DE4009107C2 - - Google Patents
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- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
- A62B18/00—Breathing masks or helmets, e.g. affording protection against chemical agents or for use at high altitudes or incorporating a pump or compressor for reducing the inhalation effort
- A62B18/08—Component parts for gas-masks or gas-helmets, e.g. windows, straps, speech transmitters, signal-devices
- A62B18/088—Devices for indicating filter saturation
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Description
Die Erfindung betrifft eine Warneinrichtung zur Anzeige des Erschöpfungs
zustandes eines Gasfilters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem Sauerstoffatemschutzgerät ist es bekannt, dem Benutzer des Gerätes
das Ende der Benutzungsdauer durch Erschweren des Atmens anzuzeigen, indem
in die Atemleitung ein Absperrventil eingeschaltet ist, bei dem der Schließ
druck des Ventils derart gewählt ist, daß es sich bei Unterschreitung
eines bestimmten Mindestdrucks des Sauerstoffs schließt und durch die Atmung
des Gerätträgers nur unter Überwindung eines erheblichen Widerstandes ge
öffnet werden kann (DE-PS 6 70 550). Weiterhin ist eine Warneinrichtung in
Verbindung mit einem Gasfilter bekannt, bei dem der Erschöpfungszustand
des Gasfilters mittels eines aus einer zusammengepreßten hygroskopischen
Substanz bestehenden Nachweiselementes festgestellt wird, das über die
Feuchtigkeit der Atemluft eine mechanische Vorrichtung auslöst und den
Strömungsweg des Gasfilters verschließt (US 16 76 125).
Die mechanische Vorrichtung ist hierbei eine Ventileinrichtung, die im
Erschöpfungsfall den Strömungsweg des Gasfilters abrupt verschließt, so
daß der Gerätträger vom Atmen durch das Filter unvorbereitet abgeschnitten
wird. Dies ist ein Nachteil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warneinrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der der Gerätträger im Erschöpfungsfall des
Gasfilters noch eine Weile durch den Strömungsweg des Filters atmen kann
und ihm durch die allmähliche Widerstandserhöhung beim Atmen die in Kürze
eintretende Erschöpfung des Filters sicher angezeigt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Um die Warneinrichtung funktionsgemäß in Strömungsrichtung hinter das
Gasfilter und in dessen Strömungsweg anzuordnen, ist es vorteilhaft, daß
die Warneinrichtung einerseits in einem Gehäuse angeordnet ist, das an
dem hochstehenden Atemrohr über eine Öffnung im Atemrohr angeschlossen
ist, und andererseits das Atemrohr als ein Funktionsteil für die Warnein
richtung ausgebildet ist, und ein Anschlagelement an der dem Gasfilter
entgegengesetzten Ausgangsseite aufweist, gegen das in einer Endstellung
das schwenkbare Klappenstück anliegt. Durch diese Maßnahme wird vorteil
haft erreicht, daß die Warneinrichtung mit ihren Funktionselementen vor
teilhaft in Strömungsrichtung so hinter dem Gasfilter angeordnet werden
kann, daß die Warneinrichtung selbst den Strömungsweg durch ihre baulichen
Abmaße nicht versperrt, sondern seitlich außerhalb des Strömungsweges
angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der Warneinrichtung, die in Strömungs
richtung hinter einem Gasfilter angeordnet ist,
Fig. 2 eine Draufsicht nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Ausführung der Warneinrichtung als Blockschaltbild
und
Fig. 4 eine andere Ausführung der Warneinrichtung als Block
schaltbild.
Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, besteht die Warnein
richtung 1 im wesentlichen aus einem Gehäuse 2, in das eine Meß
zelle 3, eine mit dieser schaltungstechnisch verbundene elektronische
Schaltung 4, eine Batterie 5, eine schwenkbare mechanische Vorrich
tung 6 mit einem Permanentmagnet 7 und ein elektromagnetischer Unter
brecher 7a angeordnet ist. Die Warneinrichtung 1 ist an einem hoch
stehenden Atemrohr 8 über eine seitliche Öffnung 9 angeflanscht und
steht mit dem Atemrohr in strömungsmäßiger Verbindung. Das Atemrohr
8 ist als ein Funktionsteil für die Warneinrichtung 1 ausgebildet
und weist ein Anschlagelement 10 auf, gegen das in einer Endstellung
das schwenkbare Klappenstück 14 anliegt. Das Atemrohr 8 mit der
Warneinrichtung 1 ist zur Anzeige des Erschöpfungszustandes eines
Gasfilters 11, hinter diesen in Strömungsrichtung 12 geschaltet.
Die Strömungsrichtung 12 ist gleichbedeutend mit der Richtung der
Einatemluft. Das Atemrohr 8 ist in Strömungsrichtung mit seiner
Öffnung 13 an einen in der Zeichnung nicht dargestellten Atemschlauch
mit Atemanschluß angeschlossen.
Die über die Meßzelle 3 und die elektronische Schaltung 4 gesteuerte
mechanische Vorrichtung 6, verschließt mit ihrem schwenkbaren
Klappenstück 14 im Erschöpfungsfall des Gasfilters 11 den Strö
mungsquerschnitt des Atemrohrs 8 und zeigt somit durch die Erhöhung
des Einatemwiderstandes dem Gerätträger die Erschöfpung des Gas
filters 11 an. Die mechanische Vorichtung 6 besteht im wesentlichen
aus einem kreisförmigen Klappenstück 14, einer Drehachse 15, die
am Rande des Klappenstücks festgelegt ist und aus einem Federan
trieb 16, der das Klappenstück im ausgelösten Zustand in das
Atemrohr 8 gegen das Anschlagelement 10 einschwenkt.
Das Klappenstück 14 hat einen etwas geringeren Durchmesser als der
Innendurchmesser des Atemrohres 8. Konzentrisch zum kreisförmi
gen Klappenstück 14 ist in dieses eine Öffnung 17 eingearbeitet,
durch die der Gerätträger atmen kann, wenn im anzeigenden Erschöpfungs
fall das Klappenstück 14 den Strömungsquerschnitt des Atemrohres 8
verschließt. Der verbleibende Restquerschnitt der Öffnung 17 bewirkt
dann spürbar für den Gerätträger die Vergrößerung des Einatemwider
standes. An einem Ende der Drehachse 15 ist ein Hebel 18 angeordnet,
an dem der Gerätträger das den Strömungsquerschnitt des Atemrohres
8 versperrende Klappenstück 14 in die Ausgangslage, d. h. zum An
liegen an den Permanentmagnet 7 manuell zurückschwenken kann, so daß
der volle Strömungsquerschnitt des Atemrohrs 8 zum Einatmen wieder
zur Verfügung steht. Der vergrößerte Einatemwiderstand ist dann
wieder für den Gerätträger geringer. Das manuelle Zurückschwenken
des Klappenstücks 14 mittels des Hebels 18 entspricht dem Quittie
ren der ausgelösten Anzeige des Erschöpfungszustandes des Schadgase
zurückhaltenden Gasfilters 11. Der so gewarnte Gerätträger kann
dann zum Auswechseln des Gasfilters, noch zeitlich ausreichend, den
schadstoffhaltigen Raum verlassen.
In einer anderen Ausführung kann an dem Klappenstück 14 ein in der
Zeichnung nicht dargestellter elektromotorischer Antrieb zum Ein
schwenken in den Strömungsquerschnitt des Atemrohrs 8 vorgesehen
werden, wobei ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellter
Quittierungsschalter das elektromotorische Zurückschwenken des
Klappenstücks 14 bewirkt.
In Fig. 3 ist die elektronische Schaltungsanordnung der Warneinrich
tung 1 als Blockschaltbild dargestellt. Der Meßzelle 3 ist ein
Signalverstärker 19 und diesem ein Schwellwertschalter 20 sowie
als Alarmgeber die erfindungsgemäße mechanische Vorrichtung 6 mit
dem Permanentmagnet 7 und dem elektromagnetischen Unterbrecher 7a
nachgeschaltet. Zur Energieversorgung der Schaltungsanordnung ist
die Batterie 5 mit einer Batterieüberwachung 21 vorgesehen.
Die Schaltschwelle des Schwellwertschalters 20 ist auf das den
alarmauslösenden Meßwert entsprechende Meßsignal eingestellt, das
einer bestimmten Schadgaskonzentration entspricht, die das Ende
der Gebrauchszeit des Gasfilters 11 anzeigt. Überschreitet bei
spielsweise das von der Meßzelle 3 kommende Meßsignal die eingestell
te Schaltschwelle (Alarmschwelle) des Schwellwertschalters 20, so
wird dessen Ausgang leitend und der elektromagnetische Unterbrecher
7a derart aktiviert, daß der Magnet 7 deaktiviert wird und das
festgehaltene Klappenstück 14 freigibt, das dann mittels des
Federantriebs 16 schlagartig in das Atemrohr 8 einschwenkt und in
der Endstellung gegen den Anschlag 10 zu liegen kommt. Das Klappen
stück 14 verschließt den Strömungsquerschnitt des Atemrohrs 8 und
es verbleibt lediglich die konzentrisch im Klappenstück eingearbei
tete Öffnung 17 als Durchlaß zum Einatmen für den Gerätträger.
Durch die verhältnismäßig kleine Öffnung 17 steigt der Einatem
widerstand merklich an. Das ist dann das Zeichen für den Gerätträger,
daß das Gasfilter 11 in kurzer Zeit erschöpft sein wird.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der Warneinrichtung 1, in dem als
Alarmgeber zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Klappenvor
richtung 6, zu dieser parallel geschaltet, eine Leuchtdiode 22
als optischer Alarmgeber und ein Signalgeber 23 als akustischer
Alarmgeber vorgesehen ist.
Als Meßzelle 3 kann eine elektrochemische Meßzelle vorgesehen werden,
die nach dem Prinzip der elektrochemischen Oxidation arbeitet. Sie
dient als Meßelement zum Nachweis schädlicher Schadgaskonzentratio
nen in der Einatemluft, die von dem dem Meßelement vorgeschalteten
Gasfilter 11 im Falle des Erschöpfungszustandes nicht mehr zurückge
halten bzw. entfernt werden kann. Mit anderen Worten: das Meßelement 3
mißt eine bestimmte schädliche Schadstoffkonzentration, die anzeigt,
daß der im Gasfilter 11 zurückgehaltene Schadstoff durchbricht, was
heißt, daß das Gasfilter erschöpft ist.
Elektrochemische Meßzellen gibt es bereits zum Nachweis von Kohlen
monoxid, Chlor, Schwefelwasserstoff, Blausäure und Sauerstoff, die
in die Warneinrichtung 1 für die entsprechenden Gasfilter eingesetzt
werden können.
Alternativ zu der oben genannten elektrochemischen Meßzelle kann
ein Halbleiter-Sensor als Meßelement eingesetzt werden, wodurch
vorteilhaft eine größere Anzahl von nachzuweisenden Schadstoffen
gemessen werden kann.
Claims (9)
1. Warneinrichtung zur Anzeige des Erschöpfungszustandes eines Gasfilters
mit einem Nachweiselement, das im Falle der Erschöpfung eine mechanische
Vorrichtung auslöst, die den Strömungsweg an der Ausgangsseite des
Gasfilters abschließt, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Warneinrichtung (1) an ein in Strömungsrichtung hinter das Gasfilter (11) geschaltetes Atemrohr (8) angeordnet und mit diesem strömungsmäßig verbunden ist,
- b) das Nachweiselement (3) eine chemische Meßzelle ist, die bei einer kritischen Schadgaskonzentration die mechanische Vorrichtung (6) auslöst, und
- c) die mechanische Vorrichtung als ein Klappenstück (14) mit einer verkleinerten Strömungsöffnung (17) ausgebildet ist, durch die der Gerätträger im Erschöpfungszustand des Gasfilters (11) atmet, wenn das Klappenstück (14) das Atemrohr (8) verschließt.
2. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Warneinrichtung (1) in einem Gehäuse (2) angeordnet ist,
das an dem hochstehenden Atemrohr (8) über eine Öffnung (9)
im Atemrohr angeschlossen ist.
3. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Atemrohr (8) als ein Funktionsteil für die Warneinrichtung
(1) ausgebildet ist, und ein Anschlagelement (10) an der dem
Gasfilter (11) entgegengesetzten Ausgangsseite (13) aufweist,
gegen das in einer Endstellung das schwenkbare Klappenstück (14)
anliegt.
4. Warneinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Klappenstück (14) vorzugsweise als ein
kreisförmiges Scheibenstück ausgebildet ist, das in einem
Randbereich eine Drehachse (15) und einen Federaustrieb
(16) aufweist.
5. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die mechanische Vorrichtung (6) einen Permanentmagnet (7)
aufweist, an dem das schwenkbare Klappenstück (14) im Ruhe
zustand festgelegt ist.
6. Warneinrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (7) einen Unterbrecher (7 a) aufweist, der mit einer
elektronischen Schaltung (4) verbunden ist, und der im Alarmfall durch
Einwirkung der elektronischen Schaltung (4) den Fluß des Permanent
magneten durch kurzzeitigen Aufbau eines Gegenfeldes unterbricht, so
daß der Magnet (7) das Klappenstück (14) freigibt, zum Einschwenken
gegen das Anschlagelement (10) im Atemrohr (8).
7. Warneinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß an der mit dem Klappenstück (14) fest verbundenen Drehachse
(15) ein Hebel (18) angeordnet ist, damit das Klappenstück
nach Eintritt des Alarmfalls manuell zurückschwenkbar ist.
8. Warneinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß an dem Klappenstück (14) vorzugsweise ein
elektromotorischer Antrieb zum Einschwenken in den Strömungs
querschnitt des Atemrohrs (8) angeordnet ist, und daß ein
Quittierungsschalter vorgesehen ist, der das Klappenstück
elektromotorisch zurückschwenkt.
9. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die
chemische Meßzelle (3) vorzugsweise ein Halbleiter-Sensor als Meß
element einsetzbar ist.
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