DE3015584C2 - Druckgasbelüfteter Schutzanzug mit Atemschutzgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen druckgasbelüfteten Schutzanzug mit Atemschutzgerät, entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Arbeiten in verschmutzten Gasen oder bei Konzentrationen, die zur Hautschädigung führen, können nur in den Körper voll von der Umgebungsatmosphäre abschließenden Schutzanzügen durchgeführt werden. Zum Schutz gegen radioaktive Gase und Stäube, wie sie z. B. in Kernreaktoren, Kernenergiekraftwerken und Isotopenlaboratorien auftreten, werden Schutzanzüge benötigt, mit denen verhindert wird, daß der Körper des Anzugsträgers mit radioaktiven Stäuben oder Gasen oder Strahlen in Berührung kommt. Es ist nicht zu verhindern, daß sich radioaktive Partikel auf der Außenfläche des Anzuges absetzen. Die Strahlungsgefährdung für den Träger wird mit dem Abstand des Anzugmaterials von dessen Körperoberfläche geringer. Der Schutzanzug soll daher nicht eng am Körper anliegen, sondern der Abstand zwischen dem Anzugträ-

ger und der Anzughülle soll möglichst groß sein.

Ein bekannter Schutzanzug dichtet an den Armen und Beinen bzw. auf den Handschuhen und Stiefeln durch elastische Manschetten ab. Die Kopfhaube dichtet an einer Gasschuizmaske ab. Der Benutzer trägt auf dem Rücken ein Druckluftbehältergerät. Über die übliche Dosiereinrichtung wird über einen Einatemschlauch der Gasschutzmaske, und damit dem Träger, die Atemluft zugeführt. Die ausgeatmete Luft wird aus der Maske

ίο über einen Schlauch, in den ein Wasserabscheider eingeschaltet ist, in den Schutzanzug eingeleitet Sie durchspült den Schutzanzug und verläßt ihn wieder durch dazu vorgesehene Undichtigkeiten ins Freie. Diese Undichtigkeiten können besondere Rückschlagventile sein.

Der sich einstellende geringe Überdruck bläht den Anzug nur unvollständig auf. Vor allen Dingen ist dies bei Bewegungen de? Anzugträgers Undefiniert, mögliche Unterdrücke sind nicht ausgeschlossen. Nachteilig ist darüber hinaus die hohe Temperatur von 37°C der Ausatemluft, die hier die Spülluft ist. Das Druckluftbehältergerät, die Atemluftleitungen und der Wasserabscheider außerhalb des Anzuges sind außerdem störend und direkt der Kontamination ausgesetzt (DE-Gbm 17 44 688).

Ein weiterer bekannter mit Druckgas belüfteter Schutzanzug umhüllt auch das Druckluftatemschutzgerät. Der Schutzanzug kann jedoch auch direkt über einen Druckluftschlauch von außerhalb versorgt wer-

-Ό den. In beiden Fällen teilt sich die anstehende Druckluft auf in einen 1. Teilstrom durch einen Faltenschlauch zur Atemschutzmaske und einen 2. Teilstrom zu einer Strahlpumpe.

Der 1. Teilstrom wird über einen Lungenautomaten gesteuert als Atemluft eingeatmet und wieder ausgeatmet durch ein Ausatemventil an der Maske in den Schutzanzug hineingeleitet. Der 2. Teilstrom betreibt die Strahlpumpe, die dabei ihre Zuluft über eine Trockenpatrone aus dem Anzuginnern, also auch die Ausatemluft, ansaugt und über Leitungen im Schutzanzug verteilt. Auslaßventile im Schutzanzug leiten laufend eine der Ausatemluftmenge entsprechende Spülmenge nach außen ab. Die Temperatur der Ausatemluft, die in den Anzug hinein ausgeatmet wird, erhöht die Innentemperatur im Schutzanzug. Die für den Betrieb der Strahlpumpe verbrauchte Druckluft ist für die Atmung verloren. Sie verkürzt bei einem Betrieb mit Druckluftflaschen die mögliche Einsatzdauer (DE-AS 12 41 713).

Ein anderer bekannter Druckanzug dient der Verwendung durch Flugpersonal oder Astronauten. Er erleichtert für den Anwender die Anpassung an den Umgebungsdruck.

Seine Sauerstoff- bzw. Luftversorgung erfolgt auf zwei Wegen. Für die Atmung wird dem Träger über eine getrennte Leitung bis zu einer Atemmaske reiner Sauerstoff zugeführt. Er wird lungenautomatisch, also entsprechend dem Bedarf des Trägers, gesteuert. Das Aufblähen des Anzuges erfolgt über eine gesonderte

fa" Luftleitung. Die Luftzufuhr wird von Hand eingeregelt, der vorgewählte Anzugüberdruck dann pneumatisch gesteuert. Die durch das System geströmte Luft fließt durch Ventile in die Umgebung ab.

Die getrennte Sauerstoff- und Luftführung verlangt

b5 einen komplizierten Steuermechanismus, wie er praktisch für den immobilen Einsatz des Anzuges zu rechtfertigen ist. Das gleiche gilt für den hohen Luftverbrauch. Die überschüssige Zuluft fließt in die

Umgebung, d. h. in die Kabine ab. Der Sauerstoffbedarf kann nur aus einer Zentrale entnommen werden (GB-PS 10 03 401).

Aufgabe der Erfindung ist es einen bis zu einem gewählten Druck aufblasbaren gas- und staubdichten Schutzanzug mit einem Atemschutzgerät zu schaffen, der für seine Belüftung keine zusätzliche Atemluftmenge bei optimalen klimatischen Bedingungen für den Träger verbraucht und einen einfachen mechanischen Aufbau aufweist

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung beschreiben die Ansprüche 2 bis 6.

Der Schutzanzug nach der Erfindung enthält eine Luftzuführung aus dem Druckluftvorrat des Atemschutzgerätes oder direkt aus einer gekuppelten Druckluftleitung einer zentralen Versorgung. Die Luft tritt gesteuert über den Überdrucklungena'itomaten in den Freiraum des Schutzanzuges ein und bläst ihn bis zum gewünschten Überdruck auf. Aus dem aufgeblasenen Freiraum entnimmt der Träger dann über ein Rückschlagventil zwischen Anzug und Maske die Einatemluft. Die warme Ausatemluft wird direkt ins Freie geführt. Der Überdrucklungenautomat steuert bis zum erneuten Angleich an den vorgesehenen Überdruck; die entnommene Atemluftmenge ist durch die Expansion gekühlt und wird so über die Körperoberfläche geführt. Mit dem erhöhten Atemluftdurchsatz bei besonderen Anstrengungen des Trägers erfolgt automatisch für ihn eine bessere Kühlung. Das Luftführungssystem führt zu einer sehr günstigen Verwendung des Atemluftvorrats. Der Schutzanzug, also der Freiraum, muß nur einmal aufgefüllt werden. Anschließend wird für die Atmung jeweils nur soviel Luft entnommen, wie es der direkten Entnahme aus den Behältern entsprechen würde. Zum Ende der Benutzung kann der Freiraum dann bis zum Abbau des Anzugüberdruckes bis zum Normaldruck abgeatmet werden. Damit wird der Atemluftvorrat praktisch ganz ausgenutzt.

Der druckgasbelüftete Schutzanzug nach Anspruch 5 ist zur Luftversorgung direkt an eine Druckluftversorgungsleitung angeschlossen, der sonst mit eingehüllte Druckluftvorrat ist nicht vorhanden.

Der Anspruch 6 zeigt eine Lösung der Aufgabe, in der die Atemschutzvollmaske durch eine Halbmaske ersetzt ist. Dies kann für spezielle Anwendungen bei extremen klimatischen Umgebungsverhältnissen, in der die Atemluftführung durch den normalen Maskeninnenraum nachteilig sein könnte, vorteilhaft sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schutzanzug im Schnitt.

Der von dem Träger benutzte Schutzanzug 1 ist mit einer Atemschutzvollmaske 2 versehen. Die Atemschutzvollmaske 2 ist über ein Einatemventil 3 mit dem um den Träger herum verbleibenden Freiraum 4 verbunden. Es erlaubt die Entnahme der Einatemluft aus dem Freiraum 4. Die Ausatemluft wird über das Ausatemventil 5, mit dem die Atemschutzvollmaske 2 ebenfalls ausgerüstet ist, nach außen abgeführt. Der Träger trägt den Druckluftvorral 6. z. B. eines Preßluftatmers, innerhalb des Schutzanzuges 1 auf dem Rücken. Die Atemluft wird von hier über einen Druckminderer 7 und eine Schlauchleitung 8 mit einer Kupplung 9 zu dem in der Anzugwandung zu dem in angeordneten Überdrucklungenautomaten 10 aes Atemschutzgerätes geleitet Sein Federraum 13 steht mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung.

Mit geöffnetem Preßluftbehälter 14 baut sich in dem Freiraum 4 ein Überdruck auf, der dem über eine

ίο Federkappe 15 einstellbaren Druck einer Feder 12 auf eine Membran 11 das Gleichgewicht hält Die Steuerung erfolgt über einen von der Membran 11 bewegten Steuerhebel 16 des Druckluftventils 17.

Das wenig federbelastete Einatemventil 3 und das Ausatemventil 5 sind zusammen so stark federbelastet, daß sie mindestens dem sich über den Überdrucklungenautomaten 10 aufbauenden Überdruck das Gleichgewicht halten. Zweckmäßig ist es jedoch, daß sich mit einem Überdruck von etwa 2 mbar im Freiraum 4 das Ausatemventil 5 erst bei einem Druck von 4 mbar öffnet. Mit dem höheren Druck werden Abströmverluste verhindert, w»nn sich der Freiraum 4 mit Bewegungen des Trägers zeitweilig verkleinert. Das Einatemvolumen wird dem Freiraum 5 über das Einatemventi! 3 entnommen. Die sich durch die Atemgasentnahme ergebende Reduzierung des Überdruckes wird über den Überdrucklungenautomaten 10 durch Luft aus dem Preßluftbehälter 14 aisgeglichen. Die expandierende Luft ist kühl und wirkt entsprechend erfrischend im Anzuginnenraum.

Bei der folgenden Ausatmung schließt das Einatemventil 3, die warme Ausatemluft wird durch das Ausatemventil 5 direkt nach außen abgeführt. Der erhöhte Öffnungsdruck des Ausatemventils 5 wird von

J5 dem Träger kaum ν ahrgenommen, denn nach Beendigung der Einatmungsphase pflanzt der Überdruck sich über das wenig federbelastete Einatemventil 3 praktisch in den Maskenraum 18 fort. Von dem Träger ist bei der Ausatmung nur die entstehende Druckdifferenz zwi-

4(i sehen dem Überdruck im Freiraum 4 und Maskenraum 18 zu überwinden.

Mit einer stärkeren Federbelastung des Einatemventils 3 kann sich der Überdruck aus dem Freiraum 4 nicht bis in den Maskenraum 18 fortpflanzen. Für diesen Fall genügt als Ausatemventil 5 ein einfaches Rückschlagventil, so daß von dem Träger kein zusätzliches Ausatemwiderstand zu überwinden ist.

Die Federkappe 15 kann neben der Änderung der Kraft der Feder 12 auch als Umschaltung wirken, mit der die Wirkung der Feder 12 auf die Menibran 11 überhaupt aufgehoben wird. Damit wird der Überdruck im Freiraum 4 überhaupt 4 abgebaut. Dies ist für das An- und Ablegen des Schutzanzuges 1 zweckmäßig. Aber auch während der Benutzung kann eine Umschaltung dann vorteilhaft sein, wenn der Träger enge Querschnitte passieren muß. Dies kann mit aufgeblähtem Anzug unter Umständen nicht möglich sein.

Von dem Überdrucklungenautomaten 10 sind Verteilerleitungen 19 in die Arme und Beine des Schutzanzuges 1 geführt. Die expandierende Preßluft fließt von dort dann kühlend über den ganzen Körper zum Einatemventil 3 hin.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Druckgasbelüfteter Schutzanzug mit Atemschutzvollmaske mit eingehülltem Atemschutzgerät und lungenautomatisch gesteuerter Atemluft und einem im Anzugsmaterial angeordneten Regler für den Überdruck im Freiraum des Schutzanzuges, insbesondere zum Arbeiten in kontaminierter Umgebung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eiriatemventil (3) den Freirauni (4) des Schutzanzuges (1) mit dem Maskenraum (18) verbindet und der als Überdrucklungenautomat (10) des Atemschutzgerätes ausgebildete Regler zugleich den Überdruck im Freizeitraum (4) scwie im Maskenraum (18) ein- und nachregelt.

2. Druckgasbelüfteter Schutzanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einatemventil (3) durch eine Feder, die dem Anzugüberdruck entspricht, belastet und das Ausatemventi) (5) durch eine Feder mit normalen Werten belastet sind.

3. Druckgasbelüfteter Schutzanzug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdrucklungenautomat (10) eine drehbare Federkappe (15) aufweist, mit der der Anzugüberdruck einstellbar und durch Umschaltung ganz aufhebbar ist.

4. Druckgasbelüfteter Schutzanzug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Überdrucklungenautomaten (10) Verteilerleitungen (19) innerhalb des Schutzanzuges (1) angeordnet sind.

5. Druckgasbelüfteter Schutzanzug mit Atemschutzvollmaske und lungenautomatische gesteuerter Atemluft nach Anspruch 1 bis 4, jedoch ohne Druckluftversorgung aus dem Atemschutzgerät, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdrucklungenautomat (10) an eine Druckluftversorgungsleitung angeschlossen ist.

6. Druckgasbelüfteter Schutzanzug nach vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbmaske innerhalb einer Schutzhaube des Schutzanzuges (1) angeordnet ist und eine Ausatemleitung von der Halbmaske zu dem in der Haubenwand angeordneten Ausatemventil (5) führt.