DE1139746B - Druckgaszufuehrungseinrichtung fuer Hoehenatemgeraete und/oder Druckanzuege - Google Patents

Description

Bei Flügen in großen Höhen darf der Druck der Atemluft nicht unter einen kritischen Wert von 0,239 kp/cm², also 175,8 mm Hg, absinken, da sonst die Sicherheit der Flugzeugbesatzung gefährdet ist. Im allgemeinen sind Flugzeuge für große Flughöhen mit einer Druckkabine versehen. Um jedoch Unfälle infoige fehlerhaften Arbeitens der Druckregelvorrichtung oder Undichtheiten der Druckkabine auszuschließen, tragen die Besatzungsmitglieder einen Druckanzug, welcher eine zusätzliche Sicherheit bietet, und eine Atemschutzmaske, durch die dem Anzugträger mit Sauerstoff angereicherte Luft oder reiner Sauerstoff mit einem Druck zugeführt wird, der etwas höher als der in der Kabine herrschende Druck ist.

Der Druckanzug weist eine aufblasbare Bauchblase auf, in welcher ein Druck in der Größe des unter der Atemschutzmaske herrschenden Druckes erzeugt werden kann. Dieser Druck soll mindestens 175,8 mm Hg betragen. Der Druckanzug ist außerdem, insbesondere im Bereich der Arme und der Beine des Anzugträgers, mit Schnüren und sogenannten Capstanschläuchen versehen, die aufblasbar sind.

Der Druckanzug muß in Flughöhen oberhalb 10 668 m, welche Flughöhe einem Luftdruck von 175,8 mm Hg entspricht, in Tätigkeit treten. Oberhalb dieser Flughöhe ist in den Schläuchen des Druckanzuges ein Druck erforderlich, welcher den Druck von 175,8 mm Hg mindestens um die Druckdifferenz zwischen diesem Druck und dem Außendruck übersteigt. Im allgemeinen stellt man den in den Capstanschläuchen herrschenden Druck so ein, daß er den Mindestdruck von 175,8 mm Hg mindestens um den vierfachen Wert des Differenzdruckes übersteigt.

Eine bekannte Druckgaszuführungseinrichtung für Höhenatemgeräte weist ein lungengesteuertes Druckgaszuführungsventil auf. Das Ventil wird mittels einer Steuermembran betätigt, welche die an die Atemschutzmaske angeschlossene Steuerkammer abschließt. Die Steuermembran wird bei großen Flughöhen selbsttätig durch eine von einer Barometerdose gesteuerte Druckregelvorrichtung auf ihrer der Steuerkammer abgewendeten Seite mit Druckgas beaufschlagt.

Bei einem anderen bekannten Atemschutzgerät mit einer Druckgaszuführungseinrichtung erfolgt die Steuerung der Sauerstoffzufuhr durch das lungengesteuerte Ventil in bekannter Weise durch einen Atemsack. Außerdem weist das Gerät noch eine Strahlpumpe auf, welche die Zufuhr von Außenluft über ein besonderes Ventil steuert. Dieses Gerät ist Druckgaszuführungseinrichtung
für Höhenatemgeräte und /oder Druckanzüge

Anmelder:

The Firewel Company Incorporated,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,
Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14

Richard Daniels Cummins, Tonawanda, N. Y.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

in großen Flughöhen nur beschränkt verwendbar, da von bestimmten Höhen an dem Flieger reiner Sauerstoff zugeführt werden muß.

Bei den bekannten Geräten erfolgt die Steuerung der Sauerstoffzufuhr durch das Ventil unmittelbar durch die Atemtätigkeit des Geräteträgers. Diese Art der Steuerung erfordert einen beträchtlichen Kraftaufwand, der beim Einatmen zusätzlich aufgebracht werden muß. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Kraftaufwand weitgehend herabzusetzen, um das Atmen in großen Höhen zu erleichtern.

Die bekannten Geräte eignen sich auch nicht, um in den Capstanschläuchen den obenerwähnten Überdruck herzustellen. Der Erfindung liegt daher weiter die Aufgabe zugrunde, eine Druckgaszuführungseinrichtung zu schaffen, die den erforderlichen Überdruck in den Capstanschläuchen selbsttätig steuert.

Die Erfindung betrifft eine Druckgaszuführungseinrichtung für Höhenatemgeräte und/oder Druckanzüge mit mindestens einem zwischen die Druckgasquelle und eine Druckgaszuführungsleitung eingeschalteten membrangesteuerten Druckgaszuführungsventil, dessen Steuermembran auf ihrer der Steuerkammer des Ventils abgewendeten Seite bei großen Flughöhen selbsttätig durch eine von einer Barometerdose gesteuerte Druckregelvorrichtung mit Druckgas beaufschlagt wird. Die Erfindung besteht bei einer solchen Einrichtung in einer in der Druck-

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gaszuführungsleitung angeordneten Strahlpumpe zum Erzeugen eines Unterdruckes in der Steuerkammer, durch den die Membran im Öffnungssinn für das Druckgaszuführungsventil bewegt wird.

Das Druckgaszuführungsventil wird bei einer Einrichtung nach der Erfindung durch die Atemtätigkeit gesteuert. Die Verwendung einer Strahlpumpe setzt jedoch den vom Flieger aufzubringenden Kraftaufwand weitgehend herab, da der Steuerdruck zum durch welches die Drosselöffnung 22 und die dahinterliegende Einrichtung vor Verunreinigungen des Druckgases geschützt wird. Der Kanal 21 ist an eine Druckregelvorrichtung 23 angeschlossen, die wie folgt aufgebaut ist (Fig. 2):

Ein becherförmiges Gehäuse 24 mit einem eingeschraubten Boden 26 umschließt eine Kammer 25. In dem Gehäuse ist ein Haltekörper 28 mit einer Bohrung 29 angeordnet, an welcher eine Barometer-

Betätigen des Druckgaszuführungsventils pneumatisch io dose 30 befestigt ist, deren Balg 31 durch Deckel 32 verstärkt wird. und 33 abgeschlossen ist. Der Deckel 33 dient als

Die Druckgaszuführungseinrichtung tritt bei Er- Ventilverschlußkörper, der das innere Ende einer mit reichen einer Flughöhe von z. B. 10 668 m selbsttätig einer Auslaßöffnung 36 versehenen Entlüftungsin Betrieb. Der Druck für die Atemschutzmaske und schraube 35 abschließen kann. Die Entlüftungsden Druckanzug des Fliegers wird dann gleich- 15 schraube 35 ist in ein Gewinde 38 eingeschraubt. Die bleibend auf 175,8 mm Hg gehalten. Öffnung 36 verbindet das Gehäuse 24 mit dem In-

Die Druckgaszuführungseinrichtung wird, bei Er- neren der Kabine, deren Druck nachstehend als Umreichen der genannten Flughöhe durch die Baro- gebungsdruck bezeichnet wird, meterdose in Gang gesetzt, welche eine Druckgas- Die in der linken Hälfte von Fig. 1 dargestellten

auslaßöffnung der Druckregelvorrichtung schließt, so- 20 Teile der Einrichtung dienen zum Zuführen von bald der äußere Luftdruck unter den Grenzwert von Sauerstoff zu der Atemschutzmaske 10 und der 175,8 mm Hg absinkt. Bauchblase 11, während, die rechte Hälfte der Figur

Durch die Einrichtung nach der Erfindung wird in diejenigen Teile der Einrichtung zeigt, welche die ähnlicher Weise wie der Maske den Capstan- Capstanschläuche des Druckanzuges mit Sauerstoff schläuchen Druckgas zugeführt und der Druck in den 25 versorgen.

Capstansdhläuchen jeweils auf einem_ Wert gehalten, Einzelheiten des in einem Gehäuse 41 angeord-

~ * neten Druckgaszuführungsventils 40 sind aus Fig. 3

ersichtlich. Das Gehäuse 41 kann mit dem Gehäuse 41a eines weiteren Druckgaszuführungsventils 130 aus einem Stück hergestellt sein. Eine gemeinsame Mitteldruckkammer 42 ist an die Zuführungsleitung 15 angeschlossen. Zwischen dem kreisrunden Gehäuserand 43 und einem Deckel 44 ist die Steuermembran 45 gasdicht eingeklemmt. Die Membran wird durch eine schwache, spiralförmige Druckfeder 49 in Richtung auf die Steuerkammer 46 belastet und ist vorzugsweise an ihrer der Steuerkammer 46 gegenüberliegenden Seite durch eine Metallscheibe 50 verstärkt.

Der Gegendruck in der Gegendruckkammer 48 wird durch die Druckregelvorrichtung 23 über Leitungen 51 und 52 eingestellt.

In einer zylindrischen Bohrung 54 ist das Druckgaszuführungsventil 57 angeordnet. Die Bohrung 54 endet an einem kreisringförmigen Sitz 55 und geht in einen Kanal 56 über. An dem Sitz 55 liegt ein Metallring 58 an, der eine Gummischeibe 59 und einen Paßring 60 trägt. Auf dem oberen Rand 61 des Paßringes 60 liegt eine Paßscheibe 62 auf, so daß

ventil für die Einrichtung zum Zuführen von Druck- 50 zwischen den beiden feststehenden Paßringen 60 und gas zur Atemschutzmaske und 62 eine Kammer 63 gebildet wird. Diese Kammer 63

Fig. 7 einen Schnitt durch das Druckentlastungsventil, mittels dessen überschüssiger Anzugdruck abgelassen wird, zeigt.

Fig. 1 zeigt schematisch die wichtigen Teile eines mit einer Atemschutzmaske 10 versehenen Druckanzuges, nämlich eine Bauchblase 11 und sogenannte Capstanschläuche 12, die zum Unterdrucksetzen des Anzuges aufgeblasen werden.

Eine Leitung 15 mit einem Filter 16 dient zur 60 in der Bohrung 54 durch einen Haltering 71 mit einer Druckgaszufuhr. Das Druckgas, im vorliegenden Fall weiten Mittelöffnung 72 gehalten.

Zwischen dem Haltering 71 und der Paßscheibe 62 ist der Außenrand einer Gummidichtung 73 eingeklemmt. Die Gummidichtung 73 umschließt den Ventilschaft 69 gasdicht. Sie verhindert das Abströmendes unter Mitteldruck stehenden Sauerstoffes aus der Mitteldruckkammer 42 in die Steuerkammer 46, wo dieser Druckschwankungen hervorrufen könnte.

der den Grenzwert von 175,8 mm Hg z. B. um den fünf- bis sechsfachen Wert der Druckdifferenz zwischen dem Grenzdruck und dem Außendruck übersteigt.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung wird der Atemschutzmaske und der Bauchblase gleichzeitig mit den Capstanschläuchen Druck zugeführt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Druckgaszuführungseinrichtung nach der Erfindung für ein Höhenatemgerät und einen Druckanzug,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Druckregelvorrichtung zum selbsttätigen Ingangsetzen der Druckgaszuführungseinrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Steuerkammern der Druckgaszuführungsventile,

Fig. 4 die Strahlpumpe im Schnitt,

Fig. 5 einen Schnitt durch die mit einem Ventil versehene Umgehungsleitung,

Fig. 6 einen Schnitt durch das Druckentlastungsweist eine Öffnung 64 auf, die über einen Kanal 65 mit der Druckgaszuführungsleitung 66 in Verbindung steht.

Die Paßscheibe 62 ist mit einem nach unten ragenden Hals 68 versehen, durch dessen Öffnung ein Ventilschaft 69 hindurchragt, der einen an der Gummischeibe 59 anliegenden Ventilverschlußkörper 70 trägt. Die Paßscheibe 62 und der Paßring 60 sind

Sauerstoff, wird durch ein Steuerventil 18 über eine Leitung 19 von einer zentralen Druckgasquelle für das Flugzeug oder über eine Leitung 20 aus einem Notvorrat zugeführt.

An die Druckgaszuführungsleitung 15 ist ein Kanal 21 mit einer Drosselöffnung 22 angeschlossen. In dem Kanal 21 ist ein weiteres Filter 17 angeordnet,

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Das freie Ende des Ventilschaftes 69 ist als Kugel- hat Zylinderform und enthält die Steuerkammer 131.

knopf 75 ausgebildet, welcher an der Scheibe 50 der Die Steuermembran 132 ist mittels eines flachen Rin-

Membran 45 anliegt. ges 134 und eines Zwischenringes 135 gegen den

Die zur Maske 10 führende Druckgaszuführungs- Rand des Gehäuses 41 α gepreßt. Die Membran 132

leitung 66 endet in der Düse 76 einer Strahlpumpe 5 ist auf der Steuerkammerseite mit einer Metallscheibe

78 (Fig. 4). Das Gehäuse 79 der Strahlpumpe 78 be- 136 versehen. Der Rand einer weiteren Membran 138 steht aus zwei durch Schrauben 82 zusammengehal- ist mittels eines Deckels 139 auf den Außenrand des tenen Gehäuseteilen 80 und 81. Die Düse 76 ist mit- Zwischenringes 135 gepreßt. Die zwischen den beitels eines Flansches 83 zwischen den beiden Gehäuse- den Membranen 132 und 138 befindliche Gegenteilen eingeklemmt. Hinter der Düse 76 stellt eine io druckkammer 140 wird über eine Entlüftungsöffnung Leitung 84 die Verbindung zwischen dem Gehäuse 141 auf Kabinendruck gehalten. Der zwischen der

79 und der Steuerkammer 46 her. Die Düse 76 öffnet Membran 138 und dem Deckel 139 gelegenen Steuersich in einen Hals 85, der zu einer Leitung 86 führt, druckkammer 142 wird der Steuerdruck der Druckdie ihrerseits durch eine Zweigleitung 88 mit der regelvorrichtung 23 über eine Leitung 143 zugeführt. Bauchblase 11 verbunden ist. 15 An der Membran 138 ist eine breite Metallscheibe

Die Druckgaszuführungsleitung 66 ist mit der 145 angeordnet.

Steuerkammer 46 durch eine Umgehungsleitung 92 Das unter dem zugrunde gelegten mittleren Druck und 93 verbunden, in der ein mittels einer Stell- von 4,921 kp/cm² stehende Druckgas wird der Steuerschraube 91 einstellbares Ventil 90 angeordnet ist. kammer 131 über ein Druckgaszuführungsventil Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, besteht das Gehäuse 20 57 a zugeführt. Das Druckgaszuführungsventil 57 a ist dieses Ventils aus zwei Gußstücken 95 und 96, die ebenso wie das der Maske Druckgas zuführende Venmittels Schrauben 98 miteinander verbunden sind til 57 aufgebaut, weshalb die Teile dieses Ventils mit und eine Kammer 99 bilden, deren eine Seite Ein- gleichen Bezugsziffern unter Zusatz des Index »α« trittsöffnungen für die Leitungen 92 und 93 aufweist. gekennzeichnet sind. Eine Beschreibung des Ventils Die Stellschraube 91 hat einen diesen Öffnungen 25 57 a erübrigt sich infolgedessen, gegenüberliegenden Kopf 100, welcher beim Drehen Eine Übertragungseinrichtung 150 überträgt die die Öffnungen mehr oder weniger abschließt. Die Bewegungen der Membran 138 auf die Steuermem-Stellschraube 91 kann durch eine Schraube 101 in bran 132. Wenn der Druck in der Gegendruckkammer jeder beliebigen Einstellung festgehalten werden. 140 unter den zu 175,8 mm Hg angenommenen, in

Um überschüssigen Druck aus der Maske und der 30 der Steuerdrackkammer 142 aufrechterhaltenen Min-

Bauchblase ablassen zu können, weist die Einrich- destdruck absinkt, wird die Membran 138 gegen die

tung ein Druckentlastungsventil 105 (Fig. 6) auf, des- Steuermembran 132 bewegt, an welche sie sich anlegt

sen Gehäuse aus zwei mittels Schrauben 110 zu- und die sie weiterbewegt, so daß der Ventilschaft 69 α

sammengehaltenen Teilen 108 und 109 besteht, das Druckgaszuführungsventil 57 a öffnet. Die Über-

zwischen denen der Rand einer Membran 111 ein- 35 tragungseinrichtung 150 weist einen Schaft 151 auf,

geklemmt ist. Diese Membran teilt zwei Kammern der mit der von der Membran 138 gehaltenen Scheibe

112 und 113 ab. In der Kammer 112 ist eine 145 aus einem Stück besteht. Der Schaft 151 trägt

schwache Druckfeder 114 angeordnet. Die Membran einen einstellbaren Betätigungskörper 152, der sich

ist mit einer Metallscheibe 107 versehen. Das Ent- gegen die Steuermembran 132 legt. Der einstellbare

lastungsventil ist auf den gleichbleibenden Mindest- 4° Betätigungskörper 152 wird von einem mit einem

druck, beispielsweise also auf einen Druck von Schraubgewinde versehenen Stift 153 gehalten, wel-

175,8 mm Hg, eingestellt. Die Kammer 112 wird auf eher in den Schaft 151 hineingeschraubt ist. Die je-

diesem Mindestdruck über eine von der mit der weilige Stellung des Betätigungskörpers 152 wird

Druckregelvorrichtung 23 verbundenen Leitung ab- durch eine Beilagscheibe 154 gesichert. Die wirksame

zweigende Zweigleitung 115 gehalten. Die andere 45 Oberfläche der Membran 138 beträgt zweckmäßig das

Kammer 113 hat über eine Leitung 116 mit der Fünf- bis Sechsfache der wirksamen Oberfläche der

Steuerkammer 46 Verbindung. In dieser Leitung ist Steuermembran 132.

ebenfalls ein Filter 118 angeordnet. Der Ventil- Druck aus den Capstanschläuchen 12 wird durch Verschlußkörper 119 liegt normalerweise an einer ein Druckentlastungsventil 105 a abgelassen, welches Gummischeibe 120 an, welche die Einlaßöffnung 121 5° ähnlich wie das Druckentlastungsventil 105 aufgebaut im Gehäuseteil 109 umgibt. Die Kammer 113 steht ist (Fig. 7). Mit diesem übereinstimmende Teile sind über die Entlüftungsöffnung 122 mit der Kabine in deshalb mit den gleichen, jedoch mit dem Index »α« Verbindung, so daß, wenn der Druck in der Kabine versehenen Bezugszeichen bezeichnet. Ein wichtiger über dem Wert von 175,8 mm Hg und der Druck der Unterschied zwischen den Entlastungsventilen 105 Steuerkammer 46 über dem Druck der Kabine liegt, 55 und 105 α besteht jedoch darin, daß der Ventilverder Ventilverschlußkörper 119 angehoben wird und schlußkörper 119 des Ventils 105 größer als der Vender überschüssige Druck aus der Steuerkammer 46 tilverschlußkörper 119 α des Entlastungsventils 105 a und der Maske 10 über die Entlüftungsöffnung 122 ist. Durch diesen Unterschied der Abmessungen der entweichen kann. Ventilverschlußkörper soll die erforderliche Druck-

Die rechte Seite der Fig. 1 bezieht sich auf den- 60 differenz zwischen dem Anzugdruck und dem Masjenigen Teil der Einrichtung nach der Erfindung, mit- kendruck aufrechterhalten werden, wenn aus der Eintels deren das Druckgas den Capstanschläuchen 12 richtung, während das Flugzeug auf die angenommene des Druckanzuges mit höherem Druck als der Maske Höhe von 10 668 m heruntergeht, Druck über die zugeführt wird, wenn große Flughöhen erreicht Druckentlastungsventile 105 und 105 a abgelassen werden. 65 wird.

Der Druckanzugteil der Einrichtung weist ein in Der Ventilverschlußkörper 119 α steuert den Druck-

dem Gehäuse 41 α angeordnetes Druckgaszuführungs- gasaustritt aus der mit der Steuerkammer 131 über

ventil 130 auf (vgl. Fig. 3). Das Ventilgehäuse 41 α eine Leitung 116a und ein Filter 118 verbundenen

führungsventil 57 auf den Wert des Umgebungsdruckes an, welcher in der Gegendruckkammer 48 herrscht. Wenn infolge Ansteigens des Druckes in der Steuerkammer 46 der in der Kammer 48 herrschende Gegendruck überschritten wird, bewegt sich die Membran 45 so, daß sich das Zuführungsventil 57 schließt.

In derjenigen Höhe, in welcher die Barometerdose 30 wirksam wird, und in allen größeren Flughöhen

Kammer 113 ο, welche bei 122« eine Entlüfungsöffnung aufweist.

Das Druckentlastungsventil 105« steht mit der
Druckregelvorrichtung 23 über die Leitungen 51 und
52 in Verbindung, in welchen der aufrechtzuerhaltende Mindestdruck herrscht, welcher gemäß Annahme in der Kammer 112 a eine Höhe von
175,8 mm Hg abs. haben soll. Da die Feder 114a den
Ventilverschlußkörper 119 a in die Geschlossenstellung drückt, wird in dem den Druck im Anzug regeln- io hält die Druckregelvorrichtung 23 in der Kammer 25 den Teil der Einrichtung stets ein geringer Überdruck und folglich über die Leitungen 51 und 52 auch in aufrechterhalten.

Bei unter Druck stehender Kabine ermöglicht die Einrichtung nach der Erfindung, daß der Flieger seinen Auftrag auch dann zu erfüllen vermag, wenn der Druck in der Kabine abfällt. Sie ermöglicht ihm auch, in großen Flughöhen auftretende Erschöpfungszustände zu überleben, weil die Einrichtung den Flieger selbst dann mit Druckgas, dessen Druck etwas über

dem Druck in der Kabine liegt, versorgt, wenn die 20 4,921 kp/cm² Druck über die Drosselöffnung 22 zu-Druckverhältnisse in der Kabine normal sind. geführt, so daß beispielsweise 20 cm³/min in die

Wenn der Maskenträger einatmet, wird über die Kammer 25 einströmen. Wenn der Druck in der Leitungen 86 und 84 der Druck in der Steuerkammer Kammer 25 einen bestimmten Wert erreicht, zieht 46 vermindert. Durch die dadurch verursachte Bewe- sich die Barometerdose 30 in axialer Richtung zugung der Steuermembran 45 wird das Druckgaszu- 25 sammen, so daß Druckgas durch die Auslaßöffnung führungsventil 57 geöffnet, und das von der Mittel- 36 austritt, bis der Druck in der Kammer 25 wieder druckkammer 42 zuströmende Druckgas kann durch auf den Schließdruck der Barometerdose 30 gefallen die Ventilkammer 63, die Öffnung 64 und den Kanal ist. Der auf diese Weise in der Kammer 25 aufrecht- 65 zu der mit der Atemschutzmaske verbundenen erhaltene, unveränderliche Mindestdruck herscht in-Druckgaszuführungsleitung 66 abströmen. Das Druck- 30 folgedessen auch in der mit der Kammer über die gas strömt dann von dieser Leitung durch das Ge- Leitungen 51 und 52 verbundenen Gegendruckkammer 48 und beaufschlagt infolgedessen die betreffende

der Gegendruckkammer 48 einen unveränderlichen Steuerdruck aufrecht. Es sei angenommen, daß dieser unveränderliche Mindestdruck dem Wert von 175,8 mm Hg entspricht. Dieser unveränderliche Mindestdruck ist durch die Arbeitscharakteristik der Barometerdose 30 und durch die jeweilige Einstellung der gebohrten Entlüftungsschraube 35 bestimmt. Das Druckgas wird der Druckregelvorrichtung nut

häuse 79 der Strahlpumpe 78 und von da über die Leitung 86 zur Maske 10, um den Atemluftbedarf des Fliegers zu decken.

Das unter Mitteldrack stehende Gas kann durch den Hals 68 an der Paßscheibe 62 hindurchströmen und wird, da die Gummidichtung 73 den Ventilschaft 69 gasdicht umschließt, daran gehindert, in die Steuerkammer 46 einzutreten. Wenn das unter Mitteldrack stehende Gas unmittelbar aus der Kammer 63 in die Steuerkammer 46 einströmen könnte, ginge der beim Einatmen in der Steuerkammer hervorgerufene Unterdruck teilweise verloren, und außerdem würde das einströmende Druckgas unerwünschte Wirbel in der Steuerkammer 46 hervorrufen, die ihrerseits wiederum die Tätigkeit der Membran 45 nachteilig beeinflussen wurden.

Beim Durchströmen der Strahlpumpe 78 strömt der Druckgashauptstrom durch die Düse 76 und verursacht dadurch einen Druckabfall im Gehäuse 79. Dadurch sinkt auch der Druck in der Leitung 84 und in der Steuerkammer 46, so daß die Membran 45 weiterhin das Ventil 70 offenhält. Die Strahlpumpe 78 bewirkt somit eine teilweise selbsttätige Steuerung des Druckgaszuführungsventils 57, wenn dasselbe einmal geöffnet ist, so daß der Träger der Atemschutzmaske 10 zum Fortsetzen des Einatemvorganges nur wenig Kraft aufzuwenden braucht und infolgedessen die Anstrengung der Brustmuskulatur auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.

Die Wirkung der Strahlpumpe 78 kann mittels des zwischen den Umgehungsleitungen 92 und 93 angeordneten Ventils 90 vermindert werden.

Wenn der Einatemvorgang abgeschlossen ist, steigt der Druck unter der Atemschutzmaske 10, in der Bauchblase 11 sowie in der Leitung 84 und der Steuerkammer 46 infolge Zuströmens des unter Mitteldruck stehenden Druckgases über das Druckgaszu-Seite der Steuermembran 45.

Wenn das Flugzeug eine Höhe von etwa 16 688 m erreicht, ist der Umgebungsdruck auf den angenommenen Wert von 175,8 mm Hg gefallen. Dementsprechend wird dieser Mindestdruck durch die Druckregelvorrichtung 23 über die Leitungen 51 und 52 auch in der Gegendruckkammer in allen beliebigen Flughöhen über 10 668 m aufrechterhalten. Der zum Einatmen vom Flieger aufzubringende Kraftaufwand übersteigt infolgedessen niemals den Wert, welcher zum Betätigen der Membran 45 bei einem Druck von 175,8 mm Hg erforderlich ist, unabhängig davon, wie weit der Umgebungsdruck abfällt, wenn das Flugzeug über eine Höhe von 10 686 m aufsteigt.

Nun wird die Arbeitsweise des den Anzug mit Druckgas versorgenden Teiles der Einrichtung beschrieben. Wenn das Flugzeug auf eine Höhe über 10 668 m aufsteigt und die Druckregelvorrichtung 23 in der Kammer 25 einen unveränderlichen Mindestdruck von 175,8 mm Hg aufrechterhält, wird die Membran 138 in Richtung zur Membran 132 bewegt, da in der Steuerdruckkammer 142 ebenfalls der Mindestdruck von 175,8 mm Hg abs. herscht, während der auf der anderen Seite der Membran 138 lastende, in der Gegendruckkammer 140 herrschende Umgebungsdruck nunmehr unter 175,8 mm Hg abs. liegt. Bei fortschreitender Bewegung der Membran berührt die Übertragungseinrichtung 150 schließlich die Metallscheibe 136 der Membran 138, so daß das freie Ende des Ventilschaftes 69 α geschwenkt wird und das Druckgaszuführungsventil 57 α öffnet.

Wenn der in der Steuerkammer 131 herrschende Anzugdruck infolge Zuführung des unter Mitteldruck stehenden Druckgases über das Zuführungsventil 57 a auf einen genügend hohen Wert angestiegen ist, wird die Membran 132 infolge dieses Druckanstieges so

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lange in Richtung auf die Gegendruckkammer 140 in der Bauchblase 11 einen Druck von 175,8 mm Hg bewegt, bis das freie Ende des Ventilschaftes 69 α aufrechterhält, weil dieser unveränderliche Mindestfreigegeben ist und sich dadurch das Druckgaszufüh- druck auch durch die Druckregelvorrichtung 23 in rungsventil schließt. der Gegendruckkammer 48 aufrechterhalten wird.

Das Ventil 57 a arbeitet auch in gewissem Maße 5 Folglich wird in diesem Augenblick in den Capstanselbsttätig. Das durch das geöffnete Ventil 57 a züge- schläuchen 12 des Druckanzuges infolge der relativen führte, aus der Düse 76 α ausströmende Druckgas ver- Abmessungen der die Steuerdruckkammer 142 und ursacht in dem Gehäuse 79 α und in dem Kanal 65 a die Gegendruckkammer 140 abschließenden Meineinen Unterdruck. Deshalb hat der in der Steuerkam- branen 138 und 132 ein Druck aufrechterhalten, welmer 131 herrschende Druck so lange das Bestreben io eher dem fünffachen Differenzdruck zwischen dem abzusinken, wie Druckgas zugeführt wird. Der in der Mindestdruck von 175,8 mm Hg abs. und dem UmKammer 131 herrschende verminderte Druck hält das gebungsdruck entspricht.

Ventil 57 a offen, da die Membran 132 sich nach in- Während durch diesen Teil der Einrichtung der

nen durchwölbt und dabei den Ventilschaft 69 a kippt notwendige Druck sichergestellt wird, wenn das nicht

und folglich das Druckgaszuführungsventil 57 α offen- 15 unter Druck gesetzte Flugzeug auf Höhen über

hält. 10 668 m aufsteigt, muß außerdem auch Vorsorge ge-

Das Ventil 57 a schließt, sobald der Druck in troffen sein, daß die Drücke in entsprechend proporder Steuerkammer 131 einen bestimmten Differenz- tionalem Maße abgebaut oder berichtigt werden, wert zwischen dem in der Steuerdruckkammer 142 wenn das Flugzeug wieder auf den Höhengrenzwert herrschenden gleichbleibenden Mindestdruck von 20 von 10 668 m herunterkommt. Es sei zunächst der 175,8 mm Hg und dem in der Gegendruckkammer die Maske versorgende Teil der Einrichtung betrach-140 herrschenden Umgebungsdruck entspricht. Die- tet. Der Mindestdruck von 175,8 mm Hg wird in der ser Differenzwert ist durch die relativen wirksamen Kammer 112 des Druckentlastungsventils 105 auf-Flächen der Membranen 138 und 132 bestimmt. Die rechterhalten, während über die Entlüftungsöffnung relativen Flächen der Membranen sind so gewählt, 25 122 der Umgebungsdruck in der Kammer 113 daß beispielsweise in der Steuerkammer 131 ein herrscht. Der Ventilverschlußkörper 119 betätigt die Druck herrscht, welcher der fünffachen Differenz Membran 111, welche in Abhängigkeit von dem zwischen dem in der Steuerdruckkammer 142 auf- Differenzdruck zwischen dem Umgebungsdruck in rechterhaltenen Mindestdruck von 175,8 mm Hg und der Kammer 113 und dem in der Kammer 112 herrdem in der Gegendruckkammer 140 vorhandenen 30 sehenden unveränderlichen Druck von 175,8 mm Hg Umgebungsdruck entspricht. Da das Druckgaszufüh- gesteuert wird, wenn das Flugzeug sich in einer Höhe rungsventil 57 a erst dann betätigt wird, wenn der in von etwa 10 668 m befindet. Auf den Ventilverder Gegendruckkammer 140 herrschende Umge- Schlußkörper 119 wirkt außerdem der seine Unterbungsdruck unter den Wert von 175,8 mm Hg abge- seite beaufschlagende, in der Steuerkammer 46 herrsunken ist, gilt diese Beziehung erst dann, wenn der 35 sehende Druck. Wenn das nicht unter Druck gesetzte Umgebungsdruck niedriger ist als der in der Steuer- Flugzeug von Flughöhen über 10 668 m herunterdruckkammer 142 aufrechterhaltene unveränderliche kommt, wächst der in der Kammer 113 hersohende Druck. Daraus ergibt sich, daß die Gleichung: in der Umgebungsdruck, wobei sich der den Ventilver-Steuerkammer 131 herrschender Druck = dem fünf- schlußkörper 119 belastende Druck der Membran fachen Differenzwert zwischen dem in der Steuer- 40 111 verringert und zuläßt, daß der Ventilverschlußdruckkammer 142 herrschenden Mindestdruck und körper sich öffnet und Druckgas so lange aus der dem in der Gegendruckkammer 140 vorhandenen Steuerkammer 46 austreten läßt, bis der auf die Un-Umgebungsdruck sich aus der Tatsache ableitet, daß terseite des Ventilverschlußkörpers 119 wirkende, in der in der Steuerdruckkammer 142 herrschende un- der Steuerkammer 46 herrschende Druck dem Diffeveränderliche Druck auf die volle Oberfläche der 45 renzdruck zwischen dem gleichbleibenden, in der Membran 138 einwirkt, welche eine wirksame Ober- Kammer 112 aufrechterhaltenen Mindestdruck von fläche von fünf Einheiten hat, während der in der 175,8 mm Hg und dem in der Kammer 113 herr-Gegendruckkammer 140 vorhandene Umgebungs- sehenden Umgebungsdruck das Gleichgewicht hält, druck auf die entgegengesetzte Seite der Membran Dieser allmähliche Abbau des in der Steuerkammer 138 und der in der Steuerkammer 131 herrschende 50 46 herrschenden Druckes setzt sich so lange fort, bis Druck auf die Membran 132 wirkt, welche eine wirk- das Flugzeug unter den Höhengrenzwert von 10 688 m same Oberfläche von nur einer Flächeneinheit hat. heruntergeht, wonach die Barometerdose 30 von der Bevor das Flugzeug eine Höhe von 10 668 m er- Entlüftungsschraube 35 abgehoben bleibt, so daß reicht hat und folglich einem Umgebungsdruck von nunmehr beide Kammern 112 und 113 des Druckmehr als 175,8 mm Hg ausgesetzt ist, öffnet und 55 entlastungsventils 105 dem Umgebungsdruck ausgeschließt sich das Ventil 57 nur in Abhängigkeit von setzt sind und der Ventilverschlußkörper 119 nur dem Atembedarf des Maskenträgers in der oben an- noch durch die Feder 114 geschlossen gehalten wird, gegebenen Weise. Wenn jedoch diese Höhe über- Diese Feder gewährleistet einen geringen Überdruck schritten wird, überwiegt unter der Annahme, daß des in der Steuerkammer 46 befindlichen Druckgases, der in der Kabine herrschende Druck aus irgend- 60 so daß, wenn das Flugzeug wieder über den Höhenweichen Gründen ordnungswidrig abfällt, der in der grenzwert von 10 668 m hinaus aufsteigt, der Flieger Gegendruckkammer 48 aufrechterhaltene Druck von vorsorglich mit Druckgas versorgt wird. 175,8 mm Hg den in der Steuerkammer 46 herrschen- Es ist selbstverständlich von gleicher Wichtigkeit, den Umgebungsdruck, wodurch die Membran 45 das in ähnlicher Weise den in den Capstansehläuchen 12 Druckgaszuführungsventil 57 öffnet. 65 des Druckanzuges und in der Steuerkammer 131 Daraus ergibt sich, daß, falls das nicht unter Druck herrschenden Druck ebenfalls zu vermindern, wenn stehende Flugzeug über eine Höhe von 10 668 m auf- das Flugzeug unter den kritischen Höhenwert von steigt, das Ventil 57 in der Atemschutzmaske 10 und 10 668 m heruntergeht. Diese Druckverminderung

wird durch das Druckentlastungsventil 105 a bewirkt, dessen Kammer 112 a bei Flughöhen über 10 668 m auf einem Druck von 175,8 mm Hg gehalten wird. Die Kammer 113 a auf der anderen Seite der Membran 111 α steht unter Umgebungsdruck. Die wirksame Fläche der Membran 111 α ist fünfmal so groß wie die wirksame Fläche des Ventilverschlußkörpers 119 a. Wenn das Flugzeug auf eine Höhe von 10 668 m heruntergeht, steigt der in der Kammer 113 a herrschende Umgebungsdruck an, wodurch die Wirkung der Membran 111 α auf den Ventilverschlußkörper 119 a vermindert wird. Dementsprechend wird der auf die entgegengesetzte Seite des Ventilkörpers 119 α wirkende Druck in der Steuerkammer das Ventil öffnen und in dem Maße über die Entlüftungsöffnung 122 a nach außen abgelassen, in welchem das Flugzeug geringere Höhen erreicht. Infolge der Flächendifferenz zwischen der Membran lila und dem Ventilverschlußkörper 119 a kann jedoch Druckgas jeweils nur so weit entweichen, daß in den Capstanschläuehen 12 des Druckanzuges der Druck auf dem fünffachen Wert des Differenzdruckes zwischen dem in der Kammer 113 herrschenden Umgebungsdruck und dem in der Kammer 112 a aufrechterhaltenen, unveränderlichen Mindestdruck gehalten wird.

Wenn das nicht unter Druck stehende Flugzeug auf Höhen unter 10668 m heruntergeht, zieht sich die Barometerdose 30 von der Entlüftungsschraube 35 zurück, wodurch die Kammer 112 a nach außen hin geöffnet wird, so daß nunmehr beide Seiten der Membran lila dem Druck der umgebenden Luft ausgesetzt sind und der Ventilverschlußkörper 119 α nur noch durch die verhältnismäßig schwache Feder 114 a in geschlossener Stellung gehalten wird, wodurch sichergestellt ist, daß in den Capstanschläuchen 12 ein geringer Überdruck aufrechterhalten wird.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: 40

1. Druckgaszuführungsemrichtung für Höhenatemgeräte und/oder Druckanzüge mit mindestens einem zwischen die Druckgasquelle und eine Druckgaszuführungsleitung eingeschalteten membrangesteuerten Druckgaszxiführungsventil, dessen Steuermembran auf ihrer der Steuerkammer des Ventils abgewendeten Seite bei großen Flughöhen selbsttätig durch eine von einer Barometerdose gesteuerte Druckregelvorrichtung mit Druckgas beaufschlagt wird, gekennzeichnet durch eine in der Druckgaszuführungsleitung (66 bzw. 66 ä) angeordnete Strahlpumpe (78 bzw. 78a) zum Erzeugen eines Unterdruckes in der Steuerkammer (46 bzw. 131), durch den die Membran (45 bzw. 132) im Öffnungssinn für das Druckgaszuführungsventil (57 bzw. 57 a) bewegt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckregelvorrichtung (23) ein mit einer Druckgasauslaßöffnung (36) versehenes Gehäuse (24) aufweist, das mit einer Gegendruckkammer (48, 140) auf der Außenseite der Steuermembran (45 bzw. 132) des Druckgaszuführungsventils verbunden ist und über einen Kanal (21), in dem eine Drosselöffnung (22) angeordnet ist, an die Druckgasquelle angeschlossen ist, und daß die Barometerdose (30) die Druckgasauslaßöffnung (36) schließt, sobald der Druck gefallen ist, bei dem die Gegendruckkammer der Steuermembran (45 bzw. 132) mit Druckgas beaufschlagt wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Umgehungsleitung (92, 93), durch welche die Steuerkammer (46) des Druckgaszuführungsventils (40) mit der Druckgaszuführungsleitung (66) vor der Strahlpumpe (78) verbunden ist und Druckgas in die Steuerkammer (46) strömen kann, so daß die Saugwirkung der Strahlpumpe (78) auf die Steuerkammer vermindert wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umgehungsleitung (92, 93) ein Ventil (90) angeordnet ist, mittels dessen der Querschnitt der Umgehungsleitung verändert werden kann.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Druckentlastungsventil (105 bzw. 105 a) mit zwei beiderseits einer Membran (111 bzw. lila) angeordneten und durch diese abgeschlossenen Kammern (112, 112 a bzw. 113, 113 a), von denen die eine Kammer (112 bzw. 112 a) mit dem Gehäuse (24) der Druckregelvorrichtung (23) in Verbindung steht und die andere Kammer (113 bzw. 113 α) einerseits eine zur Außenluft führende Entlüftungsöffnung (122 bzw. 122 a) und andererseits eine mit der Steuerkammer (46 bzw. 131) des Druckgaszuführungsventils (40 bzw. 140) verbundene Einlaßöffnung (121 bzw. 121a) aufweist, und daß die Membran (111 bzw. lila) den vor der Einlaßöffnung (121 bzw. 121a) angeordneten Ventilverschlußkörper (119 bzw. 119 a) steuert.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (111 bzw. lila) durch eine Feder (114 bzw. 114 a) in der Schließrichtung des Überdruckventils (119 bzw. 119 a) belastet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 567 964, 938 525.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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