DE1124821B

DE1124821B - Lungengesteuertes Atemgaszufuehrungsventil fuer Atemschutzgeraete

Info

Publication number: DE1124821B
Application number: DEB49225A
Authority: DE
Inventors: Urban Fred Stratman
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1957-06-27
Filing date: 1958-06-09
Publication date: 1962-03-01
Also published as: US2967536A

Description

Es sind lungengesteuerte Atemgaszuführungsventile für Atemschutzgeräte mit einer hinter dem Ventil in der Atemgaszuführungsleitung angeordneten Strahlpumpe bekannt, durch die beim Öffnen des Ventils aus dessen Steuerkammer Gas abgesaugt wird. Bei 5 diesen Ventilen wird durch das aus der Strahlpumpe ausströmende Atemgas, das dem Ausatemdruck entgegenwirkt, das Schließen des Ventils verzögert und die hierzu erforderliche Anstrengung des Maskenträgers vergrößert. Bei dem sich dauernd wiederholenden Ein- und Ausatmen führt diese zusätzliche Anstrengung zu einer vorzeitigen Ermüdung.

Die Erfindung besteht bei einem Atemgaszuführungsventil der vorstehend beschriebenen Art darin, daß die Strahlpumpe zwecks Beschleunigung des Schließens des Atemgaszuführungsventils derart ausgebildet ist, daß ein Teil des ihr zuströmenden Atemgases in Richtung auf einen die Atemgaszuführungsleitung mit der Steuerkammer des Ventils verbindenden Kanal ausströmt.

Durch die Erfindung wird ein lungengesteuertes Atemgaszuführungsventil für Atemschutzgeräte geschaffen, das im Augenblick des Ausatmens unter Unterstützung durch den Atemgasteilstrom aus der Strahlpumpe geschlossen wird. Hierdurch ist ein kleinerer Ausatemdruck zum Schließen des Ventils erforderlich, und außerdem wird die Schließzeit des Ventils verkürzt, denn der in Richtung auf den die Atemgaszuführungsleitung mit der Steuerkammer verbindenden Kanal ausströmende Teil des der Strahlpumpe zuströmenden Atemgases verstärkt den Ausatemdruck.

Die Erfindung kann · dadurch weiter ausgebildet werden, daß in der Strahlpumpe eine Düse angeordnet ist, durch die der Atemgasteilstrom in Richtung auf den Kanal zur Steuerkammer des Atemgaszuführungsventils ausströmt. Um die Gasmenge, welche durch die Düse ausströmt, einstellen zu können, kann eine an sich bekannte Vorrichtung angeordnet sein.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand des Anspruchs 4.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein lungengesteuertes Atemgaszuführungsventil nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Düse des Ventils nach Fig. 1.

Das lungengesteuerte Atemgaszuführungsventil ist in einem Ventilgehäuse 10 angeordnet, das aus einem oberen Teil 11, dem unteren Teil 12 sowie der Abdeckhaube 13 besteht. Die Atemgaszuführungsleitung 14 befindet sich im unteren Teil 12 des Ventilgehäuses.

Lungengesteuertes Atemgaszuführungsventil für Atemschutzgeräte

Anmelder:
The Bendix Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Begrich, Patentanwalt,
Regensburg, Lessingstr. 10

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Juni 1957 (Nr. 668 391)

Urban Fred Stratman, Davenport, Ia. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Sie beginnt an einer Auslaßbohrung 17 in der Ventilkammer 16 des Atemgaszuführungsventils 24 und endet in einer Auslaßkammer 18 A, an die sich eine Bohrung 19 in einem Stutzen 20 anschließt, der z. B. durch Schrauben 21 am Unterteil 12 des Ventilgehäuses befestigt ist.

Der Ventilverschlußkörper 25 des in der Ventilkammer 16 angeordneten lungengesteuerten Atemgaszuführungsventils 24 wird von und zum Ventilsitz 26 durch axiale Bewegungen der Ventilspindel 23, die an dem Ventilverschlußkörper 25 befestigt ist, bewegt. Die Ventilspindel erstreckt sich durch eine Gleitbuchse 27, die in eine Öffnung 28 in der Oberseite 29 des unteren Teils 12 des Ventilgehäuses 10 eingepreßt ist, bis in die Gegendruckkammer 30 für die Membran 45 im Oberteil 11 des Ventilgehäuses.

Die Abdeckhaube 13 auf dem oberen Teil 11 des Ventilgehäuses 10 ist topfförmig ausgebildet; sie sitzt auf einem Ansatz 34 auf. Zwischen der Innenseite ihrer oberen Wandung 37 und der Oberseite 38 des oberen Teils 11 des Ventilgehäuses ist ein Zwischenraum frei gelassen, und zwischen der kreisförmig gebogenen Seitenwandung 39 der Abdeckhaube und der Wandung 33 ist die ringförmige Dichtung 40 eingesetzt.

Die Gegendruckkammer 30 ist durch die Membran 45 abgeschlossen, die in der Mitte beiderseitig mit Scheiben 46 und 47 versehen ist und durch den Anschlußring 48 sowie Senkschrauben 49 gegen die

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Oberseite 38 des oberen Teils 11 des Ventilgehäuses gepreßt ist. In der Gegendruckkammer herrscht äußerer Luftdruck, weil die Kammer durch die Druckausgleichsöffnung 32 mit der Außenluft verbunden ist.

Das Atemgaszuführungsventil 24 wird durch die Membran 45 über einen Schaft 50 betätigt, der mit der Membran fest und mit dem einen Ende eines Hebels 51 gelenkig verbunden ist. Das andere Ende dieses Hebels ist um den feststehenden Drehzapfen 54 schwenkbar, der auf der Oberseite des Unterteils 12 des Ventilgehäuses befestigt ist. Zwischen den beiden Enden des Hebels ist das obere Ende der Spindel 23 mit einem Bolzen 55 angeschlossen.

Um auch dann, wenn das Atemschutzgerät, die schneller nach oben gedruckt und das Ventil 24 schneller geöffnet.

Nachdem das Atemgaszuführungsventil bis zu dem gewünschten Grad geöffnet worden ist, bleiben bis zur Beendigung der Einatemperiode die Drücke auf die Steuermembran in einem Zustand dynamischen Gleichgewichts. Der Gasfluß aus der Strahlpumpe und der Düse nimmt in dem gleichen Maß zu oder ab, in dem sich die Öffnung des Ventils ändert. Von ίο der Stärke des Einatemsoges oder dem Strömungswiderstand gegen den Ansaugstrom an der Austrittsöffnung des Ventilgehäuses hängt es ab, ob der Gasstrom aus der Düse 64 unmittelbar nach dem Stutzen 20 hin gesaugt wird oder ab er dazu dient, den Druck

Atemschutzmaske oder die Verbindungsschläuche 15 in der Steuerkammer 60 zu erhöhen.

zum Atemgaszuführungsventil undicht werden, in der Auslaßkammer ISA einen positiven Gasdruck aufrechtzuerhalten, ist der Hebel 51 durch eine Druckfeder 56 belastet, die in einer Aussparung 57 in der Oberseite 29 des Oberteils 12 angeordnet ist und gegen die Unterseite des Hebels 51 drückt, und zwar an dem dem Drehzapfen 54 entgegengesetzten Ende des Hebels.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Auslaßkammer 18 A durch einen Kanal 61 mit der Steuerkammer 60 verbunden. In die Atemgaszuführungsleitung 14 ist eine Strahlpumpe 62 eingeschraubt, deren Austrittsöffnung 63 in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Kanal liegt. Durch die Strahlpumpe erhält der in der Sobald die Einatmung aufhört und die Ausatmung beginnt, erhöht sich der Druck an der Austrittsöffnung des Ventilgehäuses schnell und leistet dem Fließen des Atemgases Widerstand. Der aus der Düse 64 austretende Gasstrom wird nicht mehr angesaugt, sondern fließt in den Kanal 61 und in die Steuerkammer 60. Seine kinetische Energie drückt zusammen mit der erhöhten Gasmenge in dieser Kammer die Membran 45 schnell nach unten. Dass durch wird das Atemgaszuführungsventil in einer wesentlich kürzeren Zeit geschlossen, als ohne die Mitwirkung der kinetischen Energie des durch die Düse 64 fließenden Druckstrahls benötigt würde. Durch entsprechendes Einstellen der relativen

Atemgaszuführungsleitung fließende Gasstrom eine 30 Durchflußmenge durch die Düse kann das lungenhohe Geschwindigkeit und wird in einen Druckstrahl gesteuerte Atemgaszuführungsventil so eingestellt wer-

verwandelt, der in der Auslaßkammer ISA einen Druckabfall hervorruft. Hierdurch wird Gas aus der Steuerkammer 60 abgesaugt. Die Strahlpumpe ist mit einer Düse 64 versehen, die dem Kanal 61 gegenüberliegt.

Durch sie wird Atemgas aus der Zuführungsleitung abgeleitet und als Druckstrahl, also als Strahl mit hoher Geschwindigkeit, in den Kanal 61 und damit in die Steuerkammer 60 geleitet.

Wenn das Atemgaszuführungsventil in Tätigkeit ist, ergibt sich folgende Arbeitsweise: Während der Gerätebenutzer ausatmet, ist der Druck in der Auslaßkammer 18^4, in dem Kanal 61 und in der Steuerkammer 60 groß genug, um die Membran 45 unten und das Ventil 24 geschlossen zu halten, wie in Fig. 1 gezeigt. Solange dieser Zustand besteht, fließt in der Atemgaszuführungsleitung 14 kein Gas, und aus der Strahlpumpe 62 und der Düse 64 tritt kein Gas aus. Sobald der Benutzer einzuatmen beginnt, wird aus der Auslaßkammer 61 und aus der Steuerkammer 60 Gas abgesaugt; dadurch wird der Druck in der Steuerkammer 60 verringert, und die Druckfeder 56 kann zusammen mit der in der Gegendruckkammer 30 herrschenden Druck die Membran nach oben drükken und das Atemgaszuführungsventil 24 öffnen. Das an dem Ventil vorbei nach der Strahlpumpe 62 hin strömende Gas teilt sich in dieser in zwei Ströme, und zwar in den nach dem Kanal 61 zu gerichteten und in den Ansaugstrom, der in die Auslaßkammer 18^4 strömt. Der Ansaugstrom ist stärker; er strömt zu dem einatmenden Benutzer hin, der Gas aus der Steuerkammer 60 und dem Kanal 61 sowie das durch die Düse 64 in Richtung zu dem Kanal 61 ausströmende Gas ansaugt. Das hat zur Folge, daß mehr Gas aus der Steuerkammer 60 abgezogen wird, als der Gerätbenutzer durch bloßes Einatmen allein erreichen könnte. Infolgedessen wird die Membran 45 den, daß bei einem gegebenen Druck an der Austrittsöffnung ein bestimmtes Maß an Membranauslenkung und Ventilöffnung hervorgerufen wird. Als Vorrichtung 65 zum Einstellen der relativen Durchflußmengen dient, wie Fig. 2 zeigt, ein Spaltring aus Federmaterial, der den Strahlpumpenkörper umgreift und auf diesem verschoben werden kann, so daß er einen kleineren oder größeren Teil der Düse 64 überdeckt. Das Einstellen braucht nur einmal vorgenommen zu werden und wird mittels eines Werkzeugs, z. B. eines Schraubenziehers, bewerkstelligt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lungengesteuertes Atemgaszuführungsventil für Atemschutzgeräte mit einer hinter dem Ventil in der Atemgaszuführungsleitung angeordneten Strahlpumpe, durch die beim Öffnen des Ventils aus dessen Steuerkammer Gas abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (62) zwecks Beschleunigung des Schließens des Atemgaszuführungsventils (24) derart ausgebildet ist, daß ein Teil des ihr zuströmenden Atemgases in Richtung auf einen die Atemgaszuführungsleitung (14) mit der Steuerkammer (60) des Ventils verbindenden Kanal (61) ausströmt.

2. Lungengesteuertes Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strahlpumpe (62) eine Düse (64) angeordnet ist, durch die der Atemgasteilstrom in Richtung auf den Kanal (61) zur Steuerkammer (60) des Atemgaszuführungsventils (24) ausströmt.

3. Lungengesteuertes Ventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Vorrichtung (65) zum Einstellen der durch die Düse ausströmenden Gasmenge.

4. Lungengesteuertes Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (64) in einem solchen Abstand von der Mündung des Kanals (61) in die Atemgaszuführangsleitung (14) angeordnet ist, daß das aus ihr ausströmende Gas während des Einatemsoges durch den aus der Austrittsöffnung (63) der Strahlpumpe (62) austretenden Gasstrom abgesaugt wird, ehe es in den Verbindungskanal eintreten kann.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Zusatzpatentschrift Nr. 56 841 zum Patent Nr. 955 272;
USA.-Patentschriften Nr. 1515 911, 1885 389.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen