DE1238778B - Sauerstoffatemschutzgeraet mit Kreislauf der Atemluft - Google Patents

Description

DEUTSCHES 4%s7SvS^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 61 a - 29/01

Nummer: 1 238 778

Aktenzeichen: H 53979 V/61 a

1 238 778 Anmeldetag: 8.Oktober 1964

Auslegetag: 13. April 1967

Die Erfindung betrifft ein Sauerstoffatemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft, das eine Kohlensäureabsorptionspatrone, einen Atembeutel sowie ein vom Druck im Atemkreislauf gesteuertes, mit einem Betätigungshebel versehenes Sauerstoffzuführungsventil aufweist.

Bei einem bekannten Sauerstoffatemschutzgerät dieser Art mit lungengesteuertem Sauerstoffzuführungsventil ist in die Atemleitung eine Steuermembran eingeschaltet, die in einer Kammer derart angeordnet ist, daß sie mit ihrem mittleren Teil die Öffnung eines in diese Kammer hineinragenden und die Kammer mit dem Atembeutel verbindenden Rohrstücks abschließt und der übrige ringförmige Teil der Steuermembran dem durch die Strömungsenergie der umgewälzten Luftmenge hervorgerufenen Staudruck ausgesetzt ist. Bei diesem Sauerstoffatemschutzgerät muß die Steuermembran mit einem bestimmten Ausatemdruck beaufschlagt werden, um das Sauerstoffzuführungsventil entgegen der Wirkung einer Feder zu öffnen.

Bei einem weiteren bekannten Sauerstoffatemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft, Kohlensäureabsorptionspatrone, Atembeutel und einem vom Druck im Atembeutel gesteuerten Sauerstoffzuführungsventil besteht die Steuervorrichtung entweder aus einem im Atembeutel oder außerhalb des Atembeutels angeordneten Steuerbeutel oder einem zwischen Atembeutel und Steuerbeutel angeordneten Steuerhebel, die jeweils mit dem Sauerstoffzuführungsventil verbunden sind und nur die für die Atmung notwendige Sauerstoffmenge bis zum Fassungsvermögen des Atembeutels aus der Sauerstoffflasche ergänzen. Nachteilig bei diesem bekannten Gerät ist es, daß zu seinem Arbeiten ein Steuerbeutel mit einem Ventil erforderlich ist, durch die das Gerät verhältnismäßig aufwendig und störungsanfällig wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil des bekannten Sauerstoffatemschutzgeräts zu beheben und ein Gerät zu schaffen, das mit geringerem Kraftaufwand beim Atmen gesteuert werden kann. Die Lösung besteht darin, daß zwischen der Ausatemleitung und dem Atembeutel an dem Atemkreislauf eine Membrankammer über ein zur Membrankammer hin sich öffnendes Rückschlagventil und eine Drosseldüse angeschlossen sind und daß die Membran der Membrankammer mit dem Betätigungshebel des Sauerstoffzuführungsventils derart verbunden ist, daß sie bei dem durch das Ausatmen hervorgerufenen Überdruck in der Membrankammer die Sauerstoffabgabe des vorher in Offenstellung befind-Sauerstoffatemschutzgerät mit Kreislauf der
Atemluft

Anmelder:

Karl von Hoff, Essen, Schauinsland 12

Als Erfinder benannt:
Karl von Hoff, Essen

2

liehen Sauerstoffzuführungsventils drosselt oder sperrt.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind einmal in der durch den Wegfall des mit einem Ventil versehenen Steuerbeutels einfacheren Bauweise des Sauerstoffatemschutzgeräts zu sehen. Darüber hinaus ist bei dem Sauerstoffatemschutzgerät nach der Erfindung zugleich sichergestellt, daß durch die während des Einatmens aus der Membrankammer in den Kreislauf strömende geringe Luftmenge und die dadurch hervorgerufene Druckentlastung der Membran das Wiederöffnen des Sauerstoffzuführungsventils in bekannter Weise während des Einatmens eintritt. Da der Druckausgleich bei richtiger Einstellung der Drosseldüse und des Sauerstoffzuführungsventils erst nach einer Zeitspanne von mehreren Atemzügen erfolgt, schwankt der Druck in der Membrankammer wesentlich geringer als im Atemkreislauf. Durch den Druckabfall in der Membrankammer wird aber auch der zum Betätigen des Rückschlagventils erforderliche Kraftaufwand auf einen geringen Betrag herabgesetzt. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Gerät mit Pendelatmung zu betreiben, also mit nur einem Atemschlauch zu arbeiten.

Vorzugsweise ist das Rückschlagventil als Klappenventil ausgebildet und die Drosseldüse, beispielsweise eine einfache Drosselbohrung, in der den Verschlußkörper bildenden Klappe des Rückschlagventils angeordnet. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Betätigungshebel des Sauerstoffzuführungsventils ein die Klappe des Rückschlagventils öffnendes Anschlagstück auf, so daß bei starkem Sauerstoffbedarf ein schneller Druckausgleich zwischen dem Atemkreislauf und der Membrankammer durch das geöffnete Rückschlagventil stattfinden kann. Weiter kann das Sauerstoffatemschutzgerät eine Ein-

709 549/48

Stellvorrichtung für die Ruhelage der Membran aufweisen, mit der somit über den Betätigungshebel die normale Durchflußmenge des Sauerstoffzuführungsventils einstellbar ist. Der Anschluß der Membrankammer an dem Atemkreislauf kann je nach Bauweise des Geräts verschieden sein. So kann die Membrankammer zwischen Kohlensäureabsorptionspatrone und Atembeutel an dem Kreislauf angeschlossen sein.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mit einem in einem festen Lager schwenkbar gelagerten Hebel versehen ist, der von einem versteiften Wandteil des Atembeutels beim Aufblähen desselben betätigt wird, und daß dem Hebel die Schwenkbewegung hemmende, elastisch nachgiebige Anschläge zugeordnet sind. Der kurz vor dem vollständigen Füllen des Atembeutels an den Anschlag anschlagende Hebel übt auf den sich weiter ausdehnenden Atembeutel eine Kraft aus, welche einen Druckanstieg im Innern des Atembeutels zur Folge hat, bevor dieser vollständig gefüllt ist. Dieser Überdruck pflanzt sich in die Membrankammer fort und betätigt die Membran, durch deren Verschiebung das Sauerstoffzuführungsventil geschlossen wird, ehe das bei vollständiger Füllung des Atembeutels ansprechende Überdruckventil geöffnet werden kann. Jedoch ist es selbstverständlich auch möglich, auf den Hebel zu verzichten und den bei vollständiger Füllung des Atembeutels auftretenden Überdruck zum Steuern des Sauerstoffzuführungsventils zu verwenden, wobei die Ansprechschwelle des Überdruckventils entsprechend höher zu bemessen ist. Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß das Ausatmen gegen einen erheblichen größeren Widerstand erfolgen muß, die Atmung also erschwert ist, weil keine Möglichkeit mehr gegeben ist, die zum Betätigen des Sauerstoffzuführungsventils erforderliche Kraft beim Ausatmen durch geeignete Wahl des Hebelverhältnisses klein zu halten. Von dem Hebel kann auch das üblicherweise vorhandene Spülventil betätigt werden.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung die hier wesentlichen Teile des Sauerstoffatemschutzgeräts.

In dem Atemkreislauf des nicht vollständig wiedergegebenen Atemschutzgeräts sind die Kohlensäureabsorptionspatrone 1 und der Atembeutel 2 angeordnet, die mit einer Leitung 3 verbunden sind. Die ausgeatmete Luft tritt durch den Stutzen 4 in die Kohlensäureabsorptionspatrone ein und verläßt den Atembeutel beim Einatmen durch die Öffnung 5. Die Atemschläuche und das — in Strömungsrichtung gesehen — vor der Kohlensäureabsorptionspatrone befindliche Ausatemventil und das hinter dem Atembeutel angeordnete Einatemventil sind der Einfachheit wegen nicht dargestellt. An dem Kreislauf ist über eine Leitung das Sauerstoffzuführungsventil 7 angeschlossen, dessen Sauerstoffzuführungsleitung 8 über einen ebenfalls nicht dargestellten Druckminderer mit der Sauerstoffflasche verbunden ist. An der Leitung ist eine Membrankammer 9 über ein zum Innern der Membrankammer hin öffnendes Rückschlagventil 10 angeschlossen, dessen als federbelastete KlappelOa ausgebildeter Verschlußkörper um die Achse 21 schwenkbar und dessen Ventilsitz 10 & an der Wand der Membrankammer angeordnet

ist. Die Klappe ist mit einer Drosseldüse 11 versehen. Die Membran 12 der Membrankammer 9 steht mit einem Betätigungshebel 13 zum Steuern des Sauerstoffzuführungsventils 7 in Verbindung. Die Ruhelage der Membran kann mit einer Einstellvorrichtung 14, die aus einer Stellschraube mit Feder besteht, geändert werden. Der Betätigungshebel weist ein der Klappe zugeordnetes Anschlagstück 20 auf, mit welchem die Klappe bei starkem Sauerstoffbedarf und

ίο dementsprechend großer Durchbiegung der Membran geöffnet wird. Der Atembeutel 2 weist einen versteiften Wandteil 2 a auf, der mit einem Hebel 15 in Verbindung steht, der einseitig in einem festen Lager, beispielswiese am Gerätgestell, schwenkbar gelagert ist. Dem anderen Ende des Hebels sind als Federanschläge ausgebildete, elastisch nachgiebige Anschläge 16 zugeordnet. Der Hebel 15 betätigt über Ventilstangen 17 ein Überdruckventil 18 und ein Spülventil 19.

ao Die Wirkungsweise des Geräts ist folgende: Während der Ausatemphase füllt sich der Atembeutel 2, bis der Hebel 15 an den einen Anschlag 16 anschlägt, der bei weiterem Ausdehnen des Atembeutels infolge Zusammendrückens der Feder einen Druck auf den Atembeutel ausübt. Hierdurch steigt der Innendruck im Atembeutel bereits an, bevor der Atembeutel vollständig gefüllt ist. Der im Atembeutel und damit auch in der Leitung 3 entstehende Überdruck öffnet das Rückschlagventil 10, so daß während der Ausatemphase eine bestimmte Luftmenge in die Membrankammer 9 eintritt, die einen Druck auf die Membran 12 ausübt, der ein Anheben der Membran und über den mit ihr verbundenen Betätigungshebel 13 ein Drosseln oder Schließen desSauerstoffzuführungsventils 7 zur Folge hat. Während der nun folgenden Einatemphase schließt sich das Rückschlagventil 10. Ein zum Wiederöffnen des Ventils notwendiges Zurückströmen der in der Membrankammer 9 vorhandenen Luftmenge in den Atemkreislauf wird hierdurch jedoch nicht völlig verhindert, weil durch die Drosseldüse 11 im Rückschlagventil 10 gewährleistet ist, daß während des Einatmens eine geringe Luftmenge in den Kreislauf strömen kann. Durch die eintretende Druckentlastung der Membran 12 wird ein Wiederöffnen des Sauerstoffzuführungsventils 7 erreicht. Ein Druckausgleich zwischen Membrankammer und Atemkreislauf erfolgt bei richtiger Einstellung der Drosseldüse und des Sauerstoffzuführungsventils erst nach einer Zeitspanne von mehreren Atemzügen. Infolgedessen schwankt der Druck in der Membrankammer wesentlich geringer als im Atemkreislauf und liegt im Mittel bei einem bestimmten, vom Sauerstoffbedarf abhängenden Wert unterhalb des durch die elastisch nachgiebigen Anschläge 16 gegebenen Öffnungsdrucks für das Rückschlagventil 10. Nur um bei kurzzeitig auftretenden Sauerstoßbedarfsspitzen den Druckausgleich zwischen Atemkreislauf und Membrankammer und damit eine zusätzliche Sauerstoffzufuhr zu erreichen, ist aus Sicherheitsgründen am Betätigungshebel 13 des Sauerstoffventils das die Klappe 10 a des Rückschlagventils 10 öffnende Anschlagstück 20 angeordnet. Fällt der Druck in der Membrankammer infolge hohen Sauerstoffbedarfs so weit, daß die Membran 12 den Betätigungshebel 13 über das Anschlagstück 20 gegen die Klappe 10 a drückt und diese öffnet, so fällt der Druck in der Membrankammer praktisch augenblicklich auf den Druck im Atemkreislauf. Hierdurch

Claims (6)

öffnet die Membran das Sauerstoffzuführungsventil über den Betätigungshebel noch weiter und führt so dem Atemkreis eine ausreichende Sauerstoffmenge zu. Bei zu großem oder zu geringem Füllungsgrad des Atembeutels 2 berührt der Hebel 15 jeweils den einen oder anderen der Anschläge 16 und verursacht hierbei in der Ausatemphase, wie bereits beschrieben, einen Überdruck, in der Einatemphase einen Unterdruck im Atembeutel 2, der sich auf die Membran 12 und damit auf das Sauerstoffzuführungsventil 7 auswirkt und zugleich bei einem gewählten Überdruck das Überdruck- und das Spülventil 18 bzw. 19 betätigt. Patentansprüche: 15

1. Sauerstoffatemschutzgerät mit Kreislauf der Atemluft, das eine Kohlensäureabsorptionspatrone, einen Atembeutel sowie ein vom Druck im Atemkreislauf gesteuertes, mit einem Betätigungshebel versehenes Sauerstoffzuführungsventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausatemleitung und dem Atembeutel (2) an dem Atemkreislauf eine Membrankammer (9) über ein zur Membrankammer hin öffnendes Rückschlagventil (10) und eine Drosseldüse (11) angeschlossen sind und daß die Membran (12) der Membrankammer (9) mit dem Betätigungshebel (13) des Sauerstoffzuführungsventils (7) derart verbunden ist, daß sie bei durch das Ausatmen hervorgerufenem Überdruck in der Membrankammer die Sauerstoffabgabe des vorher in Offenstellung befindlichen Sauerstoffzuführungsventils (7) drosselt oder sperrt.

2. Sauerstoffatemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (10) als Klappenventil ausgebildet und die Drosseldüse (11) in der den Verschlußkörper bildenden Klappe (IOa) des Rückschlagventils (10) angeordnet ist.

3. Sauerstoff atemschutzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (13) des Sauerstoffzuführungsventils (7) ein die Klappe (IOfl) des Rückschlagventils (10) öffnendes Anschlagstück (20) aufweist.

4. Sauerstoffatemschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Einstellvorrichtung (14) für die Ruhelage der Membran (12) versehen ist.

5. Sauerstoffatemschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrankammer (9) zwischen der Kohlensäureabsorptionspatrone (1) und dem Atembeutel (2) an dem Atemkreislauf angeschlossen ist.

6. Sauerstoffatemschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem in einem festen Lager schwenkbar gelagerten Hebel (15) versehen ist, der von einem versteiften Wandteil (2d) des Atembeutels (2) beim Aufblähen desselben betätigt wird, und daß dem Hebel (15) die Schwenkbewegung hemmende, elastisch nachgiebige Anschläge (16) zugeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 644 212, 893 295,
810.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 549/48 4. 67 © Bundesdruckerei Berlin