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Verfahren und Apparat zur Regenerierung der Atmungsluft.
Die gegenwärtig vorhandenen Apparate, die dem Menschen das Atmen in einem mit unatombaren oder giftigen Gasen erfüllten Raum bezw. seine Rettung oder die Rettung anderer aus solchen Räumen ermöglichen sollen, weisen mancherlei Mangel auf, welche teils in der unzuverlassHchen Funktionsweise, teils in dem zu grossen Gewichte oder den zu hohen Anschaffungskosten der Apparate liegen.
Unsere Erfindung betrifft nun ein Verfahren, welches einer Anzahl von Konstruktionstypen zugrunde liegt und geeignet ist, diesen genannten Übelständen abzuhelfen, indem die auf unserem Verfahren basierenden Atmungs-und Rettungsapparate sich in erster Linie durch ihre Handlichkeit, ihr geringes Gewicht sowie die Gewähr jederzeit sicheren Funktionieren und billige Herstellungsweise auszeichnen, Eigenschaften, welche es beispielsweise bei Grubengewerkschaften gestatten werden, jedem einzelnen Arbeiter einen solchen Apparat einzuhändigen, so dass derselbe imstande ist, ohne besondere Vorn (kenntnisse in der Handhabung z.
D. nach einer Schlagwetterexplosion dem Bereiche der verderbenbringenden Verbrennungsgase (Naehschwaden) zu entrinnen oder die Ankunft der mit ähnlichen Apparaten ausgestatteten Rettungsmannschaft abzuwarten.
Unser Verfahren beruht darauf, dass das Atmungsgas in einem geschlossenen, mit Mund und Nase des Atmenden verbundenen Apparat von Kohlensäure und Wasser befreit und überdies Sauerstoff entwickelt wird, so dass das vorhandene Gasgemenge eine bestimmte Zeit hindurch zum Atmen geeignet erhalten bleibt. Zur Absorption der Ausatmungsprodukte und gleichzeitigen Entwicklung von Sauerstoff dient Natriumsuperoxyd oder ähnlich wirkende Substanzen (Bariumsuperoxyd oder dgl.), welches mit Kohlensäure und Wasser
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gehalten wird, sondern auf neue Mengen Natrinmsuperoxyd unter Sauerstoffentwicklung einwirkt.
Es sind deshalb nur die beiden ersten Gleichungen in Betracht zu ziehen, aus welchen hervorgeht, dass zwar der gesamte im ausgeatmetem Wasserdampf gebundene Sauerstoff regeneriert wird, jedoch der der Kohlensäure nur zur Hälfte. Es wird sonach, wenn die im Apparat befindliche Gasmenge dauernd abwechselnd zur Einatmung gelangt und dann wieder mit Natriumsuperoxyd zur Reaktion gebracht wird, dieselbe eine Verminderung erfahren und schliesslich im Apparat ein die weitere Atmung hinderndes Vakuum eintreten,
Um diese Volumskontraktion der Atmungsgase nun auszugleichen, wird bei unserem Verfahren auf irgendeinem Wege im Moment der Benützung des Apparates eine von der vorgesehenen Atmungszeit abhängige Sauerstoffmenge rasch entwickelt.
Vorzugsweise findet
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Verwendung oder, ein anderes Verfahren, um auf chemischem Wege Sauerstoff, zu erzeugen, oder es kann dieser Sauerstoff auch in komprimiertem Zustand mitgofuhrt und unter An. wendung eines Reduzierventils auf normalen ; Druck gebracht werden.
Eine quantitative Berechnung der genannten Reaktionen unter Berücksiel) tigung der beim Atmen durchschnittlich auftretenden Kohlonsäure :'ûnd'W'asserdampfmengen sowie des gegenseitigen Verhältnisses der beiden ergibt, dass, gleichzeitig mit der Absorption der Exhalationsprodukte durch das Natriumsuperoxyd etwa 2/8 des für die vorgesehene Gebrauchszeit notwendigen Sauerstoffquantums allmählich erzeugt wird, so dass also nur 1/13 als Restoder Reservesauorstoff auf anderem Wege auf einmal oder in beliebigem Tempo geliefert werden muss.
Eine diesem Verfahren entsprechende Ausführungsform eines Apparates zeigt die beifolgende Abbildung : Der dargestellte Apparat besteht aus einem Mantel A, welcher im wesentlichen drei voneinander getrennte Räume B, C und D umschliesst. Das ringförmige Gefäss B dient zur Entwicklung von Sauerstoff aus dem in ihm lagernden Natriumsuperoxyd und der in dem Zentralrohre D untergebrachten Wassermenge, während der ebenfalls ringförmige Raum C zur Einlagerung des zur Absorption der Ausatmungsprodukte unter gleichzeitiger Sauerstoffentwicklung dienenden, geeignet geformten Natriumsuperoxydes verwendet wird.
Ei und E2 sind Filterräume, gefüllt mit einem unverbrennlichen Filtermaterial (Glaswolle, Asbest etc.), deren Zweck es ist, zu bewirken, dass feine Superoxydstäubchen oder feinste Ätzlaugentröpfchen, welche bei der anfänglichen Sauerstoffentwicklung in B den Gasstrom in Nebelform begleiten, zurückgehalten werden.
An das am oberen Ende des Apparates befindliche Rohr F ist durch ein bewegliches Zwischenstück die Maske oder das Mundstück für den Atmenden angeschlossen, während an der Bodenöffnung G ein Beutel 7/ aus luftdichtem Gewebe (Kautschuk, Taffet etc.) befestigt ist, welcher teils als Vorrats- gefäss für den entwickelten Sauerstoff, teils als in seinem Volumen veränderlicher Rezipient für die ausgeatmete Luft dient und seinerseits durch eine Schutzdecke aus Drahtnetz, Asbestgewebe oder nammensicher imprägnierten Stoffen etc. gegen äusserliche Verletzung geschützt werden kann.
Die in den bezüglichen Querschnitten eingelöteten Verschlussbleche 1, 2, 3,4 schliessen einerseits (1 und 4) das gesamte Innere des Apparates gegen die Aussenluft, anderseits (2 und 3) den Wasserraum D gegen die Superoxydbehälter hermetisch ab, so dass also sowohl das Entwicklungswasser, als auch das Superoxyd vollständig abgeschlossen sind und daher unbegrenzte Zeit mit voller Wirksamkeit erhalten bleiben.
Im Gebrauchsfalle werden alle vier Lötstellen durch die Durchstosskonusse 5, 6, 7, 8, welche an den unteren
Enden der Druckstange 9, 10 11, 12 befestigt sind, durchgestossen. Die Abwärtsbewegung dieser letzteren erfolgt durch Niederdrücken oder Niederschrauben der obersten, mit
Handgriff, Kurbel oder Hebel versehenen Stange 9, deren Bewegung auf die übrigen,
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weitergeleitet wird.
Die Funktion des Apparates beim Gebrauch ist folgende : Durch Niedersenken der Stange 9 werden die Lötstellen 1-4 aufgerissen ; das in D befindliche Wasser fliesst durch J nach B auf das dort. liegende Superoxyd und entwickelt die notwendige Menge Sauerstoff (Rest-oder Reservesauerstoff), welcher durch das Rohr K nach L gelangt und bei G in den Beutel H eintritt. Gleichzeitig wird das Mundstück oder die Maske angelegt und die Atmungsluft streicht nun durch F und die geöffnete Lötstelle 1 nach Ei'gelangt von hier in den Absorptionsraum C, wo sie-von Kohlensäure und Wasserdampf befreit wird und dabei den in diesen gebundenen Sauerstoff zum grössten Teil wieder in freiem Zustande erhält, dann nach E2 und M und weiter durch L und G in den Beutel.
Mit einem Teil des in diesem befindlichen Restsauerstoffes geht sie sodann beim nächsten Einatmen denselben Weg zurück. Um ein Durchstreichen der Luft durch das Wasserrohr D direkt nach B mit Umgehung des Absorptionsraumes C zu verhindern, wird dieser Weg durch eine am oberen Ende der Stange j ! C befestigte Kappe, die sich nach vollzogener Abwärtsbewegung der Konusse auf den oberen Rand von D dicht auflegt, versperrt.
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