DE834201C - Method for operating breathing apparatus, in particular diving apparatus - Google Patents

Description

Verfahren zum Betrieb von Atemgeräten, insbesondere von Tauchgeräten Es ist bekannt, Atemgeräte mit einer konstanten Dosierung des zufließenden Sauerstoffes zu versehen. Da diese Sauerstoffdosierung u. a. auch den Bedarf bei schwerster körperlicher Arbeit decken muß, ist sie für normale Verhältnisse überdimensioniert. Daher besteht der Nachteil, daß Sauerstoff ungenutzt aus dem Gerät entweicht. Für Tauchgeräte, die zum Tauchen in größere Tiefen verwendet werden sollen, ist die Zufuhr einer konstanten Sauerstoffmenge noch aus dem Grunde für den Gerätträger nicht tragbar, da bei einem unter der Sauerstoffdosierung liegenden Bedarf in dem Tauchgerät die Sauerstoffanreicherung die Grenze des ertragbaren Sauerstoffte.iledruCkes überschreiten kann, der bei etwa r bis 1,5 atü liegt.Method for operating breathing apparatus, in particular diving apparatus It is known to use breathing apparatus with a constant dosage of the incoming oxygen to provide. Since this oxygen dosage, inter alia. also the need for the heaviest physical Has to cover work, it is oversized for normal conditions. Hence there is the disadvantage that oxygen escapes unused from the device. For diving equipment, which are to be used for diving to greater depths is the supply of a a constant amount of oxygen is still unsustainable for the wearer of the device, because if there is a need in the diving device below the oxygen dosage, the Oxygen enrichment exceed the limit of tolerable oxygen can, which is around r to 1.5 atü.

Es sind weiterhin Atemgeräte mit lungengesteuerter Sauerstoffzufuhr: bekannt, bei denen die Sauerstoffzufuhr in Abhängigkeit von der Füllung des Atembeutels gesteuert wird. Die Art dieser Steuerung ist unterschiedlich. Bei einer Gruppe derartiger Geräte wird bei Verminderung des Atembeutelinhaltes unter ein gewisses Maß ein Sauerstoffzusatzventil geöffnet. Bei einer anderen Gruppe von lungenselbsttätigen: Atemgeräten wird der Sauerstoff in den Atembeutel über ein Rück-.chlagventil aus einem an .das Drurkminderventil angeschlossenen, in seinem Rauminhalt veränderbaren Zwischenbehälter gedrückt, dessen bewegliche Wand durch die Wand des Atembeutels bewegt wird. Schließlich ist auch noch ein Sauerstoffatemgerät bekannt, bei dem eine von der das Gerät durchströmenden Luftmenge abhängige Sauerstoffmenge zugeführt wird, wobei das Sauerstoffzuführungsventil in Abhängigkeit vom Umsatz der Atemluft gesteuert wird. Alle diese Geräte haben zunächst den Nachteil, den Sauerstoffzusatz entweder von dem Gasinhalt des Atemsackes oder von dem Luftumsatz zu steuern. Der tatsächliche Sauerstoffverbrauch selbst aber wird nicht berücksichtigt. Die die Sauerstoffzufuhr regelnde Veränderung der Atemsackfüllung ist z. B. abhängig von der Tiefe des Atemzuges des Gerätträgers, die jedoch kein Maß für den tatsächlichen Sauerstoffbedarf sein muß. Weiterhin kann bei gleichem Luftumsatz der Sauerstoffverbrauch unterschiedlich hoch sein. Da jedoch die den Geräten zugeführten Sauerstoffmengen nur von den Veränderungen in der Füllung des Atemsackes bzw. des, Luftumsatzes bestimmt -,verden, können in diesen Geräten entweder Sauerstoffüberfluß oder Sauerstoffmangel eintreten.There are still breathing devices with lung-controlled oxygen supply: known, in which the oxygen supply depends on the filling of the breathing bag is controlled. The nature of this control is different. With a group of those If the contents of the breathing bag are reduced below a certain level, the device becomes an additional oxygen valve opened. Another group of lung self-acting: breathing apparatus becomes the Oxygen into the breathing bag via a non-return valve from one to the pressure relief valve connected, Pressed in its volume changeable intermediate container, its movable Wall is moved through the wall of the breathing bag. Finally, there is also an oxygen breathing device known, in which an amount of oxygen depending on the amount of air flowing through the device is supplied, the oxygen supply valve depending on the conversion the breathing air is controlled. All of these devices initially have the disadvantage that Oxygen addition either from the gas content of the breathing bag or from the air turnover to control. However, the actual oxygen consumption itself is not taken into account. The change in the breathing bag filling regulating the supply of oxygen is z. B. dependent on the depth of the breath of the device wearer, which is no measure of the actual Must be oxygen demand. Furthermore, with the same air turnover, the oxygen consumption be different levels. However, since the amounts of oxygen supplied to the devices only determined by the changes in the filling of the breathing bag or the air turnover -, verden, there can either be an excess of oxygen or a lack of oxygen in these devices enter.

Diese bekannten, in Abhängigkeit von der Füllung des Atembeutels gesteuerten Atemgeräte sind für Tiefseetauchgeräte auch aus dem Grunde nicht brauchbar, daß die einzuhaltenden Sauerstoffgrenzen bei großen Tiefen so eng liegen, daß sie voll dem Gerät nicht mit Sicherheit eingehalten werden können. Es m.uß z. B. bei einer Tiefe von i 5o ni der Sauerstoffgehalt zwischen i und 120,'o und demgemäß die Atemsackfüllung zwischen 89 und iooo/o des größten Sackinhaltes liegen. Die Differenzen in der Atemsackfüllung reichen dann für eine einwandfreie Steuerung der Sauerstoffzufuhr nicht aus.These are known, controlled depending on the filling of the breathing bag Breathing equipment is not suitable for deep-sea diving equipment for the reason that the oxygen limits to be observed at great depths are so narrow that they are full the device cannot be adhered to with certainty. It must z. B. at a Depth of i 5o ni the oxygen content between i and 120, 'o and accordingly the breathing bag filling lie between 89 and 100 per cent of the largest sack content. The differences in the breathing bag filling are then insufficient for proper control of the oxygen supply.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Geräte und besteht darin, daß die von dem Gerätträger verbrauchte Sauerstoffmenge gemessen und davon in Anhängigkeit der Atemleitung \ ährgas zugeführt wird. Dieses Verfahren kann auf jede beliebige Art und Weise durchgeführt werden. Es kann z. B. die Menge der Einatemluft und die von Kohlensäure und gegebenenfalls auch von Wasserdampf befreite Aasatemluft bestimmt und in :Anthängigkeit von der Diff,°renz dieser :Mengen der Atemleitung Sauerstoff zugeführt werden, wobei dann diese Sauerstoffmenge dem tatsächlichen Sauerstoffverbrauch des Gerätträgers entspricht.The invention avoids the disadvantages of the known devices and exists in that the amount of oxygen consumed by the device wearer is measured and thereof Depending on the breathing line, nutrient gas is supplied. This procedure can be based on be carried out in any way. It can e.g. B. the amount of inhaled air and the exhaled air that has been freed from carbonic acid and possibly also from water vapor determined and in: Dependency on the difference between these: quantities of the respiratory line Oxygen are supplied, this amount of oxygen then being the actual Corresponds to the oxygen consumption of the device wearer.

Zur Durchführung dieses Verfahrens kann eine X'orrichtun.g dienen, bei der in den Weg bzw. die Wege der Ein- und der von Kohlensäure, gegebenenfalls auch von Wasserdampf befreiten \usatemluft ein bzw. mehrere eine Nährgas- bzw. I'umpvorrichtung steuernde, vorzugsweise als Differentialgasmengenmeßvorrichtung ausgebildete Gasmengenmesser eingeschaltet sind. Diese bestimmen die Mengen der Einatemluft und der von Kohlensäure und gegebenenfalls auch von Wasserdampf befreiten Aasatemluft. Sie steuern die :N ährgaszumeß- bzw. Pumpvorrichtung, die aus dem Nährgasbehälter die dem tatsächlichen Sauerstoffverbrauch entsprechende Nährgasmenge in das Atemkreislaufsvstem einführt.A device can be used to carry out this process, in the case of the in the way or the ways of the input and that of carbonic acid, if necessary one or more of a nutrient gas or pumping device also freed from water vapor controlling gas flow meter, preferably designed as a differential gas flow meter are switched on. These determine the amount of inhaled air and that of carbonic acid and if necessary also exhaled air from which water vapor has been removed. You control the: N ährgaszumeß- or pump device, which from the nutrient gas container the actual Oxygen consumption introduces the appropriate amount of nutrient gas into the breathing system.

Als Gasmengenmeßvorrichtung kann jede bekannte Vorrichtung dieser Art dienen. Im Interesse der Einfachheit können die Gasmengenmesser vorteilhaft als rotierende Messer, insbesondere als Drehkolbengasmesser, ausgebildet sein. Desgleichen kann auch die N ährgaszumeß- bzw. Pumpvorrichtung als Drehkolbenpumpe ausgebildet sein; andere Pumpformeil sind jedoch ebenfalls verwendbar.Any known device can be used as the gas quantity measuring device Kind of serve. In the interest of simplicity, the gas flow meter can be advantageous be designed as rotating knives, in particular as rotary piston gas knives. Likewise The nutrient gas metering or pumping device can also be designed as a rotary lobe pump be; however, other pump shapes can also be used.

Eine besonders einfache Bauform des Gerätes ergibt sich, wenn ein einziger vor- und rückwärts laufender, insbesondere rotierender Gasmengenmesser sowohl in die Ein- als auch in die Ausatemleitun.g eingeschaltet ist. Naturgemäß muß dann die Kapselung des Gasmengenmessers so ausgebildet sein, daß die Ein- und Ausatemleitungen nicht ineinander iiliergehen. Eine ebenfalls einfache Bauform wird erreicht, wenn in den pendelnd durchströmten Weg der Ein- und Aasatemluft ein Gasmengeninesser eingeschaltet ist.A particularly simple design of the device results when a The only forward and backward running, in particular rotating, gas flow meter is switched on in both the inhalation and exhalation lines. Naturally the encapsulation of the gas flow meter must then be designed so that the inputs and Do not interfere with the exhalation lines. Another simple design is achieved when in the pendulous flow of the inhaled and exhaled air a gas flow meter is switched on.

Die Kupplung der Gasnieirgenmesser bzw. der Differentialgasmengeiimeßvorric'htting mit der Nährgaszumeß- bzw. Pumpvorric'htung kann unterschiedlicher :Art sein. So kann z. B. der Gasmengenmesser über ein Getriebe mit einem Mitnehmer verbunden sein, der die Gaszumeßvorrichtung betätigt. Bei Verwendung eines rotierenden Gasmengenmessers kann dieser einen Mitnehmer tragen, der die Gaszumeß- bzw. Pumpvorrichtung betreibt. Der Mitnehmer kann mittelbar oder unmittelbar die Sauerstoffnährgasfördervorrichtung, wie z. B. eine Kolben-. @Iemliran- oder Drehkolhenpumpe, antreiben.The coupling of the gas measuring device or the differential gas quantity measuring device with the nutrient gas metering or pump device can be of different types. So can e.g. B. the gas flow meter can be connected to a driver via a gear, which operates the gas metering device. When using a rotating gas flow meter this can carry a driver that operates the gas metering or pumping device. The driver can directly or indirectly the oxygen nutrient gas delivery device, such as B. a piston. @ Iemliran or rotary lobe pump.

Um die Messung von der bei Kohlensäureabsorption, insbesondere bei der Absorption in mit Alkalihydroxyd beschickten Patronen, eintretenden Temperaturänderung der Aasatemluft unabhängig zu machen, wenn dies nicht in anderer Form bei Messungen berücksichtigt werden soll, kann in der Ausatemleitung zwischen Kdhlensäureabsorptionspatrone und Gasmengenmesser ein die Temperaturen der Ein- und Aasatemluft angleichender Wärmeaustauscher angeordnet sein. Dieser kann z. B. darin bestellen, claß Ein- und Ausatemleitung konzentrisch ineinander- oder nebeneinandergefiihrt sind. wobei die Trennwände in an sich bekannter Weise mit Rippen od. d-1. versehen sind. Bei Tauchgeräten genügt es. die Ein- und Ausatemleitung eitle bestimmte Strecke in das umgebende Wasser zti führen, uni dadurch eine völlige Gleichheit der Temperatur der .1tis- und Finateniltift zu erreichen.To measure the carbon dioxide absorption, especially when the absorption in cartridges filled with alkali hydroxide, the temperature change occurring to make the exhaled breath independent, if this is not done in another form during measurements should be taken into account, can in the exhalation line between the Kdhlensäureaabsorptionspatrone and a gas flow meter that adjusts the temperatures of the inhaled and exhaled air Be arranged heat exchanger. This can e.g. B. order it, class a and Exhalation lines are concentric one inside the other or next to each other. where the Partition walls in a manner known per se with ribs or d-1. are provided. With diving equipment is it enough. the inhalation and exhalation lines vain a certain route into the surrounding area Water, and thereby a complete equality of the temperature of the .1tis- and Finateniltift.

Wenai die Nälirgaszumeßvorrichtung nur unter einem geringen Druckgefälle arbeiten soll, kann in der Leitung vom \ ährgasvorratsbeliälter zur Gasmetigenmeßvorrichtung hzw. -pumpe ein vorzugsweise als Hilfssack ausgebildeter und auf einem in einem bestimmten X'erli:iltnis zum Außendruck stehenden Druck gehaltener --\'ährgashehälter eingebaut sein. Eine derartige Vorrichtung ist insh:sondere bei Tauchgeräten vonVorteil, ria gerade bei diesen der Druck in der i#,temluftleitung, entsprechend den Tiefenunterschieden, erheblichen Sclin anktingen unterworfen ist.Wenai the Nälirgaszumeßvorrichtung only under a small pressure drop can work in the line from the \ ährgasvorratsbeliält to the gas metering device hzw. -pump a preferably designed as an auxiliary sack and on one in one certain X'erli: built-in be. Such a device is particularly advantageous in diving equipment, ria especially with these the pressure in the air duct, according to the depth differences, is subject to considerable sclin anktingen.

Uni bei einem Druckanstieg im Atembeutel, inshesondere bei Tauchergeräten, zu vermeiden, daß (las Nährgas in die Gasmengenmeßvorrichtung bzt\. in den der Gasinengenmeßvorrichtung gegebenenfalls vorgeschalteten Niederdruckbehälter zurückgedrückt i% itd, kann in der Nährgaszuführungsleitung, vorzugsweise hinter der Gasmengenineßvorrichtuit,g bzw. -pumpe, ein Rückschlagventil angeordnet sein.Uni in the event of an increase in pressure in the breathing bag, especially with diving equipment, to avoid that (read nutrient gas into the gas quantity measuring device or \. into that of the gas quantity measuring device possibly upstream low-pressure tank pushed back i% itd, can in the nutrient gas supply line, preferably behind the gas quantity measuring device, g or pump, a check valve can be arranged.

13ei Atemgeräten, die Druckschwankungen unter-\\-orfen sind, wie z.13. bei Tauchgeräten oder liöhenfahrtgeräten, können vorzugsweise vor oder hinter den Gasmengenmessern in die Atemluftleitung je ein ins Freie mündendes Rückschlagventil gleicher \Viderstände angeordnet sein. Derart tv ird vermieden, claß bei auftretenden Druckschwankungen, die zu einem Gasaustritt aus dem Gerät führen, die Messung der Gasmengenmesser durch den Gasaustritt beeinträchtigt wird. Dabei kann (las an der Lungenseite des Gasmengeninessers liegende Rückschlagventil an der Atemlcitung hinter dem Ausatemventil angeordnet sein. Derart wird die in der Kohlensäureal)sorptions-1>atrone enthaltene Luftmenge bei einer Expansion infolge einer -Minderung des Außendruckes nicht durch den Gasmengenmesser geleitet, sondern kann unmittelbar ins Freie austreten, so daß die \lessting des Gasrnengenmessers nicht beeinträchtigt @@ir(l. Die beiden ins Freie mündenden Rück-:clilagveritile können unmittelbar vor und hinter (lern Gastnengenm-esser angeordnet sein.13 for breathing apparatus that are subject to pressure fluctuations, such as 13. in the case of diving equipment or rowing equipment, preferably in front of or behind the Gas flow meters in the breathing air line each have a non-return valve opening into the open air be arranged with the same resistances. Such tv is avoided, especially when it occurs Pressure fluctuations that lead to a gas leak from the device, the measurement of the Gas flow meter is affected by the gas leak. In doing so, (read at the Lung side of the gas meter located check valve on the breathing line behind be arranged on the exhalation valve. This is how the atrone in the carbonic acid al) sorption Amount of air contained in an expansion as a result of a reduction in external pressure not passed through the gas flow meter, but can escape directly into the open, so that the \ lessting of the gas flow meter is not affected @@ ir (l. The two backward opening into the open air: clilagveritile can learn immediately in front of and behind ( Gastnengenmesser be arranged.

Um insbesondere bei Tauohgeräten einen gleichen (lflnu:ugsdrtick der Rückschlagventile zu gewähren, I«innen die vorzugsweise in ein gemeinsames Gasaustrittsrohr mündenden Riickschlagventile etwa in gleicher Höhe liegen.In order to achieve the same (lflnu: ugsdrtick der To grant check valves, I «inside, preferably in a common gas outlet pipe opening check valves are approximately at the same height.

Für Tieftauchgeräte, hei denen in der Atemluft zusätzlich ein inertes Gas zugegeben werdien muß, uni den Sauerstoffpartialdruck in den für die menschliche :\tmung notwendigen Grenzen zu Balten. kann in die Atemluftleitung über ein von. dem Außendruck selbsttätig gesteuertes Ventil ein Vorratsbehälter für niedermolekulare Gase, insbesOndere 1?delgase, angeschlossen sein. Vorteilhaft kann dabei die N iederdruckzufuhr von inertem Gas .ich gabelnd über je ein Rückschlagventil gleicher \\'iderstiinde vor und hinter dem Gasmengenmesser in die .\teniltiftleitun:g einmünden. Dadurch wird! erreicht, daß hei der Zugabe von inertem Gas die \lessu.ng des Gasinengenmessers nicht beeinträchtigt \\-ircl.For deep diving equipment, in which an inert gas must also be added to the breathing air, in order to keep the oxygen partial pressure within the limits necessary for human breathing. can enter the breathing air line via a. the external pressure automatically controlled valve, a storage container for low molecular weight gases, in particular oil gases, can be connected. Advantageously, the low-pressure supply of inert gas can flow into the lift pipe via a non-return valve of the same type in front of and behind the gas flow meter. This will! achieves that the addition of inert gas does not affect the gas flow meter.

Die Beweglichen Teile der Rückschlagventüle können vott einem gemeinsamen Spannmittel giespannt sein, dadurch Nvird ein einwandfrei gleichartiger (`Sffnurrgsdruc @k der Rückschlagventile sichergestellt.The moving parts of the check valve can be shared Clamping device must be cast-in, which means that a perfectly similar (`Sffnurrgsdruc @k the check valves ensured.

Uni heim :liilegen des Gerätes diieses schnell mit reinem Sauerstoff füllen zu können, kann von dem 1Vährgasventiil eine mit einem Absperrventil- versehene Leitung zur Ate.mluftleitung führen, die bei Tauchgeräten vorzugsweise ür der Niederdruckz.uführungsleiturtg vom inertem Gas mündet.Uni home: put the device in place quickly with pure oxygen To be able to fill, one of the 1Vährgasventiil can be provided with a shut-off valve Lead the line to the air supply line, which in diving equipment is preferably used for the low pressure supply line belt opens from the inert gas.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung für Tauchgeräte in Abb. i bis 3 schematisch dargestellt.In the drawing are two embodiments of the invention for diving equipment shown schematically in Fig. i to 3.

Bei der Ausführungsform nach Abb. i führt von dem Mundstück oder der Maske i ein die Ausatem'leitung bildender Strang -der sich gabelnden Leitung 2 über das Ausatemventil 3 und die Alkalipatronc 4 zu dem Gasmengenmesser 5. Der die Einatemleitung bildendie Zweig 6 der Leitung 2 führt über das Einatemventil7 ebenfalls zu deren ,gleichen Anschlußstück des Gasmengenmessers@ 5: An dessen anderer Seite ist über die Leitung 8 der Atemsack 9 angeschlossen. Zwischen dem Gasmengen@messer 5 und der Alkalipatrone 4 ist außerdem noch ein Wärmeaustauscher io angeordnet, der die in der Alkalipatrane 4 erwärmte Luft #auf die gleiche Temperatur bringt, die die Atetnluftleitung im übrigen besitzt.In the embodiment according to Fig. I leads from the mouthpiece or the Mask i a strand forming the Ausatem'leitung -the bifurcating line 2 over the exhalation valve 3 and the alkali cartridge 4 to the gas flow meter 5. The inhalation line The branch 6 of the line 2 also leads via the inhalation valve 7 to the latter , same connection piece of the gas flow meter @ 5: On the other side is over the line 8 of the breathing bag 9 is connected. Between the gas flow meter 5 and the alkali cartridge 4 is also a heat exchanger io arranged, which the in the alkali patrane 4, the air heated to the same temperature as the Atetnluftleitung owns the rest.

Bei der Einatmung der Luft wird der als Drehkoll)engasmesser ausgebildete Messer 5 entsprechend dem Einatemvolumen nach rechts ge-.dreht. Die Abmessungen .dies Gasmengenmessers 5 können derart klein gewählt sein, daß bei der Einatmung der Gwmengenimesser mehrere Umdrehungen durchläuft. Bei der Ausatm-unig durchströmt .die in der Alkalipatrone 4 von Kohlensäure und Wasserdampf befreite und in dem Wänrteau.stauscher io auf die gleiche Temperatur wie die Einatemluft gebrachte Ausatemluft den Gasmengenmesser in umgekehrter Richtung, wobei dessen Trommel zurückgedreht wird, ebenfalls entsprechend dem Atemvolumen. Da das Volumen, der von der Kohlensäure befreiten Ausatemluft kleiner ist als das der Eiaiatemluft, wird der Gasmengeninesser nicht auf dien Anfangswert zurüdkgelangen, sondern entsprechend der Differenz zwischen Ein-und Ausaternvolumen eine geringere linksgerichtete als rechtsgerichtete Umdrehung haben. Diese Differenz entspricht dem tatsächlichen Sauerstoffverbrauch.When the air is inhaled, the rotary gas knife is designed as a rotary coll) Knife 5 turned to the right according to the inhalation volume. The dimensions .Dies gas flow meter 5 can be chosen so small that when inhaled the weight meter makes several revolutions. When exhaling unig flows through .The freed in the alkali cartridge 4 of carbonic acid and water vapor and in the Exhaled air brought to the same temperature as the inhaled air the gas flow meter in the opposite direction, with its drum turned back is, also according to the tidal volume. Because the volume that comes from the carbonic acid The released exhaled air is smaller than that of the Eiaiatemluft, the gas flow meter becomes do not return to the initial value, but according to the difference between Inhalation and exhalation volume have a smaller left-hand rotation than a right-hand rotation to have. This difference corresponds to the actual oxygen consumption.

Die Welle i i des Gasmengenmessers treibt- über ein Ritzel 12 ein Za'hrnrad 13- an, so däß dieses der Pilgerschrittbewegung des Gasmen@genmessers 5 entsprechend bewegt wird. Die Übersetzung kann dabei so gewählt sein, daß der Drehwinkel des Zahnrades 13 bei der größtmöglichen Einatmung etwa 300° nicht überschreitet. Der Mitnehmer 14, der mit dem Zahnrad verbunden ist, minnrnt, während der Einatmung ,dien koaxial rnit der Achse des Zahnrades 13 aber unabhängig von ihm direhbaren Daumen i.5 mit. Bei der Ausatmung läuft der Mitnehmer 14 rückläufig, ohne den Daumen 15 mitzunehmen.. Bei erneuter Einatmung .durchläuft dieser Mdtnehmer 14 zunächst diesen Sektor, ohne dien Daumen 15 zu beeinflussen, um dann entsprechend der Differenz der Umdrehung bei dler Ein- und Ausatmung den Daumen 15 wieder mitzunehmen. Die absatzweise Drehbewegung dies Daumens 15 ist also ein direktes Maß dies tatsächlichen Sauerstoffverbraucbes. Sie kann unmittelbar zur Förderung des Sauerstoffes aus dem Vorratsbehälter in das Atmungssystem dienen, in dem diie Daumenwelle 16 eine Kolbenpumpe, Membranpumpe oder, wie in der Abbifd'unig dargestellt, eine 17 antreibt.The shaft ii of the gas flow meter drives a gear wheel 13 via a pinion 12 so that it is moved in accordance with the pilgrim step movement of the gas flow meter 5. The translation can be chosen so that the angle of rotation of the gear 13 does not exceed about 300 ° with the greatest possible inhalation. The driver 14, which is connected to the gearwheel, at least during inhalation, serve coaxially with the axis of the gearwheel 13 but with the thumbs that can be steered independently of it. During the exhalation, the driver 14 runs backwards without taking the thumb 15 with it. When inhaling again, this driver 14 first traverses this sector without influencing the thumb 15, and then according to the difference in rotation during the inhalation and exhalation, the thumb 15 to take with you again. The intermittent rotational movement of this thumb 15 is therefore a direct measure of the actual oxygen consumption. It can serve directly to convey the oxygen from the storage container into the respiratory system, in which the thumb shaft 16 drives a piston pump, membrane pump or, as shown in the figure, a 17 .

Wenn der Gasmengenmesser 5 so groß gebaut wird, daß dessen größter Winkelweg während! der Einatmung nicht über 36o° beträgt, kann der Mitneluner 14 unmittelbar auf der Gasmengenmesserwelle i i befestigt sein, ,so daß der Antrieb 12, 13 entfällt.If the gas flow meter 5 is built so large that its largest Winkelweg during! inhalation does not exceed 36o °, the Mitneluner 14 be attached directly to the gas flow meter shaft i i, so that the drive 12, 13 are not applicable.

Der Sauerstoff stömt aus dem Hochdrwckbohälter 18 über dis Druckminderventil i9 zti &m äls Hilfssack ausgebildetenVorratsbehälter2o. Das Druckminderventil i9 ist so ausgebildet, daß der Druck in dem Hilfssack 20 stets in einem bestimmten Verhältnis zum Außendruek steht. Dabei kann das Druckminderventil i9 entsprechend dem _N/faß der Füllung dies Hilfssackes 2o in gleicher Weise wie die bekannten, von denn Atemsack hei Atemgeräten gesteuerten Druckminderventil gesteuert sein.. Von den stets auf einer bestimmten Füllung gehaltenen Hilfssack 20 führt die Leitung 22 über die Sauerstoffördervorrichtung 17 und dies Rückschlagventil 21 zu der Leitung 27, die in; die Atemluiftleitung mündet. Von diern Druckmin@derventi,l i9 führt weiterhin eine Leitung 23 über das von Hand zu bedienende Absperrventil 24 in die Leitung 22.The oxygen flows out of the high pressure vessel 18 via the pressure reducing valve i9 zti & m as an auxiliary sack formed storage container 2o. The pressure reducing valve 19 is designed so that the pressure in the auxiliary bag 20 is always in a certain ratio to the external pressure. The pressure reducing valve 19 can be controlled according to the _N / barrel of the filling of this auxiliary bag 2o in the same way as the known pressure reducing valve controlled by the breathing bag under breathing apparatus 17 and this check valve 21 to the line 27, which in; the breathing air line opens. From the pressure min @ derventi, l i9 a line 23 also leads via the manually operated shut-off valve 24 into the line 22.

An das Gerät ist weiterhin eine Druckgasflasche 25 für inerte Gase, insbesondere für Helli:um@, .angeschlossen, die ihrenseits über ei-n Druckmindervent'il 26 und die Leitung 27 mit den beiden Rückschlagventi'len 28 in Verbindung steht. Diese sind irber je eine Leitung 35, 36 an die Ateinluftleitung vor und' hinter dem Gasmengenmesser 5 angeschlossen, wobei die Leitungen 35 und' 36 mit je einem ins Freie mündenden Überdruckventil 29 versehen sind. Das an der Leitung 35 befindliche Ventil kann auch unmittelbar an dem Atemsack 9 angebracht sein.A pressurized gas cylinder 25 for inert gases is also attached to the device, especially for Helli: um @,. connected, which in turn have a pressure reducing valve 26 and the line 27 is connected to the two check valves 28. These are each via a line 35, 36 to the inhalation air line in front of and behind connected to the gas flow meter 5, the lines 35 and '36 each with one Relief valve 29 opening into the open air are provided. The one on line 35 The valve can also be attached directly to the breathing bag 9.

Die Betriebsart des Gerätes ist folgende: Beim Anleg-en des Gerätes ist es zweckmäßig, die Atem'luftleitungen zunächst leer zu atmen, um den Stickstoff der atmosphärischen Luft zu entfernen. Darauf wird das Ventil der Flasche18 geöffnet unddurchÖffnen des Handventils 24 die Atemluftleitungen mit reinem Sauerstoff aufgefüllt. Das Gerät kann zweckmäßig zweimal leer geatmet und neu mit reinem Sauerstoff gefüllt werden, so .daß d_.e Geräteluft etwa go% Sauerstoff enthält. Nach dem Öffnen des Ventils der Flasche 18 füllt sich der Hilfssack 20 automatisch auf. Nachdem das Gerät angelegt ist, wird das Ventil der Heliumflasche 25 geöffnet und der Tauchabstieg kann beginnen. Entsprechend dem steigenden Wasserdruck werden der Atemsack 9 und der Hilfssack 20 vusammengepreßt. In beiden Fällen wird jedoch durch die selbsttätigen Reduzierventile erreicht, daß dies Helium in den Atemluftkreislauf und damit in -dien Atemsack 9 bzw. Sauerstoff in den Hilfssack 20 nachströmen. Das Rückschlagventil21 verhindert hierbei den Übertritt von heliumhaltiger Luft in den Hilfssack 20, so daß sich in diesem stets nur reiner Sauerstoff befindet, während sich im Atemsack 9 ein Sauerstoff-Helium-Gemisch bildet, dessen Sauerstoffgehalt mit zunehmender Tiefe fortlaufend sinkt. Dies aus dem Grunde, da die Sauerstoffzuifuhr nur genau dem Verbrauch entsprechend erfolgt, -während das Helium entsprechend der Druckzunahme leim Abstieg zuströmt. Der Sauerstoffteildruck bleibt also konstant und beträgt etwa i atü, wobei eine geringe Verunreinigung des Sauerstoffes u-nd Luftreste im Atemluftkreislauf vernachlässigt werden können. Der Teildruck des Sauerstoffes kann nicht wesentlich gering°r werden, da der anfangs prall mit Sauerstoff gefüllte -Atembeutel iiti Wasser sein Volumen etwas verringert. den Druck aber relativ erhöht.The operating mode of the device is as follows: When the device is created it is advisable to first breathe empty the breathing air lines in order to remove the nitrogen to remove atmospheric air. Then the valve of the bottle18 is opened and by opening the manual valve 24, the breathing air lines are filled with pure oxygen. The device can expediently be breathed empty twice and refilled with pure oxygen so .that the device air contains about 100% oxygen. After opening the Valve of the bottle 18, the auxiliary sack 20 fills up automatically. After that Device is applied, the valve of the helium bottle 25 is opened and the diving descent can start. According to the increasing water pressure, the breathing bag 9 and the auxiliary bag 20 is compressed. In both cases, however, is through the automatic Reduction valves achieved that this helium in the breathing air circuit and thus in The breathing bag 9 or oxygen flow into the auxiliary bag 20. The check valve21 prevents the passage of helium-containing air into the auxiliary bag 20, see above that there is always only pure oxygen in it, while there is in the breathing bag 9 forms an oxygen-helium mixture, the oxygen content of which increases with Depth continues to sink. This is because the oxygen supply is only accurate takes place according to the consumption, while the helium according to the pressure increase glue descending. The oxygen partial pressure therefore remains constant and amounts to about i atü, with a slight contamination of the oxygen and air residues in the Breathing air circuit can be neglected. The partial pressure of the oxygen can will not be significantly lower because the breathing bag is initially full of oxygen iiti water somewhat reduced its volume. but the pressure increased relatively.

Auch für den Fall. daß der Sauerstoff bis zu 2% Freinidgase, insbesondere Stickstoff enthält, \\ ird der Sauerstoffpartialdruck noch nicht unter die erträgliche Grenze ge<Lriicl;t.Just in case. that the oxygen up to 2% freinid gases, in particular Contains nitrogen, the oxygen partial pressure is not yet below the tolerable one Limit ge <Lriicl; t.

Beim I@ufstieg expandiert das iii der Atemluftleitung eingeschlossene Gasgemisch und entweicht durch die Rückschlagv entile 29 ins Freie. Der im Hilfssack 20 enthaltene Sauerstoff wird bei der l-xpandlierung über das Ventil 21 in den Atemluftkreislauf eingedrückt, da der Sauerstoff nur über den Sauerstofförderer 17 abfließen kann. Das Gasgemisch in der Atemluftleitung wird dadurch mit Sauerstoff automatisch angereichert. Die Sauerstoffanreicherung ist al>liängig von dem Verhältnis des Volumens der Atemluftleitungen zti dein Volumen des Hllfss2lCkeS20. Naturgemäß ist dieses Volumverhältnis so zu wälfen, claß der Satierstoffpartialdruck in den für die Erhaltung dien Atmung notwendigen Grenzen bleibt. Der aus dein Hilfssack 20 entweichende Sauerstoff dreht den Sauerstofförderer 17; damit dessen Bewegungen keinen Einfluß auf :eine Steuerung ausüben können. kann zwischen den Daumen 15 und den Sauerstofförderer 17 ein Klinkentrieb geschaltet sein.During the ascent, the air trapped in the air duct expands Gas mixture and escapes through the check valves 29 into the open. The one in the auxiliary sack Oxygen contained in 20 is released into the breathing air circuit via valve 21 during expansion pressed in, since the oxygen can only flow off via the oxygen conveyor 17. The gas mixture in the breathing air line is thereby automatically enriched with oxygen. The oxygen enrichment depends on the ratio of the volume of the breathing air lines zti your volume of the Hllfss2lCkeS20. Naturally, this volume ratio is so too let the satire partial pressure in the breathing necessary for maintenance Limits remain. The oxygen escaping from your auxiliary sack 20 rotates the oxygen conveyor 17; so that its movements have no influence on: a control can exercise. can A ratchet drive is connected between the thumb 15 and the oxygen conveyor 17 be.

Die Ausführungsform der Abb. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform der Abb. i zunächst dadurch, d'aß die Ein- und Ausatmungswege getrennt durch den gemeinsamen Gasmengenmesser 5 geführt sind. Des weiteren ist in dem von dem Atemsack 9 zum Gasmengenmesser 5 führenden Teil der Einatemleitung der Wärmeaustauscher 30 angeordnet, der mit dem Wärmeaustauscher io der Ausatemleitu:ng vereint sein kann. Im übrigen genügt es bei Tauchgeräten, daß die `Värineaustausc'her unabhängig voneinander durch das umgebende Wasser geführt sind.The embodiment of Fig. 2 differs from the embodiment Fig. i firstly by the fact that the inhalation and exhalation paths are separated by the common gas flow meter 5 are performed. Furthermore is in the one from the breathing bag 9 part of the inhalation line of the heat exchanger 30 leading to the gas flow meter 5 arranged, which can be combined with the heat exchanger io the Ausatemleitu: ng. In addition, it is sufficient for diving equipment that the `varian exchangers' are independent of one another are passed through the surrounding water.

Die von der Gasfördervorriclitung 17 über das Rückschlagventil21 führende Leitung mündet unmittelbar in der Nähe des Atemsackes 9.The one leading from the gas delivery device 17 via the check valve 21 The line ends in the immediate vicinity of the breathing bag 9.

Farne weitere Änderung dein in Abb. i @dargiestellten Gerät gegenüber besteht darin, daß zwischen denn Ausatemventil 3 und der.llka'lipatrone4 das eine ins Freie niiind°ride Rückschlagventil 31 angeschlossen ist, während das andere Rückschlagventi132 ähnlich wie hei der .\usführungsform nach Abb. i angeordnet ist. Die beidien Rückschlagventile münden in ein gemeinsames Gasaustrittsrohr 33 und' liegen etwa in gleicher Höhe. Außerdem werden die beweglichen Teile der Rückschlagventile von einer gemeinsamen Spannfeder gegen den Ventilkrater gedrückt; hierdurch wird erreicht, ilaß der C)ffnungsdruck der beiden 'Ventile gleich groll ist.Fern further change your device in Fig. I @dargiestellen opposite consists in the fact that between the exhalation valve 3 and der.llka'lipatrone4 the one into the open niiind ° ride check valve 31 is connected, while the other Check valve similar to that of the embodiment according to fig. i is arranged. The two check valves open into a common gas outlet pipe 33 and 'are about the same height. In addition, the moving parts of the Check valves pressed against the valve crater by a common tension spring; This ensures that the opening pressure of the two valves is the same is.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Betrieb von Atemgeräten, insbesondere von Tauchgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Gerätträger verbrauchte Sauerstoffmenge gemessen und in Abhängigkeit davon der Atemluftleitung Nährgas zugeführt wird. PATENT CLAIMS: i. Method for operating breathing apparatus, in particular diving apparatus, characterized in that the amount of oxygen consumed by the device wearer is measured and, as a function thereof, nutrient gas is supplied to the breathing air line. 2. Atemgerät, insbesondere Tauchgerät, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im den Weg bzw. die Wege der Ein- und der von Kohlensäure, gegebenenfalls auch von Wasserdampf befreiten Aasatemluft ein eine Nährgaszumeß-bzw. Pumpvorrichtung steuernder, vorzugsweise als Differentialgasmengenmeßvorrichtung ausgebildete Gasmengenmesser oder mehrere solche Messer eingeschaltet sind. 3. :#,temgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenuizeichnet, daß der bzw. die Gasmengenmesser als rotierende Messer, insbesondere a'fs Drehkolbengasmesser, ausgebildet sind. 4. Atemgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nährgaszumeß-bzw. Pumpvorrichtung als rotierende Pumpe, vorzugsweise als Drehkolbenpumpe, ausgebildet ist. 5. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger vor- und rückwärts laufender, insbesondere rotierender Gasmengenmesser sowohl in der Ein- als auch in der Ausatemleitung eingeschaltet ist. 6. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den pendelnd durchströmten Weg der Aus- und Einatemluft ein rotierender Gasmengenmesser eingeschaltet ist. 7. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase inerngeumeßvorrichtung (5) über ein Getriebe mit einem Mitnehmer verbunden ist, der die Gaszumeß- bzw. Pumpvorrichtung betätigt. B. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines rotierenden Gasmengenmessers (5) dieser einen Mitnehmer (14) trägt, der die Gaszumeß- bzw. Pumpvorrichtung (17) betätigt. 9. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausatemleitung zwischen Kohlensäureabsorptionspatrone und Gasmengenmesser ein die Ternperaturen der Ein- und Aasatemluft angleichender Wärmeaustauscher angeordnet ist. io. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, ,daß in: der Leitung vom Nährgasvorratsbehälter zur Gasineßvorrichtung bzw. Pumpe ein vorzugsweise als Hilfssack ausgebildeter und auf einem in, einem bestimmten Verhältnis zum Außendruck stehenden Druck gehaltener Nährgasbehälter (2o) eingebaut ist. i i. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis io, dadurch @gekennzeichnet, daß in der Nährgaszuführun ,gsleitung vorzugsweise hinter der Gasmeßvorrichtung bzw. Pumpe ein Rückschlagventil (21) angeordnet ist. 12. Atemgerät nach einem der Ansprüche 2 bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß vor und! hinter dem Gasmengenmesser in der Atemleitung je ein ins Freie mündendes Rückschlagventil (31, 32) gleicher Widerstände angeordnet ist. 13. Atemgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Lungenseite des Gasmengenmessers liegende Rückschlagven.til (31) in der Atemluftleitung hinter dem Ausatem-ventil (3) angeordnet ist. 14. Atemgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise in ein gemeinsames Gasaustrittsrohr mündenden Rückschlagventdle (31, 32) etwa in gleicher Höhe liegen. 15. Atemgerät nach einem dar Ansprüche 2 bis 14, für Taucher, dadurch gekennzeichnet, daß an das Atemschutzgerät über ein selbsttätig vom Außendruck gesteuertes Ventil ein Vorratsbehälter (25) für niedermolekulaire Gase, insbesondere Edelgase, angeschlossen ist. 16. Atemgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, @daß die Niederdruckzufuhr von inertem Gas sich gabelnd über je ein Rückschlagventi'1 (28) gleicher Widerstände vor und hinter dem Gasmengenmesser (5) in diie Atemhiftleitung einmündet. 17. Ateangerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile der Rückschlagventile (31, 32) von einem gemeinsamen Spannmittel gespannt sind. j8. Atemgerät nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Nährgasventil (i9) eine mit einem Abspeirrventil (24) versehene Leitung (23) zur Atemluftleitung führt, die bei Tauchgeräten vorzugsweise in der Niedendruckzuführungsleitung (27) von inertem Gas mündet.2. Breathing apparatus, in particular diving apparatus, for carrying out the method according to claim i, characterized in that in the way or the ways of the input and that of carbon dioxide, possibly also freed from water vapor aerated air in a nutrient gas metering or. Controlling pumping device, preferably as a differential gas quantity measuring device trained gas flow meters or several such meters are switched on. 3.: #, tem device according to claim 2, characterized in that the gas flow meter or meters are rotating Knife, in particular a'fs rotary piston gas knife, are formed. 4. Respirator after Claim 2 or 3, characterized in that the nutrient gas metering or. Pumping device is designed as a rotating pump, preferably as a rotary lobe pump. 5. Breathing apparatus according to one of claims 2 to 4, characterized in that a single front and backward running, in particular rotating, gas flow meter both in the Both the inhalation and the exhalation line are switched on. 6. Breathing apparatus according to one of the Claims 2 to 4, characterized in that in the pendulous flow path a rotating gas flow meter is switched on for the exhaled and inhaled air. 7. Breathing apparatus according to one of claims 2 to 6, characterized in that the gases are internally measured (5) is connected via a gear to a driver that controls the gas metering resp. Pump device actuated. B. Breathing apparatus according to one of claims 2 to 7, characterized characterized in that when using a rotating gas flow meter (5) this carries a driver (14) which actuates the gas metering or pumping device (17). 9. Breathing apparatus according to one of claims 2 to 8, characterized in that in the Exhalation line between the carbon dioxide absorption cartridge and the gas flow meter Ternperatures of the inhaled and Aasatemluft heat exchangers arranged to match is. ok Breathing apparatus according to one of Claims 2 to 9, characterized in that in: the line from the nutrient gas storage tank to the gas measuring device or pump preferably designed as an auxiliary sack and on a in, a certain ratio The pressurized nutrient gas container (2o) maintained at external pressure is installed. i i. Breathing apparatus according to one of claims 2 to io, characterized in that in the nutrient gas supply line, preferably downstream of the gas measuring device or pump a check valve (21) is arranged. 12. Breathing apparatus according to one of the claims 2 to i i, characterized in that before and! behind the gas flow meter in the Respiratory line has a non-return valve (31, 32) opening into the open air with the same resistances is arranged. 13. Breathing apparatus according to claim 12, characterized in that the Non-return valve (31) located on the lung side of the gas flow meter in the breathing air line is arranged behind the exhalation valve (3). 14. Breathing apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the preferably in a common gas outlet pipe opening check valves (31, 32) are approximately at the same height. 15. Breathing apparatus according to any one of claims 2 to 14, for divers, characterized in that the Respiratory protection device via a valve that is automatically controlled by the external pressure (25) for low molecular weight gases, especially noble gases, is connected. 16. Breathing apparatus according to claim 15, characterized in that the low-pressure supply of inert Gas bifurcates over a non-return valve (28) with the same resistance before and opens into the breathhift line behind the gas flow meter (5). 17. Breathing apparatus according to claim 16, characterized in that the moving parts of the check valves (31, 32) are clamped by a common clamping device. j8. Breathing apparatus after a of claims 15 to 17, characterized in that the nutrient gas valve (i9) a line (23) provided with a discharge valve (24) leads to the breathing air line, which is preferably inert in diving equipment in the low pressure supply line (27) Gas flows out.