DE973202C - Sauerstoffatemschutzgeraet mit Kreislauf der Atemluft und lungengesteuerter Sauerstoffzufuhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sauerstoffatemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft und lungengesteuerter Sauerstoffzufuhr. Bei solchen Geräten muß damit gerechnet werden, daß in dem zur Verfügung stehenden Sauerstoffvorrat stets etwas Stickstoff als Verunreinigung vorhanden ist, der bei der lungengesteuerten Entnahme des Sauerstoffes aus dem Hochdruckvorratsbehälter in den Kreislauf des Gerätes übergeht und verhindert, daß der vom Gerätträger verbrauchte Sauerstoff vollständig ersetzt wird. Die Ansammlung immer größerer Mengen von Stickstoff, der im Atemprozeß nicht verbraucht wird, kann schließlich den Sauerstoffgehalt im Kreislauf so weit herabdrücken, daß der Gerätträger gefährdet wird.

Zur Bekämpfung dieser sogenannten Stickstoffgefahr sind verschiedene Methoden bekanntgeworden. Die am meisten verbreitete verwendet neben der lungengesteuerten Sauerstoffzufuhr eine gleichbleibende Sauerstoffzufuhr, die dem Bedarf des Gerätträgers bei einer mittelschweren Arbeitsleistung entspricht. Dadurch entsteht bei geringerer Arbeitsleistung ein erheblicher Überschuß im Kreislauf, der durch ein Entlüftungsventil abgeblasen wird. Erfahrungsgemäß wird die Stickstoffgefah.r durch diese Methode gemeistert; es

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wird jedoch mit dem Stickstoff auch sehr viel Sauerstoff ungenutzt abgeblasen, so daß die Gebrauchsdauer des Gerätes stark beschränkt wird.

Eine andere Methode beruht darauf, daß an einer Stelle der Ausatemleitung ein durch einen Druckknopf von Hand zu bedienendes Spülventil angeordnet ist, das von dem Gerätträger von Zeit zu Zeit für die Dauer einiger Atemzüge betätigt werden muß und dabei einen Teil eines jeden Ausatemzuges abblasen läßt. Da die Auswirkung dieser Art der Spülung von der Befolgung einer Bedienungsvorschrift durch den Gerätträger abhängig ist, besteht sichere Gewähr weder gegen das Auftreten der Stickstoffgefahr noch gegen eine Verschwendung von Sauerstoff.

Eine weitere bekannte Methode besteht in der Anordnung eines selbsttätigen Spülventils in der Ausatemleitung, wobei durch die Wirkung des Ausatem Widerstandes bei jeder Ausatmung ein Teil der Atemluft ins Freie gedrückt wird. Will man hierbei vermeiden, daß durch zu starke Spülung größere Sauerstoff Verluste eintreten, so ergibt sich für die nach außen führende Spülöffnung ein sehr geringer Querschnitt, der durch unvermeidliehe Kondenswassertropfen so stark blockiert werden kann, daß der geringe Ausatemwiderstand die Kapillarkräfte in der Spülöffnung nicht überwinden kann. Die Spülung ist daher unzuverlässig. Zur Vermeidung der Stickstoffgefahr ist auch bereits eine mit einer Druckausgleichsöffnung versehene Einrichtung vorgeschlagen worden, mittels deren der aus dem lungengesteuerten Sauerstoffzuführungsventil abströmende Sauerstoff auf dem Wege der Atemkreislauf aufgestaut wird. Der Staudruck des Sauerstoffes betätigt dabei eine Membranpumpe, deren Membran bei geschlossenem Sauerstoffzuführungsventil unter der Einwirkung einer Feder Luft aus dem Kreislauf absaugt und diese bei geöffnetem Sauerstoffzuführungsventil unter der Druckwirkung des abströmenden Sauerstoffes durch eine Spülöffnung ins Freie drückt. Es wird also durch diese Spülpumpe immer ein bestimmter Teil der Kreislaufluft nach außen befördert und dadurch ein entsprechender erhöhter Sauerstoffzusatz veranlaßt.

Gegenstand der Erfindung ist es nun, daß zur Erzeugung des Sauerstoff Staudruckes in den Weg des Sauerstoffes ein federbelastetes Drosselventil eingebaut ist und daß die Druckausgleichsöffnung getrennt von diesem zwischen dem Stauraum und der Sauerstoffleitung angeordnet ist. Eine weitere Ausbildung des Gerätes nach der Erfindung besteht darin, daß zur Regelung der Spülluftmenge in näherungsweise gleichbleibendem Verhältnis zu der jeweils aus dem Sauerstoffzuführungsventil abströmenden Sauerstoffmenge der Querschnitt der Spüldüse mit 3 bis 7% des Querschnittes des Drosselventils bemessen ist.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spülluft von der Spülmembranpumpe aus dem Raum zwischen Rückschlagventil und Auslaßventil eines Überdruckentlüftungsventils entnommen wird, das an den Ausatemweg des Kreislaufes vor der Luftreinigungspatrone angeschlossen ist und in an sich bekannter Weise durch einen \rersteiften Wandteil des Atembeutels betätigt wird.

Die Zeichnung zeigt ein Sauerstoffatemschutzgerät mit den Merkmalen der Erfindung in schematischer Darstellung.

Mit der Öffnung 1 wird das Atemschutzgerät an die Maske oder das Mundstück des Gerätträgers angeschlossen. Der Ausatemschlauch 2 führt zum Ausatemventil 3, von dem die Atemleitung 4 zur Luftreinigungspatrone 5 führt. Die gereinigte Ausatemluft strömt durch die Leitung 6 in den Atembeutel 7. Aus diesem strömt die Einatemluft durch die Leitung 8, das Einatemventil 9 und den Einatemschlauch 10. Die Rohrleitung 11 verbindet den Atembeutel mit dem Raum 12 unter der Membran 13 des Sauerstoffzuführungsventils 14, das vor dem Raum 15 angeordnet ist und mit der Membran 13 durch einen Stift 16 verbunden ist. Dieser ist mit enger Führung 17 in der Trennwand 18 zwischen den Räumen 12 und 15 gelagert. Der Raum 15 ist durch die Leitung 19 mit der Spülmembrankammer 20 verbunden, von der aus ein durch eine Feder 21 belastetes Drosselventil 22 die Verbindung mit der Sauerstoffleitung 11 herstellt. Die Spülmembran 23 steht unter dem Druck der in dem Pumpraum 24 angeordneten Feder 25. Der Pump raum 24 steht einerseits durch die Verbindungsleitung 26, das Rückschlagventil 27 und die Leitung 28 mit dem Ausatemrohr 4 und andererseits durch das Rückschlagventil 29 mit der Spülöffnung 30 in Verbindung. Das Überdruckentlüftungsven til 31 mit der Belastungsfeder 32 steht mit seinem Bedienungsknopf 33 dem versteiften Wandteil 34 des Atembeutels 7 gegenüber. Das Sauer stoff zuführungsventil 14 wird über das Druckminderventil 35 aus der Sauerstoffvorratsflasche 36 nach öffnen des Absperrventils 37 mit Sauerstoff versorgt.

Die Wirkungsweise eines der schematischen Darstellung entsprechenden Atemschutzgerätes ist folgende:

Bei Beginn des Gebrauches wird zunächst der Sauerstoffgehalt im Kreislauf verbraucht, bis der Atembeutel 7 bis zu seiner Mindestfüllung entleert ist. Der dann bei den weiteren Einatmungen entstehende Unterdruck wirkt durch die Leitung 11 auf den Raum 12 unter der Membran 13 des Sauerstoff zuführungsventils 14. Da die Membran 13 dem normalen Außendruck ausgesetzt ist, kann sie unter der Wirkung des Unterdruckes im Raum 12 die zum Öffnen des Sauerstoffzuführungsventils 14 notwendige Kraft ausüben. Die Übertragung der Membranbewegung auf das Ventil 14 geschieht durch den Stift 16, der leicht beweglich in der Führung 17 der Zwischenwand 18 gelagert ist. Damit die Fläche der Membran 13 möglichst klein bemessen werden kann, ist es zweckmäßig, zwischen ihr und dem Übertragungsstift 16 eine Hebelanordnung einzuschalten, um den für die Öffnung des Sauerstoffzuführungsventils 14 notwendigen Unterdruck in zulässigen Grenzen zu halten. Der aus dem A'^Tentil 14 abströmende Sauerstoff strömt aus der

Kammer 15 durch die Leitung 19 in die Spülmembrankammer 20 und wird hier durch das mit der Federal belastete Drosselventil 22, das allenfalls auch durch eine einfache Drosselbohrung ersetzt werden kann, aufgestaut, bevor er durch die Leitung 11 in den Atembeutel gelangt. Unter dem Druck des in der Kammer 20 aufgestauten Sauerstoffes beginnt die Spülmembran 23 den Inhalt des Pumpraumes 24 durch das Rückschlagventil 29 und die Spülöffnung 30 nach außen zu entleeren. Dieser \'^Torgang dauert an, solange das Sauerstoffzuführungsventil 14 von der Membran 13 offen gehalten wird.

Da die Abströmung des Sauerstoffes sowohl der Menge als auch der Zeitdauer nach durch den der Arbeitsleistung des Gerätträgers entsprechenden Sauerstoffbedarf geregelt wird, folgt auch die Spülung durch die Spülmembran 23 den gleichen Bedingungen. Die .Spülung steht somit erfindungsgemäß in stets gleichbleibendem Verhältnis zur Sauerstoffzufuhr. Der Zahlenwert dieses Verhältnisses hängt davon ab, in welcher Menge der Stickstoff als Verunreinigung im Sauerstoff erwartet werden kann. Nimmt man nach bestehenden Vorschriften an, daß höchstens 2% Stickstoff im Sauerstoff der Vorratsflasche enthalten sind, so sind Spülluftmengen von 3 bis 7% der jeweils abströmenden Sauerstoffmenge ausreichend. Durch die Anordnung der Spülpumpe nach der Erfindung werden diese Spülwerte in einfacher Weise dadurch angenähert erzielt, daß der Querschnitt der Spüldüse 30 3 bis 7% des Öffnungsquerschnittes des Drosselventils 22 ausmacht. Da es üblich ist, den hohen Druck in der Sauerstoffvorratsflasche 36 in dem Druckminderventil 35 auf einen gleichbleibenden Druck von mehreren Atmosphären zu verringern, steht für die Aufstauung des Sauerstoffes in der Spülmembrankammer 20 ein hinreichend hoher Druck für die Betätigung der Spülpumpe und daher auch für das Ausblasen der Spülluft zur Verfügung, so daß Verstopfungen der Spüldüse 30 durch Kondenswassertropfen, wie bei bekannten Spülverfahren, ausgeschlossen sind.

Nach dem Absperren des Sauerstoffzuführungsventils 14 beim Aufhören des Unterdruckes in der Kammer 12 am Ende der Einatmung sorgt die Belastungsfeder 25 der Spülmembran 23 für die Wiederauffüllung des Pumpraumes 24. Zu diesem Zweck ist die Spülpumpe durch die Leitung 26 erfindungsgemäß mit einem Überdruckentlüftungsventil an sich bekannter Bauart verbunden. Dieses Ventil besteht aus einem durch eine kräftige Schließfeder 32 belasteten Auslaßventil 31, dessen herausragender Druckknopf 33 von einem versteiften Wandteil 34 des Atembeutels 7 bei voller Füllung des Beutels betätigt wird, und aus einem Rückschlagventil 27, das die Einströmung von Außenluft bei geöffnetem Auslaßventil 31 verhindern soll. Durch den Anschluß der Leitung 26 an den Raum zwischen den Ventilen 27 und 31 dient das Rückschlagventil 27 für den Spülvorgang als Saugventil, durch das Spülluft durch die Leitung aus der Ausatemleitung 4 angesaugt wird. Die Erfindung erspart also besondere Bauteile für diesen Vorgang.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Sauerstoff atemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft, lungengesteuerter Sauerstoffzufuhr und einer mit einer Druckausgleichsöffnung versehenen Einrichtung, mittels deren der aus dem lungengesteuerten Sauerstoffzuführungsventil abströmende Sauerstoff auf dem Wege zum Atemkreislauf aufgestaut wird und bei der durch den Staudruck des Sauerstoffes eine Spülmembranpumpe betätigt wird, deren Membran bei geschlossenem Sauer stoff zuführungsventil unter Einwirkung einer Feder Kreislaufluft absaugt und diese bei geöffnetem Sauerstoffzuführungsventil unter der Druckwirkung des abströmenden Sauerstoffes durch eine Spülöffnung ins Freie drückt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Sauerstoffstaudruckes in den Weg des Sauerstoffes ein federbelastetes Drosselventil (22) eingebaut ist und daß die Druckausgleichsöffnung getrennt von diesem zwischen Stauraum und Sauerstoffleitung (11) angeordnet ist.

2. Sauerstoff atemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Spülluftmenge in näherungsweise gleichbleibendem Verhältnis zu der jeweils aus dem Sauerstoffzuführungsventil (14) abströmenden Sauerstoffmenge der Querschnitt der Spüldüse (30) mit 3 bis 7% des Querschnittes des Drosselventils (22) bemessen ist.

3. Sauerstoffatemschutzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülluft von der Spülmembranpumpe aus dem Raum zwischen Rückschlagventil (27) und Auslaßventil (31) eines Überdruckentlüftungsventils entnommen wird, das an den Ausatemweg (4) des Kreislaufes vor der Luftreinigungspatrone (5) angeschlossen ist und in an sich bekannter Weise durch einen versteiften Wandteil (34) des Atembeutels (7) betätigt wird.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 867 655.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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