DE1989295U

DE1989295U - Druckgasvorratsbehaelter, insbesondere fuer atemschutzgeraete.

Info

Publication number: DE1989295U
Application number: DED26104U
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1962-12-24
Filing date: 1962-12-24
Publication date: 1968-07-11

Description

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Deutsches Patentamt

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Drä^erwerk, Heinr. & Bernh. Präger_a Lübeck, Moislinger Allee 53/55

Druckgasvorratsbehälter, insbesondere für Atemschutzgeräte

Atemschutzgeräte sind in vielen Fällen mit einem Druckgasbehälter ausgerüstet j der mit samt dem Atemschutzgerät vom Gerätträger getragen wird. Der Druckgasbehälter besteht aus einer Leichtstahl- oder Aluminiumflasche und enthält Preßluft oder Sauerstoff und ist in den meisten Fällen mit samt den weiteren Armaturen des Gerätes in einem Traggestell untergebracht. Die Geräte haben den Nachteil des verhältnismäßig hohen Gewichtes der Druckgasflaschen. Dieses hohe Gewicht ergibt sich aus der verhältnismäßig großen Wandstärke der Flaschen, die hohen Flächendrücken standhalten muß. Der Nachteil des verhältnismäßig hohen Gewichtes besteht insbe-

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sondere bei Preßluftflaschen, da bei Preßluftgeräten eine wesentlich größere Menge an Druckgas benötigt wird als bei Hochdrucksauerstoffgeräten.

Die Neuerung vermeidet die Nachteileader bekannten Geräte. Die Neuerung betrifft einen Druckgasvorratsbehälter, insbesondere für Atemschutzgeräte. Die Neuerung besteht darin, daß der Druckgasbehälter aus einem Block mit zellen- bzw. wabenförmigen Hohlräumen besteht, wobei diese miteinander in Verbindung stehen. Dabei kann der Druckgasbehälterblock aus Kunststoff, Leichtmetall od. dgl. bestehen. Durch die Neuerung ergibt sich der Vorteil, daß die Wandungen des Druckgasblockes wesentlich dünner gehalten werden können, da die Flächenbelastung der Wandungen gering ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Neuerung können die zellenförmigen,wabenförmigen Hohlräume in ihrer Größe bzw. in ihrer inneren Oberfläche derart bemessen und verteilt sein,daß'die Randzonen des Druckgasbehälterblockes eine geringere spezifische .Flächenbelastung besitzen als die inneren Zonen des Blockes. Dazu können die Hohlräume im Inneren des Druckgasbehälterblockes ein größeres Volumen haben als die in der Randzone liegenden. Diese Bauformen haben besondere Vorteile. Einmal sind die Wandungen, die die im Inneren des Blockes liegenden Hohlräume gegeneinander abtrennen, keinem Druck unterworfen, da sie praktisch allseitig vom gleichen Druck belastet werden. Diese Wandungen können verhältnismäßig dünn ausgebildet sein; sie sind im

wesentlichen auf Zug beansprucht und nehmen die auf die Außenwandungen einwirkenden Kräfte auf. Wenn nun andererseits die in den Randzonen des Blockes liegenden Hohlräume kleine Volumen haben, sind die dort auf diese Wandungen einwirkenden Kräfte je Flächeneinheit geringer. Bei dieser Bauform ergibt sich also der Vorteil, Druckgasflaschen beispielsweise aus Kunststoff mit verhältnismäßig großen Drücken zu belasten. Infolge des zellenartigen, wabenartigen Aufbaues werden die Verbindungswände von dem Außenmantel bis zum Kern des Gerätes verankert und nehmen die auf den Außenwandungen liegenden Belastungen auf.

Daraus ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Druckgasbehälter nicht an die sonst im Behälterbau übliche drucktechnisch günstige Form einer Kugel, eines Zylinders od. dgl. gebunden ist. Vielmehr kann der Druckgasbehälter gemäß der Neuerung auch andere Formen besitzen. Gemäß einer weiteren Ausbildung der Neuerung kann der Druckgasbehälter bzw. seine dem Körper anliegende Seite der Körperform angepaßt sein.

Weiterhin kann der Druckgasbehälterbrock Ausnehmungen enthalten, in die Gerätteile, wie Reduzierventil, lungengesteuertes Ventil, Manometer oder sonstiges Zubehör eingebaut sind. Dadurch wird gleichsam ein Gehäuse erspart. Die Ausnehmungen können auch mit Befestigungsmitteln für die aufzunehmenöen Gerättelle versehen sein, die z. B. durch Einschrauben, Einklemmen oder Bajonettverbindungen mit dem Druckgasbehälterblock verbunden werden können.

Soweit die Hohlräume zur Aufnahme von beweglichen oder ortsveränderlichen Zubehörteilen, wie Atemschlauch, Mundstück, Maske od. dgl., dienen, können sie durch einen leicht lösbaren Deckel abgeschlossen sein.

Soweit das Gerät als sogenanntes Kreislaufgerät ausgebildet Ist, das ein kohlensäureabsorbierendes Chemikal enthält, kann in dem Druckgasbehälterblock ein Hohlraum zur Aufnahme eines kohlensäurebindenden Chemikals vorgesehen sein.

Schließlich kann derDruckgasbehälterblock an seiner Oberfläche mit aus dem gleichen Material wie der Block bestehenden ösen zur Befestigung der Traggurte versehen sein. Dabei können die ösen durch Ausnehmungen des Druckgasbehälterbloekes und diese überbrückenden Stegen gebildet sein.

Druck Druckgasbehälterblock kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Er kann ζ. B. zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei die Trennflächen derart angeordnet sind, daß möglichst alle Hohlräume durch die Trennflächen geschnitten sind. Derart werden Bauteile geschaffen., die aus Kunststoff , Leichtmetall od. dgl. im Gießverfahren oder einem anderen Verfahren hergestellt werden können und die durch eine nachträgliche Verbindung zu dem Druckgasbehälterblock vereinigt werden. Es ergibt sich demzufolge ein günstiger Aufbau. Die Teile können miteinander verklebt oder verschweißt werden. Als Kunststoffe kommen alle geeigneten, u.a. auch glasfaserverstärkte Polyesterharze, Polyamide, Polyäthylene od. dgl. in Betracht.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Neuerung kann der Druckgasbehälterblock noch von einer Manschette eines andersartigen Materials, wie insbesondere Metallmanschette, umgeben sein.

In der Zeichnung and einige Ausführungsformen der Neuerung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckgasbehälter,

Abb. 2 einen Querschnitt nach Abb.l,

Abb. 3 einen andersartigen Druckgasbehälter,

Abb. 4 einen Querschnitt nach Abb. 3,

Abb. 5 einen DRuckgasbehälter in Außenansicht,

Abb. 6 eine Seitenansicht teilweise geschnitten,

Abb. 7 einen Querschnitt in der Ebene A — A der Abb. 8,

Abb. 8 einen Querschnitt in der Ebene B - B der Abb. 7,

Abb. 9 einen Querschnitt eines Gerätes nach Abb. 10,

Abb.10 einen Längsschnitt eines Gerätes.

Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen flaschenartigen Behälter 1, der durch in Längsrichtung des flaschenartigen Behälters verlaufende Wände 2 in mehrere Hohlräume 3 unterteilt ist. Die Wände 2 sind mit Durchbohrungen 4 versehen, so daß alle Hohlräume miteinander in Verbindung stehen. Der zylindrische Hohlraum 5 ist dann über die Bohrungen 6 im Kopfstück 7 mit der zentralen Bohrung 8 verbunden, die vom Druckbehälteranschluß 9 zum inneren zylindrischen Hohlraum 10 führt.

Die Hohlräume können unterschiedliche Querschnitte haben. Zwei Formen dieser Querschnitte sind in der Abb. 2 gezeigt. Der obere Teil der Abb. 2 zeigt einen Querschnitt, bei dem in radialer Richtung gesehen um den mittleren zylindrischen Hohlraum 10 drei auf Kreisringe verteilte Hohlraumgruppen 11, 12, und 13 liegen. Der Querschnitt dieser Hohlräume nimmt von dem inneren Hohlraum zum äußeren Hohlraum 13 ab * Die Wände 2 zwischen den inneren Hohlräumen haben eine geringere Stärke als der außen liegende Mantelteil 14 des Behälters.

Die Wandungen des zylindrischen Hohlraums 10 und noch weiter außen liegende Wandungsteile können in ein sich konisch erweiterndes Endstück 15 übergehen, das in einer schwalbenschwanzartigen Aussparung l6 des Kopfstücks 7 eingesetzt ist. Derart kann der Druckbehälter aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden, worauf die Einzeltelle, wenn sie beispielsweise aus Kunststoff gebildet sind, nachträglich miteinander verschweißt werden. In den innen liegenden Wandteil 17 eines dreieckförmigen Querschnitts können noch Hohlräume 18 eingelassen sein.

Der untere Teil der Abb. 2 zeigt einen Querschnitt, bei dem alle Hohlräume 10, 19 und 20 einen kreisförmigen Querschnitt haben, wobei ihr Volumen von ifennen nach außen abnimmt. Auch hier sind die Wandstärken der Wände zwischen den inneren Hohlräumen größer als die Wandstärken des äußeren Mantels -1-.4-.

DieAusführungsform 3 nach Abb. 3 und A zeigt ebenfalls einen

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zyllnderformigen Flaschenkörper 21, bei dem einmal quer zur Achsrichtung Böden 22 vorgesehen sind und wobei zum anderen in Achsrichtung parallel liegende Wände 23_S 24 vorgesehen sind, die durch die Böden 22 miteinander verbunden werden. Außerdem sind die nach außen liegenden Zwischenräume zwischen den Wänden 23 und 24 noch durch Zwischenringe 25 miteinander, verbunden. Zwischen den außen liegenden Wänden 23 und den äußersten Wandteilen 26 ist eine doppelte Anzahl von Zwischenringen 27 vorgesehen. Die Böden 22 und die Zwischenringe und 27 sind alle mit Bohrungen 28 versehen, so daß Jeder gebildete Raum mit den anderen in Verbindung steht. Der gesamte Körper wird durch eine nachträglich aufgebrachte Schale 29 abgedichtet, so daß eine große Anzahl von Zellen entsteht. Der die Schale 29 in Richtung des Pfeiles 30 belastende Druck kann immer nur auf einen kleinen Flächenteil einwirken. Der senkrecht dazu in Richtung des Pfeiles 31 gerichtete Druck kann sich infolge der dargestellten Unterteilung stets nur auf eine geringe Fläche auswirken.

Abb. 5 zeigt ein Atemschutzgerät, bei dem der Preßgasbehälter einen flaschen, im Querschnitt leicht gebogenen Block 32 bildet Die Einzelteile des Gasschutzgerätes sind nicht dargestellt. Man erkennt nur die am Block befestigten bzw. mit ihm aus einem Stück gebildeten Tragbügel 33₃ durch die der Gerätgurt geführt ist, weiterhin die mit Bohrungen versehene Auslaßöffnung 34 für die Ausatemluft und den zum Gerätträger führenden Faltenschlauch 35. Es sei angenommen, daß es sich nicht um ein Gerät mit offenem Kreislauf handelt.

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Der ganze Block ist aaLlenförmig aufgeteilt. Dabei richtet sich die Unterteilung nach den Anforderungen der Herstellungstechnik, beispielsweise nach der Preßtechnik, wenn das Gerät aus Preßteilen gebildet ist.

Der Block 32 kann dazu aus einem Oberteil J6 und einem Unterteil 37 gebildet sein, wobei die Hohlräume - wie die Abb. 8 zeigt - im mittleren Teil einen oavalen oder ähnliehen Querschnitt 38 und im Randteil einen runden Querschnitt 39 hat. Die Hohlräume verlaufen in Längsrichtung. Dabei kann der Unterteil 37 Zapfen 40 besitzen, die in entsprechende Bohrungen des Oberteils 36 eingreifen. Die Zapfen können an ihrem Ende nietenförmig verbreitert sein, z. B. breit gedrückt sein. Im übrigen werden die Zapfen 40 mit dem Oberteil 36 verklebt oder verschweißt.

Die Schnittebene 4l ist so gelegt, daß die beiden Teile preßtechnisch einfach herzustellen sind.

Es können auch noch andere Formen der Hohlräume bzw. des Blockes und auch eine andere Unterteilung gewählt werden, die sich: immer nach der Pertigungstechnik richtet. So kann auchßer Ober- bzw. Unterteil das Gegenstück teilweise übergreifen, so daß sich eine verhältnismäßig große Verbindungsfläche zwischen den Teilen ergibt.

In Abb. 9 und 10 ist ein Atemschutzgerät mit geschlossenem Kreislaufsystem gezeigt, bei dem die Ausatemluftüurch ein

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kohlensäurebindendes Material in körniger Form geleitet wird.

Der Mittelteil des Druckbehälters bildet einen Hohlraum 42 für die Aufnahme des kohlensäurebindenden ChBmikals. Rechts und links von diesem Raum sind die Blockteile 42 und 43 vorgesehen, die einen Zellenaufbau besitzen und das Druckgas enthalten. Es kann aber auh möglich sein, den Raum 42 für das Absorptionsmaterial an die Seitenwandungen zu legen. Der Block kann beispielsweise aus einer Leichtmetallegierung hergestellt sein.

Die inneren Zellen 45 haben wiederum einen größeren Querschnitt als die äußeren Zellen 46.

Die Wandung 47 des Raumes 42 trägt den Anschlußstutzen 48 für den Faltenschlauch 49, der in einem Hohlraum 50 eingelegt ist, der seinerseits durch einen leicht lösbaren Deckel 51 verschlossen ist. Der Faltenschlauch ist mit einem Mundstück 52 versehen.

Im unteren Teil der Blöcke 43, 44, können die Verbindungsleitungen zwischen den gemeinsamen Zellen 45, 46 untergebracht bzw. ausgespart sein. Eine andere Möglichkeit zeigt das Ausführungsbeispiel, bei dem die Zellen 45, 46 in der unteren Stirnwand des Blockes^: enden-,die durch einen Deckel 54 abgeschlossen ist, der aus Metall hergestellt sein kann und der die Sammelbohrungen für die einzelnen Zellen enthält. Die Abdichtung gegen den Druckbehälter kann mit einer Dichtung 53 erfolgen, die dem Querschnitt der Abb. 9 entspricht. In diesem

Deckel 5^ kann weiterhin der Füllanschluß 55 sowie der Druckminderer 56 eingebaut sein. Dieser steht dabei mit den Sammelbohrungen in Verbindung. Weiterhin kann der Deckel 5^ die Leitung, wie eine Bohrung, enthalten, die vom Druckminderer 56 zum Anschlußstutzen 57 führt. An diesen ist der Atembeutel 58 eingebunden, der im zusammengefalteten Zustand dargestellt und durch einen Deckel 59 gehalten ist. Dadurch ist der Atembeutel nach außen abgedeckt. Dieser Deckel 59 ist wie der Deckel 51 leicht enrfernbar und wird beim Einsatz abgezogen, so daß sich der Atembeutel 58 nunmehr ausdehnen kann.

Bei Verwendung von spritzbarem Baumaterial für den Druckbehälter ist u. U. auch die Teilung der Form für den Aufbau ausschlaggebend. Bei Verwendung von glasfaserverstärkten · Polyesterharzen können einzelne Glasfasermatten - beispielsweise nach dem Querschnitt der Abb. 8 - auf die Kerne für die einzelnen Zellen 38, 39 gestapelt werden, so daß sich eine gute Durchsetzung der Kunstharzmasse mit dem Glasfasergrundgewebe ergibt. Dadurch wird eine hohe Festigkeit erreicht. Einaandere Bauform besteht darin, daß die einzelnen Kerne für die Zellen mit Glasfasersträngen umwickelt werden, so daß die äußeren Wandungen zur Mitte hin verankert sind. Damit wird eine Wanderurig der Zellen nach, außen und eine Ausdehnung des Kunststoffkörpers verhindert.

Auch die in den anderen Abbildungen dargestellten Druckgasbehälterblöcke können mit einem Füllanschluß versehen sein. Soweit die Geräte mit einem lungengesteuerten Ventil versehen

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sind, kann auf ein Absperrventil verzichtet werden, da sich dieses nur beim Beatmen des Gerätes öffnet.

Eine andere Bauform besteht darin, daß die einzelnen Zellen so zusammengefaßt sind, daß vor dem Eintritt in den Druckminderer bzw. in das lungengesteuerte Ventil nur eine Bohrung entsteht, die durch ein ebenfalls vorzugweise in dem Kunststoffkörper angeordnetes Ventil abgesperrt werden kann. Dabei kann auch an dieser Stelle der Füllanschluß vorgesehen sein.

In den Abbildungen sind nur einige Möglichkeiten der Unterteilung des Behälters dargestellt. Es gibt noch eine große Fülle anderer Möglichkeiten, die sich durch die anzuwendende Herstellungstechnik, wie insbesondere Preßtechnikj ergeben.

Die Bauform gemäß der Neuerung hat einmal den Vorteil der erheblichen Gewichtsersparnis, zum anderen besteht die Möglichkeit, dem Gerät eine Form zu geben, daß alle Armaturen ohne großen Raumverlust zweckmäßig untergebracht werden können. Die Gasleitungen lassen sich vielfach in dem Block durch Aussparungen od. dgl.bilden,so daß Leitungsrohre eingespart werden. Die Druckgaszellen können der gewünschten Bauform des Gerätes raumsparend angepaßt sein.

Claims

Schutzansprüche

1. Druckgasvorratsbehälter, insbesondere für tragbare Atemschutzgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälter in seinem Inneren aus einem mit zellen- bzw. wabenförmigen Hohlräumen (3, 5, 10, 19, 20, 38, 39, 45, 46) versehenen Bl©:ßk (1, 32) besteht, wobei diese miteinander in Verbindung stehen.

2. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälterblock (1, 32) aus Kunststoff, Leichtmetall od. dgl. besteht.

3. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wabenartig angeordneten Hohlräume (3,■ 5 und 10 bzw. 19 und 20, 3.8.,. 39, 45, 46) in ihrer Größe derart bemessen unfi so verteilt sind, daß die außenliegenden Teile des Blockes (1, 32) eine geringere Belastung Je Flächeneinheit erfahren als die innen liegenden Teile.

4. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (10, .19, 38, 45) im Inneren des Blockes (1, 32, 46) ein größeres Volumen haben als die außen liegenden.

5. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (32) bzw. seine dem Körper anliegende Seite der Körperform angepaßt ist.

6. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Block Ausnehmungen (42, 50) enthält, in die Gerätteile, wie Reduzierventil, lungengesteuertes Ventil, Manometer oder sonstiges Zubehör eingebaut sind.

7. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (50) zur Aufnahme der beweglichen oder ortsveränderlichen Zubehörteile, wie Atemschlauch (49), Mundstück (52), Maske od. dgl. durch einen leichten lösbaren Deckel (51) abgeschlossen sind.

8. Druckgasvorratsbehälter nach .'Anspruch- 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Block ein Hohlraum (42) zur Aufnahme eines kohlensäurebindenden Chemikals vorgesehen ist.

9. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (32) an seiner Oberfläche mit aus dem gleichen Material wie der Block (32) bestehenden ösen (33) zur Befestigung der Traggurte versehen ist.

10. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 9 ₃ dadurch gekennzeichnet, daß die ösen durch Ausnehmungen des Druckgasbehälterblockes nnd diese überbrückenden Stegen gebildet sind.

11. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 10,dadurch gekennzeichnet, daß der Block (1, 32) zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei die Trennflächen derart
angeordnet sind, daß möglichst alle Hohlräume durch die Trennfläche geschnitten sind.

12. Druckgasvorratsbehälter nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälterblock von einer Manschette eines andersartigen Materials, wie insbesondere Metallmanschette umgeben ist.