DE1207800B - Lungengesteuerte Atemgaszufuehrungs-vorrichtung fuer Atemschutzgeraete - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4ßßWW> PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

A 62b

Deutsche KL: 61 a-29/05

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1207 800
S72204 V/61 a
25. Januar 1961
23. Dezember 1965

Die Erfindung betrifft eine lungengesteuerte Atemgaszuführungsvorrichtung für Atemschutzgeräte, deren Atemgaszuführungsventil durch eine Membran betätigt wird und aus deren Steuerkammer, die durch eine Wand von einem das Atemgaszuführungsventil 5 aufnehmenden Raum getrennt ist, beim öffnen des Ventils durch das aus diesem ausströmende Atemgas durch Strahlpumpenwirkung Gas abgesaugt wird.

Bei lungengesteuerten Atemgaszuführungsvorrichtungen für Atemschutzgeräte soll der Unterdruck, der beim Einatmen zu leisten ist, möglichst niedrig sein. Bei lungengesteuerten Atemgaszuführungsvorrichtungen zur Verwendung in Wassertiefen bis zu 50 m muß ferner berücksichtigt werden, daß der zum Einatmen erforderliche Unterdruck auch bei den großen Atemgasmengen, die in solchen Tiefen zugeführt werden müssen, niedriggehalten wird. Nach bisheriger Auffassung sind für den zum Einatmen erforderlichen Unterdruck etwa 10 mm Wassersäule als vertretbare Werte angesehen worden. Dazu muß bei einer bekannten Atemgaszuführungsvorrichtung die Membran, deren vom Unterschied zwischen dem Druck der Umgebung und dem Druck in der Steuerkammer hervorgerufene Bewegung zum Steuern des Atemgaszuführungsventils dient, verhältnismäßig groß bemessen sein, weil sie sonst nicht die erforderliche Steuerkraft für das Ventil abgibt. Dadurch muß das Ventilgehäuse, in dem das Atemgaszuführungsventil mit der Membran und das Ausatemventil angeordnet sind, verhältnismäßig groß ausgebildet sein, so daß es kaum an einem Mundstück angeschlossen werden kann.

Es sind auch Atemgaszuführungsveritile bekannt, die von einer viel kleineren Membran gesteuert werden. Das Ventilgehäuse hat dadurch, so kleine Abmessungen, daß es an einem Mundstück angeschlossen werden kann. Diese bekannten Atemgaszuführungsventile sind jedoch in ihrer Arbeitsweise unbefriedigend, da der erforderliche Unterdruck von 40 bis 50 mm Wassersäule zum Einatmen zu groß ist. Sie können auch die zum Tauchen auf Tiefen von 10 m und mehr erforderliche Atemgasmenge nicht abgeben. Das ist darauf zurückzuführen, daß das durch das Atemgaszuführungsventil in die Steuerkammer einströmende Atemgas unmittelbar zur Innenseite der Membran gelangt und diese sich infolgedessen bei erhöhtem Unterdruck nicht in dem erforderlichen Ausmaß nach innen bewegen kann.

Um die Arbeitsweise solcher Atemgaszuführungsventile zu verbessern, ist es bekanntgeworden, durch Strahlpumpenwirkung des einströmenden Atemgases Gas aus der Steuerkammer abzusaugen, damit das Atemgaszuführungsventil größere Atemgasmengen Lungengesteuerte Atemgaszuführungsvorrichtung für Atemschutzgeräte

Anmelder:

AGA Aktiebolag, Lidingö (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Krögerstr. 5

Als Erfinder benannt:

Knut Wilhelm Svenson, Lidingö (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 18. Februar 1960 (1630)

ohne nennenswerte Erhöhung des zum Einatmen erforderlichen Unterdruckes abgeben kann. Zum Regeln der Strahlpumpenwirkung ist bei einem bekannten Atemgaszuführungsventil dieser Art eine schwenkbare Scheibe in dem Weg des Gasstrahles angeordnet, mit der die Richtung des Atemgasstrahles und damit auch die Strahlpumpenwirkung verändert werden kann. Diese nimmt mit wachender Atemgasmenge zu. Infolgedessen nimmt* der zum Betätigen des Atemgaszuführungsventils erforderliche Unterdruck ab, wenn die in der Zeiteinheit zugeführte Atemgasmenge einen bestimmten Wert übersteigt. Das kann jedoch unerwünscht sein, weil der Eindruck entstehen kann, daß das Atemgas in die Lungen hineingeblasen wird.

Der Erfindung liegt die. Auf gäbe zugrunde, eine lungengesteuerte Atemgaszuführungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß unterschiedlich große in der Zeiteinheit abgegebene Atemgasmengen keine wesentlichen Änderungen des Unterdruckes in der Steuerkammer verursachen. Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwischen der Steuerkammer und dem von ihr durch die Wand getrennten, das Atemgaszuführungsventil aufnehmenden Raum eine unmittelbare Verbindung besteht, durch die eine beschränkte Menge des Atemgases in die Steuerkammer strömen kann und die so bemessen ist, daß der Unterdruck in der Steuerkammer zum

509 7E9/ES

Betätigen des Atemgaszuführungsventils unabhängig Unterdruck. Ein zu starkes Anwachsen des Untervon der in der Zeiteinheit durch das Atemgaszufüh- druckes wird durch die Atemgasmenge verhindert, rungsventil hindurchströmenden Atemgasmenge im die durch die Öffnung 17 unmittelbar in die Steuerwesentlichen gleichbleibt. kammer 16 gelangt. Dadurch entspricht die Arbeits-

Bei der Atemgaszuführungsvorrichtung nach der 5 weise des Ventils der Kurve D.

Erfindung ist ein leichtes Atmen gewährleistet, weil Der Druck des durch das Anschlußstück 4 zügenur ein kleiner Unterdruck erforderlich ist, um das führten Atemgases beträgt gewöhnlich etwa 5 atü, Atemgaszuführungsventil zu öffnen. Dieser Unter- während der in dem Raum 15, der Steuerkammer 16 druck bleibt auch unabhängig von der in der Zeit- und im Mundstück 1 herrschende Druck dem Druck einheit einströmenden Atemgasmenge im wesentli- io der Umgebung ungefähr gleich sein soll. Damit unter chen gleich. diesen Voraussetzungen nur ein kleiner Betätigungs-Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand druck für das Atemgaszuführungsventil 5 erforderdes Unteranspruchs. Hch ist, also nur eine kleine Kraft von der Membran 9 In F i g. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbei- abgegeben zu werden braucht, ist das Atemgaszufühspiel der Erfindung dargestellt, während 15 rungsventil 5 in Öffnungsrichtung durch eine Feder F i g. 2 für verschiedene lungengesteuerte Atemgas- 18 belastet, die an einem Flansch 19 am Stift 7 und Zuführungsvorrichtungen den Unterdruck zeigt, der an der Wand 14 abgestützt ist. Die Feder ist so bebeim Einatmen zum Abgeben einer bestimmten messen, daß der Unterschied zwischen dem das Atemgasmenge in der Zeiteinheit erzeugt werden Atemzuführungsventil in Schließrichtung belastenden muß. 20 Gasdruck und dem es in Öffnungsrichtung belasten-Gemäß F i g. 1 ist an einem Mundstück 1 ein den Federdruck den erwünschten niedrigen Öffnungs-Rohr 2 aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, z. B. druck für das Atemgaszuführungsventil ergibt. Die Gummi, angeordnet, in das das Ventilgehäuse 3 ein- Feder 18 soll so schwach bemessen sein, daß ihre geschoben ist. Die Atemgaszufuhr erfolgt durch einen Einwirkung auf den Stift 7 unmittelbar nach dem nicht dargestellten Schlauch, der an einem Anschluß- 25 öffnen des Atemgaszuführungsventils 5 aufhört,
stück 4 angeschlossen wird. Das Atemgaszuführungs- Infolge der in F i g. 1 gezeigten Ausbildung der ventil 5 ist in einem in dem Ventilgehäuse 3 befestig- lungengesteuerten Atemgaszuführungsvorrichtung für ten Einsatz 6 angeordnet. Es wird über einen Stift 7 Atemschutzgeräte wird das dem Atemgaszuführungsund einen Winkelhebel 8 mittels der Membran 9 ge- ventil entströmende Atemgas mehreren Richtungssteuert, die den Gehäuseteil 10 abschließt. Auf dem 30 änderungen ausgesetzt, ehe es zum Mundstück 1 ge-Gehäuseteil 10 ist ein mit Löchern versehener Deckel langt. Das Atemgas strömt zuerst in den den Stift 7 11 befestigt, durch die das umgebende Medium auf umgebenden Raum, aus dem es in den Raum 15 hindie Außenseite der Membran 9 einwirken kann. Das ein abgelenkt wird. Hier ändert sich seine Richtung Ausatemventil 12 des Atemschutzgerätes ist an der zweimal, ehe es zum Mundstück 1 gelangt. Dies Membran 9 angeordnet. Die öffnung 13 in dem Ven- 35 wirkt sich insofern günstig aus, als das Atemgas den tilgehäuse 3 dient somit zum Ein- und Ausatmen. Gerätträger nicht in Form eines dünnen Strahl er-In dem Ventilgehäuse 3 ist eine Wand 14 ange- reicht, was unangenehm empfunden werden könnte, ordnet, die den Raum 15 mit dem Atemgaszufüh- Die Vorteile einer Atemgaszuführungsvorrichtung rungsventil 5 von der Steuerkammer 16 trennt. Die nach der Erfindung werden an Hand der F i g. 2 im Wand 14 ist so angebracht, daß das durch das Atem- 40 Vergleich zu anderen bekannten Atemgaszuführungsgaszuführungsventil 5 ausströmende Atemgas zum ventilen erläutert.

Mundstück 1 abgelenkt und dadurch daran gehindert Die Kurve A der F i g. 2 zeigt das Verhältnis zwiwird, einen Druck auf die Innenseite der Membran 9 sehen dem Unterdruck und der abgegebenen Atemauszuüben. Vielmehr erzeugt das aus dem Raum 15 gasmenge in Litern je Minute bei einer lungengesteuin das Mundstück 1 einströmende Atemgas eine 45 erten Atemgaszuführungsvorrichtung, deren Atem-Strahlpumpenwirkung, durch die in der Steuerkam- gaszuf ührungsventil von einer verhältnismäßig großen mer 16 ein Unterdruck entsteht, der bei wachsender Membran gesteuert wird. Aus ihr ergibt sich, daß Atemgasmenge ansteigt. Wenn nicht besondere Vor- ein verhältnismäßig kleiner Unterdruck erforderlich kehrungen getroffen sind, wird infolgedessen ein in ist, damit das Atemgaszuführungsventil geöffnet und dieser Weise ausgebildetes Atemgaszuführungsventil 50 Atemgas zugeführt wird. Beim Ansteigen der abgegemäß der Kurve C in F i g. 2 arbeiten. Erwünscht gebenen Atemgasmenge nimmt der erforderliche ist aber eine Arbeitsweise gemäß Kurve D, bei der Unterdruck zuerst verhältnismäßig langsam zu. Bei beim Anwachsen der Atemgasmenge der erforderliche größeren Atemgasmengen ist jedoch ein schnell zu-Unterdruck nicht abnimmt, sondern im wesentlichen nehmender Unterdruck erforderlich; außerdem ist die gleichbleibt. In manchen Fällen kann nämlich ein 55 Atemgasmenge, die in der Zeiteinheit abgegeben wersehr schwaches Zunehmen des Unterdruckes von den kann, begrenzt, so daß auch bei kräftiger Steige-Vorteil sein. Diese Arbeitsweise wird dadurch er- rung des Unterdruckes eine Vergrößerung der abgereicht, daß eine unmittelbare Verbindung zwischen gebenen Atemgasmenge nicht möglich ist.
dem Raum 15 und der Steuerkammer 16 besteht, Der Kurve B liegt eine Atemgaszuführungsvorrichdurch die eine beschränkte Menge Atemgas in die 60 tung mit einer viel kleineren Membran zum Betätigen Steuerkammer 16 strömen kann. Bei der dargestellten des Atemgaszuführungsventils zugrunde. Aus dieser Ausführungsform besteht die Verbindung aus einer Kurve ist ersichtlich, daß das Atemgaszuführungs-Öffnungl7 in der Wand 14. Bei dieser Ausbildung ventil erst bei verhältnismäßig großem Unterdruck wird somit der Hauptteil des aus dem Atemgaszufüh- geöffnet wird und daß nur eine unbeträchtliche Atemrungsventil 5 ausströmenden Gases in das Mund- 65 gasmenge abgegeben werden kann. Ein Ventil dieser stück 1 geleitet und gelangt unmittelbar zum Gerät- Art ist weder zur Verwendung in größeren Wasserträger. Dieser Atemgasstrom erzeugt durch seine tiefen noch zur Verwendung in nicht atembaren Strahlpumpenwirkung in der Steuerkammer 16 den Gasen geeignet.

Eine Arbeitsweise gemäß Kurve C kann bei einer lungengesteuerten Atemgaszuführungsvorrichtung durch Ausnutzen einer Strahlpumpenwirkung erreicht werden. In einer derartigen Atemgaszuführungsvorrichtung ruft das einströmende Atemgas eine Strahlpumpenwirkung hervor, durch die sich ein Unterdruck in der Steuerkammer ergibt, der bei wachsender Gasmenge ansteigt. Kennzeichnend für die Arbeitsweise des Atemgaszuführungsventils gemäß Kurve C ist es, daß der erforderliche Unterdruck zuerst beim Anwachsen der Atemgasmenge im wesentlichen gleichbleibt. Wenn die in der Zeiteinheit zugeführte Atemgasmenge einen bestimmten Wert übersteigt, der auf der Zeichnung mit ν bezeichnet ist, beginnt der erforderliche Unterdruck zu sinken. Hierdurch ist das Atemgaszuführungsventil zwar leicht betätigbar, aber seine Arbeitsweise ist trotzdem unerwünscht, da beim Einatmen einer größeren Atemgasmenge der Eindruck entstehen kann, daß das Atemgas in die Lungen hineingeblasen wird. Er- ao wünscht ist vielmehr eine Arbeitsweise, bei der beim Anwachsen der Atemgasmenge der erforderliche Unterdruck nicht abnimmt, sondern im wesentlichen gleichbleibt. Ein sehr schwaches Zunehmen des Unterdruckes kann nämlich von Vorteil sein, da es den physikalischen Umständen bei freier Atmung ohne Atemschutzgerät am nächsten kommt.

Aus diesen Erwägungen ergibt sich, daß die Atemgaszuführungsvorrichtung gemäß der Kurve D arbeiten sollte. Das bedeutet, daß der zum öffnen des Atemgaszuführungsventils erforderliche Unterdruck klein sein soll und daß beim Zunehmen der abgegebenen Atemgasmenge der erforderliche Unterdruck im wesentlichen gleichbleibt, z. B. sehr schwach ansteigt. Diese Arbeitsweise wird bei der lungengesteuerten Atemgaszuführungsvorrichtung für Atemschutzgeräte nach der Erfindung erreicht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lungengesteuerte Atemgaszuführungsvorrichtung für Atemschutzgeräte, deren Atemgaszuführungsventil durch eine Membran betätigt wird und aus deren Steuerkammer, die durch eine Wand von einem das Atemgaszuführungsventil aufnehmenden Raum getrennt ist, beim öffnen des Ventils durch das aus diesem ausströmende Atemgas durch Strahlpumpenwirkung Gas abgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Steuerkammer (16) und dem von ihr durch die Wand (14) getrennten, das Atemgaszuführungsventil (5) aufnehmenden Raum (15) eine unmittelbare Verbindung besteht, durch die eine beschränkte Menge des Atemgases in die Steuerkammer (16) strömen kann und die so bemessen ist, daß der Unterdruck in der Steuerkammer (16) zum Betätigen des Atemgaszuführungsventils (5) unabhängig von der in der Zeiteinheit durch das Atemgaszuführungsventil hindurchströmenden Atemgasmenge im wesentlichen gleichbleibt.

2. Atemgaszuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus einer in der Wand (14) angeordneten öffnung (17) besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Zusatzpatentschrift Nr. 56 841
(Zusatz zum französischen Patent Nr. 955 272);
USA.-Patentschrift Nr. 2 893 386.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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