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Sauerstoffatemschutzgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Sauerstoffatemschutzgerät,
bei dem die Atemluft führenden Leitungen und Gerätteile bei Inbetrieibnahme des
Gerätes durch Zufuhr einer bestimmten Sauerstoffmenge selbsttätig gespült werden.
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Es sind Geräte bekannt, bei denen das von Hand zu öffnende Sauerstoffventil
mit feinen Bohrungen ausgerüstet ist, die während des Öffnungsvorganges vorübergehend
eine Verbindung zwischen dem Hochdrucksauerstoff und dem Gerätinnern herbeiführen,
während bei geschlossenem bzw. bei voll geöffnetem Sauerstoffventil diese Verbindung
unterbrochen ist. Es ist weiterhin ein Gerät bekannt, bei dem der durch diese Bohrung
austretende Sauerstoff nicht unmittelbar in das Gerät geführt wird, sondern ein
Regelorgan betätigt, das seinerseits, solange es unter einem Sauerstoffdruck steht,
auf das lungengesteuerte Ventil öffnend wirkt. Dabei wird der vom lungengesteuerten
Ventil zugeführte Sauerstoff in die Atemleitung eingeführt. Diese bekannten Geräte
haben den Nachteil, daß die Stärke bzw. die Menge des Spülsauerstoffstromes von
dem mehr oder weniger schnellen Öffnen des Absperrventils der Sauerstoffflasche
abhängig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei nicht vollständigem Öffnen
des Absperrventils der Spülsauerstoffstrom ununterbrochen in das Atemschutzgerät
eingeführt wird, so daß Verluste entstehen.
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Es sind weiterhin Geräte vorgeschlagen worden, bei denen der Spülsauerstoffstrom
durch ein unter der Wirkung eines zweiten Sauerstoffteilstromes stehendes Steuerglied
nach Ablauf einer bestimmten Zeit und nach dem Einströmen einer bestimmten Spülsauerstoffmenge
selbsttätig abgesperrt wird. Diese Sauerstoffatemschutzgeräte sind durchweg so gebaut,
daß die Vorspüleinrichtung einen selbständigen
Bauteil bildet,
der Ventile, Membran u. dgl. enthält und mit mehreren Rohrleitungen an die Atemleitungen
bzw. Drucksauerstoffleitungen des Gerätes angeschlossen ist. Dadurch ergibt sich
der Nachteil, daß durch die Vorspüleinrichtung erneute Fehlerquellen, vor allem
Möglichkeiten des Entstehens von Undichtigkeiten, in den Geräten auftreten.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile zu vermeiden.
Die Erfindung betrifft ein Sauerstoffatemschutzgerät, dessen die Atemluft führende
Leitungen und Gerätteile bei Inbetriebnahme des Gerätes durch Zufuhr einer bestimmten
Sauerstoffmenge selbsttätig gespült werden. Die Erfindung besteht darin, daß als
Regelventil das Handzusatzventil dient, das von der Steuerung für den Spülsauerstoff
betätigt wird. Das Ventil des Handzusatzventils erfüllt erfindungsgemäß zwei Funktionen.
Einmal dient es als Handzusatzventil, und zum anderen dient es auch als Spülventil.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung dieses Regelventils auch als Vorspülventil
entfallen ein zusätzlicher Bauteil und vor allem zusätzliche Sauerstoff führende
Leitungen, so daß die Gefahrenquelle vermindert ist. Der Erfindungsgedanke kann
auch dadurch ausgedrückt werden, daß das Sauerstoffspülventil als Handzusatzventil
ausgebildet ist.
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Die Ausbildung des Regelventils kann unterschiedlich sein. Üblicherweise
sind die verwendeten Handzusatzventile so ausgebildet, daß sie in Ruhestellung geschlossen
sind. Wenn eine derartige Schaltart .des Handzusatzventils beibehalten werden soll,
kann die Erfindung so ausgestaltet werden, daß das Handzusatzventil in Ruhestellung
geschlossen ist und durch das Steuermittel für den Spülsauerstoff zu Beginn der
Spülung geöffnet und bei beendeter Spülung geschlossen wird. In diesem Fall wird
die Anordnung so getroffen, daß bei Inbetriebnahme des Gerätes das Handzusatzventil
durch das Steuermittel vorübergehend, und zwar so lange geöffnet wird, bis die zur
Spülung des Gerätes notwendige Sauerstoffmenge in das Gerät einströmt. Während des
Gebrauchs des Gerätes kann dann im Fall, daß der Gerätträger zusätzlich Sauerstoff
benötigt, das Handzusatzventil wie üblich bedient werden. Eine andere Bauform des
Gerätes besteht darin, daß das Handzusatzventil in Ruhestellung geöffnet stund durch
Steuerungsmittel für den Spülsauerstoff nach beendeter Spülung geschlossen wird.
Hierbei ist das Handzusatzventil bei nicht gebrauchtem Gerät geöffnet und wird erst,
nachdem der Spülsauerstoff bei der Ingebrauchnahme des Gerätes in dessen Atemleitungen
eingeströmt ist, geschlossen. Während des weiteren Gebrauchs des Gerätes kann dann
das Handzusatzventilwiedernm im Bedarfsfall vom Gerätträger geöffnet werden.
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Soweit zur Regelung der Spülsauerstoffmenge ein unter der Wirkung
eines zweiten Sauerstoffteilstromes stehendes Steuerglied dient, werden erfindungsgemäß
die Geräte so ausgebildet, daß dieses Steuerglied auf das Handzusatzventil einwirkt.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Geräte besteht dabei darin, daß ein gegen
den Ventilraum abgedichteter Druckbolzen des durch eine Feder in Ruhestellung geöffnet
gehaltenen Handzusatzventils mit einer einen Membranraum abschließenden Membran
verbunden ist, die bei einem bestimmten, sich im Membranraum durch den eintretenden
gedrosselten Sauerstoffteilstrom auswirkenden Druck das Ventil schließt. Wenn bei
Ingebrauchnahme des Gerätes das Flaschenventil geöffnet wird, strömt zunächst Sauerstoff
über das geöffnete Handzusatzventil in das Gerät ein. Erst wenn der Sauerstoffteilstrom
den Druck im Membranraum über ein bestimmtes Maß ansteigen läßt, wird das Handzusatzventil
geschlossen. Die Drosselung des Sauerstoffteilstromes wird so eingestellt, daß gerade
die zum Spülen notwendige Sauerstoffmenge in das Gerät einströmt. Dabei kann das
Regelorgan so ausgebildet sein, daß der Druckbolzen mit Hilfe eines Kolbens gegen
den Ventilraum abgedichtet ist. An Stelle des Kolbens kann auch eine Membran zur
Abdichtung verwendet werden, die eine Bewegung des Druckbolzens ermöglicht. Dabei
können der Kolben bzw. die Membran mit einer Düse für eine gleichbleibende Sauerstoffzufuhr
versehen sein. Im übrigen wirkt auch eine etwa vorhandene Undichtigkeit des Kolbens
als eine gleichbleibende Sauerstoffzufuhr. Durch die Düse bzw. Undichtigkeit strömt
ständig ein Sauerstoffstrom in das Gerät hinein. Dabei sind die Düse und die anderen
Bauteile des Gerätes so zu dimensionieren, daß nach beendeter Spülung der Druck
in der Membrankammer nicht unzulässig abfällt. Der konstant zufließende Sauerstoff
tritt unmittelbar in den Atemkreislauf ein.
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Der Sauerstoffteilstrom kann von der Warnsignalleitung abgezweigt
sein, in die eine Drosseldüse eingebaut ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daßeinebesondereDrosseldüseentfällt,
danormalerweise in die Warnsignalleitungen eine Drosseldüse eingebaut sein muß,
um bei einem Bruch der Warnsignalleitung ein übermäßiges Abströmen von Sauerstoff
zu verhindern, und daß ein weiterer Anschluß entfällt.
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Eine andere Ausführungsform des Gerätes, bei der das Handzusatzventil
in Ruhestellung geschlossen ist, besteht darin, daß auf das Handzusatzventil zwei
Steuermittel einwirken, von denen das eine unter dem Druck eines ungedrosselten
Sauerstoffteilstromes das Handzusaizventi.l öffnet, während das andere unter dem
Druck eines gedrosselten Sauerstoffteilstromes das Handzusatzventil wieder schließt.
Wenn der gedrosselte Sauerstoffteilstrom, wie es baulich am einfachsten ist, schließlich
den gleichen Druck wie der ungedrosselte, zur Steuerung verwendete Sauerstoffteilstrom
erreicht, müssen die Steuerglieder so bemessen sein, daß die Kraft des zweiten Steuermittels
schließlich die Kraft des ersten Steuermittels überwiegt. Eine einfache Ausführungsform
besteht darin, daß der Druckbolzen des in Ruhestellung durch eine Feder geschlossenen
Handzusatzventils eine Kammer durchsetzt, wobei diese einerseits gegen den Ventilraum
und andererseits gegen Außenluft durch je eine mit dem Druckbolzen verbundene Membran
abgedichtet und durch
eine mit einer Düse versehene Zwischenwand
geteilt ist, wobei die erste Kammer mit der Niederdruckseite des Druckminderers
verbunden ist. Dabei tritt nach dem Öffnen des Flaschenventils der Sauerstoff zunächst
in die erste Kammer ein. Unter der Einwirkung des dort auftretenden Druckes öffnet
die Membran über den Druckbolzen das Handzusatzventil. Spülsauerstoff tritt über
das geöffnete Handzusatzventil in die Atemleitung des Gerätes. Gleichzeitig tritt
durch die Düse gedrosselt Sauerstoff in den anderen Raum der Kammer. Wenn dort der
Druck ein bestimmtes Maß erreicht hat, wird die auf die Membran der ersten Kammer
wirkende Kraft des Sauerstoffdruckes durch die auf die Membran der zweiten Kammer
wirkende Kraft des Sauerstoffdruckes überwunden, so daß das Regelventil wieder geschlossen
wird. Dabei sind die auf das Ventil einwirkenden Federkräfte sowie die Membrangrößen
und schließlich der Düsenquerschnitt der zwischen den Kammern liegenden Düse so
aufeinander abzustimmen, daß zunächst das Handzusatzventil geöffnet und bei beendeter
Spülung wieder geschlossen wird.
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In allen Fällen kann das Regelventil in die Sauerstoffhochdruckleitung
eingeschaltet sein.
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In der Zeichnung sind vier Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Sauerstoff atemschutzgerätes schematisch im Schnitt in den Abb. i bis 4 dargestellt.
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Bei allen Ausführungsformen ist mit i die von dem Flaschenventil kommende
Sauerstoffhochdruckleitung bezeichnet. Diese endet im Ventilkrater 2 im Ventilraum
3. Das Ventil wird verschlossen durch die Ventildichtscheibe 4, die an dem Hebel
5 angeordnet ist, der um dieAchse 6 schwenkt und unter der Einwirkung einer im Schließsinne
wirkenden Feder 7 steht. An dem Hebel 5 liegt der Hebel 8 an, dem wiederum der Druckbolzen
9 anliegt. Der Druckbolzen ist an seinem freien äußeren Ende mit der Membran io
fest verbunden, die in dem Gehäuseoberteil i i mit Hilfe des Klemmringes 12 festgehalten
wird. Außerhalb der Membran trägt der Druckbolzen 9 den Druckknopf 13, der als Handzusatzdruckknopf
dient.
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Von dem Raum 3 des Regelventils führt die Leitung 14 zum nicht gezeichneten
Atembeutel.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i ist der Druckbolzen 9 mit Hilfe
einer kleinen Membran 15 in dem Gehäuse 16 eingelassen. Um den mittleren Schaft
9a des Druckbolzens liegt die Feder 17, die sich einmal gegen den unteren Teil des
Druckbolzens und zum anderen gegen das Widerlager 18 abstützt, das im Gehäuseteil
i i zusammen mit der Membran io befestigt ist. Die Druckfeder 17 wirkt auf das Ventil
2, 4 in Öffnungsrichtung. Solange die Membrankammer i9 drucklos ist, ist also das
Ventil 2, 4 geöffnet. Dieser Raum i9 ist über die Drosseldüse 20 mit Hilfe des Anschlußstutzens
21 an die nicht gezeichnete Niederdruckleitung von etwa 2,5 atü angeschlossen. Die
Membran 15 hat einen kleineren Durchmesser als die Membran io. Beim Öffnen des Flaschenventils
strömt nun der Hochdrucksauerstoff über das geöffnete Ventil 2, 4 aus der Leitung
i über den Raum 3 und durch die Atemleitung 14 zum Atembeutel. Gleichzeitig strömt
Sauerstoff aus dem Druckminderer durch die Niederdruckleitung über die Düse 20 in
den Raum i9. Dort staut der Sauerstoff, bis der Druck den Druck der Niederdruckleitung
erreicht hat. Bei einem bestimmten Gasdruck innerhalb der Kammer i9 überwiegt die
von der Membran io ausgeübte Kraft zusätzlich der Kraft der Schließfeder 7 die Kraft,
die in Öffnungsrichtung von der Membran 15 und der Druckfeder 17 ausgeübt wird,
so daß schließlich der Druckbolzen 9 in die gezeichnete Lage kommt und das Ventil
2, 4 geschlossen wird.
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Die Ausführungsform nach Abb. 2 unterscheidet sich von der nach Abb.
i im wesentlichen nur dadurch, daß an Stelle der Membran 15 ein Kolben 22 tritt,
der mit Hilfe einer Dichtung 23 abgedichtet ist. Dieser Kolben übt die gleiche Funktion
aus wie die Membran 15 nach Abb. i. Im übrigen zeigt die Abb. 2 die Stellung des
Handzusatzventils vor bzw. kurz nach dem Öffnen des Flaschenventils.
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Die Ausführungsform nach Abb. 3 entspricht im wesentlichen ebenfalls
derjenigen nach Abb. i. Bei dieser Darstellung ist noch der Druckminderer 24 dargestellt,
zu dem eine Teilleitung der Hochdruckleitung i führt. Der Sauerstoffteilstrom zweigt
von der N iederdruckleitung 25 durch die Leitung 26 ab, die zur nicht gezeichneten
Warnsignalvorrichtung führt. In die Leitung 26 ist die Düse 27 eingebaut, deren
Funktion der Düse 2o nach Abb. i und 2 entspricht. Die Leitung 26 mündet ebenfalls
in die Membrankammer i9. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, daß
die Warnsignalleitung und ihre Drosselstelle zugleich als Steuerleitung für den
Spülregler dienen. Die Abb. 3 zeigt im übrigen die Stellung des Handzusatzventils
bei drucklosem Zustand bzw. kurz nach dem Öffnen des Flaschenventils.
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In allen Fällen kann das Ventil durch Druck auf den Knopf 13 als Handzusatzventil
benutzt werden. Beim Druck auf den Knopf 13 wird über den Druckbolzen 9 das Ventil
2, 4 geöffnet.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 ist der Raum zwischen den Membranen
15 und io durch eine Zwischenwand 28 unterteilt, die von dem Schaft 9a des Druckbolzens
durchsetzt wird und in die die Düse 29 eingelassen ist. Der obere Raum 30 ist über
die Leitung 31 mit der Niederdruckleitung 32 des Druckminderers 24 verbunden.
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Bei der dargestellten Lage ist das Regelventil 2, 4 geschlossen. Das
Gerät sei drucklos. Wenn das Flaschenventil geöffnet wird, strömt der Sauerstoff
über i zum Krater 2, der jedoch vorläufig durch die Kraft der Feder 7 geschlossen
ist. Gleichzeitig strömt durch die Leitung i Sauerstoff zum Druckminderer 24 und
wird hier auf 2,5 atü entspannt. Der entspannte Sauerstoff strömt ohne Verzögerung
in den Raum 3o, so daß die Membran 15 niedergedrückt wird und über den mit ihr verbundenen
Druckbolzen 9 und das Hebelwerk 6,8 das Ventil 2,4 öffnet. Sauerstoff kann
über die Leitung 14 zur Vorspülung in das Gerät abströmen. Gleichzeitig strömt von
der Kammer 3o über die Düse 29 Sauerstoff
in die Kammer 33. Durch
den in dieser Kammer sich langsam aufbauenden Druck wird die vorher durch die Membran
15 ausgelöste Bewegung des Druckbolzens 9 rückgängig gemacht, da die auf die Membran
io ausgeübte Kraft schließlich die auf die Membran 15 ausgeübte Kraft überwiegt.
Der Druckbolzen wird nach außen gedrückt, so daß das Ventil wiederum geschlossen
und der Spülsauerstoffstrom unterbrochen wird. Das Ventil kann nunmehr, wie üblich,
durch Druck auf den Knopf 13 als Handzusatzventil betätigt werden.