DE3315070C2

DE3315070C2 - Notatemgerät

Info

Publication number: DE3315070C2
Application number: DE19833315070
Authority: DE
Inventors: William M. Pittsburgh Pa. Lambert; Elmer S. Pittsburgh Pa. McKee; Ronald E. Adamsburg Pa. Thompson
Original assignee: Mine Safety Appliances Co
Current assignee: MSA Safety Inc
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1983-04-26
Publication date: 1986-02-13
Also published as: FR2526166B1; DE3315070A1; GB2119659A; FR2526166A1; GB2119659B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Notatemgerät, das eine Sauerstoff abgebende, mit Feuchtigkeitswasser reagierende chemische Substanz und Vorrichtungen enthält, die irreversibel und sichtbar anzeigen, ob zu irgendeiner Zeit Feuchtigkeitswasser in das Innere des Notatemgeräts eingedrungen ist und die Kapazität zur Abgabe von Sauerstoff der eingeschlossenen chemischen Substanz nachteilig beeinflußt hat. Kaliumsuper oxid wird als geeignete Substanz für beides, d.h. als bevorzugte, Sauerstoff abgebende chemische Substanz und als bevorzugte Feuchtigkeits-Indikator-Substanz, offenbart.

Description

Die Erfindung betrifft ein Notatemgerät mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Ein derartiges Notatemgerät ist bereits aus der DE-OS 26 13 852 bekannt.

Notatemgeräte wurden durch Einbringen eines Vorrats einer reaktionsfähigen chemischen Verbindung, die Sauerstoff abgeben kann, in ein passendes, trocken und luftdicht verschlossenes Behältnis hergestellt. Sobald ein Benutzer ungesunde Luftverhältnisse antrifft, kann er in das verschlossene Behältnis hinein ausatmen und aus diesem heraus einatmen, wobei der für ihn notwendige Sauerstoff durch Abgabe von Sauerstoff aus der reaktionsfähigen chemischen Verbindung, die sich darin befindet, beschafft wird.

Die chemische Verbindung besitzt jedoch im allgemeinen eine endliche Kapazität zur Abgabe von Sauerstoff, die sich durch Reaktion mit Feuchtigkeitswasser verringert, das in das Behältnis eindringt. Aus diesem Grund erhält man bei einem nicht luftdicht abgeschlossenen Behältnis ein nichtfunktionierendes Notatemgerät. Deshalb ist es notwendig, Vorkehrungen zu treffen, die anzeigen, ob das Behältnis in einem feuchtigkeitsbeständigen Zustand bleibt. Bevorzugt ist solch ein Feuchtigkeitsindikator so konzipiert daß er visuell überwacht werden kann, so daß schnell sichergestellt werden kann, daß das Notatemgerät funktionsfähig bleibt.

Von besonderen Substanzen ist bekannt, daß sie mit Feuchtigkeitswasser reagieren und dadurch ihre Farbe ändern. Die US-Patentschrift 38 98 172 sowie die DE-OS 26 13 852 und die GB-PS 15 20 909 offenbaren Beispiele solcher Substanzen, die als Feuchtigkeitsindikatoren verwendbar sind. Zum Beispiel ist von Kobaltsalzen bekannt, daß sie im trockenen Zustand blau und im feuchten Zustand rosa sind. Jedoch reagieren solche Salze im allgemeinen reversibel mit dem Feuchtigkeitswasser in der Luft, d. h. die Kobaltsalze ändern ihre Farbe wieder von rosa nach blau zurück, wenn sie getrocknet werden. Dieses reversible Verhalten beschränkt die Anwendbarkeit hydrierter Salze als Feuchtigkeitsindikatoren in Notatemgeräten in starkem Maße, da Feuchtigkeit in das Notatemgerät eindringen kann und es funktionsunfähig macht wobei ein hydriertes Salz jedoch bei Rückkehr zu trockenen Bedingungen wieder die Farbe seines trockenen Zustandes annimmt und somit einen möglicherweise katastrophal ungenauen Indikator der Funktionsfähigkeit des Notatemgeräts darstellt Des weiteren reagieren solche Salze auf die Anwesenheit von Feuchtigkeitswasser im allgemeinen nicht empfindlich genug, so daß sie nicht in zufriedenstellender Weise als Feuchtigkeitsindikatoren in einem Notatemgerät dienen können. Zum Beispiel können solche Salze eine geringere Affinität zu Feuchtigkeitswasser als die Sauerstoff abgebende chemische Verbindung in dem Behältnis aufweisen, so daß die Feuchtigkeit durch die chemische Verbindung aus dem Salz heraus in diese gezogen wird, so daß die chemische Verbindung weniger wirksam wird, während gleichzeitig das Salz die Feuchtigkeit ungenau anzeigt

Es sind auch bereits komplizierte Feuchtigkeitsindikatoren bekannt die eine irreversible Feuchtigkeitsanzeige aufweisen (US-PS 38 98 172). Es ist jedoch nicht ersichtlich, daß diese dort beschriebenen Substanzen zum Einsatz in einem Notatemgerät geeignet sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Notatemgerät der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß zuverlässig und irreversibel angezeigt wird, ob der Inhalt des Notatemgerätes mit Feuchtigkeit in Berührung gekommen ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Notatemgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Kaliumsuperoxid, KO2 ändert seine Farbe irreversibei von gelb nach weiß, wenn es mit Feuchtigkeitswasser reagiert. Die irreversible Farbänderung stellt sicher, daß der Feuchtigkeitsindikator das im Verlauf der Vorgeschichte des Notatemgeräts eingedrungene Feuchtigkeitswasser zuverlässig anzeigt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Notatemgeräts mit einem Feuchtigkeitsindikator aus KO2;

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Notatemgerät in F i g. 1, wobei einige Teile weggelassen sind;

F i g. 3 eine Schnittansicht längs Linie III-III in F i g. 2; Fig.4 eine Ansicht senkrecht zu Linie IV-IV in F i g. 2 bei abgenommenem vorderen Gehäuseteil und

F i g. 5 eine Schnittansicht längs Linie V-V in F i g. 2.

In F i g. 1 und 2 wird ein Notatemgerät 10 gezeigt, das ein vorderes Gehäuseteil 12 und ein hinteres Gehäuseteil 14 besitzt, die mittels eines Verbindungssystems 16 luftdicht miteinander verbunden werden können, so daß sich dazwischen eine luftdicht verschlossene Kammer bildet. Wie am besten in F i g. 1 dargestellt ist, kann das Notatemgerät 10 eine Vielzahl von Tragevorrichtungen 20 umfassen, die an dessen Außenseite angebracht sind, so daß sie dessen zweckmäßigen Gebrauch erleichtern.

Weiterhin kann das Notatemgerät 10 eine Stoßschutzvorrichtung 22 (in F i g. 2 nicht gezeigt) umfassen, die das Verbindungssystem 16 umgibt, so daß die Un-

versehrtheit der luftdichten Verbindung zwischen dem vorderen Gehäuseteil 12 und dem hinteren Gehäuseteil 14 geschützt und aufrechterhalten wird.

Ohne die Erfindung zu beschränken, kam, wie F i g. 3 zeigt, das Verbindungssystem 16 eine langgestreckte Dichtung 24 umfassen, die zwische·' entgegengesetzt gewölbten Rändern 26 und 28 des vorderen 12 und hinteren Gehäuseteils 14 angeordnet ist Die Dichtung 24 wird dazwischen durch ein langgestrecktes, einen C-förmigen Querschnitt aufweisendes Halteband 30 und einen geflochtenen Halteschlauch 32 (in F i g. 3 nicht gezeigt), der das Halteband 30 und die Dichtung 24 umgibt, dichtend eingespannt Ein Paar benachbarter Öffnungsringe 34 ist zweckmäßigerweise an dem Halteband 30 angebracht und erlaubt, das Notatemgerät 10 im Bedarfsfall zu öffnen.

In diesem Fall sind, wie in F i g. 4 dargestellt, in dem Kotatemgerät 10 ein einziehbares Mundstück 36, ein Atemsack 38, ein innerer Behälter 40 und ein Ventil 42 angeordnet, das die Verbindung zwischen diesen steuert In dem inneren Behälter 40 ist ein Vorrat einer ausgewählten Substanz enthalten, die bei Kontakt mit dem Feuchtigkeitswasser des Atems eines Benutzers genügend Sauerstoff zur Aufrechterhaltung des menschlichen Lebens abgibt. Beim Betrieb atmet ein Benutzer in das Mundstück 36 aus, und die ausgeatmete Luft wird durch das Ventil 42 direkt in den inneren Behälter 40 geleitet, in dem der Sauerstoff erzeugt wird, der in dem Atemsack 38 gesammelt wird. Beim Einatmen schließt das Ventil 42, und der Sauerstoff wird von dem Benutzer direkt aus dem Atemsack 38 heraus eingeatmet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die ausgewählte Substanz in dem inneren Behälter 40 Kaliumsuperoxid, KO2, welches, wenn es Feuchtigkeitswasser ausgesetzt wird, reagiert und Kaliumhydroxid, KOH, im Verlauf der folgenden Reaktion bildet:

4 KO₂ + 2 H₂O — 4 KOH + 3O₂.

Aufgrund des endlichen Vorrats an Sauerstoff, der aus einer vorgegebenen Menge der ausgewählten, Sauerstoff abgebenden Substanz, z. B. Kaliumsuperoxid, erhältlich ist, ist es selbstverständlich sehr wichtig, das Innere des Notatemgeräts 10 gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit luftdicht abzuschließen, die dessen Funktionsfähigkeit verringern oder aufheben würde, bevor das Notatemgerät im Notfall verwendet wird. Zusätzlich ist es wichtig, einen zweckmäßigen Zustandeindikator vorzusehen, durch den ein Benutzer mit einem Blick feststellen kann, ob ein bestimmtes Notatemgerät 10 noch funktionsfähig ist

In diesem Fall wird, wie in den F i g. 1,2 und 5 dargestellt ist, ein irreversibler Feuchtigkeitsindikator 44 vorgesehen, der an der Außenseite des vorderen Gehäuseteils 12 anliegt. Wie am besten in F i g. 5 gezeigt wird, umfaßt der Feuchtigkeitsindikator 44 eine hintere Platte 46, ein Halteteil 48, eine Filterplatte 50 und ein Fenster 52, die luftdicht mitteis einer Dichtung 54 und einem Abdichtring 56 verbunden sind, so daß eine Behälterkammer 58 und eine Diffusionskammer 60 entstehen. Eine Menge der Feuchtigkeitswasser anzeigenden Substanz wird in die Behälterkammer 58 eingebracht, in der sie über die Filterplatte 50 und die hintere Platte 46 mit dem Inneren des Notatemgeräts 10 in Verbindung steht, während sie von der Umgebung außerhalb des Notatemgeräts 10 abgeschlossen ist. Das Fenster 52 erlaubt.

den Zustand der Feuchtigkeitsindikatorsubstanz leicht von außerhalb des Notatemgeräts 10 zu betrachten, so daß ein außerhalb stehender Beobachter sofort feststellen kann, ob zu irgendeiner Zeit Feuchtigkeitswasser in das Innere des Notatemgeräts 10 eingedrungen ist

Als Feuchtigkeitsindikatorsubstanz wird eine relativ geringe Menge Kaliumsuperoxid in die Behälterkammer 58 eingebracht, wobei bei diesem Kaliumsuperoxid festgestellt wurde, daß es sich einer visuell unterscheidbaren Farbänderung von gelb nach weiß unterzieht, sogar wenn es mit geringen Mengen von Feuchtigkeitswasser reagiert. Das als Feuchtigkeitsindikator verwendete Kaliumsuperoxid kann ein Pulver, ein Granulat oder bevorzugterweise ein zweckmäßig gepreßtes Pellet sein, das durch Anwendung von hohen Drucken, z. B. 281 bis 562 kg/cm², hergestellt wird. Der Feuchtigkeitsindikator aus Kaliumsuperoxid ändert seine Farbe von gelb nach weiß, wenn er Feuchtigkeitswasser ausgesetzt wird, und es sind keine Bedingungen bekannt, die einen Rückschlag in die Originalfarbe gelb bewirken, so daß er einen zuverlässigen Indikator für das Eindringen von Feuchtigkeit darstellt, der genau die in der Vorgeschichte in das Notatemgerät 10 eingedrungene Feuchtigkeit nachweist.

Die Empfindlichkeit des Feuchtigkeitsindikators kann durch Ändern der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit der hinteren Platte 46, durch die dieser mit dem Inneren des Notatemgeräts 10 in Verbindung steht, in passender Weise variiert und geregelt werden. Zum Beispiel kann die hintere Platte 46 mit einer oder mehreren durch diese hindurchgehenden Öffnungen von ausgewähltem Durchmesser, z. B. 0,076 bis 0,317 cm, versehen sein, so daß die Menge der relativen Feuchtigkeit geregelt werden kann, die der Feuchtigkeitsindikator in der Diffusionskammer 60 gemäß dem Fick'schen Gesetz wahrnimmt. Alternativ dazu kann die hintere Platte 46 aus einer semipermeablen Membran hergestellt sein, die für das durch sie hindurchtretende Feuchtigkeitswasser eine ausgewählte Durchlässigkeit aufweist.

40 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Notatemgerät mit einem luftdicht verschlossenen Behältnis und einem inneren Luftvolumen, mit einem in dem Behältnis vorgesehenen, ausgewählten Stoff, der eine endliche Kapazität zur Abgabe von Sauerstoff besitzt, welche sich ihrerseits unter Feuchtigkeitseinwirkung verringert, mit einem an dem Behältnis sichtbar angeordneten Feuchtigkeitsindikator mit einer Substanz, deren Farbe sich ändert und die lediglich mit dem inneren Luftvolumen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbänderungen der Substanz irreversibel sind und daß die Substanz aus KO2 besteht

2. Notatemgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Substanz von dem inneren Luftvolumen durch eine die Feuchtigkeitsdiffusion regulierende Wand (hintere Platte 46) getrennt ist.

3. Notatemgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsindikator ein Behältnis umfaßt das in eine die Substanz aufnehmende Behälterkammer (58) und eine Diffusionskammer (60) unterteilt ist

4. Notatemgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterkammer (58) von der Diffusionskammer (60) durch eine Filterplatte (50) abgetrennt ist.