DE2818250C3 - Startvorrichtung für einen chemischen Sauerstoffgenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung für einen chemischen Sauerstoffgenerator entsprechend dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

In chemischen Atemgeräten nach dem Kreislauf prinzip erfolgt die CO₂-Bindung aus der Atemluft und die Sauerstoffversorgung durch eine KO₂-Patrone. Die KO₂-Patrone wird durch das CO₂ und die Feuchtigkeit in der Ausatemluft aktiviert. Sis übernimmt dann die CO₂-Bindung und die Sauerstoff Versorgung in Abhängigkeit von der körperlichen Belastung des Benutzers. Bis zur Aktivierung der KO₂-Patrone erfolgt die Sauerstoffversorgung durch einen Sauerstoffgenerator, wie z. B. eine Chloratpatrone. Dabei wird der erzeugte Sauerstoff dem Benutzer direkt zugeleitet. Die Startvorrichtung setzt durch Handauslösung über eine mechanische Einrichtung die Sauerstoffabgabe in Gang.

Ein bekannter chemischer Sauerstoffgenerator in einem Gehäuse mit einer Auslaßöffnung für den freigewordenen Sauerstoff enthält in dem Gehäuse eine Chlorat-Kerze, ein durch Wasser auslösbares Zündgemisch an der Kerze mit einer mit Wasser gefüllten zerbrechlichen Ampulle sowie einen spitzen Stift, der von außerhalb beweglich durch den Deckel eingeführt ist und vor der Ampulle endet. Außen weist er einen Druckknopf auf. Mit dem Eindrücken des Stiftes über den Druckknopf in den Generator hinein zertrümmert die Spitze die Ampulle. Das austretende Wasser löst das Zündgemisch und damit wiederum die Chlorat-Kerze aus.

Die Ausführung dieser bekannten Startvorrichtung, in der die Chlorat-Kerze und die Startvorrichtung praktisch ein Bauteil sind, bietet keinen Schutz gegen ein unbeabsichtigtes Hineindrücken des Stiftes. Ein Teil des entstehenden Sauerstoffes kann mangels einer Abdichtung zwischen dem Stift und dem Deckel an dieser Stelle direkt austreten. Es kommt zu einem Verlust an wertvollem Atemgas.

Bei einer anderen Ausführung der Startvorrichtung ist das Wasser statt in einer Ampulle direkt in einem Behälter enthalten, durch den der Stift hindurchgeführt ist. Sein Oberteil in diesem Behälter bildet einen Kolben zum Herausdrücken des Wassers in das Zündgemisch hinein. Hier notwendige Abdichtungen sind nicht vorhanden. Sie müßten über eine längere Bereitschaftszeit abdichten. Die Notwendigkeit einer sicheren Abdichtung ist hier nicht sicher zu erfüllen (US-PS 38 06 323).

Es ist ein Kanister mit einem Sauerstoffgenerator (Chlorat-Kerze) gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1 bekannt, dessen Aktivierung durch eine

ίο Starteinrichtung, bestehend aus einer über einen Aufschnappverschluß am Deckel gehaltenen Auslöseeinrichtung und einem Zündteil im Kanister, erfolgt Die Auslöseeinrichtung enthält einen längeren Stift der einmal in einem Kopf mit einer Spitze endet während

's sein anderes Ende als Knopf ausgebildet ist der durch eine Spiralfeder gegen eine obere Begrenzung gedrückt wird. Unterhalb der Spitze am anderen Ende des Stiftes, bereits im Oberteil des Kanisters, ist der Zündteil angeordnet Er ist eine mit Wasser gefüllte Ampulle oberhalb eines Zündkegels. Ein Abdichtungsring stellt eine gasdichte Verbindung zwischen dem Kanister und der Auslöseeinrichtung her. Zum Starten wird der Knopf des Stiftes in die Vorrichtung hineingedrückt, dabei zerstört die Spitze des Stiftes dann die Ampulle, so daß das Wasser den Zündkegel benetzen kann, der wiederum die Chlorat-Kerze aktiviert, so daß Sauerstoff erzeugt wird. Auch diese Ausführung von Sauerstoffgeneratoren weist keine Abdichtung in der Durchführung für den Stift auf, so daß ein Teil des Sauerstoffes unkontrolliert austreten kann. Die Starteinrichtung ist in die abnehmbare Auslöseeinrichtung uand den im Kanister angeordneten Zündteil mit der Wasserampulle und dem Zündkegel unterteilt. Eine getrennte Verwendung der Starteinrichtung als Sauerstoffversorgung ist nicht möglich (DE-OS 26 05 173).

Ein anderer bekannter tragbarer chemischer Sauerstoffgenerator besteht aus einem Behälter mit einer Sauerstoffauslaßöffnung in einer Stirnwand desselben, einer innerhalb des Behälters angeordneten Chloratkerze und einer Einrichtung zum Zünden der Chlorat-Kerze zur Abgabe von Sauerstoff.

Die Zündung erfolgt in der Weise, daß in einer oberhalb eines ZUndkegels und oberhalb des Materials für die Zündung des Zündkegels von dem Behälterdekkel nach unten hängenden Zündkalotte ein darin verschiebbarer Kolben durch die Sauerstoffauslaßöffnung nach unten gedrückt wird, so daß die Spitze der daran befestigten Nadel das Behältnis mit dem Material für die Zündung des Zündkegels durchbohrt. Der Kolben ist gegenüber der Wandung der Zündkalotte durch einen O-Ring abgedichtet, um ein Austreten des für die Zündung notwendigen Wassers zu verhindern. Das in der Zündkalotte befindliche Wasser fließt daher nur in dieses Behältnis hinein und benetzt das darunterliegende Zündkegelmaterial, .das sich dann entzündet und die Chloratkerze in Gang setzt. Der entstehende Sauerstoff strömt dann durch Schlitze im Befestigungsflansch der Zündkalotte an dieser vorbei durch die Sauerstoffauslaßöffnung nach außen ab.

Nachteilig an diesem bekannten Sauerstoffgenerator ist sein komplizierter Einbau in das Atmungssystem des Atemgerätes. Der Anschluß für die Sauerstoffabführungsleitung muß eine Möglichkeit besitzen, um die Zündeinrichtung durch die Sauerstoffauslaßöffnung von außen her betätigen zu können. Hier ist die gasdichte Durchführung z. B. eines Stiftes notwendig oder aber es nuß eine Einrichtung, die innerhalb einet elastischen Sauerstoffabführungsleitung angeordnet isi, vorhanden

sein, die von außen her betätigbar durch die Sauerstoffauslaßöffnung in den Generator hinein die Betätigung der Zündeinrichtung möglich macht Bei dieser Betätigung muß zuerst die die Auslaßöffnung abdeckende Folie, dann die die Zündkaloue verschließende Folie durchbohrt und dann anschließend über den Kolben das Wasser zum Zünden in das Zündmaterial hineingedrückt werden. Der mechanische Aufwand dazu ist nicht gering. Die Abdichtung zwischen dem Kolben und der Zündkalotte muß auch nach längerer Liegezeit bis zum Einsatz dicht sein, sonst steht das Wasser im Einsatzfall, der meist in einer Notsituation erfolgt, nicht mehr zum Zünden zur Verfügung (DE-AS 24 10 450).

Eine bekannte Vorrichtung zur Entwicklung von Sauerstoff, insbesondere für Atemschutzgeräte, besitzt eine Zündvorrichtung, die aus einem Schlagbolzen und einer Zündmasse besteht Zur Zündung schlägt der Schlagbolzen an die Zündmasse an.

Der Schlagbolzen ist durch den Behälterdeckel hindurchgeführt. Eine unter Druck stehende Schraubenfeder hält den Schlagbolzen in der Ruhestellung, in der er so weit als möglich mit einem verdickten Endteil gegen den Behälterdeckel gedrückt aus dem Behälter herausgezogen ist Das verdickte Endteil bildet dabei, entsprechend kegelig ausgebildet, zusammen mit dem Behälterdeckel, als Gegenfläche ausgebildet, eine metallische Dichtung. Zur Zündung muß der Schlagbolzen gegen die Federkraft in den Behälter hineingeschlagen werden, um die Zündung auszulösen. Die Zündung wird damit unsicher. Der Benutzer merkt nicht, ob seine Anschlagkraft ausgereicht hat. Die metallische Dichtung zwischen dem Behälterdeckel und dem Schlagbolzen ist nicht sehr dicht. Es kann hier immer noch zu einem Sauerstoffverlust kommen. Dieser wird besonders dadurch begünstigt, daß der Sauerstoff, bedingt durch die zu überwindende, als Filter wirkende Füllmasse zwischen dem Formkörper aus der Sauerstoff entwickelnden chemischen Masse und der Behälterwand, unter einem Überdruck steht (DE-PS 6 78 587).

Ein weiterer bekannter Luftreinigungskanister für Atemschutzgeräte enthält ein bei Einwirkung von Kohlendioxid und Wasserdampf Sauerstoff abgebendes Chemikal und eine Startvorrichtung mit einer Zündpille und einem Schlagbolzen. Der Schlagbolzen wird in der Bereitschaftsstellung gegen den Druck einer Schraubenfeder durch einen Stift gehalten, der durch ein Loch senkrecht zur Achse hindurchgesteckt ist. Zur Auslösung wird der Stift mittels einer Kette herausgezogen, dann drückt die Schraubenfeder den Schlagbolzen nach unten gegen die Zündpille, die zündet. Das Chemikal in dem Kanister erwärmt sich und gibt Sauerstoff ab. Der Schlagbolzen ist gegenüber seiner Durchführung nach außen nicht abgedichtet (DE-PS 20 30 872).

Aufgabe der Erfindung ist es eine Startvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 als Teil eines chemischen Sauerstoffgenerators, der ein selbständiges, Sauerstoff abgebendes Bauelement bildet, derart zu verbessern, daß es im mechanischen Teil nicht zu einem Gasverlust kommen kann.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichendes Patentanspruches 1.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die einfache und sicher zu erreichende Abdichtung des Druckbolzens in der öffnung der Gehäusestirnwand über echte Dichtungsmaterialien und doch in einer einfachen Ausbildung erreicht wird. Zur Lösung der Aufgabe ist eine komplizierte mechanische Ausführung nicht notwendig.

Die axial wirkende Dichtung um den Druckbolzen herum wird während der oft langen Liegezeit des Atemschutzgerätes vor dem Einsatz ohne Verformungsdruck gehalten, d. h. sie behält ihre ursprüngliche Elastizität Erst im Augenblick der Inbetriebsetzung wird die axiale Dichtung durch die Schraubenfeder auf die Dichtfläche gedrückt und damit ihrer Aufgabe entsprechend belastet Mit ihrer dann immer noch vollen Elastizität wird sie auf jeden Fall sicher abdichten und einen Sauerstoffverlust verhindern. Trotz des seit langem bekannten Bedürfnisses nach der Abdichtung, notwendig, um Sauerstoffverluste zu verhindern, wurde diese einfache Lösung bisher nicht gefunden. Die Startvorrichtung stellt zusammen mit dem chemischen Sauerstoffgenerator in einem gemeinsamen Gehäuse für besondere Zwecke ein einfaches Sauerstoffversorgungsgerät dar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Sie bestätigen die vorteilhaft einfache Ausführung der Vorrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Die Figur zeigt die Anordnung der Startvorrichtung 1 als Teil des chemischen Sauerstoffgenerators 2 auf dem Deckel 3 einer KO₂-Patrone. Der Sauerstoffgenerator 2 weist in seinem Gehäuseboden 4 Ausströmöffnungen 5 für den Sauerstoff zum Inneren 6 der KO2-Patrone auf.

Der Sauerstoffgenerator 2 enthält oben in seinem Gehäuse 7 die Startvorrichtung 1, darunter eine Zündeinrichtung 8 und mit dieser in thermischer Verbindung eine Natriumchlorat-Schicht 9. Unterhalb dieser Schicht ist zwischen den Sieben 10 das Filtermaterial 11 angeordnet, in dem der austretende Sauerstoff gereinigt wird.

Die Startvorrichtung 1 ist in und durch einen Dom 12 als oberen Teil des Gehäuses 7 geführt. Sie besteht aus einem Druckbolzen 13, vorgespannt durch eine Schraubenfeder 14 zwischen dem Schraubeniederwiderlager 15 und der Stirnseite 16 des Domes 12. Der obere Teil des Druckbolzens 13 ragt durch eine öffnung 17 in der Stirnseite 16 nach außen. Er endet in einem Dichtringwiderlager 18, an dem der Dichtring 19 befestigt ist.

Dieser ist damit gegenüber dem um die Öffnung 17 als Dichtfläche 20 ausgebildeten Teil der Stirnseite 16 angeordnet. Der Druckbolzen 13 weist zwischen den Widerlagern eine Riegelbohrung 21 zur Aufnahme eines als Splint ausgebildeten Riegels 22 auf. Der Riegel 22 ist über ein Kettchen 23 mit dem Gehäuse 7 verbunden. Die Zündeinrichtung 8 ist unterhalb des Domes 12 angeordnet und besteht aus einer Flüssigkeitsampulle 24 und einem in thermischer Verbindung mit der Natriumchlorat-Schicht 9 stehenden Zündkegel 25.

Die Folie 26 oberhalb der Flüssigkeitsampulle 24 schließt den darunter befindlichen Teil des Gehäuseinnern mit dem Zündkegel 25 und der Natriumchlorat-Schicht 9 gegenüber außen ab.

Zur Inbetriebnahme wird der Riegel 22 über das Kettchen 23 aus dem Druckbolzsn 13 herausgezogen. Die Schraubenfeder 14 bewegt unter Entspannung den Druckbolzen 13 in das Gehäuse 7 hinein. Sein unteres Ende 27 zerstört eine Folie 26 und trifft auf die Flüsr'gkeitsampulle 24, die dann zertrümmert wird. Durch die Benetzung des Zündkegels 25 mit der austretenden Flüssigkeit entsteht eine exotherme Reaktion, die die Umsetzung der Natriunichlorat-

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Schicht 9 auslöst. Der freiwerdende Sauerstoff verläßt 17. Damit wird der Austritt von Sauerstoff verhindert,

nach Reinigung in dem Filtermaterial 11 das Gehäuse 7 Bei der selbständigen Verwendung des chemischen

durch die Ausströmöffnungen 5. Sauerstoffgeneralors mit der Startvorrichtung, also

Die axiale Bewegung des Druckbolzens 13 durch die nicht in Verbindung mit einer KCVPatrone, sind die

Schraubenfeder 14 endet nach Zertrümmerung der > Ausströmöffnungen 5 vor der Inbetriebnahme z. B.

Flüssigkeitsampulle 24 mit der dichten Anlage des durch einen Stopfen oder eine Folie verschlossen. Die

Dichtringes 19 an der Dichtfläche 20. Die noch Ausströmöffnungen 5 können auch an anderen Stellen

vorhandene Druckkraft der Schraubenfeder 14 sichert der Wand des Gehäuses 7 vorgesehen werden,
hier die Abdichtung des Druckbolzens 13 in der öffnung

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Startvorrichtung mit einem von außen zu betätigenden, von einer Schraubenfeder umgebenen Druckbolzen als Teil eines chemischen Sauerstoffgenerators mit diesem sowie einer Zündeinrichtung aus einem Zündkegel und einer Flüssigkeitsampulle zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse und einer Durchführung durch den Gehäusewandteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbolzen (13) an seinem äußeren Ende einen Dichtring

(19) aufweist, der einer um seine Durchführung durch das Gehäuse (7) angeordneten Dichtfläche

(20) gegenüber befestigt ist.

2. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (20) auf der Stirnseite (16) eines Domes (12) als Teil des Gehäuses (7) angeordnet ist

3. Startvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (14) um den Druckbolzen (13) innerhalb des Domes (12) zwischen der Stirnseite (16) und dem Schraubenfederwiderlager(15) eingespannt ist