DE3609097A1 - Sprech- und hoereinrichtung fuer atemgeraete - Google Patents
Sprech- und hoereinrichtung fuer atemgeraeteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sprech- und Höreinrichtung für
Atemgeräte, bei denen der Geräteträger an eine von der
Umgebung unabhängige Atemgasversorgung angeschlossen ist.
Derartige Sprech- und Höreinrichtungen werden insbesondere
bei Tauchern, bei Piloten oder bei Personen, die bei einem
Rettungseinsatz Atemschutzgeräte benötigen, eingesetzt. Bei
derartigen Einsätzen ist es häufig notwendig, daß
beispielsweise mehrere Taucher unter Wasser sich miteinander
verständigen können und diese gemeinsam an eine
Überwachungsstation angeschlossen sind, von der aus eine
überwachende Person sowohl mit jedem einzelnen Taucher als
auch mit allen gemeinsam in Konferenzschaltung sprechen
kann. Dabei erweist es sich als nachteilig, daß das
Atemgeräusch des einen Tauchers die Sprachkommunikation mit
einem anderen Taucher oder die gemeinsame Sprechverbindung
zu der Überwachungsstation erheblich stört, so daß es zu
Verständigungsschwierigkeiten kommt. (DE-Z: Drägerheft,
Nr. 244, September/ Oktober 1961, Seite 5403).
Wenn alle Tauchermikrophone eingeschaltet sind und die
überwachende Person an der Zentralstelle die Atemgeräusche
aller Taucher gleichzeitig hört, ist eine Verständigung
der Taucher untereinander und mit der Überwachungsperson
erschwert oder gar nicht möglich. Insbesondere wenn die
Tauchermikrophone in der Atemmaske oder im Taucherhelm
angebracht sind, werden die Atemgeräusche übermäßig laut
wiedergegeben. Wenn die betreffende Person auch noch
körperliche Arbeitsleistung erbringen muß, werden die
Atemzüge heftiger und schneller, so daß ein Gespräch
zwischen zwei Teilnehmern durch die gleichzeitig
hörbaren Atemgeräusche gestört wird.
Üblicherweise werden auch elektrische Filter in den
Sprechkreis eingeschaltet, die das schmalbandige
Sprachsignal aus dem breitbandigen rauschähnlichen
Atemgeräuschsignal herausfiltern sollen, weil innerhalb
der Filterbandbreite der Energieanteil des Sprachsignals
wesentlich höher ist. Nachteilig für diese Filterschaltungen
ist es, daß durch akustische Resonanzen im Masken- bzw.
Helmbereich des Geräteträgers auch das Atemgeräusch in
seiner Bandbreite konzentriert wird. Dadurch ist die
Rauschenergie innerhalb der Filterbandbreite so groß, daß
keine befriedigende Atemgeräuschunterdrückung eintritt.
Weiterhin sind die Filter auf bestimmte Atemgasgemische
und Tauchtiefendrücke ausgelegt, so daß ihr Einsatzbereich
auf die vorgegebenen Einsatzbedingungen beschränkt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe
zugrunde, eine Sprech- und Höreinrichtung der genannten
Art so weiterzubilden, daß eine von akustischen Signalen
unabhängige Unterdrückung, d.h. Dämpfung oder Abschaltung,
der Atmungsgeräusche des Geräteträgers verwirklicht wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß in der
Atemgasleitung eine auf den Atemgasstrom reagierende
Schaltvorrichtung zur Unterdrückung der Atemgeräusche
vorgesehen ist.
Mit einer derartigen Anordnung der Schaltvorrichtung wird
erreicht, daß die Hör- und Sprecheinrichtung stets die
Atemgeräusche unterdrückt, wohingegen während des
Sprechens eines Geräteträgers die Sprech- und Höreinrichtung
voll angeschaltet bleibt, weil der Atemgasstrom während des
Sprechens zusammenbricht und die Schaltvorrichtung nicht
betätigt. Somit ist die Sprech- und Höreinrichtung
unabhängig von der Zusammensetzung des Atemgases
einsetzbar, und es werden unmittelbar die störenden
Atemgeräusche unterdrückt, ohne daß irgendwelche Schalter
manuell betätigt werden müssen.
Die Schaltvorrichtung kann wahlweise in der Einatemleitung
oder der Ausatemleitung sowie in beiden Atemgasleitungen,
bzw. in einem der Ein- und Ausatmung gemeinsamen
Leitungsabschnitt, vorgesehen sein. In vielen Fällen ist
es jedoch ausreichend und erweist sich als zweckmäßig,
daß die Schaltvorrichtung in den Einatemzweig der
Atemgasversorgung eingebaut ist. Somit werden nur die
Einatemgeräusche unterdrückt, welche in ihrer Lautstärke
größer sind als die Ausatemgeräusche und deshalb die
Sprechfrequenzen störender überlagern als die
demgegenüber leiseren Ausatemgeräusche. Die miteinander
sprechenden Personen können dabei vorteilhafterweise sich
gegenseitig überwachen, indem sie die Ausatemgeräusche
hören und dadurch Information über den normalen
Lebensrhythmus des Geräteträgers erhalten.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Schaltvorrichtung aus einem in einer Hülse gleitenden,
unter Vorspannkraft gehaltenen Kolben besteht. Er ist der
Strömung des Atemgases ausgesetzt, und an seinem Umfang
befindet sich zum Schalten der Sprech- und Höreinrichtung
ein Betätigungselement. Der in der Hülse befindliche
Kolben wird durch den Druck des Ein- oder Ausatemstromes
in Richtung des Strömungsweges entgegen der beispielsweise
durch eine Feder ausgeübten Vorspannkraft bewegt. Während
dieser Bewegung schaltet das Betätigungselement die
Kontakte der Schaltvorrichtung des betreffenden
Geräteträgers, so daß eine Übertragung der Atemgeräusche
zu den mithörenden verbundenen Geräteträgern unterbrochen
oder bedämpft ist. Die Durchtrittsöffnung erlaubt ein
freies Durchströmen des Atemgases während eines
Atemzuges durch die Schaltvorrichtung hindurch. Das
Betätigungselement kann an jeder dafür geeigneten Stelle
der Schaltvorrichtung angebracht sein. Ein geeigneter
Anbringungsort bietet sich an dem Umfang des Kolbens an
und kann beispielsweise ein Permanentmagnet sein, der
einen entsprechenden REED-Kontakt im Außenbereich der
Hülse betätigt.
Vorteilhafterweise ist die Durchtrittsöffnung durch ein
den Strömungsweg freigebendes Ventilelement abgeschlossen.
Eine einfache Ausführungsform dieses Ventilelementes
besteht aus einem federbelasteten Tellerventil. Dieses
zusätzliche Ventil ist in seinem Öffnungsverhalten so
auf die Bewegung des Kolbens abgestimmt, daß es erst
dann öffnet, wenn das Betätigungselement die Sprech- und
Höreinrichtung geschaltet hat.
Es ist zweckmäßig, eine die Schaltvorrichtung umgehende
Öffnung vorzusehen, damit bei Einbau der Schaltvorrichtung
in die Ausatemleitung der gegenüber dem Ausatemgasstrom
wesentlich geringere Sprechgasstrom frei durch die
Ausatemleitung strömen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der
schematischen Darstellung im folgenden näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Schaltvorrichtung (18), wie
sie in den Ausatemzweig einer Atemgasversorgung
beispielsweise für Taucher eingesetzt werden kann. Dazu
wird die Schaltvorrichtung mit ihrem Einlaßstutzen (9)
und Auslaßstutzen (10) in den Ausatemzweig eingesetzt, so
daß die Strömungsrichtung des Atemgasstromes durch die
Pfeile (16, 17) festgelegt ist. In einer beispielsweise
zylindrischen Hülse (1) ist ein Kolben (7) gleitend
aufgenommen. Mittels einer Feder (6) wird der Kolben (7)
entgegen der Strömungsrichtung (16) an zwei Stütznasen
(14) angedrückt. In der der Strömungsrichtung (16)
ausgesetzten Stirnfläche des Kolbens (7) befindet sich eine
Durchtrittsöffnung (13), welche durch eine Ventilplatte
(4) verschlossen ist. Eine Ventilfeder (8), welche sich
gegen ein Ventilgehäuse (15) abstützt, belastet die
Ventilplatte (4). An der Außenfläche des Kolbens (7),
welcher zum Auslaßstutzen (10) hin offen ist, befindet sich
ein Permanentmagnet (3), der zum Schalten eines ihm
gegenüberliegenden an der Außenfläche der Hülse (1)
angeordneten REED-Kontaktes (2) dient. Von dem REED-
Kontakt (2) sind zwei Anschlüsse (11, 12) abgeführt, welche
zu einer nicht dargestellten Sprech- und Höreinrichtung
geführt sind. Dort wird bei entsprechender Betätigung des
REED-Kontaktes (2) beispielsweise das ebenfalls nicht
dargestellte Sprechmikrophon der Sprech- und Höreinrichtung
geschaltet.
In der dargestellten Form befindet sich die Schaltvorrich
tung in Ruhestellung, bei welcher beispielsweise der
Permanentmagnet (3) den REED-Kontakt (2) geschlossen hält,
so daß das Sprechmikrophon zur Übertragung von
Sprechsignalen geschaltet ist. Wenn der Geräteträger
spricht, wird das Sprechsignal übertragen, und die zum
Sprechen notwendige geringe Menge an Ausatemluft von
geringer Strömungsgeschwindigkeit tritt über den
Einlaßstutzen (9) in die Schaltvorrichtung ein. Wegen der
geringen Strömungsgeschwindigkeit wird die Schaltvorrichtung
nicht betätigt, sondern die beim Sprechen notwendige
Ausatemluft kann über eine Umgehungsöffnung (5) durch die
Schalteinrichtung zu dem Auslaßstutzen (10) entweichen.
Erst wenn der Geräteträger aufgehört hat zu sprechen und
nachdem er eventuell einen Einatemzug gemacht hat, wird die
dann über den Einlaßstutzen (9) ausgeatmete Ausatemluft
von hoher Strömungsgeschwindigkeit gegen die dem
Atemgasstrom ausgesetzte Stirnfläche (19) des Kolbens (7)
drücken. Feder (6) und Ventilfeder (8) sind derart
aufeinander abgestimmt, daß die Federkraft der
Ventilfeder (8) die Ventilplatte (4) während des
Kolbenhubes geschlossen hält, so daß der Kolben (7)
entgegen der Federkraft der Feder (6) in Richtung der
Pfeile (16, 17) bewegt wird. Dabei entfernt sich der
Magnet (3) von dem REED-Kontakt (2) und öffnet diesen,
so daß der elektrische Signalkreis des Gerätemikrophons
der Sprech- und Höreinrichtung bedämpft oder unterbrochen
ist. Somit werden von diesem Zeitpunkt ab keine
Sprechsignale und Atemgeräusche mehr übertragen. Am Ende
des Kolbenhubes überwindet der Druck der Ausatemströmung
die Federkraft der Ventilfeder (8), so daß sich die
Ventilplatte (4) von der Durchtrittsöffnung (13) abhebt
und einen Durchgang für das Ausatemgas zu dem
Auslaßstutzen (10) freigibt. Während des gesamten
Ausatemzuges bleibt somit der Kolben (7) in seiner
Schaltstellung, während der das Sprechmikrophon bedämpft
oder ausgeschaltet bleibt. Die Umgehungsöffnung (5) ist
im Vergleich zu den übrigen Öffnungsquerschnitten so
gering dimensioniert, daß der während der Ausatmung
ständig durch sie hinwegtretende Atemgasstrom
vernachlässigbar ist und keine Auswirkungen auf die
Kraftverhältnisse an der Schaltvorrichtung hat.
Claims (7)
1. Sprech- und Höreinrichtung für Atemgeräte, bei denen
der Geräteträger an eine von der Umgebung unabhängige
Atemgasversorgung angeschlossen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Atemgasleitung eine auf den
Atemgasstrom reagierende Schaltvorrichtung (18) zur
Unterdrückung der Atemgeräusche vorgesehen ist.
2. Sprech- und Höreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (18) in den
Einatemzweig der Atemgasversorgung eingebaut ist.
3. Sprech- und Höreinrichtung nach einem der Ansprüche
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltvorrichtung (18) einen in einer Hülse (1)
gleitenden, unter einer entgegen der Atemgasströmung
wirkenden Vorspannkraft gehaltenen Kolben (7) mit einer
Durchtrittsöffnung (13) für das Atemgas besitzt, an
welchem ein dem Schalten der Sprech- und Höreinrichtung
dienendes Betätigungselement (3) angebracht ist.
4. Sprech- und Höreinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung (13) ein
den Strömungsweg freigebendes Ventil (4, 8) enthält.
5. Sprech- und Höreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventilelement ein
federbelastetes Tellerventil (4, 8) ist.
6. Sprech- und Höreinrichtung nach einem der Ansprüche
4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Schaltvorrichtung (18) eine Umgehungsöffnung (5)
vorgesehen ist.
7. Sprech- und Höreinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein dem
Schalten eines REED-Kontaktes (2) dienender
Permanentmagnet (3) ist.
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