Die Erfindung betrifft einen Prüfkopf für Atemschutz- und Tauchmasken in
einer dem menschlichen Kopf angenäherten Form zumindest mit einer den
Prüfkopf innen durchquerenden Luftleitung, wobei der Prüfkopf vorzugsweise
im Bereich des Mundes eine Öffnung aufweist, an die die Luftleitung
mit ihrem einen Ende angeschlossen ist, während deren anderes Ende mit
Luftversorgungs- bzw. Meßeinrichtungen verbindbar ist.
Derartige Prüfköpfe, wie sie beispielsweise aus der DE-U 296 05 844 bekannt
sind, werden dazu verwendet, die Dichtigkeit von Atemschutzmasken
und dosiergesteuerten Atemventilen, den sogenannten Lungenautomaten,
zu überprüfen. Hierzu verläuft vom Mundbereich zum Sockel des Prüfkopfes
die Luftleitung, über welche die Masken und Lungenautomaten mittels
einer künstlichen Lunge beatmet werden können bzw. über die ein von einem
Gebläse erzeugter Luftstrom durch die Masken und Lungenautomaten
geleitet werden kann. Da das Beatmungsvolumen und der Luftstrom eine
gewisse Quantität haben müssen, und da der Prüfkopf selbst möglichst
wenig Eigenwiderstand aufweisen soll, muß der Querschnitt der Luftleitung
entsprechend groß dimensioniert sein.
Zur Dichtigkeitsprüfung wird in der Maske bzw. im Lungenautomat ein Unter-
bzw. Überdruck von etwa 5 bis 15 mbar erzeugt und die Änderung der
Druckdifferenz über einen bestimmten Zeitraum ermittelt. Hierzu ist jedoch
erforderlich, das Volumen der Luftleitung gegenüber dem Volumen der
Maske bzw. des Lungenautomaten möglichst klein zu halten, um durch das
zusätzliche Volumen der Luftleitung keine Meßwertverfälschung zu erhalten.
Denn wird die bei der Dichtigkeitsprüfung ermittelte Leckage auf das
Gesamtvolumen von Maske und Luftleitung bezogen, so ist die Leckrate
natürlich kleiner als wenn sie nur mit dem Maskenvolumen ins Verhältnis
gesetzt würde.
Besonders bei Lungenautomaten, die konstruktionsbedingt ein kleines Eigenvolumen
aufweisen, würde sich ein zu großes Totraumvolumen der
Luftleitung deutlich negativ auswirken.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen Prüfkopf der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, der
den beiden geschilderten gegensätzlichen Anforderungen gerecht wird und
zum einen einen großen Luftdurchsatz ermöglicht, zum anderen aber die
Meßergebnisse nicht wesentlich durch ein zu großes Volumen der Luftleitung
beeinträchtigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Luftleitung
im Bereich des Prüfkopfes ein Verschlußelement aufweist zum wahlweisen
druckdichten Verschließen der Luftleitung. Hierdurch wird der Vorteil erreicht,
daß bei selbst noch so großem Luftleitungsquerschnitt das Volumen
der Luftleitung, das sich auf die Dichtigkeitsmessung auswirkt, wesentlich
reduziert werden kann, indem das Verschlußelement nahe am einen Ende
der Luftleitung, also nahe am Mundbereich angeordnet wird. Hierdurch
wird der Restbereich der Luftleitung zwischen Verschlußelement und Versorgungs-
bzw. Meßeinrichtungen abgeschottet und das zugehörige Volumen
kann die Dichtigkeitsmessungen nicht beeinträchtigen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verschlußelement reversibel expandierbar
ausgebildet ist und im aktivierten Zustand die Luftleitung verschließt
und im deaktivierten Zustand zumindest einen wesentlichen Querschnitt
der Luftleitung freigibt. Ein solches expandierbares Verschlußelement
nimmt im deaktivierten Zustand nur relativ wenig Platz in
der Luftleitung ein und versperrt somit die Luftleitung nur kaum und kann
auf der anderen Seite aber im aktivierten Zustand sich soweit ausdehnen,
bis der gesamte Luftleitungsquerschnitt abgedichtet ist.
Dieses expandierbare Verschlußelement besteht zweckmäßigerweise aus
einem aufblasbaren Ballonkörper, der insbesondere pneumatisch betätigbar
ist. Gerade Druckluft eignet sich als Betätigungsmedium beim
vorliegenden Anwendungsfall sehr gut, da hierzu keine speziellen Versorgungsleitungen
- wie es beispielsweise bei Wasser der Fall wäre - erforderlich
sind.
Zweckmäßigerweise ist das Verschlußelement in der Luftleitung angeordnet
und beaufschlagt im aktivierten Zustand die Innenwandung der Luftleitung.
Hierdurch lassen sich Abdichtungsprobleme und sonstiger Aufwand
umgehen. Zweckmäßigerweise ist das Verschlußelement hierzu im deaktivierten
Zustand in einem in der Luftleitung angeordneten Behälter aufbewahrt
und erstreckt sich bei Aktivierung aus dem Behälter heraus. So läßt
sich sicherstellen, daß die Beeinträchtigung der Luftdurchleitung bei deaktiviertem
Verschlußelement nicht sonderlich groß ausfällt.
Was das Deaktivieren des Verschlußelementes betrifft, so kann dies durch
Abführen des Beaufschlagungsmediums, also insbesondere der Druckluft,
und/oder durch mechanisches Zurückziehen in den Aufbewahrungsbehälter
erfolgen.
Für den Fall, daß Meßleitungen in der Luftleitung angeordnet sind, empfiehlt
es sich, den als Verschlußelement fungierenden Ballonkörper hieran
anzupassen, also beispielsweise diesen ringförmig auszubilden oder als
Doppelkammerballonkörper, der aus zwei parallel geschalteten Ballonkörpern
besteht.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand
der Zeichnung; hierbei zeigen
- Figur 1
- den Prüfkopf in geschnittener Seitenansicht mit deaktiviertem
Verschlußelement;
- Figur 2
- den Prüfkopf aus Figur 1 mit aktiviertem Verschlußelement;
- Figur 3
- einen Prüfkopf in geschnittener Seitenansicht mit alternativen
deaktiviertem Verschlußelement und
- Figur 4
- den Prüfkopf aus Figur 3 mit aktiviertem Verschlußelement.
In Figur 1 ist ein Prüfkopf 1 dargestellt, der eine dem menschlichen Kopf
angenäherte Form aufweist und dazu dient, die Dichtigkeit sowie das Arbeitsverhalten
von Atemschutzmasken und Lungenautomaten zu prüfen.
Diese werden im Bereich des Mundes 2 des Prüfkopfes angeordnet und über
eine Luftleitung 3 mit Luft versorgt. Hierzu erstreckt sich die Luftleitung
zwischen einer Öffnung 4 im Bereich des Mundes des Prüfkopfs und (nicht
dargestellten) Luftversorgungs- bzw. Meßeinrichtungen durch den Prüfkopf
hindurch.
Bereits aus Figur 1 läßt sich unschwer entnehmen, daß das Volumen der
Luftleitung 3 eine nicht vernachlässigbare Größe aufweist und Meßwerte
von Dichtigkeitsüberprüfungen verfälschen würde, da eine etwaige Leckrate
von einem völlig falschen Ausgangsvolumen ausgehend berechnet
würde und nicht etwa vom Volumen der Atemschutzmaske bzw. des Lungenautomaten.
Hier greift die Erfindung an und sieht im Bereich der Luftleitung
ein Verschlußelement 5 vor, das aus einem reversibel expandierbaren
Ballonkörper 6 besteht, der im deaktivierten Zustand (siehe Figur 1) in
einem Behälter 7 aufbewahrt ist. Im aktivierten Zustand jedoch wird der
Ballonkörper 6 von Druckluft über eine Luftleitung 8 beaufschlagt und aus
dem Behälter herausgedrückt, wo er sich so weit ausdehnt, bis er sich an
die Innenwandung der Luftleitung 3 anlegt und den Querschnitt der Luftleitung
vollständig abdichtet. Als Ergebnis erhält man ein Totraumvolumen,
also ein Volumen der Luftleitung zwischen der Öffnung 4 und dem
Verschlußelement 6, das wesentlich gegenüber dem Totraumvolumen der
Maske und der Luftleitung ohne Verschlußelement reduziert ist. Durch geeignete
Wahl der Position des Verschlußelements in der Luftleitung läßt
sich auch das Totraumvolumen entsprechend einstellen.
Ist die gewünschte Dichtigkeitsmessung durchgeführt, kann der Ballonkörper
wieder deaktiviert werden, wozu die Luft aus dem Ballonkörper abgeführt
wird und der Ballonkörper aufgrund seines elastischen Materials von
selbst wieder in den Aufbewahrungsbehälter zurückgezogen wird.
Die Ausführungsform in den Figuren 3 und 4 unterscheidet sich dadurch,
daß in der Luftleitung eine Meßleitung 19 angeordnet ist, die die Verwendung
eines Ballonkörpers entsprechend den Figuren 1 und 2 ausschließt;
statt dessen ist ein Verschlußelement 15 mit einem ringförmigen Ballonkörper
16 in der Luftleitung 13 angeordnet, wobei der Ballonkörper 16 die
Meßleitung entlang ihres Umfangs umgibt und über eine Luftleitung 18 mit
Druckluft beaufschlagbar ist, woraufhin sich der Ballonkörper 16 an die Innenwandung
der Luftleitung 13 im aktivierten Zustand anlegt. Außerdem ist
das Verschlußelement 15 ohne Aufbewahrungsbehälter ausgebildet, wobei
der Ballonkörper 16 auf seiner ringförmigen Innenseite druckdicht an der
Meßleitung und auf seiner ringförmigen Außenseite an der ebenfalls ringförmigen
Luftleitung 18 festgelegt ist.
Zusammenfassend wird durch die vorliegende Erfindung ein korrekteres
Ergebnis bei Dichtigkeitsmessungen erreicht, ohne hierbei den Durchsatz
durch die Luftleitung wesentlich zu reduzieren. Ermöglichst wird dies durch
das erfindungsgemäße Verschlußelement, das äußerst einfach ausgebildet
und betätigbar ist und durch das auch ein automatisierter Prüfablauf möglich
bleibt, indem das Verschlußelement allein durch pneumatische Beaufschlagung
aktivierbar und durch anschließende Evakuierung deaktivierbar
ist.