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Ausatemventil
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Anwendungsgebiet der Erfindung: Die Erfindung betrifft ein Ausatemventil
mit Vorkammer und in ihr angeordneter Membran, das für Atemschutzmasken Anwendung
findet, welche z.BO gegen giftige Gase schützen sollen.
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Lit Beginn der Ausatmung hebt sich die Membran von dem Ventilsitz
ab, so daß das aus£eatmete Atemgas durch die Ventilöffnung in die Vorkammer und
dann ins ireie strömt, Das in der Vorkammer zurückgebliebene Ausatemgas vermeidet
ein Eindringen ungefilterter Außenluft zu Beginn der Einatemphase. Die Vorkammer
ist von einer Außenkappe überdeckt, die mehrere Öffnungen aufweist, welche das Ausatemgas
ungehindert ausströmen lassen,
Charakteristik der bekannten technischen
Lösungen: Bekannt ist nach der deutschen Reichspatentschrift 364 794 ein Rückschlagvestil
für Atmungsgeräte, das zur Hubbegrenzung des Ventiltellers ein bügelartiges Gebilde
besitzt. Dieses besteht aus vier Bügeln, gegen deren einwärts gelichteten Enden
sich der Ventilteller während der Ausat@ung anlegen kann. Die Enden liegen auf einer
@öhe, welche nur die Vellführung eines gewissen Pubes erlau@t, so daß bei stoßartigem
Ausatmen ein Umschlagen des Tellers vermieden wird. Die Verwendung eines @osen Ventiltellers
gewährleistet aber keine L@genunabhängigkeit.
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Deshalb wird bei diesen Ventil eine dem Öffnungsdruck entgegenwirkende
Feder benutzt, die jedoch eine unerwünschte @rhö@u@@ des Ausatemwiderstandes herverruft.
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Ferner ist nach der DL-Gebrauchsmusterschrift 1 851 471 ein Ausstemventil
mit Vorkammer bekannt, deren überdeckende Schutzkappe mit einwärts gerichteten Ansätzen
versehen ist. @hre erste Aufgabe ist es, daß die mittig befes tigte Membran am dachartigen
Wandungsteil der Schutzkappe nicht ungewollt anhaften kann, sie verhindern aber
auch ein Umschlagen der Membran an ihrem Umfang. Durch die Anordnung der Ansätze
an der Dachwandung hat man einen seitlichen Gasaustritt gewühlt, wodurch der Vorkammereffekt
stark vermindert, wenn nicht gar aufgehoben wird. Seine Wiederentstehung machte
es notwendig, dem
Ausatemventil ein zweites Ausatemventil vorzuschalten,
so daß eine aufwendige Konstruktion entstanden ist.
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Weiterhin ist ein kückschlagventil bekannt, das nach der US-Patentschrift
3 059 637 die lunktion eines Ausatemventils erfüllt. Auch bei diesem ist die membranartige
Ventilscheibe von einer Aufenkappe überdacht, die nur ein kleinwenig kleiner als
der Innendurchmesser der Kappe ist. Die Außenkappe besteht aus einem äußeien konvexen
Teil, der domförmig ausgebildet ist. Beim Öffnen des Ventils bewegt sich der Außenrand
der ebenfalls mittig befestigten Ventilscheibe auf den äußeren Stufenteil der Außenkappe
zu, bis mit ihrer Berührung eine weitere Vertilöffnung nicht mehr möglich ist. Damit
wird auch hier eine Hubbegrenzung erreicht und im Falle stoßartiger Ausatmung das
U@schlagen der Membran an ihrem Umfang vermieden.
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Während die nach auswärts dornförmig ausgebildete Schutzkappe die
Vorkammer vergrößert und die demit erzielte Kammergröße ausreichend ist, den vorn
gena@@ten Vorkammereffekt zu bewirker, ist dieser bei konkaver Gestaltung des äußeren
Schutzkappenmittelteiles nicht mehr realisierbar.
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Nach der P@-Patentschrift 1 399 459 ist auferdem ein Ausatemventil
mit Vorkammer bekannt, deren Abdeckkappe im konvex ausgebildeten littelteil mehrere
durch radiale
Rippen gebildete Öffnungen aufweist. Diese Rippen
weisen jedoch eine von dem Ventil zu weit entfernte Lage auf, so daß bei stoßartiger
Druckwirkung die mittig befestigte Membran an ihrem Umfang umschlägt.
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Schließlich ist in der DE-AS 20 62 102 noch ein Ausatemventil für
Atemschutzgeräte bekannt geworden, in dessen Vorkammer eine gewölbte Wellenmembran
mit besonders dünner Wandstärke angeordnet und auf der konvexen Seite der Membran
ein Anschlag vorgesehen ist. Dieser wird durch die vorgena@nten Rippen in der Abdeckkappe
gebildet, deren der Membran zugewandte Kante winkelförmig ist, Diese bereits aus
dem vorherigen Stand der Technik ableitbare Lösung macht das Ausatemventil nicht
funktionssicherer, in dem es ein Eindringen von giftigen Gasen in der Außenluft
verhindert. Wird n@@lich bei stoßartigem Ausatmen, z.B. Husten, die dünne und kegelförmig
ausgebildete Membran gegen die Rippen mit Anschlagfunktion geschlagen, dann bewirken
die angewinkelten Kantenteile eine Deformierung der Membran derart, daß ihr innerer
Teil nach auswärts durchgewölbt und ihr äußerer Teil entgegen der Öffnung richtung
zurckgeschlagen wird. Dabei ist nicht auszuschließen, daß der Membranenrand in die
Ventilöffnung springt, so daß eine Rückkehr der Membran in ihre ursprüngliche Lage
nicht mehr möglich ist. Die Funktion der Vorkammer kann darüber hinaus bei starker
äußerer Luftbewegung g@stört werden, weil die vorgrößerten Seitenfläches
der
relativ hoch ausgebildeten Rippen die Außenluft verstärkt einwärts le@ken und diese
die Vorkammerluft ausspült.
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Ziel der Erfindung: Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der @ängel
und die Schaffung eines Ausatemventils, das unter Ausnutzung des Vorkammereffektes
eine sichere Funktion gewährleistet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorkammer eines Ausatemventils
und ihre Abdeckkappe derart zu gestalten, daß einerseits der geometrisch vorhandene
Raum der Vorkammer im größtmöglichen Maße die Schutzwirkung erfüllt, andererseits
die Membran in ihrer Auswärtsbewenung gleichmäßig und der Bewegungsrichtung der
Membran angepaßt begrenzt wird.
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Darlegung des desens der Erfindung: Erfindungsgemäß wird die Aufgabe
dadurch gelöst, daß die Abdeckkappe im auswärtigen Mittelteil aus mehreren halbtrapezförmigen
und radial angeordneten Streben besteht, deren Breit eiten miteinander verbunden
und deren Schmalseiten am Schraub- oder Schnappteil befestigt sind, und zwar derart,
daß die Strebenkanten außen in einer @bene und innen zur Mitte hin schräg einwärts
verlaufen, wodurch eine der Offenstellung der Membran ents@rechende Kegelform des
inneren Abdeckkappenmittelteiles gebildet
ist. Bei einem Ausatemventil
@emäß der Erfindung sind also die bisherigen Fanktionsstörungen der Membran ausgeschaltet
und ist noch der besondere V@rteil zu verzeichnen, daß ein Ausblasen der Vorrammerluft
durch @ind kaum möglich ist.
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Das erfindungs@erche Ausatemventil mit Vor@ammer besitzt einen sehr
gerin en Ausate@@@iderstand, läßt das Vorkammer-@@sate@luftvol@@en optisal wirken
und sichert bei stoßartiger Ausat@@ng eine annähernd scheibenähnliche Mebbegrenzung
der mem@ran.
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Vorteilhafter@eise sind die Kalbtrapezförmigen Streben gleichm@@ig
vorteilt angeordnet, so daß auf ein Viertel des Abdeck-In enmittelteiles mindestens
drei gleichgroße Durchlaßöff-@@n@@n @e@ildet @erden. Es ist auch zweckdienlich,
die Stre-@en nach einer der Vierteleilipse ähnlichen Form auszubil-@on, @ie in Verbune
ein plan-konvekes Gebilde darstellen.
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Die Abdeckkappe kann aus einer Stäck und aus einem Plast-@erkstoff
gefertigt sein.
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Ausführungsbeispiel: Eine eingehende Erläuterung der Erfindung ergibt
sich aus der nachfolgenden beschreibung eines bevorzugten Ausführangsbeispieles.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Ausatemventils im Schnitt, Fig. 2 das Ausatemventil nach Fig. 1 in Offenstellung
und Fig. 3 eine Vorderansicht des Ausatemventils.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist mit der Bezugszahl 1 eine Abdeckkappe, mit
der Bezugsza@l 2 eine Membran und sind mit der Bezugszahl 3 halbtrapezförmige Streben
bezeichnet, die vor@ in der Abdeckkappe 1 angeordnet übereinsti@@ende Durchla@öffnungen
4 bilden.
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Im Gegensatz zu Fig. 1, die das Ausatemventil in Schlie@stellung zeigt,
zeigt Fig. 2 das Ventil in einer Stellung I, die bei normaler Ausatmung erreicht
und in einer Stellung II, die bei stoßartigem Ausatmen eingenommen wird. Die halbtrapezförmigen
Streben 3 sind an ihren Breitseiten miteinander und an ihren Schmalseiten mit dem
Schraubteil der Abdeckkappe 1 verbunden. @hre Aufenkanten liegen in einer @bene,
wogegen die Innen-kanten zur Mitte hin schräg einwärts verlaufen.
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Fig. 3 zeigt eine radiale Anordnung der Streben 3, deren Anzahl so
bemessen ist, daß auf ein Viertel des Abdeckkappenmittelteiles drei Durchlaßöffnungen
4 entstanden sind.
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Die Schrägkanten der Streben 3 bilden eine Kegelform, die der Membranstellung
bei Normalausatmung entspricht. Sie begrenzen den Mambranausschlag im Falle stoßartiger
Ausatmung.
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Andererseits ist ihr Abstand zur Membran 2 so bemessen, daß diese
nicht umschlagen kann. Die halbtrapezförmige Gestaltung der Streben 3 und ihre Anordnung
verbessert den Vorkammereffekt und stabilisiert die Abdcckkappe 1 vorteilhaft.