengesetzten Richtung zu verschieben sucht. Beim Absinken des äußeren Luftdruckes bewegt sich die Stirnwand 41 in Richtung zum Ventil und betätigt über einen Stift 43 den Ventilverschlußkörper. Wenn der Druck der umgebenden Luft bis auf einen bestimmten Wert abgesunken ist, kann die Barometerdose 40 den Ventilverschlußkörper von seinem Sitz gegen die Wirkung der den Ventilverschlußkörper belastenden Feder und des Druckes in der Gegendruckkammer 33 abheben. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Kammer 33 und der umgebenden Luft hergestellt, so daß der Druck in der Kammer 33 sinkt und die Membran 26 von ihrem Sitz 27 abgehoben wird. Ein Herabsetzen des Druckes in der Gegendruckkammer 33 über die Öffnung 36 oder 38 führt somit eine Umstellung des Zweiwegeventils 11 und damit das Unterdrucksetzen des Druckanzuges herbei.In the embodiment of the invention shown in the drawing, a pressure equalization between the back pressure chamber 33 and the surrounding air either through the barometer box 40 or brought about by hand. A cover 35 is fastened to the chamber by means of threads. In the threaded part of the lid a number of air outlet openings 36 are arranged, which are covered, when the cover is screwed in all the way. However, these openings are released when the lid is raised slightly by turning. In the cover 35 there is also one that can be closed by a valve 37 Opening 38 arranged, the valve closure body by a spring against the at the edge of the opening arranged valve seat is pressed. The cover 35 has a housing 39 on the outside provided, which contains the barometer box 40, one end wall of which is fixed and the other end wall 41 is axially displaceable. In the housing 39 openings 42 are arranged, whereby the inside of the housing The existing pressure is always the same as the surrounding air pressure. The self-resilience of the Barometer box 40 tries to move the free end wall 41 in the direction of the valve 37 while at the same time the external air pressure tries to move the front wall in the opposite direction. When the external air pressure drops, the end wall 41 moves in the direction of the valve and is actuated the valve closure body via a pin 43. When the pressure of the surrounding air is down to one If a certain value has fallen, the barometer can 40 can remove the valve closure body from its seat against the action of the spring loading the valve closure body and the pressure in the counter-pressure chamber 33 take off. This creates a connection between the chamber 33 and the surrounding Air is produced so that the pressure in the chamber 33 drops and the membrane 26 from its seat 27 is lifted. A reduction in the pressure in the counterpressure chamber 33 via the opening 36 or 38 thus leads to a changeover of the two-way valve 11 and thus the pressurization of the pressure suit come here.

Wenn der Druckanzug unter Druck gesetzt worden ist und Atemgas unter Überdruck dem Helm 6 zugeführt wird, muß zur gleichen Zeit der auf das Ausatemventil 7 einwirkende Gegendruck gesteigert werden, damit der Druck im Helm aufrechterhalten werden kann. Das Ausatemventil 7 ist als Membranventil ausgebildet. Die Membran 44 des Ventils ist durch eine Feder 46 belastet und ruht auf dem ringförmigen Ventilsitz 45. Die Spannung der Feder 46 ist derart bemessen, daß das Ausatmen gegen einen verhältnismäßig schwachen Gegendruck erfolgt. Der über den Ventilsitz 45 hinausragende Teil der Membran 44 liegt auf einem Abstützring 47 auf, in dem eine Anzahl Löcher 48 angeordnet ist. Der lichte Innendurchmesser des Abstützringes 47 ist etwas größer als der des Ventilsitzes 45, wodurch ein Ringspalt 49 zwischen dem Ventilsitz und dem Ring gebildet wird. Solange der Gegendruck auf das Ausatemventil nur durch die Feder 46 erfolgt, wird die Membran 44 beim Ausatmen als Ganzes sowohl vom Ventilsitz 45 wie vom Abstützring 47 abgehoben, und Luft entströmt sowohl durch die Löcher 48 wie auch durch den Ringspalt 49. Infolge der Einspannung der Membran 44 in verhältnismäßig großem Abstand von dem ringförmigen Ventilsitz 45 wird erreicht, daß der Ausatemwiderstand beim normalen Atmen sehr niedrig ist.When the pressure suit has been pressurized and breathing gas pressurized the helmet 6 is supplied, the counter pressure acting on the exhalation valve 7 must be increased at the same time so that the pressure in the helmet can be maintained. The exhalation valve 7 is a diaphragm valve educated. The diaphragm 44 of the valve is loaded by a spring 46 and rests on the annular Valve seat 45. The tension of the spring 46 is such that the exhalation against one relatively weak back pressure takes place. The part of the membrane protruding beyond the valve seat 45 44 rests on a support ring 47 in which a number of holes 48 are arranged. The light one The inner diameter of the support ring 47 is slightly larger than that of the valve seat 45, creating an annular gap 49 is formed between the valve seat and the ring. As long as the back pressure on the exhalation valve takes place only by the spring 46, the membrane 44 as a whole is both from the exhale Valve seat 45 as lifted from the support ring 47, and air flows out of both holes 48 and through the annular gap 49. As a result of the clamping of the membrane 44 at a relatively large distance from the annular valve seat 45 is achieved that the expiratory resistance during normal breathing is very high is low.

Beim Atmen unter Überdruck ist der Luftdruck in einer auf der Außenseite der Membran 44 angeordneten Kammer 50 größer, so daß die Membran mit größerer Kraft gegen den Ventilsitz 45 und den Abstützring 47 gepreßt wird. Zur gleichen Zeit hat derWhen breathing under positive pressure, the air pressure is arranged on the outside of the membrane 44 Chamber 50 larger, so that the membrane with greater force against the valve seat 45 and the support ring 47 is pressed. At the same time the

ίο in den Löchern 48 und im Ring 47 herrschende Druck abgenommen, wodurch beim Ausatmen nur derjenige Teil der Membran 44 abgehoben wird, der sich innerhalb des Abstützringes 47 befindet. Die ausgeatmete Luft geht somit nur durch den Spalt 49 hindurch. In dieser Weise wird beim Umschalten zwischen dem normalen Atmen und dem Atmen unter Überdruck eine selbsttätige Änderung des wirksamen Membrandurchmessers erreicht.ίο in the holes 48 and in the ring 47 pressure removed, whereby on exhalation only that part of the membrane 44 is lifted off which is is located within the support ring 47. The exhaled air thus only passes through the gap 49. In this way, when switching between normal breathing and breathing under Overpressure, an automatic change in the effective diaphragm diameter is achieved.

Zum Erzeugen des Überdruckes in der Kammer 50 ist diese über einen Schlauch 51 mit der außerhalb der Membran 17 angeordneten Kammer 20 und damit auch mit der Druckkammer 8 verbunden. In Abhängigkeit von der Einstellung des Ventils 9 herrscht somit in den drei Kammern 8, 20 und 50 entweder derselbe Druck wie in der umgebenden Luft oder ein im Verhältnis dazu erhöhter Druck, der durch den Druck in der Atemgaszuf ührungsleitung 1, 2 und die Abmessungen der Düsen 22 und 24 bestimmt ist.To generate the overpressure in the chamber 50, it is connected to the outside via a hose 51 the membrane 17 arranged chamber 20 and thus also connected to the pressure chamber 8. Dependent on the setting of the valve 9 thus prevails in the three chambers 8, 20 and 50 either the same pressure as in the surrounding air or a relatively higher pressure created by the Pressure in the respiratory gas supply line 1, 2 and the dimensions of the nozzles 22 and 24 is determined.

Aus der beschriebenen Arbeitsweise ergibt sich, daß beim normalen Atmen in der Leitung 10 derselbe Druck wie in der umgebenden Luft herrscht, so daß der Druckanzug nicht wirksam ist. Außerdem herrscht sowohl auf der Außenseite der Membran 17 wie auch des Ausatemventils 7 derselbe Druck wie in der umgebenden Luft. Beim Einatmen geht der im Schlauch 5 herrschende Druck herunter, die Membran 17 biegt sich dann nach innen und betätigt den Hebel 18, so daß die Auslaßleitung 16 geöffnet und der Druck in der Kammer 14 herabgesetzt wird. Dadurch hebt sich die Membran 12 des Atemgaszuführungsventils von ihrem Sitz 13 ab, und Atemgas wird, solange das Einatmen dauert, von der Atemgaszuführungsleitung 2 aus zugeführt. Bei beendetem Einatmen steigt der Druck im Schlauch 5 wieder an, die Membran 17 wird wieder nach außen gebogen und die Leitung 16 verschlossen. Durch die Düse 15 baut sich der Druck in der Kammer 14 schnell wieder auf, so daß die Membran 12 wieder gegen ihren Sitz 13 gedruckt und das Ventil 4 geschlossen wird. Während des darauffolgenden Ausatmens strömt die ausgeatmete Luft durch das Ausatemventil 7. In dieser Weise setzt sich die Atemgaszuführung fort, wobei die ganze Zeit hindurch Atemgas entsprechend dem Bedarf durch das Atemgaszuführungsventil 4 zugeführt wird. Dadurch, daß während des normalen Atmens die umgebende Luft sowohl auf die Membran 17 als auch auf die Membran 44 des Atemgaszuführungs- und des Ausatemventils einwirkt, paßt sich der Druck im Helm 6 immer dem Druck der umgebenden Luft an. Beim Fliegen in größerer Höhe ist dabei Voraussetzung, daß das Flugzeug mit einer Druckkabine versehen ist, in der oberhalb einer gewissen Höhe ein bestimmter Überdruck gegenüber der Umgebung aufrechterhalten werden kann.From the method of operation described it follows that during normal breathing in the line 10 the same There is pressure as in the surrounding air, so that the pressure suit is not effective. Besides, there is the same pressure as in the surrounding area both on the outside of the membrane 17 and on the exhalation valve 7 Air. When inhaling, the pressure prevailing in the hose 5 decreases and the membrane 17 bends then moves inwards and operates the lever 18, so that the outlet line 16 opens and the pressure in the chamber 14 is lowered. As a result, the membrane 12 of the breathing gas supply valve lifts off its seat 13, and breathing gas is supplied from the breathing gas supply line 2 for as long as the inhalation lasts fed out. When the inhalation has ended, the pressure in the tube 5, the membrane 17, rises again is bent outwards again and the line 16 is closed. The pressure builds up through the nozzle 15 in the chamber 14 quickly again, so that the membrane 12 is pressed again against its seat 13 and the valve 4 is closed. During the subsequent exhalation, the exhaled air flows through the exhalation valve 7. In this way, the supply of breathing gas continues, with the whole time Breathing gas is supplied through the breathing gas supply valve 4 as required. Through this, that during normal breathing, the surrounding air on both the membrane 17 and on the Acts membrane 44 of the breathing gas supply and exhalation valve, the pressure in the helmet 6 adapts always to the pressure of the surrounding air. When flying at higher altitudes, the prerequisite is that the aircraft is provided with a pressurized cabin, in which above a certain height a certain Overpressure relative to the environment can be maintained.

Bei einer explosiven Dekompression, die z. B. durch irgendeine Beschädigung verursacht werden kann, sinkt der Druck in der Kabine im Verlauf von Bruchteilen einer Sekunde auf den Druck der um-In an explosive decompression, z. B. caused by any damage the pressure in the cabin drops within a fraction of a second to the pressure of the

gebenden Luft herab. Dabei erweitert sich der Balg der Barometerdose 40 und betätigt das Ventil 37, so daß der Druck in der Gegendruckkammer 33 sinkt. Infolgedessen wird das Zweiwegeventil 11 umgestellt, wodurch die Leitung 10 und der mit ihr verbundene Raum 23 unter Druck gesetzt werden, so daß der Druckanzug unter Druck gesetzt und das Ventil 9 geschlossen wird. Hierdurch wird der Druck in der Druckkammer 8 und den mit ihr verbundenen Kammern 20 und 50 erhöht, wodurch die Membran 17 des Atemgaszuführungsventils 4 nach innen gebogen und Atemgas dem Schlauch 5 zugeführt wird. Gleichzeitig erhöht sich der Gegendruck am Ausatemventil 7, so daß der Druck im Helm 6 bis auf den erwünschten Überdruck gesteigert werden kann. Wenn dieser Druck erreicht ist, hat sich die Membran 17 wieder nach außen gebogen, und die Auslaßleitung 16 ist gesperrt, so daß das Atemgaszuführungsventil 4 geschlossen ist. Das Gerät arbeitet danach in dieser Weise fort, wobei im Helm 6 die ganze Zeit ein durch den Druck in der Druckkammer 8 bestimmter Überdruck aufrechterhalten wird. Normale Verhältnisse werden schließlich dadurch hergestellt, daß das Zweiwegeventil 11 wieder umgeschaltet wird.giving air down. The bellows of the barometer box 40 expands and actuates the valve 37, see above that the pressure in the back pressure chamber 33 drops. As a result, the two-way valve 11 is switched over, whereby the line 10 and the space 23 connected to it are pressurized so that the Pressure suit is pressurized and the valve 9 is closed. This will reduce the pressure in the Pressure chamber 8 and the chambers 20 and 50 connected to it increased, whereby the membrane 17 of the breathing gas supply valve 4 is bent inward and breathing gas is supplied to the hose 5. Simultaneously increases the counter pressure at the exhalation valve 7, so that the pressure in the helmet 6 to the desired Overpressure can be increased. When this pressure is reached, the membrane 17 has again bent outwards, and the outlet line 16 is blocked, so that the breathing gas supply valve 4 is closed is. The device then continues to work in this way, with the helmet 6 being on all the time the pressure in the pressure chamber 8 certain overpressure is maintained. Normal conditions are finally produced in that the two-way valve 11 is switched over again.

In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen worden, daß die Leitung 10 mit einem Druckanzug, der z. B. aufblasbare Schläuche aufweist, verbunden ist. Wenn in dem Druckanzug keine aufblasbaren Schläuche angeordnet sind, kann es jedoch vorteilhafter sein, ihn mit dem Schlauch 5 zu verbinden, so daß derselbe Druck im Helm und im Anzug herrscht. In diesem Fall muß die Leitung 10 unter gleichzeitigem Offenhalten der Verbindung zwischen den Leitungen 25 und 28 nach außen abgeschlossen sein.In the embodiment described above, it has been assumed that the line 10 with a pressure suit that z. B. having inflatable tubes is connected. If in the pressure suit no inflatable tubes are arranged, but it can be more advantageous to connect it to the tube 5 to connect so that there is the same pressure in the helmet and in the suit. In this case the line must 10 while keeping the connection between the lines 25 and 28 open to the outside be.

Claims

PATENT CLAIMS: 35

1. High altitude breathing apparatus, the breathing gas supply valve of which is controlled by a lung-operated membrane, on the outside of which a pressure chamber is arranged which is either under the pressure of the surrounding air or under a higher pressure generated by the breathing gas diverted from the breathing gas supply line to the breathing gas supply valve, characterized in that, that the pressure chamber (8) communicates via a nozzle (22) with a line (25, 28, 29) connected to the breathing gas supply line (1, 2), in which valves are arranged through which this line is removed from the breathing gas supply line (1 , 2) can be shut off and inevitably at the same time a connection to the surrounding air can be established, and that the pressure chamber (8) is connected to the surrounding air via a second nozzle (24) with a larger cross-section than the first nozzle (22).

2. High altitude breathing apparatus according to claim 1, characterized in that when two valves are arranged, the valve closure bodies of which are coupled to one another, which blocks the line (25, 28, 29) Closure body is designed as a membrane (26), on the outside of which there is a counter-pressure chamber (33) is arranged, in which there is a pressure that is above that of the surrounding air and which can be vented to the outside via a lockable outlet opening (36).

3. High altitude breathing apparatus according to claim 2, characterized in that the counter-pressure chamber (33) via a channel (34) with a small cross-section in relation to the outlet opening (36) the breathing gas supply line (1) is connected.

4. High altitude breathing apparatus according to claim 2, characterized in that at the outlet opening (38, 42) a valve (37) controlled by a barometer box (40) is arranged for shutting off.

5. High altitude breathing apparatus according to claim 2, characterized in that at the outlet opening (36) a manually operated valve is arranged to shut off.

6. High altitude breathing apparatus according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the breathing mask Od. Like. An exhalation valve (7) is arranged, the outside of the pressure in the Pressurized pressure chamber on the outside of the membrane (17) of the breathing gas supply valve is.

7. High altitude breathing apparatus according to claim 6, characterized in that the valve closure body of the exhalation valve (7) is formed by a membrane (44), in its central area a annular valve seat (45) is arranged, and that around the valve seat in a small A support ring (47) provided with a number of holes (48) is arranged at a distance from this is.

Considered publications:
German patent specification No. 938 525.

1 sheet of drawings