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Vorrichtung zur Bestimmung des Totraumes von Gasschutzmasken und -filtern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Tottaumes von Gasschutzmasken
und -filtern.
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Als Totraum bezeichnet man bekanntlich das Luftvolumen an Ausatemluft,
das der Gerätträger bei jedem Aternzug mit der von außen oder aus dem Gerät kommenden
frischen Luft wieder einatmen muß. Es handelt sich also, um teilweise verbraucht-"
kohlensäurehaltige Luft. je größer sonach der Kohlensäuregehalt in der Einatemluft
ist, desto größer ist der Totraum des betreffenden Gerätes.
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Bei belmnnten Vorrichtungen zur Bestimmung des Toltriumes hat man
bisher nur eine einzige, als Kolbenpumpe ausgebildete sogenannte künstliche Lunge
benutzt. Diese saugt Luft an und drückt die Luft, der im Mittel etwa 414 Kohlensäure
zugegeben worden ist, durch ein Ausaternventil, die Maske und das Filter ins Freie.
Bei der Einatmung wird die Luft wieder durch das Filter, die Maske und ein Einatemventil
in die künstliche Lunge eingesaugt. Zwischen Lunge und Einaternventil befindet sich
eine Zweigleitung, in die bei jeder Aiisatmung ein Teil der hinter dem Einatemventil
ruhenden Luft gepreßt und dadurch einem Interferorneter zugeführt wird. Die -.Messung
wird so ausgeführt, daß zunächst an einen Prüfl-,opf statt der 'Maske Rohre von
verschiedenen Längen angesetzt werden. Je länger diese Rohre sind, desto größere
Mengen der Luft werden wieder angesaugt und um so größer ist damit auch der Kohlensäuregehalt
der Einatemluft, von dem ein Teil in die -Meßleitung zum Interferometer gedrückt
wird. Die für jede Vorrichtung spezifischen! Kohlensäurewerte bzw. Interferometerablesungen
für die verschiedeneii Rohrlängen werden festgelegt und nunmehr die verschiedenen
zu prüfenden Mashen mit Filtern auf den Prüfkopf aufgesetzt, am Rande gedichtet
und gemessen. Aus der Eichtafel lassen sich dann die Totraunizahlen eines Gerätes
sofort in Kubikzentimetern angeben. Bei dieser Vorrichtung wird sowohl während des
Aufwärtsgangcs als auch während des Niederganges des Kolbens CO. zugeführt.
Als Totraummessung ist dieses Verfahren nicht genau genug, weil das im Totraum des
Zvlinders und in den Rohrleitungen bis zu den Ventilen befindliche Gasluftgernisch
fortwährend seine Zusammensetzung wechselt, je nachdem welches Gemisch aus
der Maske- zurückkommt oder welche CO.-Menge zugeführt wird, da letztere verschieäen
sein muß entsprechend
dem über dein lZolben schwankenden Druck.
Außerdein wird in die -Maske hinein stets auch die in der Rohrleitung befindliche
Luftmenge irgendwelcher nicht ganz sicherer Zu-. saiiiine*,i-set7iin- hineingepreßt.
13ei der iaiiiiiiiiesstiii.- mit dein bekannten Gerät stehen also beträchtliche,
unkoiftrollierbare-Fehler.
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Die Erfindung bestellt null darin, daß das zu prüfende Gerät mit nvei
als Kolbenltiftpumpen, ausgebildeten künstlichen Lungen in Verbindung stellt, von
denen die eine die künstlich bereitete Ausateinluft in das züi prüfende Gerit hineindrückt
und die andere eine bestimmte -Menge Aul!ienluft durch (las züi prüfende Gerät hindurchsatigt.
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Eine der Pumpen bringt also das Ausatenigeinisch, unter die Maske,
während von der anderen Pumpe und der dazugehörigen Rohrleitung iiiiiiier nur das
Einateingeiniscb abgesatiggt wird, so daß keine unkontrollierten Gasluftgelnische
entstehen, die bei einer genauen nachfolgenden Berechnung des Totratinies nicht
mehr verwertet werden Izöiinten. Durch die 'Maske hindurch tritt beim Ausatmen ein
genau bestimmtes CO.,-Luftgleinisch. Beim E-inatinen ergibt di:e neue Mischung des
ausgeatmeten Geinische#; mit der -Maskenluft zusammen wieder ein bestimmtes Gemisch,
aus welchem dann der richtige Totraum zu errechnen ist.
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Die Pumpenkolben, der künstlichen Lungen können sich im Gleichtakt
derart bewegen, daß in der Satigperiode voll der einen Pumpe Außenluft durch das
zu prüfende Gerät an-Iresallgt und von der ianderen Pumpe aus einem Vorratsbehälter
die künstlich bereitete Nusatemluft angesatigt wird, während in der Druckperiode
von der ersten Pumpe die vorher angesaugte Außenhift aus der Vorrichtung hinaus
und voll der zweiten Pumpe die künstlich bereitet- Ausateinluft durch das zu prüfende
Gerät hindurch ins Freie gedrückt wird.
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An die Kolbenpunipe wird vorteilhaft über ein Rückschlagventil ein
init einer Auspufiöffnung und einem Probeentnahinehalin versehener Guniiiiibeutel
angeschlossen, der das aus der Vorrichtunig herausgedrückte Gemisch von Außenluft
und künstlich bereiteter Ausateinluft aufnimmt.
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In die die künstlich bereitete Ausateinhift in das züi prüfende Gerät
führende Leitun,-kann eine Heiz- und Anfeuchtevorrichtung, für die Atisaternluft
ein-ebaut sein.
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Die Größe der Koll)enhübe der beiden Pumpen kann unabhängig voneinander
einsIellbar sein und wird vorzugsweise so eingest21t, daß der Hub des die künstlich
bereitete Ausatemluft fördernden Kolbens et\vas kleiner ist als der Hub des anderen
Kolhens, da im allgemeinen auch die Menge der Ausatemluft bei der Atemtätigkeit
des Menschen kleiner ist als die 'Menge der Einatem-Die l'iiiiil),eiikoll)en können
durch ein ,-M"ecliselriderl)aar angetrieben wcrden, mit-'.' 1,
Z
A-,t#ls dessen die Zahl der Kolbenhübe in der Zeiteinheit entsprechend der
Zahl der Atemzüge eingestellt -,verden kann.
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Z, pl Ferncr können in die zu dein züi prüfenden Gerät führenden
Leitungen sich in entgegengesetzter Richtung öffnende und schließende Rückschlagventile
eingebaut sein.
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Die Zahnräder sind so bernessen, daß ein Paar, wenn das treibende
gegen das getrieheile Rad vertauscht wird, zwei Geschwindigkeiten ergibt in den
Grenzen der beim Menschen vorkommenden Ateniliäufigkeit. Ist z. B. (las Verhältnis
der Zähnezahlen 20: 40, so ergibt sich eine Atemhäufigkeit von 4.o in der
Mintite. Ist (las Verli:iltnis unigekehrt .4o: 2o, so ei-gibt sich eine Aternhäufigkeit
x-(-)ii jo in der Minute. Benut7t man roch ein anderes Paar. bui deni z. B. die
Zähnezahlen ini Verhältnis Voll 25:35 stehen, so erhält inan zwei -%\-eitere
Geschwindikeiten zwischen 4o und jo, die für alle Ulltersuchungen ausreichen.
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Da die in der Einateinluft vorhanden"-Kohlensäure einen Maßstab für
die Größe des Totraumes des zu prüfenden Gerätes abgibt, so wird der Kolilensäuregehalt
in der Ausaterntuft bzw. in einer aus dein Probehalin entnommenen Probe gernessen.
je Z, Urößer der gefundene Kolilensäuregehalt ist, uni so größer ist der gemessene
Totraum. Man kann durch die Bestimmung des Kohlensäuregelialtes in Geräten, Filtern
und Masken oon bekanntem Totraum, den man auf irgendeine andere Weise vorher festgestellt
hat. Tabellen aufstellen und mit Hilfe dieser Tabellen daiin aus dem für das zu
prüfende Gerät ermittelten Kolilensäuregehalt den Totraum ablesen.
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Mit dein neuen Gerät kann man den Totrauin einer Maske für sich messen.
wenn man an Stelle des Filters nur ein engmaschiges Sieb vorschaltet. '.\fall kann
auch den Totrauin des Filters allein messen, wenn man dieses unmittelbar an die
Aus- und Einatemleitungen anschraubt.
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Selbstverständlich kann nian auch den Totrailm des Filters und der
'Maske zusammen feststellen.
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Lbenso eignet sieh das neue Prüfgerät dazu, die Veränderlichkeit des
rotraumes der Maske je nach der Steifigkeit des 'lvlaskenstolies, also die
Größe des --Mitatmens der Maske festzustellen.
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Das Mitatmün der 'Maske ist abhängig von der Steifigkeit des --Maskenkörpers.
Bei
einem weichen (neuen# Körper wird die Maske sich beim Ausatmen
mehr ausdehnen als bei einem härteren (älteren) Körper. Ähnlich ist es beim Einatmen.
Man mißt also verschiedene Toträume infolge veränderter Steifigkeit des Maskenkörpers:
i. bel ganz geringem Druck (sehrflacher Atmung) ,
2-. bei starkem Druck (ang-estrengt#c-r
Atmung).
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Ferner kann, man den Einfluß des Ausatemventils auf die Spülwirkung
des Filters und den Einfluß des Ausatemventils gegenüber dem Widerstand des Filters
feststellen.
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Schließlich läßt sich auch der Einfluß des Einateniventils und der
Einfluß der Atemfeuchtigkeit auf Filter und Klarscheiben messen, wenn in die Ausateinleitung
eine an #;ich bekannte Einrichtung zur Anfeuchtung der Luft eingeschaltet ist.
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Wie Versuche gezeigt haben, arbeitet das neue Prüfgerät schnell und
zuverlässig.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Prüfgerätes dargestellt.
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Die Kolben b, bi der beiden als künstliche Lungen dienenden
Kc>lbenluftpümpen a-, a,
werden durch die Wechselriiderpaare o' p angetrieben.
Ihr Hub ist einstellbar, ebenso ihre Geschwindigkeit. Die Pumpe a ist durch die
Leitung k über das Rückschlagventil in mit dem zu prüfenden Gerät, in vorliegendein
Falle also mit der das Ausat#mveritil t tra-enden Gasschutzmaske q und dem Einsatzfilter
r, verbunden. D.ic Luftpumpe a,1 steht durch die Leitung i über das Rückschlagventil
1 mit dein zu prüfenden Gerät in Verbindung. In diese Leitung können noch
eine Heiz- und Anfeuchtevorrichtung n so-
wie Thermometers, s, eingebaut sein.
An die Kolbenpumpe a schl.ießt sich Über das Rückschlagventil f ein mit dem
Auspuff d
und dem Probehahn e verseliener Gummibeutel c an, während die Pumpe
al über das Rückschla-,ventil h mit dein Gasbehälter g
in Verbindung
steht, der die künstlich bereitete Ausatemluft, ein Gemisch von Luft und Kohlensäure,
enthält. Die Pumpenkolben b, bl bewegen sich, wie ersichtlich, in
vollkonngienein Gleichtakt. Die Pumpe a saugt in der Saugperiode durch das Filter
und die Maske hindurch ein Gemisch von Ausatemluft und Frischluft an, -während gleichzeitig
die Pumpe al die vorbereitete Ausatemluft aus dem Gasbehälter g einsaugt.
In der Druckperiode drückt der Kolben b die vorher aus der Maske geholte
Einate-mluft aus der Vorrichtung heraus, und zwar so, daß sie zuerst durch den Guminibentel
c und dann durch die Auspufföffnung d ins Freie tritt. Gleichzeitig drückt
der Kolben b,
die. vorher aus- dem Behälter g angesaugte Ausatemluft
durch die Maske und,das Filter, gegebenenfalls auch durch das Ausatertiventil t
oder durch beide ins Freie. Dadurch füllen sich die Toträume der Maske und des Filters
mit der künstlich hergestellten Ausatemluft, deren Kohlensäuregehalt dann nach Entnahme
einer Probe aus dem Probehahn e mit Hilfe eines Interferometers oder eines Orsat-Apparates
bestimmt werden kann.