DE3829115A1 - Atemgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Atemgerät mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, ge­ eignet in Notfällen in Luftfahrzeugen oder dergleichen.

Es sind Notfallatemgeräte bekannt, welche vor dem Einatmen von Dämpfen und Rauch durch Zuführung reiner Luft schützen. Eine Ausführungsform der bekannten Geräte besitzt einen geschlossenen Kreislauf und enthält eine Haube, welche den Kopf des Trägers um­ fasst und am Hals verschließt, einem Atmungsbehälter und einer chemischen Sauerstoffquelle, die mit dem Inneren der Haube verbunden ist. Zur Sauerstoff­ erzeugung ist ein Kaliumdioxid (KO₂) Kanister geeignet, welcher den Sauerstoff aus dem ausgeatmeten Kohlendioxid und Waserdampf erzeugt. Bei einem ge­ schlossenen Kreislaufsystem ist es wichtig, daß kein Gas aus dem Kreislauf entweichen kann, da sonst der verfügbare Vorrat an Atmungsluft sinkt und dadurch es zu einer Erstickung kommen kann. Aus diesen Gründen besitzen die meisten bekannten Geräte dieses Typs Mundstücke und Nasenclips, welche praktisch keine Verluste aus dem Kreislauf erlauben. Das ist für Rettungspersonal wie z.B. Feuerwehrmänner akzeptabel. Für relativ untrainiertes Personal ist dies nicht geeignet. Für eine Flugzeugbesatzung ist die Verwendung von Mundstücken und Nasenclips ebenso unge­ eignet, da diese sich durch Sprache verständigen müssen. In solchen Fällen wäre es wünschenswert in solchen Geräten eine Mundnasenmaske mit einer Sprechmembrane bzw. einem Mikrofon zu vereinigen.

Die Verwendung einer Mundnasenmaske in einem geschlossenen Kreislaufsystem mit einer umschließenden Haube besitzt eine Vielzahl von Nachteilen. Der Druck des Ausatmens in die Maske führt dazu, daß der luft­ dichte Abschluß der Maske um die Nase und den Mund des Trägers aufgebrochen wird, wordurch das Gas aus dem Atmungskreislauf in die Haube entweicht. Das entwichene Gas kann nicht wieder in den Kreis­ lauf eingeleitet werden, da bei der folgenden Ein­ atmung die Maske wieder dicht anliegt. Demnach verliert der Kreislauf zunehmend Atemluft, was zu einer Er­ stickung führen kann, wie bereits oben beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu beseitigen oder zu minimieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Atemgerät mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Bezeichnung "Luft" wird verwendet für atmungsfähige Gase und schließt Sauerstoff und Mischungen aus Sauer­ stoff und Stickstoff in anderen Verhältnissen als bei der natürlichen Luft ein.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Ventilvorrichtung des Gerätes manuell betätigbar, so daß der Benutzuer das Ventil bei Bedarf öffnen kann.

Das in der Mundnasenmaske vorgesehene Ventil erlaubt den Eintritt der relativ reinen Luft in den ge­ schlossenen Atmungskreislauf aus dem inneren der Haube, in dem Falle, daß keine Luft im Kreislauf vorhanden ist, so wird die Gefahr der Erstickung vermieden. Die Erfindung erlaubt den sicheren Ge­ brauch einer Mundnasenmaske in einem geschlossenen Atmungssystem in Verbindung mit einer Sprechmembrane. Die Verständigung über die Sprechmembrane erfolgt entweder frei und in direktem Sprechen oder über einen Richtlautsprecher oder über ein Megaphon.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und wird nach­ folgend beschrieben.

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung des Atmungsgerätes.

Fig. 2 zeigt das Ventil des Gerätes.

Fig. 3 zeigt den Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2.

Fig. 4 zeigt das modifizierte Ventil der besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung.

Fig. 5 zeigt den Teilschnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4.

Das Atemgerät beinhaltet eine Haube 10 aus flexiblem Material mit einem durchsichtigen Visier 12 und einer elastischen Membrane 14. Die Membrane 14 verschließt die Haube 10 rund um den Hals des Trägers. Innerhalb der Haube 10 und unterhalb des Visiers 12 ist eine Mundnasenmaske 16 angeordnet. Die Maske 16 besteht aus einem flexiblen Material z.B. Gummi, die während des Gebrauches die Nase und den Mund des Trägers überdeckt, wobei die Maske luftdicht anliegt.

Die Maske 16 ist ein Teil des geschlossenen Atemkreis­ laufes und ist über eine elastische Röhre 20 mit einer Luftversorgungseinheit 22 verbunden. In diesem Bei­ spiel ist die Luftversorgungseinheit eine übliche Ein­ heit zur Bereitstellung von Sauerstoff auf chemischem Wege, welche einen isolierten Kaliumdioxidkanister 24 und eine Schnellstartchloratkerze 26 (betätigbar durch eine Reißleine 28) umgeben von einem Schirm­ gitter 30 innerhalb des Atmungsbehälters 32 aus flexiblem Material. Die Chloratkerze liefert den Anfangssauerstoff, welchen der Benutzer einatmet. Die ausgeatmete Luft gelangt über den Wärmeaus­ tauscher 34 in den KO₂-Kanister 24. Der KO₂-Kanister erzeugt atmungsfähigen Sauerstoff aus dem ausge­ atmeten Kohlendioxid und dem Wasserdampf. An der Seite des Behälters befindet sich ein Sicherheitsventil 36. Bei einer Überproduktion an Sauerstoff innerhalb des Behälters 32 öffnet das Ventil und läßt den Druck absinken.

Um eine Mundnasenmaske 16 in Verbindung mit einem geschlossenen Atmungskreislauf des genannten Typs sicher zu gebrauchen ist ein Ventil 38 in einer Seitenwand der Mundnasenmaske vorgesehen. Das Anti-Er­ stickungsventil 38 verbindet das Innere der Maske 16 mit dem Inneren der Haube 10. Im normalen Gebrauch ist das Ventil 38 geschlossen und öffnet nur bei einem reduzierten Druck innerhalb der Maske 16, wenn eine vorbestimmte Druckdifferenz über dem Ventil überschritten ist. Beim geöffneten Ventil 38 strömt das Gas aus dem Inneren der Haube 10 in den Kreis­ lauf des Atmungssystems zurück. Die Haube 10 verhält sich wie ein Notfallhilfsatmungsbehälter. Das Ventil 38 ist vorzugsweise von der Art, welches beim Über­ schreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz bis zu ihrem Maximum öffnet.

Ein geeignetes Ventil 38 zeigen die Fig. 2 und 3. Das Ventil 38 besitzt im wesentlichen ein zylind­ risches Gehäuse 40, dessen Eintrittsende 42 (wie es in der Ansicht in der Fig. 2 dargestellt ist) in den Innenraum der Haube 10 weist. Das Austrittsende 44 des Ventils 38 ist durch die Wand 46 verschlossen, in der eine zentral angeordnete Öffnung 48 vorhanden ist. Eine Anzahl von Austrittsöffnungen 50 ist dem Umfang des Gehäuses 40 in der Nähe in der Wand 46 an­ geordnet. Das Ventil 38 wird durch Andrücken der Scheibe 52 an die Schulter 54, die sich im Inneren des Gehäuses 40 zwischen dem Eintrittsende und den Austrittsöff­ nungen 50 befindet abgedichtet.

In der Fig. 2, 3 ist das Ventil im geschlossenen Zustand. Angedrückt wird die Scheibe von einer Feder oder einer anderen Vorrichtung (der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt). Auf der Mittelachse des Gehäuses 40 erstreckt sich von der Mitte der Scheibe 52 aus ein Bolzen 56 zu dem Eintrittsende 42, dem in einer Bohrung eine Buchse 60 gleitend geführt ist. Die Buchse 60 befindet sich in der Mitte einer quer zum Eintrittsende 42 diametral verlaufenden Rippe 62.

Sinkt der Druck am Austrittsende 44 des Ventils 38 und wird eine fest vorgegebene Druckdifferenz überschritten, so bewegt sich die Scheibe 52 nach rechts (Fig. 3) bis zum Anliegen an die Wand 46, wodurch eine Ver­ bindung zwischen dem Eintrittsende 42 und den Aus­ trittsöffnungen 50 geschaffen wird. Am Eintrittsende 42 im Rand des Gehäuses 40 sind vorzugsweise auf den Umfang mehrere Aussparungen 64 verteilt. Die aus flexiblem Material bestehende Haube 10 kann sich gegen die Eintrittsöffnung pressen und diese ver­ schliessen, durch die Aussparungen 64 wird dies ver­ hindert. In dem Mantel des Gehäuses 40 befindet sich eine Nut 66, in die der Rand einer nicht dargestellten Apparatur hineinragt, mit der das Ventil 36 mit der Wand der Maske 16 befestigt ist. Die Mundnasenmaske 16 kann mit einer Sprechmembrane 68 versehen sein, welche sich im vorderen Bereich der Haube 10 befindet und dem Träger die Verständigung mit anderen Personen er­ möglicht.

In den Abb. 4 und 5 ist ein modifiziertes Ventil 69 für eine bevorzugte Ausführung der Er­ findung dargestellt. Das Ventil 69 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 70 mit einem Eintrittsende 72 und einem Austrittsende 74. Das Aus­ trittsende 74 ist mit einer Wand 76 verschlossen, die in der Mitte eine Öffnung 78 aufweist. Auf dem Umfang des Gehäuses 70 in der Nähe der Wand 76 befindet sich eine Anzahl von Austrittsöffnungen 80.

Die Scheibe 82 befindet sich im Inneren des Gehäuses und verschließt durch Andrücken an eine Umlaufwende­ schulter 84, die sich zwischen dem Eintrittsende 72 und den Austrittsöffnungen 80 befindet das Ventil. Durch eine Feder oder andere Vorrichtungen (der übersichtheitshalber nicht dargestellt) wird die Scheibe 82 gegen die Schulter 84 gedrückt. Der Bolzen 86 erstreckt sich von der Mitte der Scheibe 89 und ist gleitend geführt in einer Bohrung 88 einer Büchse 90 in der Mitte einer diametralen Rippe 92.

Für die manuelle Betätigung des Ventils 69 ist der Bolzen 86 derart verlängert, daß im geschlossenen Zustand des Ventils 69 dieser aus der Rippe 92 hinausragt. Hierdurch wird ein Öffnen des Ventils 69 durch manuelles Drücken auf den Bolzen 86 ermöglicht. Zur leichten Bedienbarkeit kann das äussere freie Ende des Bolzens 86 mit einer Druck­ platte 94 versehen werden.

Der verlängerte Bolzen 86 sollte vor zufälligem Herunterdrücken (z.B. durch Einwirken auf die Haube 1 des Atemschutzgerätes) geschützt werden. Der Schutz kann durch eine Verlängerung der Eintrittsenden 72 des Gehäuses 70, das den Bolzen (68) umgibt, über die Rippe 92 hinaus erfolgen.

Eine weitere Modifikation ist das Vorhandensein einer Anzahl auf dem Umfang des Gehäuses 70 vorhandenen Öffnungen 96 in der Nähe des Eintrittsendes 72. Die Öffnungen 96 ersetzen die Aussparungen 64 im Rand des Gehäuses im Ventil 38 der Fig. 2 und 3.

Die Erfindung erlaubt den sicheren Gebrauch einer Mund­ nasenmaske in Verbindung mit jedem geschlossenen Atmungssystem und einer luftdicht abschließenden Haube. Desweiteren kann eine Sprechmembrane in das Gerät eingebaut werden.

Claims (11)

1. Atemgerät mit einem den Kopf des Benutzers luftdicht umschliessenden Teil, in dem sich eine Mundnasenmaske befindet, die an einem geschlossenen Luftversorgungskreislauf anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundnasenmaske (16) mit einem Ventil (38, 69) ausgestattet ist, das mit dem Inneren des den Kopf umschließenden Teils (10) kommuniziert und das bei verringertem Druck inner­ halb der Mundnasenmaske (16) das Ventil (38, 69) öffnet.

2. Atemgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38, 69) so ausgestaltet ist, daß unmittelbar nach dem Öffnen ein großer freier Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht.

3. Atemgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundnasenmaske (16) mit einer Sprechmembran (68) ausgestattet ist.

4. Atemgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kopf um­ schließende Teil (10) eine Haube aus flexiblem Material ist.

5. Atemgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38, 69) auch manuell betätigbar ist.

6. Atemgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (38, 69) ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse (40, 70) auf­ weist mit einem Eintritts- und mit einem Austrittsende (42, 44, 72, 74), und daß sich das Gehäuse (40, 70) so durch die Mundnasenmaske (16) erstreckt, daß das Eintrittsende (42, 72) sich ausserhalb und das Aus­ trittsende (44, 74) innerhalb der Mundnasenmaske (16) befindet.

7. Atemgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (40, 70) in der Nähe des Austrittsendes (44, 74) eine umlaufende Schulter (54, 84) ausgebildet ist, daß in der Gehäusewand zwischen der Schulter (54, 84) und dem Austrittsende (44, 74) mindestens eine Aus­ laßöffnung (50, 80) vorhanden ist, und daß das Ventil (38, 69) eine Schließvorrichtung mit einer Scheibe (52, 82) aufweist, die in der ersten Position mit Druck der Schulter (54, 84) anliegt und dadurch das Ventil (38, 69) verschließt und bei ver­ ringertem Druck am Austritt des Ventils (38, 69) in eine zweite Position bewegbar ist, in welcher die Aus­ trittsöffnungen (50, 80) zwischen der Schulter (54, 84) und der Scheibe (52, 82) liegen.

8. Atemgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bolzen (56, 86) senkrecht zu der Scheibe (52, 82) von der Mitte der Scheibe (52, 82) aus sich erstreckt und gleitend in einer Bohrung (58, 88) angeordnet ist, in einer im Inneren des Gehäuses querverlaufenden Rippe (62, 92) zwischen der Schulter (54, 84) und dem Eintrittsende (42, 72).

9. Atemgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Bolzen (56, 86) in der ersten Position der Scheibe (52, 82) durch die Rippe (62, 92) hindurch erstreckt und mit seinem freien Ende so weit über die Rippe (62, 92) vor­ steht, daß man die Scheibe (52, 82) von Hand in ihre zweite Position bewegen kann, indem man gegen das vorstehende Ende des Bolzens (56, 86) drückt.

10. Atemgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsende (42, 72) des Gehäuses (40, 70) über das freie Ende des Bolzens (56, 86) hinausragt, wenn sich die Scheibe (52, 82) in der ersten Position befindet. Atemgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (40) am Eintrittsende (42) offen und mit am Rand mehreren Aussparungen (64) versehen ist.

12. Atemgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (70) in der Nähe des Einlaßendes (72) mit mindestens einer durchgehenden Öffnung (96) versehen ist.