DE2135928C3

DE2135928C3 - Frischluftatemgerät

Info

Publication number: DE2135928C3
Application number: DE2135928A
Authority: DE
Inventors: Harry Nelson Allison Park Pa. Cotabish (V.St.A.)
Original assignee: Mine Safety Appliances Co
Current assignee: MSA Safety Inc
Priority date: 1970-07-20
Filing date: 1971-07-17
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DE2135928B2; US3683907A; DE2135928A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Frischluftatemgerät, bestehend aus einem mit einer Luftzuführungsleitung ausgestatteten Behälter, aus dem die zugeführte Luft in Richtung auf Mund und Nase des Geräteträgers ausströmt und der mit einer ihn freischwebend vor den Atemorganen haltenden Tragvorrichtung versehen ist.

Ein solches Firschluftatemgerät ist bekannt aus der BE-PS 545 607. Bei diesem bekannten Gerät ist ein gekrümmtes, an seinem einen Ende sich trompetenförmig erweiterndes Blasrohr vorgesehen, das an einer um den Hals des Trägers gelegten Tragvorrichtung so befestigt ist, daß es sich an seiner Brust abstützt. Die trompeteniörmige Öffnung ist auf den Mund-Nasenbereich des Trägers gerichtet und bläst von einer Druckluftquelle itammende Frischluft aus.

Nun hat sich herausgestellt, daß gerade bei solchen Vorrichtungen, die für Menschen bestimmt sind, die in einer staubigen oder raucherfüllten Atmosphäre arbeiten und die einen Strom sauberer frischer Luft auf das Gesicht des Trägers blasen, durch die zuströmende Frischluft auf die umgebende verunreinigte und schmutzige Luft ein Ansaugeffekt ausgeübt wird, so daß durch die dadurch hervorgerufenen Turbulenz- und Strömungserscheinungen der umgebende Schmutz, Staub oder Rauch geradezu angessaugt und in Richtung Mund und Nase des Trägers geführt wird, so daß neben der zugeführten Frischluft auch die verunreinigte Luft eingeatmet wird, was solche Firschluftatemgeräte gerade verhindern sollen. Der erwähnte Nachteil wohnt auch, und sogar in verstärktem Maße, dem Frischluftatemgerät nach der erwähnten belgischen Patentschrift inne; schon der sich ständig erweiternde und eine Krümmung im Auslaßbcreich durcnführende Verlauf des Blasrohres zeigi dem Strömungsfachmann, daß die zugeführte Frischluft mit beträchtlichen Turbulenzen austritt, so daß das Mitsichreißen verunreinigter Luft gar nicht verhindert werden kann.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Gerät weiterhin noch, daß der Träger schon durch eine leichte Kopfdrehung, die häufig ganz unwillkürlich vorgenommen wird, ohne daß der ganze Körper dieser Drehung folgen muß, seine Atemorgane aus dem Bereich der zugeführten Frischluft mindestens in den Bereich bringt, wo Frischluft und verunreinigte, im erhöhten Maße angesaugte Luft sich vermischen. In diesem Falle wird sogar mit Verunreinigungen angereicherte Luft eingeatmet.

Ein ähnliches. Frischluftatemgerät läßt sich dem CH-PS 26 430 entnehmen; bei diesem erfolgt die Frischluftzufuhr durch den vorspringenden Schirm einer Kopfbedeckung, in welchen das die Frischluft zuführende Leitungsstück nach Art einer breitgezogenen Streudüse einmündet. Auch hier tritt die zugeführtc Frischluft ungebremst mit beträchtlicher Strömungsgeschwindigkeit aus und ist in der Lage, Falschluft anzusaugen, auch ist die Art der Luftzuführung im wesentlichen unjjerichtet. Soll der in dieser Weise zugeführte Frisrhluftvorhang auch den Mundbereich des Trägers, durch den sehr häufig geatmet wird, erreichen, dann muß die Luft mit beträchtlicher Geschwindigkeit nach unten strömen, so daß, wie auch bei den anderen bekannten Anordnungen, der dadurch ständig hervorgerufene Zug Beeinträchtigungen des Wohlbefindens hervorruft.

Eine Atemschutzmaske mit Frischluftzufuhr ist aus der DT-PS 902 715 bekannt. Diese Atemschutzmaske besteht aus einem offenen halbkugelförmigen Behälter, der vor dem Kinn und den Atmungsorganen des Gerätträger:, mit Hilfe eines Gurtes so befestigt ist, daß vorn zwischen den Gesichtsteilen und dem Gerätkörper ein Zwischenraum bleibt. Ein richtiger Abstand wird durch Schwammgummistücke erzielt, die zwischen Gerätkörperrand und Gesicht angeordnet sind. Diese bekannte Atemschutzmaske liegt dauernd dem Gesicht des Trägers unter Spannung und öffnet sich nach oben, so daß bei rasch ausströmender Luft eine unangenehme Zugwirkung um Mund, Nase und Augen des Trägers entsteht, auch erfolgt die Ausatmung in Gegenrichtung zum zugeführten Luftstrom, so daß beträchtliche Luftverwirbelungen entstehen können und beim Einatmen zunächst die in dem schalenförmigen Behälter, der sich bis über den unteren Nasenbereich erstreckt, gefangene Luft wieder eingeatmet wird. Ein Sprechen oder Atmen mit offenem Mund, was gerade unter starker Kraftanspannung häufig erforderlich ist, kann nur gegen die Zugspannung des Befestigungsdrucks geschehen.

Weitere, dem Gesicht eng anliegende Atemgeräte, die entweder in Form einer Gasmaske aufgebaut sind oder lediglich als Geschichtsschutz Mund- und Nasenbereich des Trägers bedecken, können den US-PS 3 101 709 sowie 2 332 662 entnommen werden. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird zwar auf die Umgebungsluft keine Ansaugwirkung ausgeübt, die Vorrichtung nach der US-PS 3 101 709 besteht jedoch ohnehin nur aus einem doppellagigen, mit Öffnungen versehenen Stoffstück, das mit Bändern hinter dem Kopf befestigt wird. Zwischen die beiden Stofflagen ist ein breiteres Filterelement eingefügt, durch welches der Träger

die normale Außenluft zum Atmen saugt. Diese Gesichtsmaske liegt dem Träger stets eng an.

Auch die Gasmaske nach der US-PS 2 332 662 verfügt über keine getrennte Frischluftzufuhr, sondern soll lediglich die Luftzufuhr zum Träger in der Weise erleichtern, daß im unteren Bereich ein zweckmäßiger weise batteriestromgetriebener Ventilator angeordnet ist, der die Umgebungsluft ansaugt und durch ein normales Gasmaskenfiltereiement preßt, so ilaß der Aiemvorgang e-!eichtert wird. Die von dem Ventilator angesaugte Luft wird unter Überdruck in die Gasmaske eingeführt, die in Augenhöhe Auslaßöffnuiigen für die Luft aufweist. Das Filterelement ist in einem Gehäuse oberhalb einer am Boden befindlichen Luftkammer untergebracht, in der ein Ventilator angeordnet ist und die über Öffnungen in einem Zwischenboden mit dem Filier in Verbindung steht. An das Gehäuse ist ein längerer Gasmaskenschlauch angeschlossen, der an seinem anderen Ende mit der Gasmaske verbunden ist. Auf diese Weise und bei entsprechender Auslegung des Filterelementes lassen sich unerwünschte Beimengungen aus der Atemluft herausfiltern, sonstige luftleitendc Higenschaftcn kann dieses Filterelement jedoch nicht entfalten, allein schon deshalb, weil die durch es strömende Luft anschließend über eine Schlauchverbindung in den Nasen-Mundbereich des Trägers gelangt.

Gerade bei Frischluftatemgeräten muß man sich darüber klar sein, daß solche Geräte häufig deshalb nicht angelegt werden, weil sie die von den Trägern durchzuführenden schweren und anstrengenden Arbeiten behindern und das Wohlbefinden beträchtlich beeinträchtigen können, insbesondere, wenn solche Geräte bei meist heißer Umgebungsluft an feuchter Haut anliegen und daher zu Reibstellen führen. Auch dann, wenn die Frischluftatemgeräte den Luftdurchsatz behindern, werden sie sehr schnell abgelegt, damit der Träger sich ausreichend Sauerstoff für seine Arbeit zuführen kann.

Schließlich läßt sich der US-PS 3 040 741 ein Geschirrzeug bzw. eine Haltevorrichtung für eine Sauerstoffmaske entnehmen, die sich auf diese Weise unter einstellbarem Preßdruck gegen Mund und Nase des Trägers drücken läßt. Die Haltevorrichtung für die Sauerstoffmaske besteht aus zwei den Kopf oben und hinten umfassenden Bügeln, die an einem Punkt oberhalb des Ohrs des Trägers beidseitig zusammenlaufen, von welchem sich ein Arm nach vorne zum Mundbereich erstreckt, der die Sauerstoffmaske lagert. Der Arm ist an dem Verbindungspunkt der beiden den Kopf des Trägers umfassenden Bügel gelenkig schwenkbar gelagert, zur Aufnahme der Sauerstoffmaske ist eine Öffnung im Arm vorgesehen, durch welche sich ein von der Sauerstoffmaske ausgehender Hebel verstellbar erstreckt. Der Hebel selbst ist an der Sauerstoffmaske nochmals mittels eines Drehgelenkes gelagert. Eine solche Haltevorrichtung für eine Sauerstoffmaske liegt dem Kopf des Trägers eng an und ist geeignet, die Sauerstoffmaske über Mund und Nasenbereich des Trägers zu pressen, ist jedoch insofern kompliziert aufgebaut, als eine beträchtliche Anzahl von Einzelteilen vorgesehen sind, um die nötigen Verschwenk- und Verstellbewegungen zu ermöglichen.

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, ein in Aufbau und Wirkungsweise einfaches Frischluftatemgerät zu schaffen, das der Gesichtshaut des Trägers nicht anliegt, leicht eingestellt werden kann und Nasen-Mundgebiet des Trägers auch bei Bewegungen kontinuierlich in frischer reiner Luft badet, ohne daß Staub oder andere Verunreinigungen angesaugt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs als bekannt vorausgesetzten Frischluftatemgerät und besteht erlindungsgemäß darin, daß der Behälter dosenförmig mit ständig auf die Atemorgane gerichteter Öffnung ausgebildet ist und darin ein offenporiger Kunststoffblock oberhalb einer am Boden befindlichen Luftkammer angeordnet ist, an die die Frischluftleitung angeschlossen ist.

Es ergibt sich der Vorteil, daß die unter Druck ·η den Bodenbereich des Behälters zugeführte Frischluft durch das als Diffusor wirkende poröse Element in Form eines Kunststoffblocks diffundiert und beim Austreten ohne jede nachteilige Strömung ein Frischluftgebiet um Mund und Nase des jeweiligen Trägers bildet. Dabei fließt die Luft im wesentlichen in laminarer Schichtung mit ausreichend langsamer Strömung, so daß weder Verwirbelungen noch Turbulenzen auftreten. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel läßt sich der Behälter an einem am Helm befestigten Arm des Trägers über Langlöcher und Drehzapfen in beliebiger Weise verkippen und auch so nahe vor Mund und Nase des Trägers bringen, daß selbst bei schnellen Kopfdrehungen die Atemorgane nicht aus dem Frischluftbereich gelangen.

Das Frischluftgerät ist leicht zu tragen und in keiner Weise störend, es behindert weder Sicht noch ein Sprechen des Trägers.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt. Für die dann gekennzeichneten Maßnahmen wird Schutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch begehrt.

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 das Frischluftatemgerät in Betriebsstellung in einer Seitenansicht,

F i g. 2 das Frischluftatemgerät in vergrößerter Darstellung und teilweise im Schnitt entlang der Linie 11-11 der F i g. 1, während die

F i g. 3 den Behälter in einer Ansicht entlang der Linie Ill-III der F i g. 1 zeigt.

Der in den Figuren dargestellte dosenförmige Behälter 1 weist einen Boden la und eine sich von diesem erstreckende kreisförmige Seitenwand 2 auf mit einer auf das Gesicht des Trägers gerichteten Öffnung 20. Im Inneren des Behälters ist ein poröses Element, nämlich ein Kunststoffblock 3 so angeordnet, daß er fest mit der Seitenwand des Behälters verbunden ist. Dabei können verschiedene Materialien verwendet werden, am besten geeignet hat sich ein offene Zellen aufweisender, geschäumter Kunststoff erwiesen, der leicht und billig ist. Der Kunststoffblock 3 füllt jedoch den Behälter 1 nicht völlig aus, sondern hält, wie in F i g. 2 gezeigt, zu dem Boden la einen Abstand ein, so daß eine Luftkammer 4 unterhalb des Kunststoffblocks gebildet ist. Um diese Luftkammer 4 mit Luft zu versorgen, ist ein Wandteil des Behälters, vorzugsweise der Boden, mit einer Öffnung 5 versehen, mit welcher ein elastischer Schlauch 6 verbunden ist, der zu einer geeigneten, unter Druck stehenden Luftquelle führt. Dadurch wird in der Luftkammer 4 unter Druck stehende Luft aufrechterhalten, diese Luft diffundiert dann durch den Kunstsloffblock und tritt aus diesem in einer Vielzahl von dünnen Strömen mit geringer Geschwindigkeit aus.

Da die aus dem Kunststoffblock austretende Luft gegen Nase und Mund eines Tragers gerichtet sein soll, müssen Anordnungen getroffen werden, die den Behalter in geeigneter Position festhalten. Vorzugsweise wird eine mit einem Kopfschutz verbundene Tragvorrichtung 21 verwendet, der Kopfschutz kann beispielsweise der Helm 8 eines Grubenarbeiters oder etwas ähnliches sein, die Anordnung kann auch kopfhörcrartig den Kopf umfassen. Die Tragvorrichtung 21 kann aus einem einzigen Arm bestehen, obwohl zwei Arme 9 zweckmäßiger sind. Die Arme sind mittels Schrauben IO und Flügelmuttern ft an gegenüberliegenden Seiten des Helmes befestigt. Von diesem Punkt erstrecken sich die Arme nach vorne und nach unten längs der Wangen und dann nach innen zum Kinn hin. Die parallelen unteren Endbereiche der Arme sind mit Längsschlitzen 12 oder, was für den Anwendungszweck das gleiche bedeutet, mit einer Vielzahl länglicher Öffnungen versehen. Um den Behälter mit den Armen zu verbinden, sind entgegengesetzte Seitenteile des Behälters mit zueinander ausgerichteten Drehzapfen 13 versehen, die ein Gewinde aufweisen. Diese Drehzapfen erstrecken sich durch die Schlitze in den Armen. Zwischen dem Behälter und den Armen können Abstandshalter 14 in Form von Beilegscheiben vorgesehen sein; auf die äußeren Endteile der Drehzapfen werden eben falls Flügelmuttern 15 aufgeschraubt, um Behälter unc Anne fesi miteinander zu verbinden. Durch Lösen dei Muttern kann der Behälter verkippt sowie in Längs

^ richtung zu den Armen eingestellt werden, so daß er ir die beste Position für den Benutzer gebracht werder kann. Der die Luft zuführende Schlauch kann mittel: geeigneter Klemmen 16 mit einem der Arme verbun den werden und erstreckt sich um die Rückseite de;

ίο Helmes herum bis zu einem Paßstück 17, mit welchen ein anderer Schlauch 18 trennbar verbunden ist, dei sich nach hinten zur Druckluftquelle erstreckt.

Der Behälter ist somit vollkommen und in jeder be liebigen Richtung einstellbar, nach oben oder nach un ten, nach vorn und hinten und kann auch abgekipp werden, so daß der Benutzer ihn jederzeit in eine sol ehe Position bringen kann, in welcher die aus derr Kunststoffblock ausströmende Luft Nase und Munc vollständig überdeckt. Da sich der Behälter nahe den Gesicht befindet und die ausströmende Luft diffus is und eine geringe Geschwindigkeit aufweist, tritt keine Ansaugwirkung auf. die umgebenden Staub oder Raud dazu bringen könnte, von dem Benutzer eingeatmet zi werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Frischluftatemgerät, bestehend aus einem mit einer Luftzuführungsleitung ausgestatteten Behälter, aus dem die zugeführte Luft in Richtung auf Mund und Nase des Geräteträgers ausströmt und der mit einer ihn freischwebend vor den Atemorganen haltenden Tragvorrichtung versehen ist, d a durch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) dosenförmig mit ständig auf die Atemorgane ge richteter Öffnung (20) ausgebiidet ist und darin ein offenporiger Kunststoffblock (3) oberhalb einer am Boden (la) befindlichen Luftkammer (4) angeordnet ist, an die die Frischluftleitung (6) angeschlossen ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter (1) Drehzapfen (13) zur Verbindung mit der Tragvorrichtung (21) und zur Verschwenkung um eine horizontale Achse vorgesehen sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (21) aus einem Arm (9) besteht, der an seinem einen Ende über Befestigungsmittel (10, 11) mit einem Kopfschutz (Helm 8) und an seinem anderen Ende über entlang des Armes (9) einstellbare Befestigungseinrichtungen (12, 13, 14, 15) mit dem Behälter verbunden ist.

4. Gerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Arm (9) zur Verschiebung des Behälters (1) nach vorn oder hinten Langlöcher (12) vorgesehen sind, in welchen die an dem Behälter (1) befestigten Drehzapfen (13) eingreifen und über Flügelmuttern (15) verstellbar sind.

35