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Sauerstoffatemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft und lungengesteuerter
Sauerstoffzufuhr Es ist bekannt, Sauerstoffatemschutzgeräte mit Kreislauf der Atemluft
mit einer Vorrichtung zur gleichbleibenden Zufuhr des zuströmenden Sauerstoffs auszurüsten.
Dabei liegt die gleichbleibende Sauerstoffzufuhr, die etwa 1,5 bis i,61/min beträgt,
mehr oder minder über dem tatsächlichen Verbrauch, z. B. bei mäßiger Arbeit oder
bei Ruhe. Bei geringem Sauerstoffbedarf des Geräteträgers füllt sich dann der Atembeutel
übermäßig an. Ein Teil der Gerätluft strömt durch ein selbsttätiges oder von Hand
zu bedienendes Überdruckventil ab. Mit der abgeblasenen Luftmenge werden auch die
nicht atembaren Fremdgase selbsttätig aus dem Atemluftkreislauf entfernt, die mit
dem Flaschensauerstoff, der im allgemeinen bis zu 21/o Fremdgase (Stickstoff und
Argon) enthält, in das Gerät gelangen. Bei diesen Geräten wird eine Gefährdung des
Gerättr ägers durch Anreicherung von Fremdgasen, insbesondere Stickstoff, verhindert.
Es ist ferner bekannt, Sauerstoffatemschutzgeräte mit einem zusätzlichen lungengesteuerten
Sauerstoffzuführungsventil zu versehen, um den zusätzlichen Bedarf des Gerätträgers
an Sauerstoff bei besond-ers schwerer Arbeit zu decken. Reicht die gleichmäßig zuströmende
Sauerstoffmenge, z. B. bei hoher Arbeitsleistung, zur Deckung des Sauerstoffbedarfs
nicht aus, dann öffnet das lungengesteuerte Ventil und läßt Sauerstoff zusätzlich
in den Atemluftkreislauf strömen.
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Die bekannten Sauerstoffatemschutzgeräte haben den Nachteil, daß ein
erheblicher Teil des gleichmäßig zufließenden Sauerstoffs, insbesondere bei Arbeitspausen
oder bei leichter Arbeit, unausgen.utzt abgeblasen wird, da die gleichbleibende
Sauerstoffzufuhr
naturgemäß groß genug sein muß, um sowohl bei
mäßiger als auch bei schwererer Arbeit eine Amreicherung der unatembaren Gase im
Atemluftkreisiauf mit Sicherheit zu vermeiden.
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Schließlich ist es auch bekannt, den Sauerstoff in Abhängigkeit vom
Luftumsatz in das Gerät einzuführen., um Sauerstoff zu sparen. Die Sauerstoffatennschutzgeräte
müssen dabei derart ausgebildet sein, daß die Sauerstoffzufuhr den Höchstbedarf
der Sauerstoffentnahme berücksichtigt, die sich nach der Konstitution der das Gerät
beatmenden Person und nach deren Arbeitsleistung richtet und sich zwischen J und
7 °/o des Luftumsatzes bewegt. Es wird deshalb eine Sauerstoffabgabe von
7,50/0
des Luftumsiatzes eingestellt. Diese Sauerstoffatemschutzgeräte arbeiten
demzufolge unter Umständen mit einem hohen Sawerstoffverlust, der bei großem Luftumsatz,
wie bei schwerer Arbeit, denjenigen der Geräte mit gleichbleibender Sauerstoffzufuhr
noch übersteigt. Bei leichter Arbeit und bei Ruhe ist bei diesen Geräten derr Sauerstoffverlust
geringer als bei den mit gleichbleibender Sauerstoffzufuhr ausgerüsteten Sauerstoffatemschutzgerät.en.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten
Sauerstoffatemschutzgeräte zu vermeiden, insbesondere eine Sauerstoffverschwendung,
aber auch die Gefahr einer schädlichen Anreicherung von Fremdgasen zu verhindern.
Die Erfindung betrifft ein Sauerstoffätemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft
und lungengesteuerter Sauerstoffzufuhr und besteht darin, daß die Druckschwankungen
in dem Raum zwischen dem lungengesteuerten Saueratoffzuführungsventil und einer
in. dem Weg des zuströmenden Sauerstoffs angeordneten Düse zum Herauspumpen von
Atemluft aus dem Atemlnftkreisl.auf benutzt werden. Dadurch wird erreicht, daß fortlaufend
mit der Gerätluft aus dem Atemluftkreislauf eine ausreichende Menge an Fremdgasen
entfernt wird, und zwar abhängig von dem Sauerstoffbedarf des Gezätträgers. Die
Drucksch-,vankungen.. in dem Raum zwischen dem Ventil und der Düse bewirken, da,ß
selbsttätig Atemluft aus dem Gerät herausgepumpt wird. Dabei wird die Arbeit für
-das Herauspumpen der Atemluft von dem zuströmenden Sauerstoff geleistet. Die Art
und Weise, in der dies erfolgt, kann unterschiedlich sein.
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Das neue Sauerstoffatemschu.tzgerät kann dabei derart ausgebildet
sein, daß der Räum zwischen dem lungengesteuerten Sauerstoffzuführungsventil und
der Düse mit der einen Kammer einer als Kolben- oder Membranpumpe ausgebildet--,n
Spülluftpumpe verbunden ist, deren andere Kammer an den Atemluftkreislauf, vorzugsweise
zwischen Alkalipatrone und Atembeutel, angeschlossen ist und deren Kolben bzw. Membran
unter dem Druck einer dem Sauerstoffdruck, entgegenwirkenden Feder steht.
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Das, lungengesteuerte Sauerstoffventil kann dabei derart eingestellt
sein, daß es bereits . bei einer verhältnismäßig geringen Luftentnahme aus dem vollen
Atembeutel öffnet. Dabei wird erreicht, daß der Atembeutel stets. voll bzw. nahezu
voll gefüllt ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß Sauerstoffmangel nicht eintritt,
auch wenn das Gerät zu Beginn der Benutzung nicht mit Sauerstoff durchgespülb wurde.
Ein Sauerstoffmangel tritt selbst dann nicht ein, wenn der Gerätträger während des
Gebrauchsdes angelegten Gerätes dieses vorübergehend von seiner Lunge durch Entfernen
des Mundstückes trennt, um z. B. frei sprechen zu können, und dabei die Lunge mit
atmosphärischer Luft füllt und diese nachher bei erneut angelegtem Gerät in dieses
hineinatmet.
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Um Sauerstoffverluste durch eine zu reichliche Sauerstoffabgabe des
lungengesteuerten Ventils zu verhindern, kann die in dem Weg des zuströmenden Sauerstoffs
angeordnete Düse so bemessen sein, daß sie eine dem Höchstbedarf des Gerätträgers
entsprechende Sauerstoffmenge liefert.
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In der Saugleitung der Spülluftpumpe kann eine Drosseldüse angeordnet
sein. Dadurch wird erreicht, daß bei kurzzeitigem Anspringen des lungengesteuerten
Sauerstoffzuführungsventils weniger Spülluft gefördert wird als bei einer längeren
Öffnungszeit dieses Ventils, wie z. B. bei tieferer Atmung.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen eines Sauerstoffatemschutzgerätes
nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i schematisch den Aufbau des
Atemschutzgerätes, Abb. 2 halbschematisch einen Schnitt. durch das lungengesteuerte
Sauerstoffzuführunbgsventil und eine Spülluftpumpe und Abb. 3 Einzelheiten einer
anderen Ausführungsform.
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In dem Sauerstoffatemschutzgerät sind in dem oberen Teil die Alkalipatrone
i und im unterenTeil die Sauerstoffflasche 2 untergebracht. Zwischen beiden liegt
der Atembeutel 3. Von der Sauerstoffflasche 2 führt eine Leitung 4, an der der Druckmesser
5 angeschaltet ist, zu dem lungengesteuerten Sauerstoffzuführungsventil6. Von diesem
strömt der Sauerstoff durch die Leitung 7 zu dem Ventilkasten 8, von .dem die Faltenschläuche
9 und io zum nicht gezeichneten Mundstück bzw. zur Maske führen. Die Atemluft tritt
durch den Atemschlauch 9 über die Alkal.ipatrona i in den Atembeutel 3 ein und wird
von dort durch das, Rohr i i, den Ventilkasten 8 und den Atemschlauch io vom Mund
angesaugt. An der oberen Wand des Atembeutels; 3 ist der Steuerhebel 12 befestigt,
der das Sauerstoffzuführungsventil6 betätigt.
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Der vom Druckminderventil kommende Sauerstoff tritt durch die Bohrung
13 (vgl. Abb. 2) in die Kammer 14 ein, die durch die Düse 15 abgeschlossen ist.
Der Ventilteller 16 -steht unter dem Druck einer Feder. Wird aus dem Atembeutel2
Luft entnommen, dann drückt schließlich der Hebel 12 mit seinem verstellbaren Druckstück
i2a gegen den Ventilstößel i8. Die Bewegung dieses Stößels wird über die Membran
i9 auf die im Querschnitt viereckige Ventilstange 2o übertragen, die den Ventilteller
16 von seinem Sitz 211 abhebt.. Der
Sauerstoff strömt nunmehr aus
der Kammer 17 über die Bohrung 22 in die Leitung 7 ab.
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Beim Öffnen des Sauerstoffzuführungsventils 16, 21 fällt der Druck
in der Kammer 17 zunächst ab, da der Sauerstoff schneller abströmt, als er durch
die Düse 15 nachströmen kann. Bei dem Füllen des Atembeutels 3 durch den nachströmenden
Sauerstoff wird schließlich das Ventil 16, 211 von dem Steuerhebel 12, wieder geschlossen.
Bei geschlossenem bzw. nur wenig geöffnetem Ventil 16,:2,1 steigt der Druck in der
Kammer 17 wieder an.
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Die Druckschwankungen in der Kammer 17 pflanzen sich in den Raum 23
der Spülluftpumpe fort, die als Membranluftpumpe augebildet ist. Die 3hembran 24
wird entgegen der Wirkung der Feder 25 bei Druckanstieg in den Kammern 17 und 23
nach oben, dagegen bei Druckabfall in den Kammern 17 und 23 durch
die Feder 25 nach unten bewegt. Der obere Raum 26 der Membranpurnpe steht: über
das Rohrstück 27 mit dein Ventilkasten 2$, in Verbindung, der mit seinem Stutzen
29 unmittelbar an das Verbindungsstück 30 zwischen Alkalipatrone r und Atembeutel
3 angeschlossen ist. Der Stutzen 2.g ist durch den Ventilteller 3 1 abgeschlossen,
der unter dem Druck der Feder 32 wagen den Ventilsitz 33 gepreßt wird. Auf der anderen
Seite ist ein ins Freie führendes Ventil vorhanden, dessen Ventilteller 34 unter
dem Druck der Feder 35 Steht. Der Stutzen 36 mündet ins Freie. Die Druckschwankungen
in den Kammern 17, 23 erzeugen Volumänderungen in der Kammer 26 der Spülluftpumpe,
da der Druck auf dieser Pumpenseite annähernd gleichbleibt. Bei einer Vergrößerung
des Volumens der Kammer 26 wird Atemluft aus dem AtemluftkreIslauf durch den Stutzen
29 und das Ventil 33 und über den Rohrstutzen 27 in die Kammer 26 gesaugt. Bei Druckanstieg
in den Kammern r7 und 23 wird diese Luft, da sich das Ventil 31, 33 schließt,
über das Ventil 34. und den Stutzen 36 ins Freie gedrückt. Bei jeder Betätigung
des lungengesteuerten Sauerstoffzuführungsventilawird also eine geringe Menge Luft
aus dem Atemluftkreislauf abgesaugt. Wenn in dem Atemluftltrei:slauf ein überhöhter
Druck herrscht, entweicht Atemluft durch die Überdruckventile 31, 33 und
34 unmittelbar ins Freie.
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Vorteilhaft wird das lungengesteuerte Sauerstoffzuführungsventil derart
eingestellt, daß dasi Ventil 16,21 sich bereits öffnet, wenn aus dem gefüllten Atembeutel
3 eine geringe Luftmenge, beispielsweise i bis z,51, entnommen wird.
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Die Düse 15 ist vorzugsweise so eingestellt, daß eine dem Höchstbedarf
etwa entsprechende Sauerstoffmenge nachströmt. Wie Abb. 3 zeigt, kann in die Saugleitung
29 der Spülluftpumpe eine Drosseldüse 37 eingesetzt sein. Dadurch wird erreicht,
daß bei kurzzeitigem Anspringen des lun gengesteuerten Sauerstoffzuführungsventils
6 weniger Spülluft gefördert wird als bei einer längeren Öffnungszeiit dieses Ventils,
wie 'z. B. bei einem tiefen Atemzug.