DE1935122A1

DE1935122A1 - Ausatmungsvorrichtung fuer Atemmasken

Info

Publication number: DE1935122A1
Application number: DE19691935122
Authority: DE
Inventors: Paul Ulmann
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1968-07-11
Filing date: 1969-07-10
Publication date: 1970-02-26
Also published as: FR1586121A; ES369354A1; US3575206A; CH511033A; NL6909873A; GB1258597A; BE735424A; LU59025A1

Description

etentenwSlt· Dlpl..|ng. R. Beetz u. DiplI L

Μΐρι,-ing. R. Beetz u.

Dfpl.-Ing. Lamprecht 410-14.749P( 14.75OH) 10.7.1969 Manchen 22, StelnsdorfMr. 10

Commissariat a !»Energie Atomique, Paris (Frankreich)

Ausatmungsvorrichtung für Atemmasken

Die Erfindung betrifft eine Ausatmungsvorrichtung für eine Atemmaske, die ausgeatmete Luft durch ein Ventil ausströmen läßt» sobald der Druck im Maskeninnern den Druck der Umgebungsatmosphäre um eine vorbestimmte Differenz überschreitet·

Zwei Arten von Atemmasken werden gegenwärtig verwendet! Bei der einen Haskenart, die im folgenden Isoliermaske genannt werden soll, wird in die Gesichtsabdeckung ein Atemgemisch mit einem Druck eingespeist, der beträchtlich über dem Druck der Umgebungsatmosphäre liegt (der Überdruck beträgt im allgemeinen 20 - 50 mm Wassersäule), um das Eindringen von Gas oder schädlichem Staub aus der Atmosphäre durch Undichtigkeiten der Gesichtsabdeckung zu verhindern. Die andere Atemmaskenart, im folgenden

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Filtermaske genannt, sieht die Versorgung der Gesichtsabdeckung aus der Umgebungsatmosphäre durch eine Filterpatrone und ein Ventil vor, das sich unter der Einwirkung von Unterdruck öffnet, der durch das Einatmen des Maskenträgers erzeugt wird.

Sicherheitsgründe und Einsatzbedingungen machen es wünschenswert, eine Maske zu verwenden, die bei bestimmten Umgebungsbedingungen als Filtermaske und unter anderen Bedingungen als Isoliermaske arbeitet. Für den Isolierbetrieb muß die Ausatmungsvorrichtung so beschaffen seip, daß sie geschlossen bleibt, solange der Druck im Maskeninnern nicht den Atmosphärendruck um einige mm Wassersäule mehr als der Speisedruck überschreitet» Wenn dieselbe Einstellung während des Filterbetriebs aufrechterhalten wird, ist das für den Maskenträger sehr unangenehm.

Diese Schwierigkeit wird durch eine vorgeschlagene Ausatmungsvorrichtung überwunden (vgl. Patentanmeldung P 17 09 059. Jf vom 6. h. 1967). Die vorgeschlagene Vorrichtung hat ein Gehäuse mit einem Sitz zur Verbindung des Maskeninnern mit der Atmosphäre, einen elastisch mit schwacher Kraft an dem Sitz anliegenden Ventilkörper, eine mit dem Ventilkörper zusammenwirkende elastische Einrichtung, um auf den Ventilkörper eine zusätzliche Kraft auszuüben, die ihn an seinen Sitz andrückt und so stark ist, daß der Speiseüberdruck während des Isolierbetriebs ausgehalten wird, und eine Entlastungseinrichtung zur zwangsläufigen Entlastung der elastischen Einrichtung.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ausatmungsvorrichtung anzugeben, die noch besser als die vorgeschlagene Vorrichtung den Erfordernissen der

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Praxis genügt, insbesondere durch eine verbesserte Ansprechbarkeit und eine praktisch vollständige Beseitigung der Gefahr eines Blockierens des Ventilkörpers.

Eine Ausatmungsvorrichtung mit einem Gehäuse, das einen Sitz zur Verbindung des Maskeninneren mit der Atmosphäre hat, mit einem elastisch an dem Sitz anliegenden Ventilkörper, mit einer elastischen Einrichtung, die mit dem Ventilkörper zusammenarbeitet, um auf diesen eine zusätzliche Kraft zur Anlage an den Sitz auszuüben, und mit einer Entlastungseinrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung ein von Hand verschiebbares Organ und ein biegsames Seil hat, das an einem Ende an der elastischen Einrichtung und am anderen Ende an dem Organ befestigt ist, das zwischen einer Stellung, in der die elastische Einrichtung unbelastet ist, und einer Stellung verschiebbar ist, in der das Seil auf die elastische Einrichtung eine Zugkraft ausübt, die die elastische Einrichtung in einer vom Ventilkörper getrennten Stellung hält.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt (entlang der Linie I-I in Fig. 2) durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Bauteile in der Filterbetriebstellung abgebildet sind;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II von Fig. 1 , wobei einige Bauteile links in der Figur weggelassen worden sind, um den Sitz zu zeigen;

Fig. 3 ähnlich einem Teil von Fig. 2 die Bauteile in der Filterbetriebstellung}

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Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Bauteile in der Isolierbetriebsteilung abgebildet sind;

Fig. 5 den oberen Teil der in Fig. 4 abgebildeten

Vorrichtung, wobei die Bauteile in der Filterbetriebstellung abgebildet sind}

Figo 6 Einzelheiten der Entlastungseinrichtung der in Figo 4 und 5 abgebildeten Vorrichtung in Aufsicht?

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Bauteile in ihrer Isolierbetriebstellung abgebildet sind;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines vierten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 9 eine Aufsicht auf das Ausführungebeispiel von Fig. 8.

Die in Fig. 1 - 3 abgebildete Vorrichtung hat ein Gehäuse, das durch einen zylindrischen Stutzen 10 und einen Deckel 16 gebildet ist. Der Stutzen 10 ist dicht an die Anschlußeinheit einer nicht abgebildeten Gesichteabdeckung anschließbar· Die in radialer Richtung äußere Fläche des Randes des Stutzens 10 trägt eine Nut 12, in die ein innerer Ringvorsprung des Deckels 16 eingeschnappt ist· Der Stutzen 10 hat eine Ringfläche, die einen Sitz 18 eines pilzförraigen elastischen Ausatemventilkörpers 20 bildet· Der Fuß 22 des Ventilkörpers 20 ist an einem Halter be-

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festigt, der in Fig. 1 und links in Fig. 2 abgebildet ist» Der Halter besteht aus einer Mittelnabe 2k, die am Stutzen 10 durch vier Arme 28 befestigt ist, die in Strömungsrichtung gestreckt sind. Zwischen dem Ventilkörper 20 und der Maske befindet sich ein Sieb 30, das zum Beispiel eine Maschenweite von einigen mm hat und zwischen der Nabe 2k und einer Verdickung des Fußes 22 festgehalten ist.

Der Deckel 16 hat einen zylindrischen Abschnitt und eine gewölbte Decke, die von Löchern mit einem Durchmesser von z. B. 1,5 mm durchsetzt ist. In Höhe seines oberen Drittels verlaufen durch den Deckel 16 zehn rechteckige Fenster 31» die durch ein Gitter 32 geschützt sind, das um den Deckel läuft. Die Decke des Deckels 16 hat in der Mitte einen nach innen verlaufenden Vorsprung Jk, durch den ein gekrümmter Kanal verläuft, der zur gekrümmten Führung einer Zugschnur oder eines Zugseiles 36 dient, dessen Zweck noch erläutert werden wird. An der Innenseite der Decke befindet sich ferner eine Auflage 37, die einen Sitz für eine Druckfeder 38 bildet.

Wenn der Ventilkörper 20 eingebaut und keiner Druckkraft ausgesetzt ist, befindet er sich in der in Fig. 1 in Vollinie abgebildeten Stellung. Sein Rand liegt daher am Sitz 18 an und trennt das Maskeninnere von der Atmosphäre. Venn ein auch nur leichter Überdruck über der Atmosphäre in der Maske vorhanden ist, verbiegt sich der Ventilkörper 20 in die in Strichpunktlinie abgebildete Stellung: Das ist bei der Ausatmung währnd des Filterbetriebs der Fall.

Es ist ferner eine elastische Einrichtung vorhanden, die mit dem Ventilkörper 20 zusammenarbeitet und auf diesen eirie zusätzliche Kraft ausübt, um ihn auf seinem Sitz während des Isolierbetriebs zu halten. Die elastische Ein-

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richtung umfaßt einen Teller 4o und die Feder 38. Der Teller 40 wird durch einen Ring gebildet, "dessen Durchmesser kleiner als der des Deckels ist und der ferner von acht halbkreisförmigen Zentriervoivsprüngen 42 umgeben sowie durch acht radiale Arme 44 mit efcier gewölbten Mittelnabe verbunden ist. Die ausgeatmete Luft strömt so entlang der Pfeile f. Die gegenüber dem Ventilkörper 20 liegende Fläche des Tellers 40 liegt in der Ruhestellung an dem Ventilkörper 20 an. Die Oberseite des Rings, die mit einer Nut 46 versehen ist, dient als Sitz für die Druckfeder 38.

Die Entlastungseinrichtung der elastischen Einrichtung umfaßt das Zugseil 36 und einen Steuerring 48, der mit einem Steuerfinger 50 versehen ist (Fig. 2), Der Steuerring 48 kann auf das obere Drittel des Deckels 16 gedreht werden und trägt an seiner Innenseite drei Nasen 52, die in drei kreisbogenförmigen Vertiefungen der Außenfläche des oberen Drittels des Deckels 16 ein- und ausschiebbar sind. Die Nasen 52 halten den Ring 48 auf dem Deckel fest und erlauben eine Drehung des Steuerrings 48 nur zwischen zwei Endstellungen, die in Fig. 2 und 3 abgebildet sind.

Ein Ende des Zugseils 36 ist an der Nabe des Tellers 40 befestigt. Von der Nabe verläuft das Zugseil axial zum Vorsprung 34, anschließend durch den im Vorsprung 34 ausgebildeten gekrümraten Kanal, radial zum Deckel 16 durch eine aufgeweitete Öffnung 54 (Fig. 2) und entlang eines Lochs 56 des Steuerrings 48. Das andere Ende des Zugseils wird an der Fläche festgehalten, an der das Loch 56 am Umfang des Steuerringe 48 mündet. Eine runde Nut 58 befindet sich an der Innenseite des Steuerrings 48 um die Mündung des Loches 56, um ein Blockieren des Zugseils während der Betätigung dös Steuerringes 48 zu vermeiden.' Das

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Zugseil besteht vorzugsweise aus einem Polyamid-Werkstoff, z. B. "Nylon" (Wz) oder "Rilsan" (Wz).

Die Lage und die Länge der Nasen 52 und der zugehörigen Nuten sind so gewählt, daß in der einen Endstellung des Steuerringes 48 (Fig. 2) das Zugseil 36 vollständig entspannt ist und den Teller 40 auf dein Ventilkörper 20 ruhen läßt. In diesem Fall überlagert sich die durch die Druckfeder 38 ausgeübte Kraft der durch die Elastizität des Ventilkörpers 20 erzeugten Kraft. Während des Betriebes verschieben sich jedoch allein der Ventilkörper 20 und der Teller 4o, während der Steuerring 48 unbeweglich bleibt. Auf diese Weise wird die Ansprechbarkeit der Vorrichtung im Vergleich zu der oben erwähnten, vorgeschlagenen Vorrichtung durch die bedeutend geringere Trägheit der beweglichen Ausrüstung verbessert.

Die eben beschriebene Betriebsart entspricht der Vervendung einer Maske als Isoliermaske. In der anderen Endstellung des Steuerrings 48 ist durch das Zugseil 36 der Teller 4o in die in Fig. 1 abgebildete Stellung mitgenommen, in der der Ventilkörper 20 sich frei verbiegen kann. Das ist die Filterbetriebstellung.

Vorzugsweise ist eine nicht abgebildete Halterung dem Steuerring 48 zugeordnet, um zu vermeiden, daß dieser unter der Zugkraft der Feder 38 nachgibt und nicht in seine in Fig. 2 abgebildete Stellung zurückkehrt. Beispielsweise kann eine elastische Lamelle verwendet werden, die durch die Decke des Deckels getragen ist und in eine Aussparung eingreift, die zu diesem Zweck auf dem Steuerring 48 vorgesehen isto Es genügt auch der ReibungsSchluß des Steuerrings mit dem Deckel, um die Rückstellung des Steuerrings 48 in die Isolierbetriebstellung zu vermeiden«

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Bel der beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere vorteilhaft, daß das Zugseil 36, das wichtig und verhältnismäßig empfindlich ist, nicht der Gefahr eines Hängenbleibens und Reißens ausgesetzt ist, weil es auf seinem ganzen Verlauf geschützt 1st. Während des Betriebs, d. h. sowohl während des Isolierale auch des Filterbetriebe, braucht der Ventilkörper nicht den Steuerring während seines Öffnais mitzuführen, was einen doppelten Vorteil darstellt, da die Ansprechbarkeit verbessert wird und kein Verklemmen des Steuerrings das Öffnen des Ventilkörpers unterbrechen kann. Die Betriebsart des Ventilkörpers 1st in allen Fällen durch die Ausrichtung des Steuerfingere 50 angezeigte

Die in den folgenden Figuren abgebildeten Aueführungebeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung weisen die gleichen Vorteile auf· Entsprechende Bauteile haben das gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1-3 mit einem oder zwei zusätzlichen Strichen erhalten·

Die Entlastungeeinrichtung der in Fig» 4-6 abgebildeten Vorrichtung hat ein Zugseil 36¹ , das ebenfalls an einem Teller 40' befestigt 1st· Das Zugseil 36' verläuft durch die Decke des Deckels 16' durch eine Führungsöffnung, und das andere Ende des Zugseils ist an einem Knopf 60 befestigt, der radial auf der Decke des Deckels 16' verschiebbar ist. Der Knopf 60 besteht aus einem Steuerkopf in Form eines äußeren Vorsprungs, der von Hand betätigbar ist, und einem schwalbenschwanz^¹ Örmigen Schieber 62, der In Nuten im Deckel hin- und her schiebbar ist, ., " :.

Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß eine Seite des Schiebers 62 einen Vorsprung hat, der in dl« eine oder andere von zwei Aussparungen 6k und 66 dee Deckel« «in-

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greifen kann, tarn elastisch den Knopf 60 in der einen oder anderen Endeteilung festzuhalten* Die Aussparung 66 ist so angeordnet, daß sie den Knopf in der Deckelmitte festhält. In dieser Stellung (Fig. k) gibt der Knopf 60 das Zugseil 36· frei und ermöglicht der Feder 38', den Teller 40* gegen den Ventilkörper 20' zu legen. Im Gegensatz dazu zieht in der Stellung des Knopfes 60 entsprechend dem Eingriff des Vorsprungs in die Aussparung 6k das Zugseil 36' den Teller kO' axial und hält ihn außer Anlage an den Ventilkörper 20» (Fig. 5 und 6).

Der Knopf 60 befindet sich in der Mitte des Deckels 16¹ während des Isolierbetriebs, so daß der Maskenträger leicht durch Abtasten feststellen kann, ob die Vorrichtung im Isolier- oder Filterbetrieb ist.

In dem in Fig. 7 abgebildeten AusfUhrungsbeispiel wird ein Knopf 60" radial zwischen zwei radial fluchtenden Stellungen verschoben, die exzentrisch sind· Der Knopf 60" ist durch einen runden Kopf mit glatter Innenfläche gebildet, die mit zwei in radialer Richtung fluchtenden Vorsprüngen versehen ist. Von diesen Vorsprüngen greift einer in eine Aussparung 6kⁿ des Deckels, wenn die Vorrichtung sich im Filterbetrieb befindet, und der andere in eine Aussparung 66", wenn die Vorrichtung im Isolierbetrieb ist (Fig. ?)» Der Kopf ist durch «in Führungsend· in einer radialen Nut der Deck· des Deckels 16* verlängert. Er wird am Deckel i6ⁿ durch eine Schraube 68 festgehalten, die durch «in· Sicherungsmutter 70 verläuft und diese trägt. Das Zugseil 36" ist am unteren Ende der Schraube 68 befestigt.

In des in Fig. 8 und 9 beschriebenen Ausführungsbeisplel verläuft das Zugseil 36" zusätzlich durch die Decke durch ein axiales Führungsloch, und sein Ende ist an einem

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Hebel 72 befestigt, der um einen Zapfen 7k auf dem DeIckel i6" verschwenkbar ist. Vorsprünge 64" und 66ⁿ , die durch die Decke des Deckels 16^M getragen sind, können in Aussparungen eingreifen, die zu diesem Zweck an den Seiten des Hebels 72 vorgesehen sind (Fig. 9), um diesen in der einen oder anderen von zwei um 180 versetzten Stellungen des Hebels in Anlage an der Decke festzuhalten. Die beide ι Vexriegelun^sStellungen entsprechen dem Filterbetrieb (Fig. 8) und Isolierbetrieb (in Strichpunktlinie in Fig. 9 abgebildet)» Obwohl bei diesem Ausfuhrungsbeispiel das Zugseil 36" aus dem Gehäuse austritt, ■ besteht nicht die Gefahr eines Hängenbleibens oder Reißens, da es durch die Ausladung des Hebels 72 geschützt ist, durch den es gezogen wird₀

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Claims

Patentansprüche

Ausatmungsvorrichtung für eine Atemmaske, die aus einer Umgebungsatmosphäre über eine Filterpatrone oder durch ein einatembares Gas, das gegenüber der Umgebungsatmosphäre unter Überdruck steht, gespeist werden kann, mit einem Gehäuse, das einen Sitz zur Verbindung des Maskeninneren mit der Atmosphäre hat, mit einem elastisch an dem Sitz anliegenden Ventilkörper, mit einer elastischen Einrichtung, die mit dem Ventilkörper zusammenarbeitet, um auf diesen eine zusätzliche Kraft zur Anlage an den Sitz auszuüben, und mit einer Entiastungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungseinrichtung ein von Hand verschiebbares Organ (48) und ein biegsames Seil (36) hat, das an einem Ende an der elastischen Einrichtung (38» ^) und am anderen Ende an dem Organ befestigt ist, das zwischen einer Stellung, in der die elastische Einrichtung unbelastet ist, und einer Stellung verschiebbar ist, in der das Seil auf die elastische Einrichtung eine Zugkraft ausübt, die die elastische Einrichtung in efcier vom Ventilkörper (2θ) getrennten Stellung hält.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung eine Feder (38) hat, die zwischen der Decke des Gehäuses und einem Teller (kk) zusammengedrückt ist, der zu und weg von dem Ventilkörper (20) verschiebbar ist, und daß das eine Ende des Seils (36) an dem Mittelstück des Tellers (Mt) befestigt ist.

3· Vorrichtung nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Führungseinrichtung (34) trägt, in der das Seil (36) hin- tmd Herschiebbar ist, so daß es axial zu dem Teller {kh) ausgerichtet ist·

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k. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von Hand verschiebbare Organ durch einen Steuerring (48) gebildet ist, der auf dem Gehäuse (i6) zwischen zwei Stellungen drehbar ist, daß das Gehäuse eine durchgehende Öffnung (5*0 trägt, die das Seil (36) radial von der Führungseinrichtung wegführt, und daß die beiden Endstellungen des Steuerringe so angeordnet sind, daß In der einen Bndstellung das Seil entspannt ist und in der anderen Endeteilung das Seil auf dem Teller (hk) eine Kraft ausübt, die den Teller außer Anlage an den Ventilkörper (20) hält.

5· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von Hand verschiebbare Organ durch einen Knopf (60} 60") gebildet 1st, der auf der Decke (i6«, i6") des Gehäuses zwischen zwei Endstellungen hin- und herschiebbar ist, und daß das Seil (36") an dem Knopf befestigt ist und die Decke des Gehäuses durch ein axiales Loch in dieser durchläuft, das die Führungseinrichtung bildet.

6ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan durch einen Hebel (72' gebildet ist, der um 18O° um einen Lagerzapfen (7*0 verschwenkbar ist, der von der Decke (i6ⁿ) des Gehäuses getragen ist, und daß das Seil (36") axial die Decke des Gehäuses durchläuft und an einer Zwischenstelle des Hebels befestigt ist, dessen Lagerzapfen so angeordnet ist, daß in der ersten Stellung des Hebels das Seil entspannt ist, und in der aweiten Stellung des Hebels das Seil auf dem Teller (hkⁿ) eine Zugkraft Ausübt, die diesen von dem Ventilkörper (20) getrennt hält·

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