DE2826787C3

DE2826787C3 - Warnsignalvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat

Info

Publication number: DE2826787C3
Application number: DE2826787A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Dipl.-Ing. Dr. 2407 Bad Schwartau Pasternack; Ernst 2400 Luebeck Warncke
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1980-11-27
Also published as: FR2429023B1; US4249473A; SE7905345L; DE2826787B2; DE2826787A1; GB2023307A; GB2023307B; SE437769B; FR2429023A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Warnsignalvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Die Benutzungszeil 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.
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

i« 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

^M 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

^;i 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 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 druckge-

'■'■ steuertes 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 abgeschlosse-

nen 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 Druckgas direkt zur Signalvorrichtung fließen und diese in Betrieb setzen. Das 2. Ventil schließt ni.;ch 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).

Ein bekanntes Sauerstoffatemschutzgerät besitzt ein in die Atemluft eingeschaltetes Absperrventil, das normalerweise während des Betriebes durch den Druck des Sauerstoffes geöffnet gehalten wird. Dabei steht der Verschlußkörper über ein Hebelgestänge mit einem unter dem Druck des Sauerstoffvorrats stehenden ,Steuerkolben in Verbindung.

Der Steuerkolben und der Verschluß'-olben stehen unter dem Druck je einer Feder. In der Ruhestellung des Steuerkolbens, also ohne Druckbeaufschlagung, ist das Absperrventil in der Atemleitung geschlossen. Mit einer Druckbeaufschlagung des Steuerkolbens ist entgegen den Federkräften das Absperrventil geöffnet. Wenn der Druck des Sauerstoffes ein bestimmtes Mindestmaß unterschreitet, weil z. B. der Sauerstoffvorrat zu Ende geht, schließt das Absperrventil wieder. Der Träger wird dann durch den hohen Widerstand in der Atemluft gewarnt. Er muß beim Einatmen einen derartigen Unterdruck aufbringen, daß das Absperrventil gegen den Druck der beiden Federn öffnet, um Atemgas durchtreten zu lassen. Dies gilt dann wieder für jeden weiteren Atemzug. Der Rückzug wird dadurch außerordentlich erschwert (DE-PS 6 70 550).

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Warnsignalvorrichtung auszubilden, die bei Erreichung eines Restdruckes im Druckgasvorrat in Tätigkeit tritt, für alle Atemschulzgeräte 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. Der aus dem Verschließen rnd Wiederöffnen der die Atemluft führenden Luftleitung dauernd wechselnde Atemwiderstand wird von dem Geräteträger sicher bemerkt. Die Atmung bleibt trotzdem ohne besondere Schwierigkeiten möglich. Der Gasverbrauch für die Warnung selbst ist außerordentlich gering. Der Vorteil pegen eine akustische Warnung, die durch Umwelteinflüsse gestört sein kann, ist außerordentlich.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Warnsignalvorrichtung nach dem Patentanspruch 2 verschließt die Luftleitung und leitet dann gleichzeitig durch den Druckabbau in der Druckleitung unter öffnung der Luftleit" ν 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 DruckgasverbraiiCh ist außerordentlich gering.

Die Warnsignalvorrichtungen 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 zeigt

F i g. 1 die komplette Warnsignalvorrichtung,

F i g. 2,3,4 weitere Ausführungen der WarnsignalvGrrichtung.

Die Warnsignalvorrichtung besteht aus einer in der die Atemluft führenden Luftleitung 1 angeordneten Warneinrichtung 2 und einer über eine Druckleitung 3 mit dieser verbundenen Steuereinrichtung 4. Die Steuereinrichtung 4 enthält ein von der Differenz der Drücke aus dem am Stutzen 5 anliegenden Flaschendruck des Druckgasvorrates und dem am Stutzen 6 anliegenden Niederdruck des Druckgasvorrates über eine Membran 7 gesteuertes 1. Ventil 8. Das 1. Ventil 8 öffnet nach dem Druckabfall in der Vorratsflasche auf den vorgesehenen Restdruck am Krater 9 den Durchgang 10 zu einem Raum 11. Die Druckleitung 3 beginnt in dem Raum 11. In diesem befindet sich mit dem Krater 12 an dem Durchgang 10 ein 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. Eine mit einer Drossel 18 versehene Bohrung 19 verbindet die beiden Räume 11 und 17 miteinander. Das 2. Ventil 13 ist in der Normalstellung geöffnet, 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 öffnen des 1. Ventils 8 ausgelöste Warnung beendet.

Die Warneinrichtung 2 besteht aus einem vom Druck in der Druckleitung 3 beaufschlagten, in einem Zylinder 20 geführten, über einen Federbalg 21 bewegten Warnkolben 22 und einem gleichfalls von diesem Druck beaufschlagten, durch eine Feder 23 zurückbewegten in einem Zylinder 26 geführten Ventilkolben 24. Ein Entlüftungsloch 25 verbindet den Führungszylinder 26 mit dem Innern der Luftleitung 1. Der Warnkolben 22 legt sich mit entsprechendem Druck in der Druckleitung 3 einem 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 den Krater 27, wenn 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 Ventilkolben 24 werden durch die Federkräfte in ihre Ausgangslage zurückgebracht. Dort beginnt sofort wieder der Druckaufbau usw. Dieser Bewegungsablauf erzeugt einen Pumpvorgang, der sich beim Geräteträger in einer Widerstandserhöhung und -verringerung in der Atemluftströmung bemerkbar macht.

Die F i g. 2 zeigt eine Ausführung der Warneinrichtung 2 als Warneinrichtung 28, in der die Funktion des Ve.Uilkolbens 24 und des Warnkolbens 22 aus der F i g. 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

IJ.

den Krater 31 die Luftleitung 1. Die Entlüftungsbohrung 32 leitet durch den Druckabbau das nächste Warnintervall ein.

Die Warneinrichtung 33 nach F i g. 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 Pendelbewegungen des Schwingers. Die Pendelbewegungen bringen den Schwinger 34 zum Anschlag an den Krater 36. Es erfolgt über die Pendelbewegungen für den Geräteträger durch die Widerstandsänderuneen in der Atemluftführung eine erkennbare Warnung.

Die Warneinrichtung 37 der F i g. 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 Durchtrittsquerschnitte 42 für das Atemgas in der Luftleitung 1. Die Rotation wird durch den durch die Ausblasöffnungen 41 in den Warnscheiben 40 austetenden Gasstrom eingeleitet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ί. 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 durch den unter Druck aus der Druckleitung (3) ausströmenden Gasstrom ausgelöste Warneinrichtung (2; 28; 33; 37) die Atemluft führende Luftleitung (1), in der sie angeordnet ist, abwechselnd schließt und wieder öffnet.
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, aufweist.
3. Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (28) einen federbehsteten Kolben (29), der mit dem Gasdruck in der Druckleitung (3) gegen die Kraft einer Feder (30) an einem Krater (31) die Luftleitung (1) verschließt, aufweist und eine Entlüftungsbohrung (32) einen mit der Druckleitung (3) verbundenen Raum (43) mit der Luftleitung (1) verbindet.
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.