Verfahren zum Betrieb von Sauerstoffatemachutzgeräten mit Regeneration der Atemluft. Es ist bekannt, Sauerstoffatemschutz- geräte mit Regeneration der Ausatmungsluft mit einer Vorrichtung zur konstanten Dosie rung des zuströmenden Nährgases auszurii- sten, wobei unter Nährgas im allgemeinen Sauerstoff oder ein sauerstoffreiches, Gas zu verstehen ist. Dabei liegt die konstante Do sierung, die etwa 1,5 bis 1,6 l,/min beträgt, mehr oder minder über dem tatsächlichen Verbrauch, z. B. bei mässiger Arbeit oder bei Ruhe.
Bei geringem Sauerstoffbedarf des Ge- rätträgers füllt sich dann der Atembeutel übermässig an. Ein Teil der Geräteluft strömt durch ein automatisches oder von Iland zu bedienendes Überdruckventil ab. Mit der abgeblasenen Luftmenge werden auch die nicht atembaren Fremdgase automatisch aus dem Atemkreislauf entfernt, die mit dem Flaschensauerstoff, der im allgemeinen bis zu \? % Fremdgase, Stickstoff und Argon, enthält, in das Gerät gelangen.
Die derartig ausgerüsteten Sauerstoffatemschutzgeräte ha ben den Nachteil, dass ein erheblicher Teil des konstant. zufliessenden Sauerstoffes insbesondere bei Arbeitspause oder bei leich ter Arbeit - unausgenutzt abgeblasen wird, da die konstante Dosierung naturgemäss gross genug sein muss, uni sowohl bei mässiger als auch bei schwerer Arbeit auszureichen und eine Anreicherung der unatembaren Gase mit Sicherheit. zu vermeiden.
Um Sauerstoff zu sparen, ist. v orgeschla- gen worden, diesen in Abhängigkeit vom Luftumsatz in das Gerät einzuführen. Die Sauerstoffatemschutzgeräte müssen dabei der art ausgebildet sein, dass die Dosierung den Höchstbedarf der Sauerstoffentnahme be rücksichtigt,
die sich nach der Konstitution der das Gerät beatmenden Person und nach deren Arbeitsleistung richtet und sich zwi- schen 3 und 7% bewegt. Es wird deshalb eine Sauerstoffabgabe von 7,5 % des Luft- umsatzes vorgesehen.
Diese Sauerstoffatem schutzgeräte arbeiten demzufolge unter Um ständen mit einem hohen Sauerstoffverlust, der bei grossem Luftumsatz, wie bei schwerer Arbeit, denjenigen der Geräte mit konstanter Sauerstoffdosierung noch übersteigt. Bei leichter Arbeit und bei Ruhe ist die Beat mung dieser Geräte hinsichtlich des Sauer stoffverIustes derjenigen, die mit konstanter Dosierung ausgerüstet sind, überlegen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Sauerstoffatemsehutzgeräten mit Regeneration der Atemluft, wobei in Abhän gigkeit von der in das Atmungssy stein einge führten Nährgasmenge Atemluft aus dein Atmungssystem herausgepumpt wird.
Da durch wird erreicht, dass fortlaufend mit der Geräteluft aus dem Atmungssystem eine aus reichende Menge an Fremdgasen entfernt wird, und zwar unabhängig von der Art und Weise des Luftumsatzes, sondern nur abhän gig von dem tatsächlichen Sauerstoffbedarf des Gerätträgers. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzt eine Nährgaszuführungs- leitung, die in den Antriebsraum z. B. einer Kolben- oder Membranpunipe und über eine Düse in das Atmungssystem führt.
Als Atmungssystem bezeichnet man das gesamte gegen die 1=lussenluft abgeschlossene Luftsystem des Gerätes, in dem die Luft einen Kreislauf unter Einschaltung der Lunge durchläuft.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs- beispiele von Vorrichtungen zur Durchfüh- rung des erfindungsgemässen Verfahrens sche matisch dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 die Ansicht eines, Sauerstoffatem schutzgerätes, Fig. 2 die Einzelheiten des Einbaues der Luftfördervorrichtung in das Gerät nach Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch die Luft pumpe,
Fig. 4 den schematischen Aufbau eines andern Sauerstoffatemsehutzgerätes und Fig. 5 halbschematisch einen Schnitt durch das lungenautomatisehe Sauerstoff ventil und eine \Spülluftpiunpe des Gerätes nach Fig. 4, Fig. 6 Einzelheiten einer in die Sauglei tung der Membranpumpe eingebauten Dros seldüse.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind im Gehäuse 1 des Atmungsgerätes im obern Teil die Alkalipatrone 2 und im untern Teil die Sauerstoffflasche 3 unter gebracht. Zwischen beiden liegt der Atem beutel 4. Rechts im Gehäuse ist an der Sauer- stoffflasehe 3 über dem Plaschenansehluss 5 der Sauerstoffdi-Lickmesser 6, das Handzusatz- v entil 7, der Drackminderer 8 und das lun genautomatische Sauerstoffventil 9 ange schlossen.
Auf der linken Seite des Gehäuses ist an diesem der Ventilkasten 10 befestigt, von dem die Faltenschläuche 11 und 12 zum Mundstück bzw. zur Maske führen. Unterhalb des Ventilkastens 10 befindet sich die Mein- branpumpe 13, die in Fig. 2 und 3 im ein zelnen dargestellt ist. Die Einatmungsluf-'t strömt von dem Atembeutel 4 durch das Rohr 14 und den Ventilkasten 10 in den Fal- tensehlauch 11.
Die Atisatmungsluft fliesst durch den Faltensehlauch 12, den Ventil kasten 10, das Rohr 15, die Alkalipatrone '_' und das Rohr 16 in den Atembeutel 4. So bald dem Atmungssystem so viel Sauerstoff entnommen wurde, dass die Luftmenge zum Füllen der Lunge nicht mehr ausreicht, wird der Hebel 17, der an der obern Wand des Atembeutels 4 befestigt ist., niedergezogen und über diesen Hebel das lungenautomatisehe Ventil 9 (vgl. Fig.2) geöffnet.
Sauerstoff strömt durch die Leitung, 18 zur Membran pumpe 1.3 und von hier durch das Rohr 1.9 in die Einatmungskammer des Ventilkastens 10 bzw. in die Rohrleitung 14. Der durch die 3lembranpumpe 13 strömende Sauerstoff pumpt automatisch eine bestimmte, der zu strömenden Sauerstoffmenge entsprechende Atemluftmenge aus dem Atmungssystem, bei spielsweise ans dem zum Atembeutel. 4 füh renden Rohr 16 über die Leitung 29, und drüekt sie durch den Stutzen 20 ins Freie.
Wie die Fig. 3 zeigt, tritt der von dem lungenautomatischen \Ventil freigegebene Sauerstoff durch die Leitung 18 und die Boh- i-Ling 21 in den Raun 22, der von der lIem- brane 23 nach oben abgeschlossen wird. Der Drucksauerstoff-' wird in der Kammer 22 ge staut, da die Düse 24 ein sofortiges Abströ men zur Leitung 19 verhindert. Der in der Kammer 22 entstehende Druck bewegt die Membrane 23 entgegen der Wirkung der Fe der 25 aufwärts.
Der Druck in der Kammer 26 steigt infolgedessen auf den gleichen Druck wie in der Kammer \?2, abzüglieh dem durch die Feder 25 hervorgerufenen Gegyen- druck. Die Ventilscheibe 27 wird infolgedes sen auf den Ventilsitz 28 gedrüekt und da durch ein Rückströmen von Luft durch die Leitung 29 in das Atmungssystem verhindert.. Die in der Kammer 26 befindliehe Luft kann nur über das Auslassventil 30 und die Düse 31 ins Freie entweichen.
Die auswechselbaren Düsen 24 und 31 sind so aufeinander abge stimmt, dass bei gegebener Kraft der Feder 25 stets ein gleiches Verhältnis zwischen der dem Gerät zugeführten Sauerstoffmenge und der aus dem Atmungssystem herausgepump ten Luftmenge gewährleistet ist. Dieses Ver hältnis kann beispielsweise 100:4 sein. Nach dem Schliessen des lungenautomatischen Sauerstoffventils 9 und nach dem Abströmen des Sauerstoffes aus der Kammer 22 durch die Düse 24 fällt der Druck in der Kammer 22, so dass schliesslich die Feder 25 die Mem brane 23 wieder in die Ausgangsstellung zu rück drückt. Dabei schliesst sieh das Ventil 30, das Ventil 27 öffnet sieh, und Luft wird aus dem Gerät durch die Leitung 29 ange saugt.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist das lungenautomatische Ventil über einen Druckminderer 8 an die Sauerstoffflasche an geschlossen. Der Lungenautomat kann aber auch unmittelbar vom Hochdrucksauerstoff gespeist werden. Die Sauerstoffleitung 29 der Pumpe kann auch an jedem andern Punkt des Atmungssystems angeschlossen sein.
Das in Fig. 4 dargestellte Gerät ist in seinen Cxrundzügen in gleicher Art und Weise aufgebaut wie in das in Fig. 1 darge stellte Gerät. Es wird zur Erläuterung auf dessen Beschreibung verwiesen.
Bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Gerät tritt der vom Druckminderventil kom mende Sauerstoff durch die Bohrung 33 (vgl. Fig. 5) in die Kammer 34 ein, die durch die Düse 35 abgeschlossen ist. Der Ven tilteller 36 steht unter dem Druck einer Fe der. Wird aus dem Atembeutel 4 Luft ent- nomnien, dann drückt schliesslich der Hebel 17 (Fig. 5) mit seinem verstellbaren Druck stück 17a gegen den Bolzen 38. Die Bewe gung dieses Bolzens wird über die Membran 39 auf den Vierkantbolzen 40 übertragen, der den Ventilteller 36 von seinem Sitz 41 ab hebt.
Der Sauerstoff strömt nunmehr aus der Kammer 37 über die Leitung 42 in die Lei tung 18 ab.
Beim Öffnen des Ventils 36, 41 fällt der Druck in der Kammer 37 zunächst ab, da der Sauerstoff schneller abströmt, als er durch die Düse 35 nachströmen kann. Bei dem Fül len des Atembeutels 4 durch den nachströ menden Sauerstoff wird schliesslich das Ven- til 36, 41 von dem Steuerhebel 17 wieder ge schlossen. Bei geschlossenem bzw. nur wenig geöffnetem Ventil 36, 41 steigt der Druck in der Kammer 37 wieder an.
Die Druckschwankungen der Kammer 37 pflanzen sich in den Raum 43 der Spülluft pumpe fort, die als Membranluftpumpe aus gebildet ist. Die Membran 44 wird bei Druck anstieg in den Kammern 37 und 43 entgegen der Wirkung der Feder 45 nach oben, da gegen bei Druckabfall in den Kammern 37 und 43 nach unten bewegt. Der obere Raum 46 der Membranpumpe steht über das Rohr stück 47 mit dem Ventilkasten 48 in Verbin dung, der mit seinem Stutzen 49 unmittel bar an das Verbindungsstück 16 zwischen Al kalipatrone 2 und Atembeutel 4 angeschlossen ist. Der Stutzen 49 ist durch den Ventilteller 51 abgeschlossen, der unter dem Druck der Feder 52 gegen den Ventilsitz 53 gepresst wird.
Auf der andern Seite ist ein ins Freie führendes Ventil vorgesehen, das im wesent lichen aus dem Ventilteller 54 gebildet wird, der unter dem Druck der Feder 55 steht. Der Stutzen 56 mündet ins Freie. Die Druck schwankungen in den Kammern 37, 43 erzeu gen Volumenänderungen in der Kammer 46 der Spülluftpumpe, da der Druck auf dieser Pumpenseite annähernd konstant ist. Bei. einer Vergrösserung des Volumens der Kam mer 46 wird Atemluft aus dem Atmungs system durch den Stutzen 49 und das Ventil 53 und über den Rohrstutzen 47 in die Kam mer 46 gesaugt. Bei Druckanstieg in den Kammern 37 und 43 wird diese Luft, da sich das Ventil 51, 53 schliesst, über das Ventil 54 und den Stutzen 56 ins Freie gedrückt. Bei jeder Betätigung des Lungenautomaten wird also eine geringe Menge Luft aus dein At mungssystem abgesaugt.
Vorteilhaft wird der Lungenautomat der art. eingestellt, dass das Ventil 36, 41 sich be reits öffnet, wenn aus dem Atembeutel 4 in gefülltem Zustand eine geringe Luftmenge, beispielsweise 1,5 bis 2,0 Liter, entnommen wurde.
Die Düse 35 kann so eingestellt sein, dass eine dem maximalen Bedarf etwa. entspre- ehende Sauerstoffmenge nachströmt. Die Düse kann durch auswechselbare Filter gesi chert sein.
Wie Fig. 6 zeigt, kann in die Saugleitung I-9 der Membranpumpe eine Drosseldüse 57 eingesetzt werden. Dadurch wird erreicht, dass bei kurzzeitigem Anspringen des Lun genautomaten 9 weniger Spülluft gefördert wird als bei einer längeren Öffnungszeit des lungenselbsttätigen Ventils, wie z. B. bei einem tiefen Atemzug.