DE3323720A1 - Verfahren und vorrichtung zur probenahme von atemluft an einem arbeitsplatz - Google Patents

Description

DIPL.-PHYS. JÜRGEN WElSSE- d.pl-chim. DR. RUDOLF WOLGAST

PATENTANWÄLTE · EUROlMiAN PATENT ATH)RNI¹YS ο O Q O "7 O Q

BÖKENBUSCH41 - D 5620 VELBΓ-RT ll-l ANGI¹NBHRCi Postfach 110386 · Telefon (02052)401·) · Telex: KM(.H')5

Patentanmeldung

Bodenseewerk Perkin-Elmer & Co GmbH, 777 Überiingen/Bodensee

Verfahren und Vorrichtung zur Probenahme von Atemluft

an einem Arbeitsplatz

2Q Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Probenahme von Atemluft an einem Arbeitsplatz bei einem vorgegebenen Mindeststrom der Atemluft.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Probenahme von Atemluft an einem Arbeitsplatz aus einem beheizbaren Gehäuse mit einem Mundstück, mit einem Schaltventil, dessen Eingang an das Mundstück angeschlossen ist, mit mindestens einer an einen ersten Ausgang des Schaltventils angeschlossenen Nadel und mit einem luftdicht abgeschlossenen, auf die Nadel aufsteckbaren Probengefäß.

Es sind Verfahren zur Untersuchung der Atemluft auf Alkohol bekannt

(Dräger Heft 322, 1982; Dräger-Firmenschrift Alcotest 7010, 1981), bei denen ein Mindeststrom von Atemluft während eines vorgegebenen Zeitintervalls durch ein Meßgerät geleitet wird, das einen auf g₅ Alkohol ansprechenden Halbleitersensor enthält oder die Alkoholabsorption im Bereich von 3,4 fm mißt. Durch Heizvorrichtungen wird darin die Kondensation von Feuchtigkeit aus der Atem-

luft verhindert.

Aus der Veröffentlichung N. Bilzer, M.Krämer, O.Grüner "A Method for the Determining of Poreath Alcohol with Multifract (Gaschromatography)" fa in "Proceedings Int. Conference for Alcohol, Drugs and Traffic Safety" 1980 Bd. 2 S.691, Verlag Almquist + Wiksell Int., Stockholm; ist eine Vorrichtung zur Probenahme vom Atemluft bekannt, die in ein beheizbares Gehäuse eingebaut ist, das mit einem Mundstück versehen ist. Das Mundstück ist über ein Zweiwegeventil mit der Atmosphäre bzw. einem Sammelraum verbindbar, in dem ein Kolben unter dem Druck der Atemluft zur Aufnahme eines abgemessenen Probenvolumens in eine vorgegebene Endstellung verschiebbar ist. Der Ausgang des Sammelbehälters ist über eine Nadel mit einem auf diese aufsteckbaren, luftdicht abgeschlossenen Probengefäß und über ein während der Probenähme geschlossenes weiteres Zweiwegeventil zu Spülzwecken mit einer Stickstoffquelle-verbunden. Das Probengefäß ist durch eine selbstdichtende, durchstechbare Membran verschlossen und wird zur Aufnahme der Probe evakuiert.

Bei dem bekannten Verfahren wird die Atemluft direkt durch ein auf den bestimmten Anwendungsfall abgestimmtes Meßgerät geleitet und die Messung im Luftstrom vorgenommen. Es ist jedoch unzweckmäßig, mit einem spezifisch auf nur eine Komponente ansprechenden Meßgerät zu arbeiten, wenn die Zusammensetzung der Atemluft an einem Arbeitsplatz untersucht und qualitativ und quantitativ auf verschiedene Komponenten analysiert werden muß, die z.B. durch den Stoffwechsel eingeatmeter Dämpfe entstehen. Dazu ist es zweckmäßiger, eine Probe der Atemluft am Arbeitsplatz zu nehmen und die Untersuchung der Atemluft an einem anderen Ort vorzunehmen.

Die in der eingangs angegebenen Veröffentlichung beschriebene Vorrichtung ist ein Laboratoriumsgerät, das zusätzlich die Benutzung eines evakuierten Probengefäßes erforderlich macht. Diese Vorrichtung kann nicht am Arbeitsplatz selbst eingesetzt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, das bzw. die an einem Arbeitsplatz eingesetzt werden kann und insbesondere so ausgestaltet ist, daß die Tätigkeit der betreffenden Person an diesem Arbeitsplatz

auch bei häufigerer Probenahme so wenig wie möglich behindert wird.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur Probenahme von Atemluft an einem Arbeitsplatz dadurch gekennzeichnet, daß der Mindeststrom der Atemluft während eines vorgegebenen ersten Zeitintervalls in einer ersten Stellung eines Schaltventils von dessen Eingang zur Atmosphäre abgeleitet und nach Ablauf des vorgegebenen ersten Zeitintervalls das Schaltventil in eine zweite Stellung umgeschaltet und der Mindeststrom der Atemluft in ein luftdicht an das Schaltventil angeschlossenes Probengefäß geleitet wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher zunächst eine .Durchspülung der Vorrichtung mit der Atemluft vorgenommen, ehe diese in das Probengefäß eingeleitet wird. Dabei kann das Probengefäß mit einem selbstdichtenden Verschluß versehen und evakuiert werden und auf eine mit dem Schaltventil verhunderte Nadel aufsteckbar sein. Das Probengefäß kann in der zweiten - Stellung des SchaltventiIs auch durch den Mindeststrom der Atemluft gespült werden; dadurch kann das Arbeiten mit evakuierten Probengefäßen vermieden und trotzdem eine Füllung der Probengefäße ohne Verdünnung oder Verunreinigung erreicht werden.

In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach Ablauf des vorgegebenen ersten Zeitintervalls in einer Zwischenstellung des Schaltventils der Mindeststrom der Atemluft in einen Sammelraum gefördert und, nach Füllung des Sammelräumes und Umschaltung des Schaltventils, wenigstens ein Teil der in dem Sammelraum enthaltenen Atemluft in das Probengefäß gefördert. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß die Füllung des Probengefäßes von der eigentlichen Probenahme unabhängig wird und ggf. auch mehrere Probengefäße für verschiedene Untersuchungsverfahren mit der Atem-

OQ luft gefüllt werden können.

Das Probengefäß kann vor der Probenahme mit dem Schaltventil verbunden oder erst im Verlauf des ersten Zeitintervalls auf die Nadel aufgesteckt werden.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die vorgenannte Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein mit einer Antriebseinheit ver-

sehener Probengefäßträger zur Aufnahme des Probengefäßes in dem Gehäuse relativ zu der Nadel verschiebbar angeordnet ist, daß ein zweiter Ausgang des Schaltventils über einen Drucksensor, der auf einen vorgegebenen Mindestdruck einstellbar ist, in einer ersten Stellung des Schaltventils an die Atmosphäre anschließbar ist und daß eine von dem Drucksensor angesteuerte Steuerung vorgesehen ist, mittels derer der Probengefäßträger relativ zu dem Schaltventil verschiebbar und das Probengefäß auf die Nadel aufsteckbar und nach Ablauf eines ersten Zeitintervalls das Schaltventil zur IQ Verbindung des Mundstücks mit dem ersten Ausgang in eine zweite Stellung umschaltbar ist.

Dabei kann ein Begrenzungsschalter zur Begrenzung der Verstellung des Probengefäßträgers vorgesehen sein; der Probengefäßträger kann auf Führungsstangen geführt sein und eine auf die Maße des jeweiligen Probengefäßes einstellbare Probengefäßhalterung aufweisen.

Zur Spülung des Probengefäßes ist es vorteilhaft, wenn das Schaltventil an dem ersten Ausgang mit zwei Nadeln versehen ist und 2Q eine Nadel eine Verbindung zur Atmosphäre aufweist und wenn nach Ablauf des ersten Zeitintervall das Probengefäß während eines zweiten Zeitintervalls an die Nadeln angeschlossen ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem ausgangsseitig an das Schaltventil angeschlossenen Sammelraum zur Aufnahme eines Atemluftvolumens ist zweckmäßigerweise der zweite Ausgang des Schaltventils mit von der Steuerung ansteuerbaren Ventilen, die nach Ablauf des ersten Zeitintervalls schließbar sind, an die Atmosphäre angeschlossen und der Sammelraum mit einer Fördervor_g0 richtung versehen, die von der Steuerung nach Ablauf des ersten Zeitintervalls einschaltbar ist. Dabei kann die Fördervorrichtung eine Kolbenpumpe bilden und mit einer von der Steuerung nach Ablauf des ersten Zeitintervalls ansteuerbaren Antriebseinheit in Antriebsverbindung stehen, und es kann ein Begrenzungsschalter zur Begrenzung der Kolbenverstellung vorgesehen sein. Das Schaltventil kann nach Ablauf des ersten Zeitintervall in eine Zwischenstellung zur Füllung des Sammelraums und nach Füllung des Sammel-

raums in eine Stellung schaltbar sein, in der der Samuel raum an das Probengefäß angeschlossen ist.

Vorteilhafterweise ist das Schaltventil ein 3/2-Wegeventil mit zwei Ausgängen, das auf dem Probengefäßträger angeordnete Probengefäß zum ersten Ausgang des Schaltventils ausgerichtet, der Sammelraum mit dem Kolben und der Antriebseinheit über ein Zwischenventil, das den Drucksensor und mindestens eine durch ein gesteuertes Ventil beherrschte Bohrung zur Verbindung mit der Atmosphäre aufweist, an einen zweiten Ausgang des Schaltventils angeschlossen und die vorgenannten Teile bilden eine lineare Anordnung in einem Gehäuse, aus dem das Mundstück seitlich vorsteht.

Insgesamt wird nach der Erfindung eine Vorrichtung erhalten, die IQ eine kompakte und raumsparende Anordnung bildet und nach Art eines Taschengerätes ausgebildet ist. Durch die weitgehend selbsttätige Steuerung kann die Tätigkeit des Benutzers auf das Einschalten und Einblasen der Atemluft beschränkt werden. Durch die Verfahrensführung wird sichergestellt, daß ein oder auch mehrere Probengefäße auch in nicht-evakuiertem Zustand unter sicherem Ausschluß von Verdünnungen und Verunreinigungen mit der Atemluft gefüllt werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Abbildungen und Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung QQ zur Durchführung eines ersten Ausführungsbeispiels

des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Füllung eines evakuierten Probengefäßes ;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung eines zweiten Ausführungsbeispiels

des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Füllung eines nicht-evakuierten Probengefäßes;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Füllung eines nicht-evakuierten Probengefäßes mit einem Sammelraum;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung eines modifizierten Ausführungsbeispiels des Verfahrens nach Fig. 3;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung einer weiter modifizierten Ausführung des Verfahrens nach Fig. 3; und

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung zur Ausführung des

schematisch in Fig. 3 dargestellten Verfahrens.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung der Probenahme ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Man erkennt darin ein Schaltventil 1 mit einem Mundstück 2 und zwei Ausgängen 3 und 4; der erste Ausgang 3 ist mit einer Nadel 5 nach Art einer Injektionsnadel versehen und führt zu einem Probengefäß 10. Der zweite Ausgang 4 ist mit der Atmosphäre verbunden. Das evakuierte Probengefäß 10 ist mit einem selbstdichtenden Verschluß 11 aus einer aluminiumkaschierten Gummidichtung luftdicht verschlossen und kann ohne Dichtigkeitsverlust auf die Nadel 5 aufgesteckt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens wird der Atemluftstrom vom Mundstück go 2 während eines ersten Zeitintervalls, das ca. 6 Sekunden betragen kann, durch den zweiten Ausgang 4 zur Atmosphäre abgeleitet. Durch einen nicht dargestellten Drucksensor wird dabei sichergestellt, daß das Schaltventil 1 von einem vorgegebenen Mindeststrom von Atemluft durchsetzt wird. Dadurch wird das Schaltventil 1 gespült ,,p. und gleichzeitig sichergestellt, daß in das Probengefäß 10 tiefe Lungenluft (Alveolarluft) eintritt, d.i. solche, die in den Lungenbläschen mit dem Blut im Gleichgewicht steht und deren Zusammen-

Setzung nicht durch Austauschreaktionen mit den Schleimhäuten der Mundhöhle beeinflußt ist. Nach Ablauf des ersten Zeitintervalls wird das Schaltventil 1 von Hand oder automatisch in eine zweite Stellung geschaltet, in der das Mundstück 2 mit dem ersten Ausgang verbunden wird, so daß das Probengefäß 10 mit der Atemluft gefüllt wird. Anschließend wird das Probengefäß 10 von der Nadel 5 abgezogen.

In der schematischen Darstellung von Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens gezeigt, das für die Füllung nichtevakuierter Probengefäße 10 geeignet ist. Am ersten Ausgang 3 des Schaltventils 1 sind zwei Nadeln 5, 6 angebracht. Die Nadel 6 ist außerhalb des Probengefäßes 10 mit der Atmosphäre verbunden, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen weiteren Ausgang !5 des Schaltventils 1. Nach Ablauf des ersten Zeitintervalls wird das Schaltventil 1 in die zweite Stellung umgeschaltet und während eines zweiten Zeitintervalls Atemluft durch das Probengefäß 10 geleitet. Die Atemluft verdrängt dadurch die Luft aus dem Probengefäß 10, das nach Ablauf des zweiten Zeitintervalls von der Atemluft gespült und mit dieser gefüllt von den Nadeln 5, 6 abgezogen wird.

Durch die schematische Darstellung von Fig. 3 wird ein drittes Ausführungsbeispiel des Verfahrens erläutert, bei dem ein Sammelraum 36 mit einer Fördervorrichtung in Gestalt einer Kolbenpumpe vorgesehen ist. Der Sammelraum 36 kann einen für ein Probengefäß ausreichenden oder auch einen größeren Vorrat an Atemluft aufnehmen. Der erste Ausgang 3 des Schaltventils 1 ist wie vorher mit zwei Nadeln 5, 6 bestückt, auf die ein Probengefäß 10 aufgesteckt ist. Bei dieser Ausführung enthält das Schaltventil 1 ein bis drei Zwischenventile 35, die an seinen zweiten Ausgang 4 angeschlossen sind. Die Zwischenventile 35 können zur Atmosphäre hin geöffnet werden und sind an den Sammelraum 36 anschließbar.

ot Zur Durchführung des Verfahrens wird das Schaltventil 1 während des ersten Zeitintervalls so eingestellt, daß der Atemluftstrom vom Mundstück 2 des Schaltventils 1 und dessen zweiten Ausgang 4 durch

die Zwischenventile oder das Zwischenventil 35 und dessen ersten Ausgang 7 zur Atmosphäre abgeleitet wird, nach Ablauf des ersten Zeitintervall wird das Zwischenventil 35 umgeschaltet und sein zweiter Ausgang 8 mit dem Sammelraum 36 verbunden; der Atemluftstrom wird dann durch die Kolbenpumpe in den Sammelraum 36 gefördert. Nach Füllung des Sammelraums 36 wird das Schaltventil 1 aus der vorgenannten Zwischen stellung in eine Stellung geschaltet, in der auch sein erster Ausgang 3 an den Sammelraum 36 angeschlossen ist. Während eines zweiten Zeitintervalls wird dann durch Betätigung der Kolbenpumpe Atemluft durch das Probengefäß 10 gefördert. Bei einer solchen Durchführung des Verfahrens lassen sich auch mehrere Probengefäße 10 durch Austausch an den Nadeln 5, 6 mit der zu untersuchenden Atemluft füllen.

Die in Fig. 4 nur schematisch dargestellte Variante des zuletzt beschriebenen Verfahrens unterscheidet sich von dem Verfahren, das in Fig. 3 dargestellt ist, im wesentlichen dadurch, daß nur eine Nadel 5 am ersten Ausgang 3 des Schaltventils 1 angeordnet ist. Das Probengefäß 10 kann evakuiert sein, aber auch durch die Kolbenpumpe bis zu einem gewissen Überdruck mit der Atemluft gefülIt werden.

In einer weiteren Variante des durch Fig. 4 erläuterten Verfahrens, die schematisch in Fig. 5 dargestellt ist, ist die Nadel 5' mit einer zweiten Austrittsöffnung 9 versehen, die beim Abziehen des Probengefäßes 10 von der Nadel 5¹ in dem Probengefäß 10 einen Druckausgleich zur Atmosphäre ermöglicht.

Fine Vorrichtung zur Durchführung des bereits durch Fig. 3 erläu-OQ terten Verfahrens ist im einzelnen in Fig. 6 teilweise im Schnitt dargestellt. Diese Vorrichtung ist in einem Gehäuse 12 angeordnet, das innenseitig mit (nicht dargestellten) Heizmatten ausgekleidet ist, durch die das Gehäuse 12 zur Vermeidung von Kondensation auf Temperaturen im Bereich zwischen 30 und 40° C

,,_r beheizbar ist. In dem Gehäuse ist ein das Schaltventil 1 bildendes ob

3/2-Wegcventil mit einem Eingang, an den das aus dem Gehäuse 12 herausragende Mundstück 2 mit einem Kondensatfänger angeschlossen ist, mit einem ersten Ausgang 3 zur Verbindung mit dem Proben-

gefäß 10 und mit einem zweiten Ausgang 4 angeordnet, an den der Sammelraum 36 über das Zwischenventil 35 angeschlossen ist.

Im Bereich des ersten Ausgangs 3 ist an das Schaltventil 1 ein Nadelträger 13 für zwei Nadeln 5, 6 angesetzt; die längere. Nadel 5 steht mit dem Mundstück 2 in Verbindung, während die kürzere Nadel 6 über eine Querbohrung 14 im Nadelträger 13 mit dem Innenraum des Gehäuses und dadurch mit der Atmosphäre verbunden ist. Dem ersten Ausgang 3 ist ein Probengefäßträger 15 mit einer Bodenplatte 16 zugeordnet. Die Bodenplatte 16 ist an zwei Führungsstangen 17 geführt, von denen in Fig. 6 nur eine erkennbar ist und die an einem Ende am Körper des Schaltventils 1 und am anderen Ende an einem mit dem Gehäuse 12 fest verbundenen Träger 18 befestigt sind. An der Unterseite der Bodenplatte 16 ist eine Antriebseinheit 19 ange-

X5 bracht. Mit der Bodenplatte 16 ist zwischen den gehäusefesten Führungsstangen 17 eine Zahnstange angebracht, die mit einem durch einen Schrittmotor der Antriebseinheit 19 angetriebenen Ritzel im Eingriff ist. Ein in der Darstellung von Fig. 6 nicht erkennbarer Begrenzungsschalter, der beispielsweise als Mikroschalter ausgebildet oder von Lichtschranken gebildet.werden kann, begrenzt die Verstellung der Bodenplatte 16 an den Führungsstangen 17 relativ zum Schaltventil 1.

Auf der Oberseite der Bodenplatte 16 befindet sich ein einstellbarer Probengefäßhalter, der im wesentlichen aus einer dem ersten Ausgang 3 zugekehrten Vorderwand 20 mit einem Durchbruch 21 für den Durchtritt der Nadeln 5, 6 und einer dem ersten Ausgang 3 abgekehrten Rückwand 21 besteht, die zur Anpassung an unterschiedlich lange Probengefäße 10 in Längsrichtung der Bodenplatte 16 verstellbar ist. In Fig. 6-ist der Probengefäßträger 15 mit einem Probengefäß 10 von 10 ml Inhalt in einer Stellung gezeigt, in der das Probengefäß 10 mit dem luftdichten Verschluß 11 auf die Nadeln 5, 6 aufgesteckt ist; die Rückwand 21 ist in einer Stellung zur Aufnahme eines Probengefäßes 10 von 20 ml Inhalt dargestellt.

gg Das Zwischenstück 30 ist an einem ersten Ende mit dom zweiten Ausgang 4 des Schaltventils 1 und an einem zweiten Ende mit dem Samme1-raum 36 durch Dichtungsringe abdichtend verbunden. Das Zwischenstück

30 wird von einem Durchgangskanal 31 durchsetzt, der den zweiten Ausgang 4 mit dem Sammelraum 36 verbindet. Im Bereich des ersten Endes ist ein Drucksensor 33 durch die Wandung des Zwischenstücks 30 hindurch in den Durchgangskanal 31 eingeführt, der im Bereich des Drucksensors 33, im dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüberliegend, mit einem Schlauchanschluß versehen ist, der zu einem auf einer Leiterplatte sitzenden Druckschalter führt.

Im Bereich des zweiten Endes erstrecken sich mehrere seitliche Bohrungen 34 (beispielsweise drei, von denen zwei in Fig. erkennbar sind) vom Durchgangskanal 31 zu diesen zugeordneten, gesteuerten Ventilen 35, die den Durchgangskanal 31 mit dem Innenraum des Gehäuses 12 und dadurch mit der Atmosphäre verbinden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Bohrungen 34 rückwärts im Winkel zur Durchströmungsrichtung.

Der Sammelraum 36 wird seitlich von einer Hülse 37 begrenzt, die an ihrem ersten Ende durch das zweite Ende des Zwischen Stücks 30 und an ihrem zweiten Ende durch einen Verschluß 38 mit einer Durchführung 39 durch Dichtungsringe abdichtend verschlossen ist.

In der Hülse 36 ist ein mit einem Dichtungsring abdichtend an deren Innenwand anliegender Kolben 40 gleitbeweglich verschiebbar angeordnet, der durch eine Kolbenstange 41, die sich durch die Durchführung des Verschlusses 38 erstreckt, mit einer Antriebseinheit 42 in Antriebsverbindung steht. Dazu ist ein Teil der Kolbenstange 41 als Zahnstange ausgebildet, die mit einem von einem Schrittmotor angetriebenen Ritzel der Antriebseinheit 42 in Eingriff ist. Die Antriebseinheit 42 ist fest mit dem Gehäuse 12 verbunden. Ein als Mikroschalter ausgebildeter Begrenzungsschalter 43, der auch als Lichtschranke ausgebildet werden kann, dient zur Begrenzung der Ver-Schiebung des Kolbens 40.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung weist ferner eine Mikroprozessor-Steuerung für die Arbeitsabläufe auf, die aus konventionellen Bausteinen besteht und in konventioneller Weise programmiert ist und daher nicht im einzelnen beschrieben wird. In der dargestellten Ausgangsstellung der Vorrichtung ist der erste Ausgang 3, der zum Probengefäß 10 führt, gesperrt und die durch das Mundstück 2

eingeblasene Atemluft durchsetzt den zweiten Ausgang 4 und den Durchgangskanal 31 des Zwischenstücks 30, aus dem sie durch die Bohrungen 34 zur Atmosphäre abgeleitet wird.Bei Erreichen eines vorgegebenen Drucks am Drucksensor 33 werden die gesteuerten Ventil nach einem vorgegebenen ersten Zeitintervall von beispielsweise 6 Sekunden geschlossen; gleichzeitig wird die Antriebseinheit 42 aktiviert und der Kolben 40 in Richtung auf den Verschluß 38 verschoben. Beim Ansprechen des Begrenzungsschalters 43 wird der Schrittmotor der Antriebseinheit 42 gestoppt und das Schaltventil 1 in eine Stellung umgeschaltet, in der der nunmehr mit Atemluft gefüllte Sammelraum 36 mit dem Probengefäß 10 verbunden ist. Der Schrittmotor der Antriebseinheit 42 wird dann in umgekehrter Richtung betätigt, wodurch die im Sammelraum 36 aufgenommene Atemluft durch das Probengefäß 10 in den Innenraum des Gehäuses 12 und damit in die Atmosphäre gefördert wird. Anschließend wird der Schrittmotor der Antriebseinheit 19 betätigt und der Brobengefäßträger 15 mit dem nunmehr mit der Atemluft gespülten und gefüllten Probengefäß 10 von den Nadel 5,6 abgezogen. Die Vorrichtung steht zur erneuten Probenahme bereit, nachdem der Kolben 40 wieder die Ausgangsstellung erreicht hat in welcher der Kolben 40 ganz rechts an dem Zwischenstück 31 anliegt, ein neues Probengefäß 10 in den Probengefäßträger 15 eingesetzt und das neue Probengefäß 10 durch Betätigung der Antriebseinheit 19 auf die Nadeln 5, 6 aufgeschoben wurde.

,Bei entsprechenden Größen der Probengefäße 10 und des Sammelraums 36 ist auch eine mehrfache Probenahme aus dem Sammelraum 36 möglich, wobei der Kolben 40 für die Dauer des Wechsels der Probengefäße 10 weiter vorgetrieben, mit verminderter Geschwindigkeit weiter vorgetrieben oder angehalten werden kann.

Insgesamt wird eine kompakte Anordnung aller Teile der Vorrichtung erhalten, die es erlaubt, die gesamte Vorrichtung als Taschengerät zu gestalten, das zum Anschluß an das Netz oder eine unabhängige Stromquelle eingerichtet sein kann.

Claims (16)

1. Patentansprüche

   ί !.^/erfahren zur Probenahme von Atemluft an einem Arbeitsplatz

   '^ bei einem vorgegebenen Mindeststrom der Atemluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindeststrom der Atemluft während eines vorgegebenen ersten Zeitintervalls in einer ersten Stellung eines Schaltventils von dessen Eingang zur Atmosphäre abgeleitet und nach Ablauf des vorgegebenen ersten Zeitintervall das Schaltventil in eine zweite Stellung umgeschaltet und der Mindeststrom der Atemluft in ein luftdicht an das Schaltventil angeschlossenes Probengefäß geleitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Probengefäß mit einem selbstdichtenden Verschluß versehen und evakuiert wird und auf eine mit dem Schaltventil verbundene Nadel aufgeschoben wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Umschalten des Schaltventils in die zweite Stellung das Probengefäß während eines vorgegebenen zweiten Zeitintervalls durch die Atemluft gespült wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf des vorgegebenen ersten Zeitintervalls in einer Zwischenstellung des Schaltventils der Mindeststrom der Atemluft in einen Sammelraum gefördert und, nach Füllung des Sammelraums und Umschaltung des Schaltventils in die zweite Stellung, wenigstens ein Teil der in dem Sammelraum enthaltenen Atemluft in das Probengefäß gefördert wird.

   j
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Probengefäß im Verlauf des ersten Zeitintervalls auf die Nadel aufgeschoben wird.

   p-
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aus einem beheizbaren Gehäuse (12) mit einem Mundstück (2), mit einem Schaltventil (1), dessen Eingang an das Mundstück (2) angeschlossen ist, mit mindestens einer an einen ersten Ausgang (3) des Schaltventils (1) angeschlossenen Nadel (5; 6) und _ΊΩ mit einem luftdicht abgeschlossenen, auf die Nadel (5; 6) aufsteckbaren Probengefäß (10),
   dadurch gekennzeichnet,

   daß ein mit einer Antriebseinheit (19) versehener Probengefäßträger (15) zur Aufnahme des Probengefäßes (10) in dem Gehäuse (12) relativ zu der Nadel (5; 6) verschiebbar angeordnet ist,

   daß ein zweiter Ausgang (4) des Schaltventils (1) über einen Drucksensor, Anschluß 33, der auf einen vorgegebenen Mindestdruck einstellbar ist, in einer ersten Stellung des Schaltventils (1) an die Atmosphäre anschließbar ist, und daß eine von dem Drucksensor (32) angesteuerte Steuerung vorgesehen ist, mittels derer der Probengefäßträger (15) relativ zu dem Schaltventil (1) verschiebbar und das Probengefäß (10) auf die Nadel (5; 6) aufsteckbar und nach Ablauf eines ersten Zeitintervall das Schaltventil (1) zur Verbindung des Mundstücks (2) mit dem ersten

   Ausgang (3) in eine zweite Stellung umschaltbar ist. 25
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Begrenzungsschalter zur Begrenzung der Verstellung des Probengefäßträgers (15) vorgesehen ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß

   der Probengefäßträger (15) auf Führungsstangen (17) geführt ist und eine auf die Maße des jeweiligen Probengefäß (10) einstellbare Probengefäßhalterung aufweist.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (1) an dem ersten Ausgang (3) mit zwei Nadeln (5, 6) versehen ist und eine Nadel (6) eine Verbindung zur Atmosphäre aufweist und daß nach Ablauf des ersten Zeitintervalls das Probengefäß (10) während eines zweiten Zeitintervalls an die Nadeln (5, 6) angeschlossen ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 mit einem ausgangsseitig an das Schaltventil (1) angeschlossenen Sammelraum

    (36) zur Aufnahme eines Atem!uftvolumens, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ausgang (4) des Schaltventils (1) mit von der Steuerung ansteuerbaren Ventilen (35),die nach Ablauf des ersten Zeitintervalls schließbar sind, an die Atmosphäre angeschlossen ist und daß der Sammelraum (36) mit einer Fördervorrichtung versehen ist, die von der Steuerung nach Ablauf des ersten Zeitintervall einschaltbar ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung eine Kolbenpumpe bildet und mit einer von

    2Q der Steuerung nach Ablauf des ersten Zeitintervalls ansteuerbaren Antriebseinheit (42) in Antriebsverbindung steht.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Begrenzungsschalter (43) zur Begrenzung der Kolbenverstellung vorgesehen ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Zwischenstellung des Schaltventils (1) der Sammelraum (36) mit dem Mundstück (2) verbunden ist und nach

    OQ Füllung des Sammelraums (36) das Schaltventil (1) in eine Stellung umschaltbar ist, in der der Sammelraum (36) an das Probengefäß (10) angeschlossen ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekenn_g5 zeichnet, daß das Schaltventil (1) ein 3/2-Wegeventil mit zwei Ausgängen (3,4) ist, daß das auf dem Probengefäßträger (15) angeordnete Probengefäß (10) zum ersten Ausgang (3) des Schaltventils (1) ausgerichtet ist; daß der Sammelraum (36) mit der

    Kolbenpumpe und der Antriebseinheit (42), das den Drucksensor (33) und mindestens eine durch ein gesteuertes Ventil (35) beherrschte Bohrung (34) zur Verbindung mit der Atmosphäre aufweist, an den zweiten Ausgang (4) des Schaltventils (1) angeschlossen ist, und daß die vorgenannten Teile eine lineare Anordnung in dem Gehäuse (12) bilden, aus dem seitlich das Mundstück (2) vorsteht.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (2) mit einem Kondensatfänger versehen ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) innenseitig mit Heizmatten ausgelegt und auf eine Temperatur im Bereich von 30 bis 40° C temperierbar ist.