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Anordnung zur Gewinnung von emanationshaltiger Luft nach Patent
598 777
Nach der in dem Hauptpatent beschriebenen Anordnung wird die mittels
Durchperlung des radioaktiven Wassers gewonnene Emanation durch einen an den Gasraum
des Entwicklers oder der Badeeinrichtung angeschlossenen Atmungsansatz eingeatmet.
Zwischen dem Ansaug- und dem Druckventil des Ansatzes für das Ein- bzw. Ausatmen
und dem Gesicht des Patienten ist aus baulichen Gründen immer ein gewisser Raum
vorhanden, der von Nachteil ist, weil die Lunge bei Beginn des Einatmens nicht gleich
frisches Atmungsgas aus dem Entwickler, sondern zunächst die verbrauchte Luft einatmet,
die von der letzten Atmung in der Maske des Ansatzes zurückgeblieben ist. Hierdurch
entgeht der Lunge bei jedem Atemzug so viel Heilwirkung, als die Füllung des toten
Raumes mit Emanation hervorrufen würde.
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Diesem Mangel soll erfindungsgemäß dadurch abgeholfen werden, daß
schon vor der Einatmung, und zwar im letzten Teil der Ausatmung, Frischluft aus
dem Entwickler in den toten Raum eingeleitet wird, welche sich zunächst mit der
verbrauchten Luft vermischt und mit ihr durch das Druckventil entweicht, zuletzt
aber allein den toten Raum ausfüllt. Um dieses zu erreichen, soll die Durchperlung
des Wassers mit Luft immer etwas mehr Atmungsgas herbeischaffen, als die Lunge für
sich benötigt. Im Gasraum bildet sich dann ein kleiner Überdruck, welcher bewirkt,
daß vor Beendigung der Ausatmung, also vor dem zwischen Aus- und Einatmung liegenden
toten Punkt der Atmung, sich das Einatmungsventil des Ansatzes schon öffnet und
Frischgas in ihn einströmen läßt.
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Eine Anordnung des Erfindungsgedankens in Anwendung auf einen Emanationsentwickler
ist beispielsweise in Abb. i schematisch in senkrechtem Schnitt dargestellt, während
die Abb. 2 das Diagramm des Atmungsvorganges in dem Atmungsansatz zeigt.
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In dem gegen die Außenluft abgeschlossenen Behälter i befindet sich
das emanationshaltige Wasser bis zur Höhe des Wasserspiegels w. Zwischen dem Wasserspiegel
w und dem als Taucherglocke ausgebildeten Deckel 2, sammelt sich die durch die Siebe
aus porösen Stoffen o. dgl. eingeführte, beim Durchgang durch das Wasser mit Emanation
versehene Luft r an. Die emanationshaltige Luft wird aus dem Gasraum von der Lunge
mittels des Atmungsansatzes 6, der mit je einem nicht besonders gezeichneten Ein-
und Ausatmungsventil versehen ist, abgesaugt und eingeatmet. Da in dem Gasraum ein
kleiner Überdruck vorhanden sein soll, kann die in
dem Hauptpatent
angegebene Verbindungsöffnung g vollständig fehlen. Zweckmäßig ist es jedoch, sie
mit einer Ventilklappe g"' zu versehen, die sich nur nach dem Gasraum hin öffnet,
ein Entweichen von Luft aus dem Gasraum durch die Öffnung g aber verhindert. Sollte
nämlich der Fall eintreten, daß die von der Durchperlung gelieferte Luftmenge durch
irgendwelche störenden Einflüsse für die Atmung nicht ausreicht, so, kann sich die
Lunge die ihr fehlende Luft durch das Loch g holen. Dieser Fall bildet aber nur
eine Ausnahme. In der Regel ist in dem Gasraum ständig ein kleiner Überdruck vorhanden.
Der Überdruck findet nun keinen anderen Ausweg als durch das Saugventil (Einatmungsventil)
des Atmungsansatzes und tritt daher dieses Ventil an die Stelle des Luftlochs g
des Hauptpatents, insofern als es das Entweichen des überschießenden Gases aus dem
Entwickler ermöglicht. Dieser Frischgasüberschuß wird nun folgendermaßen zum Auffüllen
des toten Raumes des Atmungsansatzes verwandt: Die Druckverhältnisse sind so geregelt,
daß der Druck der Ausatmung im Ansatz anfänglich den Druck im Gasraum überwiegt,
daß aber nachher ein Zustand eintritt, wo umgekehrt der Druck im Gasraum den Druck
der Ausatmung übersteigt, so daß sich schon während der Ausatmung das Saugventil
öffnet und Frischgas in den toten Raum der Maske eintritt.
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Die Druckverhältnisse bei der Atmung sind in dem schematischen Druckdiagramm
der Abb.2 veranschaulicht. Der bei der Ausatmung in dem toten Raum entstehende Überdruck
ist durch die senkrecht schraffierten Flächen a gekennzeichnet, das Vakuum der Einatmung
durch die waagerecht schraffierten Flächen b. Die Kurven der Aus- und Einatmung
werden durch den toten Punkt t begrenzt, dessen geometrischer Ort die Linie o ist.
Der konstante Überdruck im Gasraum wird durch die Linie c dargestellt, die parallel
zur Nullinie verläuft. Bei der Ausatmung schließt sich anfangs das Saugventil und
bleibt im Bereich der Fläche a wegen des anfänglichen Überwiegens des Drucks der
Ausatmung gegenüber dem Überdruck im Gasraum geschlossen. Sobald aber auf der abfallenden
Kurve der Ausatmung der Zustand eintritt, etwa bei dem Punkt. p, wo der Druck im
toten Raum kleiner wird als der Druck im Gasraum, so öffnet sich das Saugventil
und läßt Frischluft schon während der Ausatmung in den toten Raum eintreten. Da
die Ausatmung noch nicht beendet, beide Ventile also geöffnet sind, so entweicht
etwas Frischgas mit der Ausatmungsluft ins Freie. Dieses Stadium der Atmung ist
im Diagramm der Abb. 2 durch die Fläche d gekennzeichnet. In der Fläche d nimmt
der Druck der Ausatmung mehr und mehr ab, so daß das Frischgas immer weniger Widerstand
findet und immer stärker in den toten Raum einströmt, bis zuletzt, wenn der tote
Punkt t erreicht ist, der tote Raum des Atmungsansatzes ganz mit Frischgas gefüllt
ist. Dieses bedeutet, daß die Lunge; sobald sie von neuem einatmet, in dem Ansatz
bereits Frischgas vorfindet.
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Die Rechtzeitigkeit des SichöfFnens des Saugventils beim Punkt p ist,
abgesehen von dem vorbestimmten Druck im Gasraum, auch davon abhängig, in welchem
Grade das Saugventil . federt, und muß auf die richtige Beinessung der Federung
Bedacht genommen werden.
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Die Vorbestimmung des richtigen Drucks im Gasraum bereitete bisher
besondere Schwierigkeiten. Wohl ist es möglich, in Fällen, -wo viel Emanation aus
dem aktiven Wasser herausgeholt, wo also die stärkste Dosierung im Atemgas erzielt
werden soll, den Luftdruck für den Luftverteiler so zu bemessen, daß die Gesamtheit
der Luftbläschen das von der Lunge benötigte Luftquantum liefert, zuzüglich eines
kleinen Überschusses, damit nie ein Mangel an Luft entsteht. Diese Vollperlung soll
das Höchstmaß des Luftbedarfs bringen, das ein Mensch benötigt, wozu r21 in der
Minute vollauf genügen. Die Einstellung auf Vollperlung geschieht nach Maßgabe des
vor dem Luftverteiler, angeordneten Quecksilbermanometers und ist noch keine genaue,
sondern nur eine vorläufige.
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Es gibt nämlich Fälle, wo die Lunge mit viel weniger Luft als r21
auskommt. Einmal sind nach Lebensalter und Körperbau die Lungen verschieden groß,
dann auch verschiebt sich die Grenze des Luftbedarfs von Fall zu Fäll dadurch, daß
der eine Körper mehr ausgeruht und enspannt ist als der andere. So kann es vorkommen,
daß die Lunge nur etwa 8 1 in der Minute braucht, so daß der Druck im Gasraum unverhältnismäßig
ansteigt und das Saugventil des Atmungssatzes dauernd, d. h. auch schon bei Beginn
der Ausatmung, geöffnet ist. Abgesehen von der Erschwerung der Ausatmung gehen aber
in diesem Falle 41 emanationshaltige Luft in der Minute verloren.
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Diese Nachteile und Verluste wurden bisher in den Kauf genommen, weil
kein Mittel bekannt -war, den Bedarf der Lunge ohne weiteres und schnell genug festzustellen.
Gewiß gibt es Mittel, um diesen Bedarf zu messen. Es kommt aber gar nicht darauf
an, die Literzahl des Bedarfs zu messen, sondern nur darauf, einErkennungszeichen
zu besitzen, welches anzeigt, ob die von der Vollperlung
gebrachte
Luft gerade ausreicht, um den jeweiligen Bedarf der Lunge zu decken, und ob dabei
kein zu großer Ü berschuß entsteht.
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Dieses Erkennungsmittel soll erfindungsgemäß aus einem Wassermanometer
bestehen, welches unmittelbar an den Gasraum angeschlossen ist, also nicht wie das
Quecksilbermanometer vor, sondern hinter den Luftverteiler. Wenn der Überschuß an
Gas im Gasraum ein bestimmtes Maß, ein kleines Zuviel kann und muß in den Kauf genommen
werden, überschreitet, zeigt das Wassermanometer durch ein klucksendes Geräusch
dem Atmenden an, daß er das Druckluftventil der Durchperlung kleiner einstellen
muß, -\vodurch sich die Luftmenge vermindert und das Ouecksilbermanometer etwas
sinkt. Letzteres ist aber nicht mehr maßgebend, und hat sich der Atmende, der die
Einstellung selbst vornehmen soll, nur noch nach dem Wassermanometer zu richten.
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Das Wassermanometer besteht aus der wie eine Trompete o. dgl. gewundenen
oder gebogenen Glasröhre 71 (Abb. i), die an den Gasraum angeschlossen ist. Die
kommunizierenden Rohrschenkel 71 und 71' sind zu Glaskugeln 72 und 7-a' erweitert.
Solange der Überdruck im Gasraum seine normale Stärke hat, also so bemessen ist,
daß er das Saugventil beim Punkte p (Abb. 2) des Atemdiagramms öffnet, steht der
Wasserspiegel im Rohr 7r bei der Marke 73 und im Rohr 7i' bei der Marke 73'. Der
senkrechte Abstand zwischen den Wasserständen 73 und 73' entspricht dem Überdruck
im Gasraum. Übersteigt der Überdruck die erlaubte Grenze in dem Maße, daß das Wasser
bis unter das Rohrknie 74 sinkt, wobei es etwa ein Drittel der Kugel 72 anfüllt,
so läß es das Atmungsgas durch diese Kugel unter sprudelndem Geräusch entweichen.
Dieses Geräusch ist für den Atmenden das Zeichen, daß er den Luftdruck der Durchperlung
etwas kleiner einstellen muß.
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Sollte wider die Regel der umgekehrte Fall eintreten, daß der Überdruck
im Gasraum zu schwach wird, was ein verspätetes Öffnen des Saugventils des Atmungsansatzes
zur Folge hätte, so steigt das Wasser im Rohrschenkel 71 über die Marke 73, was
dem Atmenden bedeutet, daß er den Luftdruck der Durchperlung stärker einstellen
muß.
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Tritt ausnahmsweise der Fall ein, daß die Durchperlung weniger Luft
liefert, als die Lunge gebraucht, und daß sich die Lunge einen Ersatz der ihr fehlenden
Luft von außen her holen muß, so öffnet sich das Ventil 9"' des Luftlochs 9. Bei
Verwendung der Röhre 7 1 kann aber das Luftloch 9 nebst Ventil 9"' ganz fortfallen,
denn die Röhre 71 bietet selbst die Möglichkeit, daß sich die Lunge von außen her
Luft holt, und zwar mit der Wirkung, daß das Wasser der Röhre 71' bis unter
das Knie 74 sinkt, die Kugel 72 etwa auf ein Drittel ihres Inhalts anfüllt und von
außen her Frischluft wiederum unter sprudelndem Geräusch in den Gasraum eintritt.
Das sichtbare und mit Geräusch verbundene Eindringen der Luft durch die Kugel
72, ist das Zeichen, daß irgendeine Störung vorliegt oder aus anderen
Gründen nicht genügend Luft in den; Gasraum eintritt.
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Damit die Druckschwankungen im Gasraum nicht zu plötzlich und stoßartig
eintreten, kann ähnlich wie bei den radioaktiven Badeeinrichtungen der Boden des
den Entwickler abschließenden Deckels aus Gummi o. dgl. bestehen, das um den etwa
aus Eisenblech bestehenden Rand 3 des Deckels luftdicht befestigt ist.
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Das Wassermanometer hat meistens nur eine Bedeutung bei Durchperlung,
nicht auch bei Teilperlung. Zum Dosieren wird daher am -besten mit mehreren Apparaten
gearbeitet, von denen jeder eine andere Aktivität in der Atmungsluft erzeugt. Eine
Dosierung durch Veränderung des Luftdrucks der Durchperlung eines Entwicklers ist
bei der vorliegenden Anordnung nicht angängig, weil der Luftdruck grundsätzlich
unverändert bleiben soll.
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Aber auch bei ein und demselben Apparat lassen sich nichtsdestoweniger
verschiedene Dosierungen dadurch erreichen, daß an dem Luftdruckrohr 23 für die
Durchperlung gemäß Abb. i hinter dem Lufthahn die Abzweigung 23' vorgesehen ist,
die unmittelbar in den Gasraum r mündet. Die Druckluft läßt sich durch den Dreiwegehahn
einerseits auf das Sieb27, andererseits auf den Gasraum so verteilen, daß sowohl
die gewünschte Dosierung entsteht als auch der Überdruck im Gasraum unverändert
bleibt. An dem Hahn 75 befindet sich eine Tabelle, die es ermöglicht, die jeweils
gewünschte Dosierung richtig einzustellen. Um gleiche Widerstände für die Druckluft
in beiden Leitungen zu schaffen, liegt in der Leitung 23' ein totes Sieb 27' mit
dem gleichen Widerstand wie das Sieb 27. Das Gesamtquantum der in den Luftverteiler
und in den Gasraum getrennt eintretenden Luft bleibt daher immer konstant, und läßt
sich trotzdem jede Dosierung erreichen.