Titel: Rouquayrol's Respirationsapparat.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1865, Band 178, Nr. X. (S. 25–29)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj178/ar178010

X. Respirationsapparat von Rouquayrol, Oberbergingenieur in Decazeville.

Aus den Annales du Génie civil, Mai 1865. S. 327.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Diesen Apparat, welcher eine höchst glückliche Anwendung der comprimirten Luft darstellt, hat der Erfinder zu dem Zwecke construirt, um die Arbeiter vor den Gefahren zu schützen, welchen sie beim Aufenthalt in unathembarer Luft ausgesetzt seyn würden.

Der Apparat ist so eingerichtet, daß er genau das zum Einathmen erforderliche Quantum reiner Luft liefert.

Er besteht im Wesentlichen in einem auf dem Rücken zu tragenden Kasten aus Metallblech, welcher oben mit einem Regulator für den Luftverbrauch versehen ist. Die im Behälter comprimirte Luft gelangt durch die Athmungsbewegungen des Arbeiters, mittelst eines sinnreichen Mechanismus, in einer dem Betrag dieser Bewegungen proportionalen Menge in die Lungen.

Der Kasten R, Fig. 7 (in 1/10 wirklicher Größe), kann je nach Bedürfniß für niedrigen, hohen oder mittleren Druck bestimmt seyn. Er ist aus mehr oder weniger starkem Stahlblech gemacht und hat gewöhnlich einen Fassungsraum von acht Litern, kann aber auch größer oder kleiner seyn. Die Luft wird durch den seitlich angeschraubten kupfernen Ansatz C eingeführt; in demselben befindet sich ein selbstschließendes Ventil, welches der innere Druck in dem Falle absperrt, wo etwa die Luftzufuhrschläuche reißen.

Ueber dem Kasten befindet sich die Luftkammer. Sie ist oben durch einen Metalldeckel von kleinerem Durchmesser als ihr eigener innerer Durchmesser geschlossen, welcher durch eine größere Kautschuktafel bedeckt ist, die ihn dicht an die Verticalwände der Kammer anschließt. Es kann somit der Deckel einem inneren oder äußeren Drucke nachgeben, unter |26| welchem der Kautschuk sich nach der einen oder anderen Seite ausdehnte und der Metalldeckel sich also hebt oder senkt.

Die Verbindung zwischen dem Kasten und der Luftkammer vermittelt ein einziges von oben nach unten sich öffnendes Ventil, dessen Achse die Fortsetzung eines metallenen, an der oberen Platte der Luftkammer befestigten Stiftes bildet. Der Inhalt der Luftkammer hängt wesentlich von dem Verhältniß der Dimensionen des Deckels und des Luftvertheilungs-Ventiles ab. Die Seitenwände haben zwei Oeffnungen E und F, an welchen die Enden der Röhren angelöthet werden können, an die das Respirationsrohr und das Ausathmungsventil befestigt werden.

Das Spiel der Luftkammer oder des Regulators für den Luftaustritt erklärt sich folgendermaßen:

Wenn man comprimirte Luft in den Kasten einläßt, so schließt sich das conische Ventil und der Druck nimmt im Kasten zu.

Nehmen wir an, es werde ein Gewicht K auf die Oberflächeneinheit des Deckels gelegt, so daß das Ventil sich öffnen muß, so wird die comprimirte Luft in die obere Kammer strömen, auf den Deckel von unten drücken und das Gewicht K zu heben streben.

Es sey S die Oberfläche des Deckels,

s diejenige des conischen Ventils,

p der Druck im Kasten,

p' der Druck in der Luftkammer,

dann ist die Kraft, welche auf das Niederdrücken des Deckels gerichtet ist, K S und folglich der Widerstand dagegen p'S + ps. Es findet also Gleichgewicht statt, wenn

KS = p'S + ps

also

p' = (KSps)/S = K – p . s/S.

Man sieht daher, daß wenn man, was bei zwei Oberflächen sehr leicht ist, s hinreichend klein im Verhältniß zu S nimmt, man unter dem Deckel einen Druck erhält, welcher sehr nahe dem auf denselben wirkenden gleich ist.

Die Einathmungsröhre, aus vulcanisirtem Kautschuk, mündet in der Mitte eines sehr sinnreichen Stückes, ebenfalls aus vulcanisirtem Kautschuk, dem Mundverschluß, Fig. 8 (in 1/6 wirklicher Größe), welcher zwischen die Lippen und Zähne genommen wird, wobei zwei kleine Ansätze aus Kautschuk zu beiden Seiten der Rohrmündung zum Festhalten dienen. An der Oeffnung F der Luftkammer ist das sogen. Ausathmungsventil, Fig. 9 (in 1/3 wirklicher Größe) befestigt, |27| welches aus zwei dünnen, der Länge nach mit ihren Rändern an einander geklebten Kautschukblättern besteht. Der Druck des umgebenden Mittels drückt sie fest aneinander.

Der Kasten wird durch ein sehr sorgfältig gearbeitetes Kautschukrohr mit einer Luftpumpe in Verbindung gesetzt. Man benutzt zum Bedienen dieses Apparates eine eigenthümliche Pumpe von folgender Einrichtung: Die Pumpencylinder sind beweglich und die Kolben feststehend und stets von Wasser bedeckt. Es ergeben sich daraus zwei sehr wichtige Vortheile: durch die Bedeckung mit Wasser erzielt man einen hydraulischen Verschluß, so daß man die Oase ebenso leicht wie Flüssigkeiten behandeln kann; zweites kühlt das Wasser die durch die Compression sich stets erwärmende Luft ab.

Diese Pumpen, welche einen immer wachsenden Druck liefern können, sind in einer besonderen Abhandlung ausführlich beschrieben4) und in den Figuren 10 und 11 (in 1/10 wirklicher Größe) dargestellt; die Pumpe Fig. 10 dient zur Compression auf die Hälfte, Fig. 11 zum Compensiren der Pressung.

Ferner gehört zum Apparat, wenn er außerhalb des Wassers benutzt werden soll, eine stählerne Nasenklemme, Fig. 12 (in 1/4 wirklicher Größe), mit Gummibällchen und einer den Druck regulirenden Stellschraube. Bei Arbeiten unter dem Wasser ist außerdem ein vollkommen wasserdichter Kautschukanzug und eine Maske mit Augengläsern erforderlich, endlich ein Paar gußeiserner Sohlen, Fig. 13 (in 1/10 wirklicher Größe), 8 Kilogramme schwer, die man nach Belieben ausziehen kann. Zwei Tragbänder halten den Apparat auf den Schultern fest; mittelst derselben kann man ihn in einem Augenblicke ablegen.

Folgendes ist die Wirkungsweise des Apparates: Der Arbeiter nimmt ihn auf den Rücken, den Mundverschluß zwischen die Lippen und die Zähne, und schließt die Nase mit der Klemme. Die comprimirte Luft im Kasten drückt das conische Ventil auf seinen Sitz fest und es befindet sich in der Luftkammer oberhalb und unterhalb des Deckels Luft von einer Atmosphäre; Alles ist im Gleichgewicht. Sobald der Arbeiter durch das Rohr etwas Luft aus der Luftkammer einathmet, drückt die Atmosphäre auf den Deckel, der Gummi gibt nach und drückt durch den Mittelstift das daran befestigte conische Ventil in dem Kasten vor; dadurch gelangt aus diesem die comprimirte Luft in die Luftkammer, in |28| das Einathmungsrohr und dadurch in die Lungen, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist.

Hört das Einathmen auf, so schließt sich das Ventil in Folge des Ueberdruckes der Luft im Kasten, die Verbindung zwischen diesem und der Kammer wird dadurch wieder aufgehoben und der Stift hebt den Deckel in die Höhe. Der folgende Athemzug wiederholt dieses Spiel. Beim Ausathmen öffnet sich das Ventil des Mundverschlusses (Fig. 8), welches aus einer bloßen Kautschukklappe besteht, unter der Wirkung der ausgeathmeten Luft und läßt von dieser einen Theil nach außen treten. Der Rest geht unter den Deckel zurück und mischt sich daselbst mit der reinen Luft der Luftkammer und mit derjenigen des folgenden Athemzuges.

In Folge des sinnreichen Mundverschlusses kann beim Arbeiten unter Wasser die Flüssigkeit nicht beim Einathmen in die Mundhöhle gelangen, denn die erste Wirkung der Athembewegung ist die, daß das Kautschukblatt sich dicht an die Zähne anlegt; es entsteht dann beim Ausathmen eine hermetische Verbindung; der Mundverschluß kann nicht losgehen, da er zwischen dem Zahnfleisch und den Lippen und außerdem an den kleinen Vorsprüngen mit den Zähnen festgehalten wird. Diese Einrichtung macht den Helm entbehrlich, welcher einen der unangenehmsten Theile des Taucherapparates bildet.

Je nach dem beabsichtigten Zwecke und der auszuführenden Arbeit ist der Apparat zu modificiren. So z.B. wenn der Bergmann in mephitischen Gasen, aber bei gewöhnlichem Drucke, sich aufhalten soll und in seinen Bewegungen nicht ganz frei zu seyn braucht, kann er reine Luft immer durch die Röhre erhalten, welche seinen Apparat mit der Niederdruck-Pumpe verbindet; die Arbeit kann solcherweise beliebig lange dauern. Die Widerstandsfähigkeit des Stahls gestattet den Kasten sehr leicht zu machen.

Wenn dagegen der Mann sich ganz überlassen bleiben soll, namentlich wenn er unter dem Wasser arbeitet, in welchem Falle das Gewicht des Apparates kein Hinderniß bildet, so kann man den Kasten mit stark comprimirter Luft füllen und so dem Arbeiter einen auf eine gewisse Zeit ausreichenden Luftvorrath mitgeben. Versuche haben gezeigt, daß ein Mann, mit einem Behälter von 35 Litern versehen, dreiviertel Stunden lang in einer Tiefe von 5–6 Metern verweilen kann.

Die Vortheile, welche dieser vortreffliche Apparat gewährt, sind einleuchtend, da er dem Menschen gestattet, in Zukunft ohne Gefahr in den allerschädlichsten Luftarten auszuhalten. Der Regulator, womit er versehen ist, läßt für das Athmen volle Freiheit und verursacht durchaus |29| keine Ermüdung. In Folge seines Mechanismus ist der Rouquayrol'sche Apparat für hydraulische Arbeiten dem Taucherapparat jedenfalls vorzuziehen, wie dieß auch zahlreiche Versuche in den Seearsenalen dargethan haben. Er bedingt für die sich desselben bedienenden Leute keine vorherige Erlernung des Gebrauchs; seine Einfachheit gestattet sich seiner sehr schnell zu entledigen, daher das Leben des Tauchers nicht mehr den Gefahren ausgesetzt ist wie beim Tauchapparat; die Taucher sind nicht mehr von den mit der Bedienung der Pumpen betrauten Leuten abhängig, mit denen sie früher in ununterbrochener Verbindung durch höchst unvollkommene Signale stehen mußten. Beschädigungen der Bekleidung, die hier nur ein Schutzmittel gegen die Kälte ist, haben keine ernsten Folgen mehr. Endlich sind die Bewegungen unter dem Wasser sehr leicht und die Arbeiter können auch die schwierigsten Arbeiten, z.B. das Auseinandernehmen aller Theile eines Gewehres, sehr rasch ausführen.

Da die einzuathmende Luft durch den Manometer an der Pumpe und durch den Regulator stets auf dem passenden Druck erhalten wird, so fallen auch die bei anderen Apparaten so oft besprochenen Ohrenschmerzen der Taucher weg. Endlich ist auch ein etwaiges Zerreißen des Zuführungsschlauches mit keiner Gefahr verbunden, da das Rückschlagsventil alsbald den Eintritt von Wasser in den Behälter unmöglich macht und der Taucher, sobald er merkt, daß sein Luftvorrath zu Ende geht, ruhig die Sohlen und sogar den ganzen Apparat ablegen und schwimmend oder auf der Leiter nach oben steigen kann.

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Note sur l'appareil plongeur Rouquayrol à air comprimé, et sur son emploi dans la marine par M. Denayrouse, lieutenant de vaisseau. Paris 1865.

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