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Lungengesteuertes Atemgerät mit Überdruck in der
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Atemschutzmaske Die Erfindung betrifft ein lungengesteuertes Atemgerät
mit Überdruck in der Atemschutzmaske, das ein lungengesteuertes Ventil mit einem
vom Vordruck zu öffnenden Dosierventil in dessen Steuerraum sowie ein Druckreduzierventil
zwischen dem Druckgasvorrat und dem lungengesteuerten Ventil besitzt.
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Beim Einströmen des expandierenden Atemgases aus dem Vorratsbehälter
in den Innenraum der aufgesetzten am Gesicht abdichtenden Atemschutzmaske baut sich
in diesem ein Überdruck auf, der dem Schließdruck bzw. dem Durchflußwiderstand des
Ausatemventils entspricht.
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Durch den gewollten Überdruck in der Atemschutzmaske wird verhindert,
daß durch Undichtigkeiten in der Atemschutzmaske oder durch den Dichtrand zum Gesicht
möglicherweise verseuchtes Atemgas eindringen kann.
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Es sind seit langem lungengesteuerte Ventile für Preßluftatmer bekannt,
bei denen die Membran des lungengesteuerten Ventils durch eine Feder derart belastet
wird, daß das Dosierventil in Ruhe geöffnet ist. Die
zugehörige
Atemschutzmaske ist dementsprechend mit einem Ausatemventil versehen, das durch
eine Feder oder durch Federungseigenschaften so belastet ist1 daß es dem durch die
Federbelastung des lungengesteuerten Ventils entstehenden Überdruck mindestens das
Gleichgewicht hält.
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Lungengesteuerte Ventile dieser Überdruckbauart haben den Nachteil,
daß druckreduziertes Atemgas aus den Vorratsdruckgasbehältern frei über das Dosierventil
abströmt, wenn die Atemschutzmaske nicht angelegt ist, d.h. wenn das System nicht
abgedichtet ist.
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Dies gilt auch für ein bekanntes lungengesteuertes Atemgerät mit Überdruck
im Innenraum. Die Steuermembran des lungengesteuerten Ventils ist außen nicht durch
eine Feder in Öffnungsrichtung belastet, sondern ist nur vom Umgebungsdruck beaufschlagt.
Das Dosierventil wird durch den Vordruck aus dem Vorratsbehälter geöffnet. Die mit
dem Vordruck beaufschlagte Fläche des Dosierventils und die mit dem Innendruck bei
aufgesetzter Atemschutzmaske im Steuerraum beaufschlagte Fläche der Steuermembran
und der das Dosierventil mit der Steuermembran verbindende Kipphebel sind so bemessen,
daß das Dosierventil erst bei Erreichen des gewünschten Überdruckes im Innenraum
der Atemschutzmaske gegen den Vordruck geschlossen wird. Auch bei diesem lungengesteuerten
Atemgerät strömt Atemgas frei ab, wenn die Atemschutzmaske nicht an dem Gesicht
abdichtet. (DT-OS 24 06 307) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die lungengesteuerten
Atemgeräte mit einer Steuereinrichtung zu versehen, mit der der AtemRasfluß bei
abgesetzter
Atemschutzmaske und offenen Vorratsbehälterventilen
verhindert werden kann, ohne daß die Umschalteinrichtung zu einem höheren Aufwand
am an der Atemschutzmaske angeordneten lungengesteuerten Ventil führt.
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Die Atmung muß nach wiederaufgesetzter Atemschutzmaske auch ohne Handumsteuerung
möglich sein. Dabei soll schon ab Beginn der Einatmung Atemgas zur Verfügung stehen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Druckreduzierventil mit
umsteuerbaren Arbeitsdrücken B> R gelöst, wobei bei Arbeitsdruck B das Dosierventil
geöffnet und bei Arbeitsdruck R im Gleichgewichtszustand mit der über die Steuermembran
anliegenden Schließkraft gerade geschlossen ist.
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Die mit dieser Lösung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß ein etwas höherer Arbeitsdruck B bei aufgesetzter Atemschutzmaske kontinuierlich
Atemgas nachführt und dabei die Atmung unterstützt, aber gleichzeitig sichergestellt
ist, daß der Überdruck im Maskeninnenraum auch bei der Einatmung ein Eindringen
möglicherweise unatembaren Atemgases durch Undichtigkeiten verhindert. Bei dem niedrigeren
Arbeitsdruck R gelingt es, das Dosierventil im lungengesteuerten Ventil geschlossen
zu halten, so daß bei abgelegter Atemschutzmaske ein unnötiger Verlust an Atemgas
verhindert wird. Der Arbeitsdruck R reicht aber für eine Beatmung aus, falls das
Umschalten des Steuerhebels in die Betriebsstellung vergessen wurde, denn das sich
im Druckgleichgewicht befindliche Dosierventil wird durch den bei der Einatmung
entstehenden Unterdruck geöffnet.
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In Ausbildung der Erfindung besitzt das Druckreduzierventi1 einen
in an einer Schraubkappe drehbar gelagerten
Steuerhebel, der a)
in der waagerechten Betriebsstellung über eine ballige Unterseite und eine Druckplatte
eine auf eine Membran drükkende Stellfeder spannt und b) in der senkrechten Ruhestellung
mit einer Stirnseite eine Stellfeder weniger stark spannt und damit der Schließdruck
zu a) eines aus einer Bohrung und einem an der Membran befestigten Schließbolzen
bestehenden Einströmventils größer ist als der Schließdruck zu b).
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Diese Lösung ist technisch einfach in der Ausbildung und vor allen
Dingen auch leicht zu betätigen. Dabei muß nur der Steuerhebel umgelegt werden,
um die beiden Arbeitsdrücke B oder R einzustellen. Eine vergessene Umstellung sowohl
in die eine als auch in die andere Druckhöhe, als Betätigungsfehler, führen nicht
zu einem ausfallenden Atemschutz. Es ist auch dann eine Atmung möglich. Der Fehler
kann jederzeit bei aufgesetzter Atemschutzmaske durch nachträgliches Umlegen des
Steuerhebels beseitigt werden.
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Ein Beispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden beschrieben.
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Ein Preßluftatemgerät arbeitet mit einem Überdruck in der Atemschutzmaske
17. Die Atemgasversorgung - in diesem Fall Druckluft - erfolgt aus einem Druckgasvorrat
mit nachgeschaltetem Druckreduzierventil 3 über die Verbindungsleitung 7 zum lungengesteuerten
Ventil 9
an der Atemschutzmaske 17. Die Druckluft aus dem Druckgasvorrat
strömt über die Bohrung 1 zum Einströmventil 24 aus der Bohrung 25 mit dem Schließbolzen
2 des Druckreduzierventils 3. Sie steht hier mit dem jeweiligen Vorratsdruck an.
Der Schließbolze 2 bleibt durch die Wirkung der vorgespannten Stellfeder 4 so lange
in geöffneter Stellung, bis sich im Niederdruckteil 5 der gewünschte Arbeitsdruck
B oder R aufgebaut hat. Der Arbeitsdruck bestimmt sich aus der Federkraft der Stellfeder
4 auf die wirksame Fläche der Membran 6.
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Der eingestellte Arbeitsdruck steht durch die Verbindungsleitung 7
am Dosierventil 8 des lungengesteuerten Ventils 9 an. Das lungengesteuerte Ventil
9 wird durch die Druckänderungen beim Ein- bzw. Ausatemvorgang, die sich in einer
Bewegung der Steuermembran 12 auswirken, über den beweglich angelenkten Kipphebel
13 geöffnet bzw. geschlossen.
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Das Druckreduzierventil 3 ist für die beiden in der Druckhöhe verschiedenen
Arbeitsdrücke B und R im Niederdruckteil 5 einstellbar. Dazu besitzt es in der Schraubkappe
10 den Steuerhebel 18, der als exzentrischer Kniehebel ausgebildet ist. Er ist bei
14 drehbar gelagert. Mit seinen jeweiligen Flächen, der Stirnseite 19 oder der balligen
Unterseite 20, bestimmt er die Stellung der Druckplatte 15, mit der dann wieder
die Spannung der Stellfeder 4 gewählt ist. Die Spannung der Stellfeder 4 bestimmt
den Arbeitsdruck im Niederdruckteil 5. Bei waagerechter Stellung, der Betriebsstellung
22 des Steuerhebels 18, ist der Arbeitsdruck B also größer als der Arbeitsdruck
R in der senkrechten Ruhestellung 23 des Steuerhebels 18.
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Der normale Betrieb mit aufgesetzter Atemschutzmaske 17 erfolgt mit
dem Arbeitsdruck B, durch den das Dosierventil 8 geöffnet wird und bleibt, bis sich
im Maskeninnenraum 11 der geringe gewünschte Überdruck aufgebaut hat, der dem Strömungswiderstand
des Ausatemventils 16 das Gleichgewicht hält. Bei diesem Überdruck hat die Steuermembran
12, die sich mit dem Innendruck in Richtung nach außen bewegt, über den Kipphebel
13 das Dosierventil 8 geschlossen. Während des Ausatmens bleibt das Dosierventil
8, bedingt durch die zusätzliche Druckerhöhung, geschlossen.
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Mit dem Absetzen der Atemschutzmaske 17 wird zur Einsparung an Atemgas
der Steuerhebel 18 in die Ruhestellung 23 gedreht, so daß sich in dem Niederdruckteil
5 der niedrigere Arbeitsdruck R einstellt. Der Arbeitsdruck R steht mit der Schließkraft
auf das geschlossene Dosierventil 8, ausgelöst durch die eigene Elastizität der
Steuermembran 12, möglicherweise durch eine zusätzliche leichte Zugfeder 21 über
dem Kipphebel 13, im Gleichgewicht. Es fließt also mit dem Arbeitsdruck R kein Atemgas
aus dem Vorrat in die nicht aufgesetzte Atemschutzmaske 17.
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Auch wenn die Umschaltung des Steuerhebels 18 von der Ruhestellung
23 in die Betriebsstellung 22 vergessen wird, ist eine Beatmung möglich. Der geringe
Unterdruck, der beim Einatmen im Maskeninnenraum 11 entsteht, öffnet aus dem Gleichgewichtszustand
heraus das Dosierventil 8. Der im Naskeninnenraum 11 gewünschte Überdruck wird dann
wieder durch die Umschaltung in die Betriebsstellung 22 des Steuerhebels 18 erreicht.
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L e e r s e i t e