DE3109658C2 - Elektrisch steuerbares Atemschutzgerät nach dem Kreislaufprinzip - Google Patents

Abstract

Das elektrisch steuerbare Atemschutzgerät nach dem Kreislaufprinzip hält den Sauerstoffgehalt in der Atemluft bei einem vorgegebenen Normalwert. Dies bewirkt ein Magnetventil, das die Zufuhr aus dem Sauerstoffvorrat in den Atembeutel entsprechend dem Verbrauch regelt. Es wird von einem im Atembeutel angeordneten Sauerstoffsensor über eine Regelvorrichtung gesteuert. Damit auch bei einem Versagen dieses Regelkreises keine Gefährdung des Benutzers eintritt, erfolgt im Fehlerfall eine automatische Umschaltung auf einen zweiten Versorgungsweg, der zwischen Sauerstoffvorrat und Atembeutel eine Dosierung und parallel dazu einen Lungenautomaten enthält. Die Umschaltung erfolgt durch ein elektrisch gesteuertes Umschaltventil, dessen Eingang mit dem Sauerstoffvorrat und dessen Ausgang im Normalfall mit dem Magnetventil, im Fehlerfall aber mit dem zweiten Versorgungsweg verbunden ist. Das Umschaltventil wird gesteuert von einer zweiten Regelvorrichtung, die mit einem zweiten Sauerstoffsensor im Atembeutel den Sauerstoffgehalt überwacht und bei Überschreitung von Grenzwerten die Umschaltung auslöst. Das Atemschutzgerät ist für den persönlichen Atemschutz unter verschiedenen Einsatzbedingungen verwendbar.

Description

(17) wirkende Sensor (21) dem mitiels des Magnet- io sinkt, und zeigt die Überschreitung durch das Aufleuchventils (18) Sauerstoffpartialdruck regelnden ersten ten einer Alarmeinrichtung an. Außerdem wird an Sensor (20) zur Umschaltung auf einen zweiten innerhalb der Maske angeordneten Sauerstoff-Warn-Strömungsweg (25) vorgeschaltet ist lampen angezeigt, ob der Sauerstoffgehalt im ge-

2. Atemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch wünschten Bereich oder darüber bzw. darunter liegt, gekennzeichnet, daß die Sauerstoffsensoren (20, 21) 15 Zur Erhöhung der Sicherheit wird vorgeschlagen, eine 2.

■ , , ...__,.._ λ_. .... j identische Schaltungsanordnung vorzusehen, falls in der

einem Armband getragen werden. Die Schaltungsanordnung des Stromkreises regelt ferner durch Betätigung des Magnetventils die Sauerstoffzufuhr so, daß im Kreislauf wahlweise ein konstanter Partialdruck oder ein vorgegebener Prozentgehalt an Sauerstoff aufrechterhalten wird. Überschreitet der Sauerstoffpartialdruck einen gesundheitsschädlichen Grenzwert, so schließt die Schaltungsanordnung des Stromkreises das Magnetabschaltventil, bis der Sauerstoffwert wieder

elektrochemischer Art sind.

3. Atemschutzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (20,21) über ihre Regelvorrichtungen (22, 23) mit einem Differenzglied verbunden sind.

4. Atemschutzgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (20,21) in dem Atembeutel (12) installiert sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Atemschutzgerät mit geschlossenem Kreislauf, entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruchs I.
Ein derartiges Atemschutzgerät ist bereits aus der DE-AS 26 08 546 bekannt.

Die mit einer elektrischen Steuerung arbeitenden Atemschutzgeräte nach dem Kreislaufprinzip erlauben

1. ein Fehler auftritt Als zusätzliche Überwachungseinrichtung ist in der Meßkammer ein ohne Fremdenergie arbeitender dritter Sensor angeordnet, der ohne Verbindung mit dem Stromkreis den Sauerstoffpartialdruck mißt und auf einem unabhängigen Meßwerk anzeigt. Im Fehlerfall kann der Benutzer über die beiden Druckknopfventile aus der Gasflasche mit Sauerstoff oder mit Intergas-Sauerstoff-Gemisch eine Notversorgung von Hand durchführen.

Nachteilig ist daß trotz hohen elektronischen und apparativen Aufwands der Benutzer gezwungen ist, eine auftretende Störung aus der Beobachtung von Anzeigen und Signalen zu erkennen und dann unter Verfolgung

der Anzeigen durch fortgesetzte Handsteuerungen, die ihn in der Vollendung seiner Aufgabe oder beim Rückzug behindern, eine Notversorgung aufrecht zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Atemschutzgerät

es, den Sauerstoff in der im Kreislauf geführten 35 mit geschlossenem Kreislauf der eingangs genannten Atemluft unabhängig von dem umgebenden Druck, z. B. Art so zu verbessern, daß die Sicherheit in der bei einer Anwendung als Tauchgerät, bei einem Atemluftversorgung bei Störungen in der Elektronik gewünschten Normalanteil von etwa 21% zu halten. Es erhöht wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung muß aber sichergestellt sein, daß der Geräteträger auch bei eirem Atemschutzgerät der eingangs genannten Art bei einem etwaigen Ausfall der elektrischen Atemgas- 40 durch kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 Steuerung ohne Schädigung weiterarbeiten oder aber gelöst,
auf jeden Fall seine Ausgangsbasis wieder erreichen
kann.

In der DE-AS 26 08 546 ist ein Kreislaufgerät,

insbesondere für Unterwasserarbeiten bekanntgewor- 45 die Lösung mit der automatischen Umschaltung auf den, bei dem das Atemgas, von Einwegklappenventilen einen anderen Versorgungsweg weiterhin durch das gesteuert, aus einer Mischkammer über ein vielleicht
auch in einer Maske angeordnetes Mundstück zum
Benutzer und von dort über einen Atemsack und einen
CCh-Aufnehmer wieder in die Mischkammer gelangt. 50
Ein Sicherheitsventil am Atemsack entlastet einen
etwaigen Überdruck in die Umgebung. Eine Gasflasche
mit einem Intergas-Sauerstoff-Gemisch ist über ein

Mit dem Ausfall der Steuerung durch das Magnetventil fällt der Nachschub von Sauerstoff in den Atemkreislauf hinein an. Der Gerätebenutzer ist durch

Druckregelventil und ein Druckausgleichsventil sowie Atemschutzgerät mit atembarem Atemgas versorgt.

Die Lösung besteht in einem über einen 2. Sauerstoffsensor elektrisch gesteuerten Umschaltventil, das nach dem Umschalten die Sauerstoffzufuhr auf einem neuen Weg in den Atemkreislauf hinein sicherstellt. Es werden dabei bewährte Einrichtungen, wie eine Grunddosierung über eine Düse und ein Lungenautomat zum Ausgleich des Spitzenbedarfs

ein paralleles handbetätigtes Druckknopfventil an den 55 verwendet. Der Sauerstoffbedarf wird dabei auch nach

Kreislauf angeschlossen. Der Kreislauf kann damit automatisch oder von Hand gefüllt werden. Eine zweite Gasflasche mit Sauerstoff ist über ein Druckregelventil und ein handbetätigtes Druckknopfventil mit der Mischkammer verbunden. Parallel zu dem Druckknopfventil sind hintereinandergeschaltet ein Magnetabschaltventil und ein Magnetventil angeordnet, die über einen elektrischen Stromkreis betätigt werden. Der Strom ist mit zwei in der Mischkammer angeordneten Sensoren verbunden, deren einer den Gesamtdruck und deren anderer den Sauerstoffpartialdruck erfaßt. Die Schaltungsanordnung des Stromkreises zeigt die Meßwerte auf Anzeige-Ausgabeeinrichtungen an, die an Ausfall der Normalversorgung möglichst klein gehalten. Es wird damit für den Geriitebenutzer nicht nur der Rückzug, sondern darüber hinaus die Erledigung der vorgesehenen Aufgabe möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Die Figur zeigt das Atemschutzgerät in Prinzipdarstellung.

Das Atemschutzgerät 1 arbeitet nach dem Kreislaufprinzip. Den Aufbau zeigt die Figur. Der Kreislauf wird in der Reihenfolge der Durchströmung in dem Einatemteil aus einem Atembeutel 2, einem Einatemventil 3, einem Einatemschlauch 4 und einem Ateman-

schluß 5 gebildet Die Ausatemluft gelangt dann über einen Ausatemschlauch 6, ein Ausatemventil 7 und eine Absorptionspatrone 8, in der das CO2 gebunden wird, in den Atembeutel 2 zurück. Der verbrauche Sauerstoff wird aus einem Vorrat ergänzt. Dazu ist eine mit einem Absperrventil 10 versehene Sauerstoffflasche 9 vorhanden. An das Absperrventil 10 ist ein Druckminderer 11 angeschlossen, dessen Hinterdruckanschluß über eine Sauerstoffversorgungsleitung 13 mit einem elektrisch gesteuerten Umschaltventil 17 verbunden ist. Ein Druckmesser 12 zeigt den Druck des Sauerstoffs vor dem Druckminderer 11 an.

Ein 1. Strömungsweg führt über ein Magnetventil 18 durch eine Leitung 24 in den Atembeutel 2. Das Magnetventil 18 ist Teil einer 1. Regelvorrichtung 22 und wird von dieser über einen 1. Sauerstoffsensor 20 im Atembeutel 2 gesteuert

Ein 2. Strömungsweg aus dem Umschaltventil 17 führt durch eine Leitung 25 einmal über eine Abzweigung 26 mit einer Dosierung 19 in den Atembeutel 2 und außerdem durch eine Umschaltleitung 14 zu einem Lungenautomaten 15.

Das Umschaltventil 17 wird durch eine elektrische 2. Regelvorrichtung 23 über einen 2. Sauerstoffsensor 21 im Atembeutel 2 gesteuert.

Die beiden Regelvorrichtungen 22, 23 besitzen zur Energieversorgung je eine Batterie 27,28. Anzeigegeräte 29, 30 zeigen die Betriebsbereitschaft bzw. den Betrieb.

V.'ährend des Normalbetriebes wird das Atemschutzgerät 1 und damit der Gerätebenutzer auf dem 1. Strömungsweg mit dem notwendigen Sauerstoff versorgt Über den 1. Sauerstoffsensor 20 gesteuert wird über das Magnetventil 18 der verbrauchte Sauerstoff in den Atemkreislauf hinein ersetzt Bei einem Ausfall während des Normalbetriebes und damit des Magnetventils 18 fällt der Sauerstoffgehalt im Atemkreislauf ab. Es könnte auch geschehen, daß bei z. B. einer Dejustierung des 1. Sauerstoffsensors 20 oder einer Störung des Magnetventils 18 der Sauerstoffgehalt zu stark ansteigt. In beiden Fällen wird nach Erreichung der festgelegten Konzentrationsgrenzen an Sauerstoff über den 2. Sauerstoffsensor 21 und die 2. Regelvorrichtung 23 das Umschalten: ' 17 auf den 2. Strömungsweg umgeschaltet. Damit fließt der Sauerstoff dann in bekannter Weise mit einer Grundmenge über die Dosierung 19 in den Atembeutel 2 und zum Ausgleich des Spitzenbedarfs gesteuert mittels des Lungenautomaten 15 durch die Umschaltleitung 14 zum Gerätebenutzer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Atemschutzgerät mit geschlossenem Kreislauf, einem Sauerstoffvorrat in einer Druckgasflasche, einer COrAbsorptionspatrone, mit einer elektrischen Regelung zur Atemluftversorgung in Form von durch Sensoren gesteuerten Magnetventiler, und mit einem Atembeutel, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite auf das Magnetventil