DE2218173A1

DE2218173A1 - Breathing protection device

Info

Publication number: DE2218173A1
Application number: DE19722218173
Authority: DE
Inventors: Alfred Kalety Kowalski (Polen)
Original assignee: Fabryka Sprzeetu Ratunkowego i Lamp Gorniczych Faser, Tarnowskie Gory (Polen)
Priority date: 1971-04-17
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1972-11-02
Also published as: SU413655A3; US3805779A; PL72189B1; FR2131432A5; DD96147A5

Description

Atmungs - Schutzgerät
(Priorität: 17. April 1971, Polen, Nr. 'P-14-7612)Respiratory protection device
(Priority: April 17, 1971, Poland, No. 'P-14-7612)

Gegenstand der Erfindung ist ein Atmungs - Schutzgerät mit geschlossenem oder halboffenem Kreislauf des Atmungsgases.The subject of the invention is a respiratory protection device with a closed or semi-open circuit of the respiratory gas.

In Geräten neuerer Konstruktion dieses Typs ist das Ablaßventil am Ausatmungsschlauch des Gerätes angeordnet. Diese Anordnung hat den Zv/eck, das Ausatmungsgas mit dem größten GO--Gehalt während der öffnung des Ventils zu entfernen, sodaß die Wirkungsdauer der COp-Absorptionspatrone und somit auch des ganzen Gerätes verlängert wird. Von nicht geringerer Bedeutung ist auch das Vorhandensein eines geringeren CO^-Gehaltes in der einzuatmenden Luft. Das meist zuverlässigste Ablaßventil besteht aus einem Satz von zwei in Pteihe angeordneten Venti-In more recent devices of this type, the drain valve is located on the exhalation tube of the device. This arrangement has the Zv / eck, the exhaled gas with the highest GO content to be removed during the opening of the valve, so that the duration of action of the COp absorption cartridge and thus also of the whole device is extended. Of no less importance is the presence of a lower CO ^ content in the air to be inhaled. The most reliable drain valve consists of a set of two valves arranged in series.

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len, von welchen das erste ein Rückschlag-Überdruckventil und das zweite ein Anschlag-Absperrventil ist, das durch den Druck der V/and des vollen Atembeutels betätigt wird. Das Anschlagventil erfüllt die eigentliche Rolle eines Überdruck-Ablaßventils, das Rückschlagventil hingegen schützt das Gerät vor dem Eindringen von toxischen Umgebungsgasen in dessen Inneres. Das Eindringen konnte in der ersten Einatmungsphase erfolgen, wählend der der noch angefüllte Beutel das Anschlagventil in geöffneter lage hält und an der Einbaustelle des Ablaßventils der durch die Einatmung verursachte Unterdruck herrscht. In den bisherigen Bauweisen der der Erfindung nächstgelegenen Geräte ist das Ablaßventil am Ausatmungsschlauch vor dem Aus atmungsrückschlagventil angeordnet.len, the first of which is a check relief valve and the second is a stop valve operated by the pressure of the v / and of the full breathing bag. The stop valve fulfills the actual role of an overpressure release valve, while the non-return valve protects the device the penetration of toxic ambient gases into its interior. The penetration could take place in the first inhalation phase, choosing the still filled bag holds the stop valve in the open position and at the installation point of the drain valve the negative pressure caused by inhalation prevails. In the previous designs, the closest to the invention Device is the drain valve on the exhalation hose in front of the exhalation check valve arranged.

Ein Nachteil dieser Lösung beruht auf der Tatsache, daß der Ablauf der Ausatmungsluft nur in einer kurzen Sndphase der Ausatmung stattfindet. In der Anfangsph&se der Ausatmung ist das Anschlagventil, trotz Überdruck im Ausatmungsschlauch und somit geöffnetem Rückschlagventil, auf Grund dec noch nicht vollgefüllben Atembeutels, geschlossen. Das Anschlsgventil wird in der Endphase der Ausatmung geöffnet, der Durchfluß wird jedoch äußerst schnell unterbrochen, v/eil vom Korr.ent de^ Lxnatrarngsbeginns und während seiner gesainten Dauer der durch das Einatmen verursachte Unterdruck das Rückschlag-Ablaßventil in geschlossener Lage erhält. Diese entgegengesetzte Wirkungsweise der Ventile verringert in wesentlichem Maße die aus der Anordnung der Einbaustelle des Ablaßventils hervorgehenden Vorteile.A disadvantage of this solution is based on the fact that the expiration of the exhaled air only takes place in a short phase exhalation takes place. In the initial phase of exhalation the stop valve is still due to dec, despite overpressure in the exhalation hose and thus open non-return valve Breathing bag not full, closed. The connecting valve is opened in the final phase of exhalation, but the flow is interrupted extremely quickly, partly by the corr.ent de ^ Lxnatrarngsbegins and during its total duration of the negative pressure caused by inhalation keeps the non-return relief valve in the closed position. This opposite The operation of the valves significantly reduces that resulting from the arrangement of the installation point of the drain valve emerging benefits.

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Ein zweiter Mangel, der zu einer Kürzung der Anwendungsdauer des Gerätes führt, ist die Anordnung der Hörmelder zur Signalisierung der Atemluftbevorratung. In den bisher eingesetzten Geräten mit geschlossenem oder halboffenem Kreislauf bestehen die Sauerstoffbevorratungs-Hörmelder aus Pfeifen oder Sirenen, die sich in Reihenanordnung in den Atemluftkreislauf einschalten, sobald der Gasdruck im Behälter unterhalb einen bestimmten Grenzwert abfällt. Diese Einschaltung bewirkt eine Steigerung der Atmungswiderstände, was einen erhöhten.Arbeitsaufwand der Lungen des an sich schon stark beanspruchten Benutzers, einen Belüftun^ssnstieg der Lungen und einen erhöhten Luftverbrauch durch den Organismus bewirkt und in der Folge zu einer Verkürzung der letzten Gebrauchsperiode des Gerätes führt.A second deficiency, which leads to a reduction in the duration of use of the device, is the arrangement of the horns for Signaling of breathing air supply. In the previously used devices with closed or semi-open circuit the oxygen supply horns consist of whistles or Sirens that switch on in a row in the breathing air circuit as soon as the gas pressure in the container falls below a certain limit value drops. This activation causes an increase in breathing resistance, which increases the workload the lungs of the already heavily stressed user, a rise in ventilation of the lungs and an increased ventilation Air consumption caused by the organism and as a result leads to a shortening of the last period of use of the device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zeit, die der Benutzer mit dem Gerät arbeiten kann zu verlängern bzw. bei Beibehaltung der bisherigen Betriebsdauer des Gerätes eine Herabsetzung seiner Eigenmasse zu erreichen.The invention is based on the object of increasing or decreasing the time that the user can work with the device. to achieve a reduction in its own weight while maintaining the previous operating life of the device.

Um diese Zielsetzung zu erfüllen, wurde die Aufgabe gestellt, die Anordnung der Einbaustellen des Ablaßventils und. des Sauersboffmelders derart zu ändern, daß eine Anordnimg erzielt v/ird, durch die CIe oben erwähnten Mängel bekannter Gerätelösungen vermieden werden.In order to achieve this objective, the task was set, the arrangement of the installation points of the drain valve and. to change the Sauersboffmelders such that a Anordnimg v / ill, known by the CIE above mentioned deficiencies equipment solutions are avoided achieved.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht darauf, daß das Ablaßventil auf dem Ausatmungsschiauch zwischen dem Ausatmungs-Rückschlagventil und der Alkalipatrone angeordnet ist, sowie ferner darauf, daß das Hörmeldegerät zur SignalisierungThe solution according to the invention is based on the fact that the drain valve on the exhalation tube between the exhalation check valve and the alkaline cartridge is arranged, and furthermore that the horn for signaling

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der Sauerstoffbevorratung sich innerhalb des Ätembeutels befindet, und die Strömung des durch den Helder hindurchfließenden Gases zur eigentlichen Zuflußströmung des Atmungsgases in den Kreislauf parallel verläuft.the oxygen supply is within the breath bag is located, and the flow of the gas flowing through the hero to the actual inflow flow of the breathing gas runs parallel in the circulation.

Anhand des in der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.On the basis of the embodiment shown in the single figure of the accompanying drawing, the invention explained in more detail below.

Das Gerät besteht aus einem Behälter 1 für Drucksauerstoff, der über ein System von Ventilen mit dem Atembeutel 2 verbunden ist, der wiederum mit der COp-Absorptionspatrone über Atemschläuche 4, 6 sowie Leitungen 7 und 8 am Ein- und Auslauf der CO^-Absorptionspatrone einen geschlossenen Kreislauf bildet. Von dom Ventilsystem des Geräts sind,.nur einige Ventile zur Erläuterung der Erfindung von wesentlicher Bedeutung. Am Behälter befindet sich ein mit dem Reduzierventil 10 verbundenes Absperrventil 9· Die Hochdruckkararaer 11 des Reduzierventils 10 steht in Verbindung mit dem Kaum 23 eines Sauerstoff vorrat s-Hörinelders 22. Eine mit dem reduzierten Druck beaufschlagte Kammer 32 ist an ein Speise-· ventil 12 angeschlossen, das über eine Leitung 13 mit dem Einatmungsschlauch 4 verbunden ist. Zwischen dem Einatrnungsschlauch 4 und dein Ausatmungsschlauch 6 ist das Atemmundstück 5 eingebaut. Die Schläuche sind mit Rückschlagventilen abgeschlossen u.zw. einem Einatmungsventil 14 und einem Ausatmungsventil 15. An der Einlaufleitung 7 zur COp-Absorptionspatrone ist ein aus einem Rückschlagventil 17 und einem Anschlagventil 18 zusammengesetztes Ablaßventil 16 angeordnet.The device consists of a container 1 for pressurized oxygen, which is connected to the breathing bag 2 via a system of valves is connected, which in turn is connected to the COp absorption cartridge via breathing hoses 4, 6 and lines 7 and 8 at the inlet and outlet of the CO ^ -Absorptionspatrone a closed Cycle forms. From the valve system of the device, .only some valves are essential for explaining the invention. There is a reducing valve on the tank 10 connected shut-off valve 9 · The high pressure Kararaer 11 of the reducing valve 10 is in connection with the barely 23 of an oxygen supply s-Hörinelders 22. One with the reduced pressure chamber 32 is connected to a feed valve 12 connected, which is connected to the inhalation tube 4 via a line 13. Between the infusion tube 4 and your exhalation tube 6, the breathing mouthpiece 5 is built in. The hoses have check valves completed u.zw. an inhalation valve 14 and an exhalation valve 15. On the inlet line 7 to the COp absorption cartridge is a composed of a check valve 17 and a stop valve 18 drain valve 16 is arranged.

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Das Ventil 18 besitzt eine Feder 19 und ein mit einem Anschlag 21 abgeschlossenes bewegliches Element 20. Der Sauerstoffvorrats-Hörmelder 22 ist mit einem Steuerelement 24 versehen, an dem sich ein bewegliches Element 26 des Ventils 24 unter Einwirkung einer Feder 27 abstützt. Die Signaleinrichtung 28 des Hörmelders selbst besteht aus einer Düse 29, einer Pfeife 30 und öffnungen 3I in den Seitenwänden der Signaleinrichtung.The valve 18 has a spring 19 and a closed with a stop 21 movable element 20. Der Oxygen supply horn 22 is provided with a control element 24 on which a movable element 26 of the Valve 24 is supported under the action of a spring 27. the Signaling device 28 of the horn itself consists of a nozzle 29, a whistle 30 and openings 3I in the side walls the signaling device.

Beim Öffnen des Ventils 9 am Behälter 1 strömt der Sauerstoff in das Reduzierventil 10 und von dort mit vermindertem Druck in das Speiseventj 1 12. Das Ventil bürgt für eine konstante und periodische - durch die Leitung 13 zum EinatmungsschlaucTh^4 vergrößerte - Dosierung. Hier verbindet sich der Sauerstoff mit^der-im KirexsXauf "b^ef-indlichen Luft und strömt -bei der Einatmungsphase in das Mundstück 5 sowie in die Lungen des Benutzers.When the valve 9 on the container 1 is opened, the oxygen flows into the reducing valve 10 and from there with reduced pressure into the feed event 1 12. The valve guarantees a constant and periodic - through line 13 to the inhalation tube Th ^ 4 increased - dosage. Here the oxygen combines with the air in the air and flows -in the inhalation phase in the mouthpiece 5 as well as in the Lungs of the user.

Während der Ausatmung strömt die Luft durch das Ausatmungs-Rückschlagventil I5 und die COp-Absorptionspatrone 3 in den Atembeutel 2, der hierdurch gefüllt wird, und der Zyklus wiederholt sich. Während, des Ausatmens ist auf Grund dos Überdruckes in der Leitung .7 das Rückschlagventil 17 des Ablaßventils 16 geöffnet. In der Endphase des Ausatrcens drückt der angefüllte Beutel auf den Anschlag 21 des Ventils 18 und das Ventil 18 öffnet sich. Die ausgeatmete Luft wird teilweise abgelassen. Mit dem Moment der Beendigung der Ausatmung schwindet der überdruck in den Atemleitungen 4 und 6 und das Ausatmungsventil I5 schließt sich. Nichts-During exhalation, the air flows through the exhalation check valve I5 and the COp absorption cartridge 3 in the breathing bag 2, which is thereby filled, and the Cycle repeats itself. While exhaling is due dos overpressure in the line .7 the check valve 17 of the drain valve 16 is opened. In the final phase of dying out the filled bag presses on the stop 21 of the valve 18 and the valve 18 opens. The exhaled air will partially drained. The moment the exhalation ends, the overpressure in the breathing lines 4 disappears and 6 and the exhalation valve I5 closes. Nothing-

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destowenig.er bewirken die Durchflußwiderstände in der COo-Absorptionspatrone 3 j daß in der Leitung 7 weiterhin Überdruck herrscht. Somit entweicht die Luft der letzten Ausatmungsphase durch das geöffnete Rückschlagventil 17 und das Anschlagventil 18 auch noch in der Einatmungsphase, und zwar bis zu dem Moment,zu dem der Druck der Atembeutelwand 3 auf den Anschlag 21 aufhört zu wirken. Diese Verlängerung des¹ Einv/irkungsdauerndes Ablaßventils bewirkt, daß die Absorptionspatrone die Luft vom restlichen unwesentlichen COp-Gehalt reinigt, wodurch die Gebrauchszeit der Luft verlängert wird bzw. die CO^-Absorptionspatrone kleiner und leichter dimensioniert v/erden kann. In beiden Fällen ist die Absorption von Kohlendioxyd durch die Patrone beinahe gleich, die oben beschriebene V/irfcj.nr v/eise des Luftablasses aus dem Kreislauf kann in Codein Gerät mit geschlossenem oder halboffenem Kreislauf Anwendung finden. Die Wirkungsweise des Gerätes unterliegt keiner Änderung bis zum Moment der Einschaltung des Atemgasvorrat s-Hörmeldors. Die Einschaltung erfolgt im Moment des Druckabfalls im Drucksauerstoff-Behälter 1 und somit auch in dem mit dem Behälter verbundenem Raum 23 des Sauerr.toffvorrats-Hörmelders unterhalb einer bestimmten Grenze. Hierbei überwindet die Feder 27 den Druck des Steuei^elementes 24 auf das bewegliche Ventilelernent 26 und öffnet das Ventil 25. Der Sauerstoff strömt aus dem Raum zwischen dem Reduzierventil 10 und dem Speiseventil 12 durch das Ventil 25 und die Düse 29 in die Ffeifedestowenig.er cause the flow resistances in the COo absorption cartridge 3 j that there is still overpressure in the line 7. Thus, the air of the last exhalation phase escapes through the open check valve 17 and the stop valve 18 even in the inhalation phase, namely up to the moment at which the pressure of the breathing bag wall 3 on the stop 21 ceases to act. This lengthening of the ^1- duration discharge valve causes the absorption cartridge to purify the air from the remaining insignificant COp content, which increases the useful life of the air and allows the CO ^ absorption cartridge to be smaller and lighter in size. In both cases the absorption of carbon dioxide by the cartridge is almost the same, the above-described method of deflating the air can be used in codeine devices with closed or semi-open circuits. The mode of operation of the device is not subject to any change until the moment the breathing gas supply s horn is switched on. The switch-on takes place at the moment of the pressure drop in the pressurized oxygen container 1 and thus also in the space 23 of the oxygen supply horn connected to the container below a certain limit. The spring 27 overcomes the pressure of the control element 24 on the movable valve element 26 and opens the valve 25. The oxygen flows from the space between the reducing valve 10 and the feed valve 12 through the valve 25 and the nozzle 29 into the pipe

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(Sirene) 31. Der auf die Pfeife gerichtete Sauerstoffstrom aus der Düse 29 saugt nach dem Arbeitsprinzip eines Injektors die Luft aus dem Atembeutel durch die Seitenlöcher 30 in der Wand der Signalvorrichtung 28 an, wodurch eine größere Gasmenge durch die Pfeife 31 strömt und ein stärkeres Pfeifen verursacht.(Siren) 31. The stream of oxygen directed at the pipe from the nozzle 29 sucks the air from the breathing bag through the side holes according to the working principle of an injector 30 in the wall of the signal device 28, whereby a larger amount of gas flows through the pipe 31 and causes a stronger whistle.

Während der Einwirkung des Sauerstoffvorrats-Hörmelders unterliegen die Atemwiderstände keiner Erhöhung. Auch- der Sauerstoffverbrauch aus der Flasche wird nicht erhöht, weil der Gasdurchfluß durch das Speiseventil 12 selbsttätig auf ein Minimum begrenzt wird. Ein zusätzlicher Vorteil des Hörmelders besteht darin, daß bei einer völligen Unterbrechung der ,Atemgaszufuhr aus dem Behälter zuui Atembeutel, ftas Hörsignal unterbrochen wird, was ein Signal zur sofortigen Unterbrechung des Geröteeinsatzes darstellt. Die Gebrauchszeit des Gerätes unterliegt einer sicheren Erweiterimg bis zum Grenzwert - mit in diesem Fall überflüssiger Reserve an einer bestimmten Atemgas-The breathing resistance is not subject to any increase during the action of the oxygen supply horn. Also the Oxygen consumption from the bottle is not increased, because the gas flow through the feed valve 12 is automatically limited to a minimum. An added benefit of the horn consists in the fact that in the event of a complete interruption of the breathing gas supply from the container zuui breathing bag, ftas audio signal is interrupted what represents a signal for the immediate interruption of the use of the device. The usage time of the device is subject a safe extension up to the limit value - with in this case superfluous reserve of a certain breathing gas

Pat e nt an s ü rü c h ePat e nt to s u r e c h e

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Claims

1. '■ Respiratory protection device with closed or semi-open

nem circuit of the breathing gas, characterized in that the discharge valve (16) on the exhalation line (7) arranged between the exhalation check valve (15) and the COp absorption cartridge (3) is.

2. Respiratory protection device according to claim 1, thereby g e k e η η ζ e i c h-n e t that the signal device (28) of the oxygen vorrgts-Ko.nnelders (22) through which the Breathing gas parallel to the actual flow of the inflow gas flows from the container (1) into the circuit, is arranged within the Atewbeiitels (2).

3 · Breathing protection device according to claim 1 and 2, characterized it indicates that aas housing of the signaling device (28) Seitenlüchor (30), through which air from the injector according to the principle Breathing bag (2) is sucked in.

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