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Bungengesteuertes Atemgerät mit Überdruck im Innenraum Die Erfindung
betrifft ein lungengesteuertes Atemgerät mit Überdruck im der Beatmung des Benutzers
dienenden Innenraum, einer dicht mit dem zugeordneten Gehäuseteil verbundenen, den
Innenraum abschließenden Steuermembran, einem den Innenraum mit der unter erhöhtem
Vordruck
stehenden ährgaszufuhr verbindenden Einatemventil, einer Betätigungsverbindung des
Einatemventils mit der Steuermembran in Form eines im Innenraum zwischen seinen
Wirkverbindungen mit Steuermembran und Einatemventil schwenkbar gelagerten Kipphebels
und einem erst bei Überschreitung des im Innenraum erwünschten Überdruckes öffnenden,
gegebenenfalls einstellbaren Ausatemventil.
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Derartige Atemgeräte finden vielfach als Atemscliutzgeräte in Verbindung
mit Atemmasken Verwendung, die mit einer geeigneten Dichtung am Gesicht des Benutzers
anliegt. Dabei dient der Überdruck dazu, bei Undichtigkeiten des Atemanschlusses
bzw. der Maske insbesondere bei ihrer Anlage am Gesicht des Benutzers ein Eindringen
von Giftgasen od. dgl. aus der Umgebung in den Innenraum zu verhindern. Diese Gefahr
besteht nämlich bei ohne Überdruck arbeitenden Atemgeräten, weil bei ihnen wärend
der Einatmungsperiode der Druck im Innenraum niedriger als in der Umgebung ist.
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Das eingangs genannte Gerät ist durch die DD-AS lqr.1 029 679 bekannt.
Bei ihm öffnet das Einatemventil gegen den erhöhten Vordruck des lSährgases. Um
hier die Ausbildung so ZU treffen, daß im Innenraum ein Unterdruck nicht entstehen
kann, ist die Außenseite der Steuermembran in einstellbarer Weise durch den Vordruck
beaufschlagt, so daß sie bei Absinken des im Innenraum gewünschten
Überdruckes
zu Beginn der Einatmung eine das Einatemventil öffnende Stellkraft ausübt. Hierzu
ist es jedoch erforderlich, für die Außenseite der Steuermembran eine zusätzliche
Druckkammer nebst deren Anschluß an den Vordruck und mit einem einstellbaren Auslaßventil
vorzusehen sowie das Einatemventil durch eine Schließfeder zu beaufschlagen, wodurch
das bekannte Atemgerät vergleichsweise kompliziert, schwer und teuer wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Atemgerät der eingangs genannten
Art bei voller Funktionssicherheit erheblich zu vereinfachen und damit vor allem
auch weniger störanfällig zu gestalten. Dies soll unter Ausnutzung ohnehin unbedingt
notwendiger Bauteile geschehen, so daß die Gesamtzahl der Bauteile herabgesetzt
und damit das Gerät leichter und billiger wird.
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Dabei soll es auch möglich sein, bereits vorhandene, vergleichbare
Geräte ohne weiteres auf die neue Bauweise umzurüsten.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenseite
der Steuermembran vom Umgebungsdruck beaufschlagt ist, daß das Einatemventil mit
dem Vordruck öffenbar ist und daß die vordruckbeaufschlagte Fläche des Einatemventils,
die innendruckbeaufschlagte Fläche der Steuermembran und die beiderseitigen Arme
des Kipphebels derart bemessen sind, daß erst bei Brreichen
des
im Innenraum gewünschten Überdruckes das Einatemventil gegen die an ihm durch den
Vordruck ausgeübte Kraft durch die Steuermembran schließbar ist.
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Durch diese verblüffend einfache und geschickte Ausnutzung und Anordnung
nur einer Steuermembran, eines Kipphebels und eines Einatemventils ist es erfindungsgemäß
durch deren besondere Dimensionierung gelungen, ein Atemgerät mit ständigem Überdruck
im Innenraum zu schaffen, das allen Anforderungen unter Verwendung nur sehr weniger
Teile voll genügt. Wesentlich ist dabei vor allem die Ausnutzung der durch ein mit
dem Vordruck öffnendes Ventil ständig ausgeübten Stellkraft zur Aufrechterhaltung
des Überdruckes, wobei schon die geringste Unterschreitung dieses überdruckes durch
Druckverlust vor allem zu Beginn der Einatmung, genügt, das Einatemventil voll zu
öffnen und ein weiteres Absinken des Überdruckes zu verhindern.
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Die Verstellung des Überdruckes kann auf mannigfache Weise erfolgen.
Zum einen in besonders einfacher Weise durch Änderung des Vordruckes des liährgases
an dem in seiner Zufuhrleitung ohnehin üblicherweise vorhandenen, dem Nährgasvorrat
nachgeschalteten Druckminderventil und damit durch die auf das Einatemventil vordruckbedingt
einwirkende Stellkraft.
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Zum anderen dadurch, daß die Länge der Arme des Kipphebels
einstellbar
ist, was zweckmäßigerweise geschieht, indem die Wirkverbindung des Kipphebels mit
dem Einatemventil und der Steuermembran verschiebbar und das Schwenklager des Kipphebels
in dessen Längsrichtung verstellbar ist.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beigefügten Zeichnung.
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Die Zeichnung zeigt im seitlichen Schnitt eine maske 1, die mit einer
umlaufenden Dichtlippe 2 am Gesicht des Benutzers 3 anliegt und allseits gasdicht
ein Sichtfenster 4 erfaßt. Unterhalb des Mundes des Benutzers 3 ist ein Ausatemventil
5 vorgesehen, dessen Ventilplatte 6 gegen den Druck einer Schließfeder 7 erst öffenbar
ist, wenn der im Innenraum 8 der maske erwünschte Überdruckvinsbesondere mit der
Ausatmung überschritten wird. Die Einstellung der Vorspannung der Schließfeder 7
auf den Überdruck erfolgt in einfacher Weise durch Gewindeverstellung des topfförmig
ausgebildeten Widerlagers 9 der Schließfeder 7, das mit Öffnungen 10 versehen ist.
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Dem Mund des Benutzers im wesentlichen gegenüber faßt das Sichtfenster
4 den Anschlußstutzen 11 einer Steuerkammer 12, die gegenüber der Umgebung durch
eine elastische Steuermembran 13 abgeschlossen ist.
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Zu ihrem Schutz ist sie von einem Deckel 14 überfangen, der ihre Bewegungsfreiheit
nicht beeinträchtigt und mit Öffnungen 15 versehen ist, um die Außenseite der Membran
13 mit dem Umgebungsdruck zu beaufschlagen.
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Über eine ihr Zentrum fassende Öse 16 ist auf der Innenseite der Steuermembran
13 das eine Ende eines Kipphebels 17 gefaßt, der bei 18 zwischen seinen Enden schwenkbar
am Gehäuse 19 der Steuerkammer 12 gelagert ist und mit seinem anderen Ende auf den
Verschlußkörper 20 des Einatemventils einwirkt, das gegen den Vordruck des über
eine Zeitung 21 bezogenen Nährgases auf den Sitz 22 in Schließstellung bringbar
ist.
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Bezeichnet man die Größe des Vordruckes mit pv, seine Angriffsfläche
am Ventilkörper 20 mit Fv, den Hebelarm zwischen Schwenklager 18 und Wirkverbindung
des Kipphebels mit dem Ventilkegel 20 mit lv, den im Innenraum 8 bzw. der Steuerkalmner
12 gewünschten Überdruck mit pü, die diesem Überdruck ausgesetzte Fläche der Steuermembran
13 mit Fü und den Hebelarm zwischen Schwenklager 18 und Wirkverbindung des Kipphebels
17 mit der Steuermembran 13 mit lü, so läßt sich der gewünscht Ueberdruck in der
Maske einstellen bzw. aufrecht erhalten, wenn pv x Fv x lv = pü x Fü x lii ist.
Hieran ist ersichtlich, daß sofort mit Absinken
der Größe pü ein
Öffnen des Einatemventils erfolgen muß. Andererseits läßt sich die Größe des Überdruckes
leicht über die Veränderung der Größe pv oder der Größen lv und lü feinfühlig einstellen.