DE2838366C3

DE2838366C3 - Warnsignalvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat

Info

Publication number: DE2838366C3
Application number: DE2838366A
Authority: DE
Inventors: Ernst 2400 Lübeck Warncke
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1978-09-02
Filing date: 1978-09-02
Publication date: 1986-05-28
Also published as: US4275723A; DE2838366B2; FR2434630B1; SE438413B; DE2838366A1; GB2029238A; GB2029238B; SE7907255L; FR2434630A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Warnsignalvorrichtung für Atemschutzgeräte entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Für den Träger der Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat ist es unbedingt notwendig, daß wirklich Atemgas zur Verfugung steht und er rechtzeitig vor dem Verbrauch des Druckgasvorrates gewarnt wird.

Bekannte Warneinrichtungen sind imstande, entweder eine Restdruckwarnung bei einem vorgegebenen Restdruck im Druckgasvorrat, oder eine Warnung bei nicht aufgedrehtem Flaschenventil oder leerer Flasche zu geben.

Eine Kombination beider Möglichkeiten zeigt eine bekannte Warnsignalvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat mit einer Pfeife als Signaleinrichtung, die einmal beim öffnen des Absperrventils des Druckgasvorrates einen kurzen Pfeifton als Kontrollzeichen für die Betriebsbereitschaft der Warneinrichtung ertönen läßt und dann wiederum zeitlich begrenzt in Tätigkeit tritt, wenn der Druck im Druckgasvorratsbehälter einen bestimmten Wert unterschreitet, der Druckgasvorrat sich also seinem Ende nähen.

Diese Warnsignalvorrichtung enthält ein 1. druckgesteuertes Membranventil, das im schließenden Sinne vom Hochdruck und im öffnenden Sinne vom Mitteldruck und einer Feder gesteuert wird. Mit dem Absinken des Hochdruckes unter einen gewünschten Schwellwert überwiegen die öffnenden Kräfte und öffnen das 1. Membranventil. Damit kann der Mitteldruck über eine Verbindungsleitung und ein 2. Membranventil, ausgebildet als druckgesteuertes Doppelmembranventil, zu der Signaleinrichtung gelangen und diese in Betrieb setzen, also die Warnung auslösen.

Mit dem 2. Membranventil wird die Warnung zeitlich begrenzt, um den Druckgasverbrauch möglichst klein zu halten. Das 2. Membranventil wird in Normalstellung durch eine Feder geöffnet gehalten. Es besitzt als Steuerelemente 2 Membranen mit dem in diesen befestigten Ventilverschlußkörper. Die eine flächenkleinere Membran wird vom Druck in der Verbindungsleitung beaufschlagt, während die andere flächengrößere Membran, die einen allseitig abgeschlossenen Raum abschließt, vom Druck beaufschlagt wird, der sich über eine Bohrung mit einer Drossel in dem Ventilverschlußkörper in diesem Raum aufbaut Durch die unterschiedlichen Membranflächen schließt das 2. Membranventil mit dem Schließdruck und sperrt damit den Gasstrom zur Signalvorrichtung. Nachteilig für diese Warnsignalvorrichtung ist das fehlende Warnsignal für den Träger bei nicht geöffneter oder völlig leerer Druckgasflasche, sowie ein gewisser Gasverlust durch das Warnsignal beim Unterschreiten des Schwellwertes (DE-PS 21 29 529).

Es sind weiterhin Druckgas-Atemschutzgeräte bekannt, die mit einer vom Geräteträger getragenen Druckgasflasche und einem Druckminderer ausgerüstet sind und bei denen in die von der Druckgasflasche zum Geräteträger führenden Leitung ein Anschlußstück eingeschaltet ist, das zum Anschluß einer Druckgasleitung dient, die zu einer nicht vom Geräteträger getragenen Druckgasquelle führt. Das Gerät ist mit einer Warnvorrichtung ausgerüstet. Die Warnvorrichtung wird vom Druck in der Leitung zu dem Druckgasbehälter und dem Anschlußstück ausgelöst, betätigt wird sie durch den Druck in der Druckgasleitung.

Es kann sich um ein akustisches Warnsignal oder um eine Warnung durch Erhöhung des Widerstandes in der Atemgaszufuhr aus der äußeren Druckgasquelle handeln. In der letzteren Ausführung wird die Warnvorrichtung durch einen Kolben dargestellt, der bei verschlossenem Flaschenventil oder bei leerer Druckgasflasche die Druckgasleitung verschließt. Der Träger soll damit durch die verschlossenen Atemgaszuführungen, nämlich von der Flasche und auch der Druckgasleitung auf das verschlossene Ventil oder die leere Flasche hingewiesen werden.

Bei beiden Warnsignalvorrichtungen merkt der Geräteträger nicht, wenn er das Atemschutzgerät nur mit dem Druckgasvorrat aus der mitgeführten Druckgasflasche benutzt, wenn die Flasche leer wird. Er wird also nicht gewarnt.

In diesem Fall fehlt nicht nur der Druck in der Druckgasleitung zur nicht vom Geräteträger getragenen Druckgasquelle, sondern durch die Umschaltung ist die Warnung direkt ausgeschaltet (DE-AS 12 09 433).

Die Warnsignalvorrichtung eines anderen Atemschutzgerätes ist mit ihrer Warneinrichtung direkt in der die Atemluft führenden Luftleitung angeordnet. Zur Warnung verändert sie den Strömungswiderstand. Die Warneinrichtung besteht aus einem federbelasteten Ventilkolben und einem federbalgbelasteten Warnkolben, die beide vom Gasdruck aus der Steuerung bewegt werden.

Die Steuerung wird in bekannter Weise durch den Differenzdruck aus dem Druckminderer, der eine

geöffnete Druckgasflasche mit dem Gasdruck voraussetzt, ausgelöst Eine akustische Warnung, wie sie für ■nanche Bedarfsfälle als zweckmäßiger erscheint ist hier nicht vorgesehen (DE-OS 28 26 787).

Aufgabe der Erfindung ist eine Warnsignalvorrichtung, die für alle Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat anwendbar ist sowohl bei nicht geöffnetem Druckgasvorratsbehälter und bei leerem Druckgasvorratsbehälter, als auch beim Erreichen eines Restdruckes den Träger warnt und dabei für die Warnung eine geringe Gasmenge benötigt die dem Atemkreislauf nicht verloren geht

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Mit dieser Lösung wird in einfacher und sicherer Ausbildung eine kompakte Warnsignalvorrichtung geschaffen, die nur eine geringe Menge an Atemgas benötigt das vollständig in den Atemkreislauf eingeleitet wird. Mit dem 1. Verbindungskanal vom Raum des

1. Membranventils und mit dem 2. Verbindungskanal vom Vorraum vor dem 2. Membranventil gibt es eine feinfühlige Steuerung zur Bewegung des Warnkolbens mit der Signaleinheit Bei geschlossenem Ventil des Druckgasvorratsbehälters, z. B. der Druckgasflasche, oder nach völliger Entleerung desselben, herrscht in beiden Verbindungskanälen Normaldruck. Eine Druckbeaufschlagung des Warnkolbens liegt nicht vor. Die Druckfeder schiebt den Warnkolben in Richtung auf und damit die Signaleinrichtung in den Atemweg hinein. Je nach gewählter Signaleinheit hört der Träger eine akustische Warnung beim Durchatmen oder merkt die starke Widerstandserhöhung. Er ist damit gewarnt daß entweder der Druckgasvorratsbehälter nicht geöffnet oder aber leer ist.

Während der Benutzung des Atemschutzgerätes mit einem ausreichenden Atemgasvorrat, der sich in dem hohen Druck im Druckgasvorratsbehälter zeigt, ist der Durchfluß des Niederdruckes durch den 1. Verbindungskanal möglich, der 2. Verbindungskanal wird jedoch wegen des geschlossenen 1. Membranventils nicht beaufschlagt Das durch den 1. Verbindungskanal geflossene Niederdruckgas drückt den Warnkolben gegen die Feder zurück, so daß die Signaleinheit aus dem Atemweg herausgezogen wird. Der Träger kann frei atmen. Sein Atemgasstrom verursacht kein akustisches Signal oder wird nicht durch eine Widerstandserhöhung erschwert

Mit dem Erreichen des Restdruckes während der Benutzung öffnet das 1. Membranventil. Damit kann das Niederdruckgas auch durch den 2. Verbindungskanal fließen. Nach dem Druckangleich vor und hinter dem Warnkolben schiebt die Feder in bereits bekannter Weise die Signaleinheit in den Atemweg hinein. Der Träger wird gewarnt. Die Warnung ist in ihrer Zeitdauer befristet. Die Zeitdauer wird durch das

2. Membranventil bestimmt, das nach dem Druckangleich schließt und damit den Durchfluß des Niederdruckgases in den Raum hinter den Warnkolben verhindert Der dort vorhandene Druck baut sich durch Abfluß des Niederdruckgases durch den 3. Verbindungskanal in den Atemweg hinein ab, so daß das Niederdruckgas den Warnkolben gegen die Feder zurückschieben und damit die Warnung beenden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann mit einer verstellbaren Drossel im 3. Verbindungskanal die Zeitdauer der Warnung reguliert werden.

Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 und 4. Danach kann eine akustische oder durch Widerstandserhöhung im Atemweg wirkende Signaleinheit gewählt werdea Beide Signale werden vom Träger sicher bemerkt

Mit der erfinderischen Lösung der Aufgabe wird der ί Träger einwandfrei sowohl bei geschlossenem oder leerem Atemgasvorratsbehälter als auch bei Erreichung des Restdruckes gewarnt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Die Warnsignalvorrichtung ist mittels eines Anschlusses 1 an die Hochdruckleitung und eines Anschlusses 2 an die Niederdruckleitung des Druckminderers eines Atemschutzgerätes und damit auch an den Sauerstoff-

vorratsbehälter angeschlossen. Beim Öffnen des Flaschenventils des Sauerstoffvorratsbehälters strömt Sauerstoff unter Hochdruck über den Anschluß 1 in den Hochdruckraum 3 eines 1. Membranventils 27 ein. Gleichzeitig gelangt aus dem Druckminderer Niederdruck-Sauerstoff über den Anschluß 2 in den Niederdruckraum 4 des 1. Membranventils 27. Durch die Druckdifferenz, die zwischen dem durch eine Membran 5 getrennten Hochdruckraum 3 und Niederdruckraum 4 herrscht, wird ein Ventilkolben 6 auf einen Krater 7 gedrückt und damit das 1. Membranventi! 27 geschlossen. Das Einströmen des Niederdruck-Sauerstoffes in einen Steuerteil 8 mit einem 2. Membranventil 28 wird verhindert.
Das 1. Membranventil 27 bleibt so lange verschlossen, wie der Hochdruck die Summe aus dem Niederdruck und der Federkraft einer Feder 9 übersteigt.

Das 2. Membranventil 28 besteht aus den beiden Membranen 15 und 16 unterschiedlicher Flächengröße, die über einen Ventilkolben 17 miteinander verbunden sind. Eine Bohrung 18 ist in dem Ventilkolben 17, in der sich eine Drossel 19 befindet, verbindet einen Vorraum 21 mit einem Hinterraum 20. Mit dem Druckangleich in den Räumen 20 und 21 schließt, bedingt durch die größere Fläche der Membran 15, das 2. Membranventil 28 durch Andrücken des Ventilkolbens 17 an einen Krater 24.

Eine Warneinrichtung 29 enthält in einem Gehäuse 30 einen Warnkolben 10. Er wird durch eine Feder 11 in Richtung auf den Atemweg 14 gedrückt. An dem nach dort weisenden Ende ist eine Signaleinheit 23 angeordnet. Ein Raum 13 vor dem Warnkolben 10 ist über einen 1. Verbindungskanal 12 mit dem Niederdruckraum 4 und ein Raum 22 hinter dem Warnkolben 10 über einen 2. Verbindungskanal 31 mit dem Vorraum 21 des 2. Membranventils 28 verbunden. Der Raum 22 ist über einen 3. Verbindungskanal 25 mit dem Atemweg 14 verbunden. Der 3. Verbindungskanal 25 enthält eine verstellbare Drossel 26.

Bei geschlossenem Flaschenventil des Sauerstoffvorratsbehälters oder bei leerem Sauerstoffvorratsbehälter herrscht in den Verbindungskanälen 12 und 31 Normaldruck. Die Feder 11 drückt den Warnkolben 10 in Richtung auf den Atemweg 14 und damit die Signaleinheit 23 in diesen hinein. Die Signaleinheit 23,

ί>ο ausgebildet mit Stimmleisten, erzeugt damit beim Beatmen des Gerätes ein akustisches Signal. Mit diesem Signal erhält der Geräteträger einen Hinweis auf das nicht geöffnete Ventil oder den erschöpften Drucksauerstoff-Vorrat.

t>5 Mit dem öffnen des Flaschenventils schließt das !.Membranventil 27. Das Niederdruckgas fließt über den Niederdruckraum 4 und den 1. Verbindungskanal 12 in den Raum 13 und verschiebt den Warnkolben 10

gegen den Druck der Feder 11, wobei gleichzeitig die Signaleinheit 23 aus dem Atemweg 14 entfernt wird. Die Warnung hört auf. Der Geräteträger weiß, daß der Sauerstoffvorratsbehälter geöffnet ist und der Druck ausreicht. Mit dem Erreichen des Restdruckes im Sauerstoffvorratsbehälter bei der Benutzung des Atemschutzgerätes öffnet das 1. Membranventil 27. Damit Hegt der Niederdruck über beide Verbindungskanäle 12 und 31 dem Warnkolben 10 an. Die Feder 11 drückt ihn in Richtung auf den Atemweg 14. Die Signaleinheit 23 befindet sich wieder in diesem und wird bei der

Beatmung zum Tönen gebracht und damit der Träger gewarnt. Mit dem Druckangleich in dem Vorraum 21 und dem Hinterraum 20 schließt das 2. Membranventil 28 am Krater 24. Damit ist der Weg des Niederdruckgases durch den 2. Verbindungskanal 31 in den Raum 22 unterbrochen. Nach dem Abbau des Gasdruckes im Raum 22 über den 3. Verbindungskanal 25 wird die Signaleinheit 23 über den Warnkolben 10 wieder aus dem Atemweg 14 entfernt und damit die zeitlich befristete Warnung aufgehoben. Die Zeitdauer ergibt sich aus den Drosseln 19 und 26.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Warnsignalvorrichtung für Atemschutzgeräte mit Druckgasvorrat mit einem vom Druck des Druckgasvorrates gesteuerten 1. Membranventil und einem dahinter angeordneten druckgesteuerten

2. Membranventil, dessen Steuermittel auf der einen an einen Vorraum angrenzenden 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 dem Vorraum und der zur Warneinrichtung führenden Druckleitung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinheit (23) der Warneinrichtung (29) Teil eines federbelasteten Warnkolbens (10) ist, der, gesteuert vom Niederdruck im Niederdruckraum (4) des ί. Membranventils (27) über einen dort abgehenden 1. Verbindungskanal (12) und über einen 2. Verbindungskanal (31) vom Vorraum (21) vor dem 2. Membranventil (28), im drucklosen Zustand oder bei Unterschreitung des Restdruckes in den Atemweg (14) eingeschoben ist, und ein 3. Verbindungskanal (25) den Raum (22) hinter dem Warnkolben (10) mit dem Atemweg (14) verbindet.

2. Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 3. Verbindungskanal (25) eine verstellbare Drossel (26) enthält.

3. Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinheit (23) den Querschnitt des Atemweges (14) ganz bzw. teilweise abdeckt.

4. Warnsignalvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinheit (23) Stimmleisten aufweist.