DE2826787A1 - Warnsignalvorrichtung fuer atemschutzgeraete mit druckgasvorrat - Google Patents
Warnsignalvorrichtung fuer atemschutzgeraete mit druckgasvorratInfo
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Description
Präger werk Aktiengesellschaft
Moislinger Allee 53-55, 2400 Lübeck
vorrat
Die Erfindung betrifft eine Warnsignalvorrichtung für
Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Die Benutzungszeit der Atemschutzgeräte mit einem Druckgasvorrat wird bestimmt und vor allem begrenzt durch den
in den Druckgasbehältern, wie z.B. Flaschen, vorhandenen Gasvorrat. Diese Atemschutzgeräte besitzen daher Warnvorrichtungen,
die den Geräteträger bei Benutzung des Gerätes warnen, wenn der Gasvorrat ein bestimmtes Maß unterschreitet.
Der Betrieb dieser Warnvorrichtungen erfolgt unter Ausnutzung des Betriebsdruckes des Gases. Es ist
dabei jedoch zu beachten, daß das zum Betrieb der Warnvorrichtung verwendete Gas nicht zu einer Verkürzung der Benutzungszeit des Atemschutzgerätes führt.
dabei jedoch zu beachten, daß das zum Betrieb der Warnvorrichtung verwendete Gas nicht zu einer Verkürzung der Benutzungszeit des Atemschutzgerätes führt.
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Eine bekannte Warnvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgaszufuhr läßt beim Unterschreiten eines bestimmten
Druckes in der Druckgaszufuhr Druckgas durch eine Leitung in einen Raum strömen, der durch einen unter
dem Druck einer Feder stehenden und mit einer Öffnung versehenen, verschiebbaren Kolben abgeschlossen ist.
Die Feder ist eine mit Löchern versehene Tellerfeder, die in der Normallage des Kolbens mit einem Ventilteller
die Öffnung des Kolbens verschließt und in der anderen Endstellung des Kolbens freigibt. Das beim Unterschreiten
eines bestimmten Druckes strömende Druckgas verschiebt den Kolben, wobei die Tellerfeder und der
Ventilteller mitgenommen werden. Nach einem bestimmten Weg hebt, bedingt durch die Form der Tellerfeder,
der Ventilteller ab, so daß das eingeströmte Druckgas durch die Öffnung im Kolben entweichen kann. Dadurch
bricht der auf den Kolben wirkende Gasdruck zusammen, und die Tellerfeder kann den Kolben wieder in
seine ursprüngliche Lage zurückdrücken. Der Vorgang wiederholt sich. Das dabei entstehende ratternde Geräusch
soll den Benutzer auf den zur Neige gehenden Druckgasvorrat hinweisen. Mit einem Anschluß des Raumes
mit der Tellerfeder an die Gasleitungen innerhalb des Atemschutzgerätes wird das Atemgas zwar für die
Atmung verwendet, der Verbrauch gerade in dieser letzten Phase wird aber, weil er zusätzlich erfolgt, wesentlich
größer sein und dadurch die Benutzungszeit verkürzen. Nachteilig ist weiterhin der erhebliche mechanische
Verschleiß, da sowohl die Tellerfeder als auch der Kolben zur Erzeugung des Geräusches hart anstoßen
müssen. (DE-PS 17 08 049).
Eine andere bekannte Warnvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgaszufuhr besteht aus einer nach außen
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abblasenden Signalpfeife, deren Gaszufuhr durch einen
verschiebbaren Ventilkörper gesteuert wird. Er ist über zwei Druckgasleitungen zweiseitig gegensinnig druckbeaufschlagt
und weist eine mit einer Dichtkante zusammenwirkende, zwischen der einen Druckleitung und der Signalpfeife
angeordnete Dichtung auf. Dabei sind die Druckflächen des Ventilkörpers so bemessen, daß er sich bei Unterschreiten
eines bestimmten Gasdruckes von der Dichtkante entfernt und damit die Gaszufuhr zur Signalpfeife
freigibt. Der aufgebaute Druck entspannt sich unter Erzeugung eines Pfeiftones durch die Signalpfeife hindurch.
Der im Schließsinne des Ventilkörpers wirkende Druck schiebt diesen in die ursprüngliche Lage zurück. Damit
kann sich nach Anlage der Dichtung der Druck auf der Seite des Ventilkörpers zur Signalpfeife wieder aufbauen.
Das Spiel wiederholt sich. Die für den Betrieb der Signalpfeife hindurchgeblasene Druckgasmenge ist
für die Atmung verloren. Diese Warnvorrichtung schränkt daher die Benutzungszeit bei gegebenem Druckgasvorrat
ein. Warnvorrichtungen mit einer Signalpfeife sind für die Verwendung an Tauchgeräten nicht verwendbar.
(DE-OS 24 56 189).
Eine weitere Warnsignalvorrichtung besitzt vor der Signalvorrichtung,
die durch das Druckgas betrieben wird, ein druckgesteuertes 1. Ventil, hinter dem in der zur
Signalvorrichtung führenden Leitung ein druckgesteuertes 2. Ventil angeordnet ist. Das Steuermittel des
2. Ventils ist auf der einen Seite vom Druck in der zur Signalvorrichtung führenden Leitung beaufschlagt,
während die andere Seite einen allseitig abgeschlossenen Raum begrenzt, der über eine Drossel mit dieser
Leitung verbunden ist. Nach dem Öffnen des 1. Ventils, nach Abfallen des Druckes im Druckgasvorrat, kann das
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Druckgas direkt zur Signalvorrichtung fließen und diese in Betrieb setzen. Das 2. Ventil schließt nach einer
durch die Drossel bestimmten Zeit und unterbricht damit den Zustrom zur Signalvorrichtung. Damit soll ein zu
großer Gasverbrauch vermieden werden. Trotzdem ist die für den Betrieb der Signalvorrichtung zusätzlich benötigte
Druckgasmenge für die Beatmung verloren. Das aus der Signalvorrichtung nach außen blasende Gas verbietet
die Verwendung in Tauchgeräten (DE-PS 21 29 529).
Die Aufgabe der Erfindung ist eine Warnsignalvorrichtung, die bei Erreichung eines Restdruckes im Druckgasvorrat in
Tätigkeit tritt, für alle Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat anwendbar ist und für die Warnung eine geringe Gasmenge
benötigt, die dem Atemkreislauf nicht verloren geht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1. Sie erfüllt die Forderung der möglichen
Anwendung in allen Atemschutzgeräten.
Durch die Anordnung der Warnvorrichtung in der die Atemluft führenden Luftleitung gibt es kein Ausblasen des für
die Warnung verwendeten Gases. Die Erhöhung des Atemwiderstandes wird vom Geräteträger bereits beim nächsten Atemzug
bemerkt. Der Gasverbrauch für die Warnung selbst ist damit außerordentlich gering. Die Anwendung der Widerstandserhöhung
in der die Atemluft führenden Luftleitung als Warnsignal garantiert eine absolut sichere Erkennung
der Warnung. Der Vorteil gegen eine akustische Warnung, die durch Umwelteinflüsse gestört sein kann, ist außerordentlich.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Warnsignalvorrichtung nach dem Patentanspruch 2 verschließt die Luftleitung und leitet dann gleichzeitig
durch den Druckabbau in der Druckleitung unter Öffnung der Luftleitung mittels der Federn die Rückbewegung der
beiden Kolben in die Ausgangsstellung ein, um dann, wenn diese erreicht wird, sofort mit dem erneuten Schließen
der Luftleitung zu beginnen. Der damit zur Warnung entstehende Pumpvorgang macht sich beim Geräteträger in
einer enormen Widerstandserhöhung und -verringerung bemerkbar. Der zusätzliche Druckgasverbrauch ist außerordentlich
gering.
Die WarnsignalvorrichtMngen aus den weiteren Ansprüchen 3
bis 5 erfüllen in ebenfalls einfacher Ausführung mit sicherer Funktion die Bedingungen aus der Aufgabe. Die Beschreibung
und die Darstellung in den Figuren machen dies deutlich.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die komplette Warnsignalvorrichtung,
Fig. 2,3,4 weitere Ausführungen der Warnsigna
!vorrichtung.
Die Warnsignalvorrichtung besteht aus der in der die Atemluft führenden Luftleitung 1 angeordneten Warneinrichtung
2 und der über die Druckleitung 3 mit dieser verbundenen Steuereinrichtung 4. Die Steuereinrichtung 4 enthält
das von der Differenz der Drücke aus dem am Stutzen 5 anliegenden Flaschendruck des Druckgasvorrates und dem am
Stutzen 6 anliegenden Niederdruck des Druckgasvorrates
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-S-
über die Membran ? gesteuerte 1. Ventil 8. Das 1. Ventil
8 öffnet nach dem Druckabfall in der Vorratsflasche
auf den vorgesehenen Restdruck am Krater 9 den Durchgang
10 zur Druckleitung- 3. Die Druckleitung 3 beginnt in dem Raum 11. In diesem befindet sich mit dem Krater
12 an dem Durchgang 10 das 2. Ventil 13. Der Ventilkörper 14 ist an den beiden Membranen 15 und 16 aufgehängt,
damit einen vom Raum 11 abgeschlossenen weiteren Raum 17 bildend. Die mit einer Drossel 18 versehene
Bohrung 19 verbindet die beiden Räume 11 und 17 miteinander. Das 2. Ventil 13 ist in der Normalsteilung geoffnett
so daß das Druckgas durch die Druckleitung 3 zur Warneinrichtung 2 fließen kann. Es schließt nach Erreichung
eines sich aus der Größendifferenz der beiden Membranen
15 und 16 ergebenden Schließdruckes durch Anlegen an den Krater 12. Damit wird die mit dem Offnen des I.Ventils
8 ausgelöste Warnung beendet.
Die Warneinrichtung 2 besteht aus dem vom Druck in der Druckleitung 3 beaufschlagten, in dem Zylinder 20 geführten,
über den Federbalg 21 bewegten Warnkolben 22 und dem gleichfalls von diesem Druck beaufschlagten, durch die Feder
23 zurückbewegten Ventilkolben 24. Das Entlüftungsloch 25 verbindet den Führungszylinder 26 mit dem Innern
der Luftleitung 1. Der Warnkolben 22 legt sich mit entsprechendem
Druck in der Druckleitung 3 dem die Luftleitung 1 innen umschließenden Krater 27 an. Die Feder 23
und der Federbalg 21 sind kraftmäßig so aufeinander abgestimmt, daß mit dem Aufsetzen des Warnkolbens 22 auf
/wenn
den Krater 27, die Luftleitung 1 für den Atemluftstrom also geschlossen ist, der Ventilkolben 24 gerade das Entlüftungsloch 25 öffnet. Mit dem Öffnen baut sich der Druck in der Druckleitung 3 ab, der Warnkolben 22 und der
den Krater 27, die Luftleitung 1 für den Atemluftstrom also geschlossen ist, der Ventilkolben 24 gerade das Entlüftungsloch 25 öffnet. Mit dem Öffnen baut sich der Druck in der Druckleitung 3 ab, der Warnkolben 22 und der
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Ventilkolben 24 werden durch die Federkräfte in ihre Ausqangslage
zurückgebracht. Dort beginnt sofort wieder der Druckaufbau usw. Dieser Bewegungsablauf erzeugt einen
Pumpvorgang, der sich beim Geräteträger in einer Widerstandserhohung
und -verringerung in der Atemluftströmung
bemerkbar macht.
Die Fiq. 2 zeigt eine Ausführung der Warneinrichtung 2
als Warneinrichtung 23, in der die Funktion des Ventilkolbens 24 und des Warnkolbens 22 aus der Fig. 1 zusammengefaßt
werden, Der Gasdruck über die Druckleitung 3
im Raum 43 verschiebt den Kolben 29 gegen die Kraft der Feder 30 und schließt damit über den Krater 31 die Luftleitung
1. Die Entlüftungsbohrung 32 leitet durch den Druckabbau das nächste Warnintervall ein.
Die Warneinrichtung 33 nach Fig. 3 besteht aus einem
in der Luftleitung 1 aufgehängten Schwinger 34, der in der Ruhelage die an dem Ausblasende als Düse 35 ausgebildete
Druckleitung 3 verschließt. Mit der Druckerhöhung in der Druckleitung 3 kommt es zu Pendelbewegunqen
des Schwingers. Die Pendelbewegungen bringen den Schwinger 34 zum Anschlag an den Krater 36. Es erfolgt
über die Pendelbewequngen für den Geräteträger durch die Widerstandsänderungen in der Atemluftführung eine
erkennbare Warnung.
Die Warneinrichtung 37 der Fig. 4 rotiert, angetrieben durch den Gasdruck in der Druckleitung 3, um deren
Ende 38. Die Warneinrichtung 37 enthält senkrecht zur
Drehachse in dem Rotationskörper 39 federbelastete Warnscheiben 40, die bei der Rotation durch die Fliehkraft
nach außen verschoben werden. Dabei verringern sich die
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-40-
Durchtrittsquerschnitte 42 für das Atemgas in der Luftleitung 1. Die Rotation wird durch den durch die Ausblasöffnungen
41 in den Warnscheiben 40 austretenden Gasstrom eingeleitet.
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Leerset te
Claims (5)
1. Warnsignalvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat mit einem vom Druck des Druckgasvorrates gesteuerten
1. Ventil und einem druckgesteuerten 2. Ventil, dessen Steuermittel auf der einen Seite vom Druck
in der zur Warneinrichtung führenden Druckleitung beaufschlagt ist und dessen andere Seite einen allseitig
abgeschlossenen Raum begrenzt, der über eine Drossel mit der zur Warneinrichtung führenden Druckleitung in
Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (2, 28, 33, 37) in der die Atemluft führenden
Luftleitung (1), dort zur Warnung den Strömungswiderstand ändernd, angeordnet ist.
2. Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (2) einen federbelasteten
Ventilkolben (24) und einen federbalgbelasteten Warnkolben (22), die vom Gasdruck in der Druckleitung (3)
bewegt werden, wobei die Feder (23) und der Federbalg (21) so aufeinander abgestimmt sind, daß mit dem Aufsetzen
des Warnkolbens (22) auf einen die Luftleitung (1) innen umschließenden Krater (27) der Ventilkolben (24)
ein Entlüftungsloch ( 25) öffnet, durch das der Druck
in der Druckleitung (3) abgebaut wird, besitzt.
3. Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (28) einen federbelasteten
Kolben (29), der mit dem Gasdruck in der Druckleitung (3) gegen die Kraft einer Feder (30) an einem
Krater (31) die Luftleitung (1) verschließt, besitzt und eine Entlüftungsbohrung (32) einen mit der Druckleitung
(3) verbundenen Raum (43) mit der Luftleitung (1) verbindet.
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ORIGINAL INSPECTED
■a·
4, Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Warneinrichtung (33) aus einem in der Luftleitung (1) aufgehängten Schwinger (34),
der in der Ruhelage eine Düse (35) am Ausblasende der Druckleitung (3) und in der Schwingendlage über einen
Krater (36) die Luftleitung (1) verschließt, besteht.
5. Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (37) aus einem
drehbar auf dem Ende (38) der Druckleitung (3) angeordneten Rotationskörper (39) mit senkrecht zur Drehachse
federnd gelagerten, sich mit der Fliehkraft bewegenden und mit Ausblasöffnungen (41) für das Druckgas
versehenen Warnscheiben (40) besteht.
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