DE504376C - Hoehenatmungsgeraet - Google Patents

Description

• Hanseatische Apparatebau-Gesellschaft vorm. L. von Bremen & Co. m. b. H. in Kiel und Deutsche Gasglühlicht-Auer-Gesellschaft m. b. H. in Berlin

  In griißeren Höhenbei vcrniin(lertetliT.uft-

  druck, reicht (per ('artialrlruck (pes Satier-

  stoges nicht nlelw aus, um (den Menscheli mit

  einer geliugetPClen Saustnftmenge '/.11 versor-

  gen. Daher muß man, wenn man es nicht

  vorzieht, in größeren Höhen reinen Sauer-

  stoff zu attnvn, für einen Sauerstoffzuschuß

  zu der Einatmunjuft sorgen, tder mit fallen-

  den T,uRdnwk wächst. ]in I(lralfall muß die

  lEtnatmunhsluft stets tritt so viel Sauerst()h

  aufgefrischt wer(len, (laß (per 1'artialdruck

  des bauerstofts hn SaucrstoEluftgemisch

  gleich dein I'artialdruck (pes @aticrstofie@ in

  (per atinosphiii-ischen laift auf (fier @:r(h)ller-

  fläche ist. Nimmt nmn ;lcr Einfttcliheit hal-

  hei- die ininutliche Luftuinsatzinenge kon-

  stant all (ini fol;.genden ist ein ininutlicher

  Ltlfttlnlsatz voll Sei l/nlill. zugrunde gelegt),

  und liißt inan (den Einfluß der I,-euchtigkeit,

  der Temperatur un.r1 der Kohlensäure;pan-

  nung, die alle mir eine untergeordnete Rolle

  spielen, unberücksichtigt, so ergibt sich rech-

  ntlng2naßy die von (1e111 Atitlnngegerat zu

  liefernde Sauerstoftinenge zu

  In (dieser Formel bedeutet P (den barollietri-

  schen Druck in :1lillimeter ()uecksil1wr#äule,

  G' die Sauerstoffmenge 111 l@uün., bezogen auf

  (peu Druck einer ()uecksillwrsäule voll

  760 )nm.

  In Ahl). t ist durch Kurve I (per Abfall (pes

  liaronlrtcr(irucl:c#@ über (per I-liilie (dargestellt.

  kurve TI bezeichnet dem konstanten Luft-

  umsatz von 301/Il1in. voll (lein jeweiligen

  Druck. Kurve V entspricht der angegebenen

  Formel, zeigt .daher den nikigen Sauerstoff-

  zuscIluß in I/min. vom. Nor.tixilzustand. In

  Kurie IV ist dieselbe Liefermenge, aber atis-

  gedrüdct in 1/min. von (lein jeweiligen Außen-

  druck dargestellt. Aus (per IZurve ergibt sich,

  daß bei einer I>estirttattten 1-Iiibe, der T-li'rhe,

  t1ie dein Schnittpunkt der Kurie TV finit

  Kurve 1I entspricht, reiner Sauerstoii, der

  ausschließlich \-((n (lciit Gerät geliefert wird.

  geatmet werden 111111.i. lt) geringeren 1-Iiihen

  wird, \vie oben aus,greführt, ein (killiscl) voll

  Satiewtoifi aus dem @(Jcrät uni( Außenluft ge-

  atinet. Die Ordinaten ztvischen Kurven IV

  und 1I gel )-C tl (die Menge der geatmeten

  Außenluft an. Ein Teil. 21 Prozent dieser

  Menge, ist seil)stvcrst:in(llich ebenfalls Sauer-

  stoff. Die Ordinaten zwischen Kurven 111

  und 1V I)ezeichnen (diese aus der Außenluft

  :tallinleilde Sauerstoffilleilge, so elaß die ge-

  sainte Sauerstoffnicnge der gemischten F-,in-

  atintmgAuft durch (die ()ted.inaten der

  Kurve l l t dargestellt wird. Die Ordinaten

  ziviscllen Kilrve l t lind 111 ergeben (1;1111l (die

  aus (per Außenluft stammende Stickstoff-

  nienge der Hinatlntingsluft.

  Eine geringe Unterschreitung (des normalen

  Sauerstoff-I'artialdruckes ist ohne Schädigun-

  gen( zu ertragen. Um mit (lern mitzunehmen-

  den Sauerstoffvorrat zu sparen, läßt plan da-

  her das Höhenatmungsgerät erst von einer

  gewissen, Höhe an in Tätigkeit treten. In

  der Abb. r ist angenommen, daß erst von

  etwa 2700 m an aus dem Gerät geatmet wird.

  Die sich dadurch ergebende Abweichung der

  Kurven TII, TV und 1' von der theoretischen

  Form, sind durch die gesirichelfen Kur-

  ven \'T, \'1T und \'ITI dargestellt.

  Trägt ntan Kurve \' nacht über der flAhe,

  soircIern über (lern iB.trolnetei-drucl< auf

  (Ahb. a), so erf;ibt sich eine durch tletr \ull-

  punkt gehende gerade Linie, die in ihrem un-

  teren Teil entsprechend den gestrichelten

  Kurven in .'1h11. t abgebogen ist.

  Bei bisher bekannten 1U)hellatliltllig@g(:r.i-

  ten. hat man bereits versucht, der thenreth

  sehen Förderung nach der Nöte des Sauer-

  stoffzuschusses heclinung zu h:lgen. \lan

  hat @xispiel@tacise heclitzierventile gebaut,

  deren. Liefermenge mit Hilfe einer Skala ein-

  gestellt werden konnte. Uni deni Nachteil der

  Bedienung von I-fand auszuschalten, hat man

  auch schon versucht, die :\ustrittsüttritiiig

  aus einem fest eingestellten ltcduzie#rvc#ntil

  durch eine Barometerdose zu steuern. Der-

  artige Apparate AS aller außerunlentlich

  empfindlich und 1:<iliiieli keinen Anspruch auf

  einigermaßen genaue Lieferung der erforder-

  lichen SauerstoMiwnge machen, da die zu

  verämlernde ()ltnunn narr autlerordentlich

  klein ist und infolgedessen leicht verstopft-

  und in ihrem Querschnitt sehr leicht zuviel

  oder zuwenig verändert wir-l1. Man hat he-

  besondere hei Fli.issigsauerstoffgeräten auch

  versucht, sich den mit-der !-Tilgte zunehmenden

  Druckabfall zunutze zu machen, hRle'.m man

  einen. Ratun mit konstantem Sauerstoffdruck

  schuf, von. dein aus der Säuerstoff @u@s@rc-

  chend dem Druckgefälle 7_t1117 Atmosphären-

  druck in veränderlicher Afetige tillstriinitc. I?"

  ist aller nicht möglich, auf Bliese \\leise die

  Liefermenge in linearer Abhängigkeit von

  dem Druck entsprechend Abb. ? zu bringen.

  Diese Forderung läßt sich aller erfüllen,

  wenn, inan ,den Sauerstoff crtindungsgemül.i

  durch eine Dille ausstrlrmetl 1ä fit uncl seine

  Menge durch den Druck vor der Düse regelt.

  Von <lein Augenblick an, wo das kritische

  Druckgefühl erreicht wird, d. h. wo der lt-

  mosphä rendruck kleiner ist als .das o.5 28fache

  lies Druckes vor der Düse, steigt die Liefer-

  menge der Düse linear mit der Zunahme des

  Drucke, vor der Düse entsprechend der

  Formel

  (vgl. S c lt ii 1 e, Lfd. der Techn. Wärme-

  mechanik, 2. Aufl. S. tlia).

  Hierin sind alle Grüßen. außer P konstant.

  Durch die richtige Wahl der Zunahme von p

  läßt sich also die Forderung nach einer ge-

  mäß dein errechnetet>< Verhältnis zunehmen-

  den Liefermenge erfüllen. Und. so ergibt sich

  der Gedanke, p durch eitre voni Außendruck

  beeinflußte Baroneterzzlose zu steuern.

  Voraussetzung für einwandfreie Regelung

  lies Druckes vor der Düse durch eine Baro-

  nieterdose ist, daß irgendwelche anderen I:in-

  fliis;e ausgeschaltet werden. Da nun der

  I)rucl: i11 den. Sauerstoltvorratsflascllen mit

  tim Verbrauch abnimmt, ist es besonders

  zweck mäßig, Aie Meeinflussung durch den

  Flaschendrucl< dadurch ;tuszuschalten, claß in

  bekannter Weise ein Drucl<inirnderventil vor-

  geschaltet wird. Dann bleibt sowohl bei fal-

  letidem t@lascheit:lrucl: als auch bei verschie-

  den großem Zuschußledarf der Druck hinter

  deal Druckminderventil inul srnttit vcw der

  die Zuflulfllenge lies Satlerstofts regelnden

  Vorrichtung stets #(7(#r glciclic. Diese \'or-

  richtun r bestellt: gemäß der T:rtinilung ans

  einen hinter crem 1)rncklldntlerventil ange-

  ordneten, nach. Art eines Druclrnlinderventils

  ausgebildeten hcgelvcntil, clessen Membran

  statt durch eilte ßt#laslungsfaacr durch die

  Haimnieterclose gesteuert wir;l, so daß W-

  Druck los @;auc#rsttlfts im Innern lies Regel-

  ventils itn gleichen \"c#rh:iltnis zunimmt, in

  dein der Druck llel- Außenluft abnimmt.

  Auf fliese Weise Lißt sich erreichen, claß

  der Druck vor der Austrittsdüse linear mit

  dem abfallenden Außendruelc wiichst und. claß

  somit die Liefermenge ilet_gerate@ ebenfalls

  linear mit (lein allfallenden- Barometer tlruck

  zullitnlnt. In :111h. 2 entspricht die: ges@t-i-

  chc#lte kurve der theoretischen Forderung,

  die ausgezogene htirvc der tatsächlichen

  Liefermenge eines (gesätes.

  Alles vorher (gesagte gilt natürlich flicht

  für den. gestrichelt gezeichneten Teil \'1, \'I1,

  \'1I1 riet- I@tirven I l f, l\',' 1" in :11i11. 1.

  Zweckmäßig wird die Baronieterzlose, da llie

  T.unge eine gewisse \'ei-kleinei-ttll,g des 1'ar-

  haldrttckes anstmulslos verträgt, so weit von

  der \Gntilnwmhmn entfernt, claß sie erst bei

  einer bestimmten Höhe, z. ß. bei ?70o nt, Blas

  I?inlaßventil <iftilct. In diesen( Augenblick ist

  natürlich der Druck itn Innern des die Ztt-

  flußmenge regelnden \hntils gleich den(

  Atiliciitli-ticl:, mill erst nach weiterem Steigen,

  eilen voll deal Augenblick au, wo die ge-

  strichelte Kurve in die gerade Linie über-

  geht, wird Lias kritische Druckgefälle erreicht.

  In Abb.3 der Zeichnung ist eilt Aus-

  führungsbeispiel lies Gegensttuhes der Ihr-

  Hinhing "/.11111 Teil im LäiMsschnitt, zum Teil

  in Ansicht dargestellt.

  A ist die Sauerstoffflasche, an die las

  Druckniinderventil h bekannter Bauart und

  ein Druckmesser C angeschlossen sind. Von dem Ventil B führt eine Leitung D zu einem die Zuflußmenge regelnden Ventil E, welches im Aufbau einem! Druckminderventil ähnelt, bei dem aber statt der üblichen Belastungsfeder der Membran eine Barometerdose F vorgesehen ist, die mit abnehmendem Luftdruck die Membran und .damit den Ventilhebel mehr und mehr anhebt. Infolgedessen entsteht im Mitteldruckraum -des Regelventi-Les E ein mit der Flughöhe steigender Druck. Demgemäß nimmt die durch eine Leitung G in den Atmungsbeutel H abfließende Sauerstoffinenge entsprechend, der Kurve nach Abb. 2 linear zu.
• Das dargestellte Gerät ist beispielsweise mit zwei Sauerstoffentnahmestellen ausgerüstet, die aus den biegsamen. Atmungsschläuchen 11 und l1 mit,den Mundstücken N und N' bestehen. Die Mundstücke ?1r und N' sind mit je einem Rückschlagventil 0 und 0' und je einem Schlabberventil P und P' versehen.
• Der zweite Atmungsschlauch lIT ist durch einen Hahn R absperrbar, desgleichen seine zugehörige Sauerstoffzuleitung vom Regelventil E in den Atmungssack H durch einen Hahn 0. Diese beiden Hähne sind mit ihren Hahnküken gekuppelt und infolgedessen mittels eines Griffes S gleichzeitig bedienbar.
• Die Handhabung und Wirkungsweise des Gerätes ist folgende: In einer Höhe von etwa 2700 m wird nach Üffnung des Verschlußventiles T der Sauerstoffflasche A das Mundstück N angelegt. Kommt nur ein Benutzer in Frage, so bleiben die Hähne 0 und R geschlossen. Die Ausatmungsluft entweicht durch das Schlabberventil P ins Freie. Das Ventil 0 bleibt wäbreii(l der Ausatmung geschlossen., so daß sich inzwischen. ein Sauerstoffvorrat im Beutel H ansammeln kann. Bei der nun folgenden Einatmung atmet der Benutzer den aufgespeicherten Sauerstoff durch das Ventil 0 ein, und erst wenn der Inhalt des Beutels für die Lungenfüllung nicht mehr ausreicht, atmet er zusätzliche Luft aus der Atmosphäre ein.
• Wie aus dem Vorhergesagten hervorgeht, regelt das Gerät den Zuschuß an Sauerstoff in der jeweiligen Höhe selbsttätig entsprechend dem Lungenbedarf, d. h. in bezug auf die Normalverhältnisse in. atmosphärischer Luft bei einem. Barometerstand von im Mittel 76o mm. Bei der Rückkehr von größeren. in geringere Höhen hört die Sauerstoffbelieferung allmählich ganz auf.
• Die Erfindung ist nicht auf Preßsauerstoff-Höhenatmunigsgeräte beschränkt, sondern kann. sinngemäß auch auf Atmungsgeräte mit flüssigem Sauerstoff oder mit auf chemischem Wege entwickeltem Sauerstoff übertragen werden. Grundbedingung in allen Fällen ist lediglich, daß der Betriebsdruck vor der Einlaßdüse des Regelventiles E konstant gehalten wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Höhenatmungsgerät mit einem Vorrat von Drucksauerstoff, der über ein Druckminderventil und eine durch eine Barometerdose selbsttätig gesteuerte, die Zuflußmenge regelnde Vorrichtung dem Gerätträger zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zuflußmenge regelnde Vorrichtung aus einem hinter dem Druckminderventil (B) angeordneten, nach Art eines Druckminderventils ausgebildeten Regelventil (E) besteht, dessen Membran statt durch eine Belastungsfeder durch die Barometerdose (F) gesteuert wird, so daß der Druck des Sauerstoffs im Innern des Regelventils (E) im gleichen Verhältnis zunimmt, in dem der Druck der Außenluft abnimmt.