DE1708117B2 - PRESSURE REGULATOR FOR RESPIRATORY DEVICE - Google Patents

Description

Die Hrfindung betrifft einen Druckminderer für Atemschutzgerät mit einem kolben- od. membrangi-steuerten Verschlußkürp^ und einem Hilfskolben, dessen Quersehnittsfläche zum Ausgleich von Druckänderungen der Fläche der Ventilsitzöffnung entspricht. The invention relates to a pressure reducer for breathing apparatus with a piston or diaphragm controlled Locking body and an auxiliary piston, its cross-sectional area to compensate for pressure changes corresponds to the area of the valve seat opening.

der vorliegende Druckminderer ist für die erste Stufe eines zweistufigen Reduziersystems für Atemschutzgerät geebnet.The present pressure reducer is for the first stage of a two-stage reduction system for breathing apparatus leveled.

Es ist ein Atemsehu'zgerät bekannt, bei welchem die in der Druckflasclv¹ befindliche komprimierte Luft mittels zweier Druekinind; ventile auf den Atmungsdruck reduziert wird. Das erste Ventil reduziert den in der Luftflasche herrschenden Hochdruck auf einen Mitteldruck, der meistens einen Wert von S at'i nicht überschreitet. Das zweite Druckminderventil dagegen, welches mit der Lunge gesteuert ist. reduziert den Mitteldruck auf den Atmungsdruck.A breathing apparatus is known in which the ^{compressed air located in the pressure bottle 1} is by means of two pressures; valves is reduced to the breathing pressure. The first valve reduces the high pressure prevailing in the air bottle to a mean pressure which usually does not exceed a value of S at'i. The second pressure reducing valve, on the other hand, is controlled by the lungs. reduces the mean pressure to the respiratory pressure.

Bei bekannten Druckminderern für Atemschutzgerate mit einem kolben- oder membrangesteuenen Verschlußkörper sind die Verschlußkörper als Vollkörper ausgebildet. Deshalb ist die Größe der vom Druck beaufschlagten Flächen auf der dem Ventilsitz zugewendeten Seite des Verschlußkörper? bei geöffnetem Druckminderer um so viel größer, wie die Größe der Ventilsitzfläche beträgt. Ein Nachteil dieser bekannten Druckminderer liegt darin, daß sie die Konstanz des Mitteldruckes nicht sichern können, welcher mit dem Abfall des Druckes in der Luftfla- 5c sehe zunimmt.In known pressure reducers for breathing apparatus with a piston or membrane controlled closure body the closure bodies are designed as solid bodies. Therefore the size of the dated Pressurized surfaces on the side of the closure body facing the valve seat? with open The pressure reducer is as much larger as the size of the valve seat surface. One disadvantage of this known pressure reducers is that they cannot ensure the constancy of the mean pressure, which increases with the drop in pressure in the air surface.

Mit einer Vereinfachung kann vorausgesetzt werden, daß der Zuwachs des Mitteldmckcs nur von der Fläche der Ventilsitzöffnung abhängt. Ein höherer Druck der Luft aus der Luftflasche bewirkt eine größere Zunahme des Mitteldruckes. Diese Änderungen bewirken veränderliche Atmungswiderstände und beeinflussen die Atmungscharakteristik des Gerätes nachteilig. Durch Verwendung einer kleinen Ventilsitzöffnung werden diese Nachteile in gewissem Maße beseitigt, jedoch wird dadurch bei höherem Luftbedarf eine erhebliche Drosselung der Luftströmung verursacht.With a simplification, it can be assumed that the increase in the mean value only depends on the Area of the valve seat opening depends. A higher pressure of the air from the air bottle causes a higher pressure Increase in the mean pressure. These changes cause variable breathing resistance and influence the breathing characteristics of the device are disadvantageous. By using a small valve seat opening these disadvantages will be eliminated to some extent, but this will increase the Air requirement causes a significant restriction of the air flow.

Es wurde auch bereits ein Druckminderer vorgeschlagen, welcher mit einer ständig in den Atmungssack dosierenden Gasdüse ausgestattet ist, der somit nur in Sauerstoffgeräten mit geschlossenem Umlauf des Atmungsgases eingesetzt werden kann. Bei diesem bereits vorgeschlagenen Druckminderer wird das Druckgas aus der Luftflasche in den Raum des den Ventilsitz schließenden Verschlußkörpers zugeführt. Der Verschlußkörper läuft in einen Hilfskolben aus, dessen Quersehnittsfläche der Fläche der Ventilsitzöffnung entspricht und von dem Druck im Atmungssack beaufschlagt wird. Dadurch ist der Atmunasdruck bei geschlossenem Druckminderer zwar ausgeglichen, weil der Gasdruck auf dei< Verschlußkörper und den Hilfskörper im Gleichgewicht sind. Sobald jedoch nach dem Öffnen des Druckminderers der Verschlußkörper in den Hochdruckraum gedruckt wird, unterliegt der Gasdruck auf den Hilfskolben keiner Änderung, dagegen wird in dieser Zeit der Verschlußkorper vom Gasdruck mit einer um die Ventilsitzöffnung größeren Fläche beaufschlagt. Es ist damit bei geöffnetem Druckminderer ebenfalls kein Druckaussieich gegeben.A pressure reducer has also been proposed, which is equipped with a gas nozzle that constantly doses into the breathing bag, which is the Can only be used in oxygen devices with closed breathing gas circulation. With this one already proposed pressure reducer is the compressed gas from the air bottle in the room of the Valve seat closing closure body supplied. The closure body runs out into an auxiliary piston, whose cross-sectional area corresponds to the area of the valve seat opening and the pressure in the breathing bag is applied. As a result, the atmospheric pressure is true when the pressure reducer is closed balanced because the gas pressure on the < Closure body and the auxiliary body are in equilibrium. However, as soon as after opening the pressure reducer the closure body is pressed into the high pressure chamber, the gas pressure on the auxiliary piston is subject no change; Valve seat opening applied to a larger area. It is also with the pressure reducer open no printout given.

Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufsähe eelost. einen Druckminderer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem sowohl bei auf dem Ventilsitz aufliegenden, als auch von dem Ventilsitz abgehobenen Verschlußkörper für einen \o\lkommenen Druckausgleich gesorgt ist. so d.tß die Aufrechterhaltung eines konstanten Mitteldruck ■■-unabhängig von dem in der Luftflasche herrschende:'. Druck gesichert ist.On the other hand, the top view is eelost by the invention. to provide a pressure reducing valve of the initially mentioned type in which both resting on the valve seat, as is provided also in the valve seat off-hook closure body for a \ o \ l arrived pressure equalization. So that means maintaining a constant mean pressure - regardless of the prevailing pressure in the air bottle: '. Pressure is secured.

Diese Aufsabe wird erfindungsgemäß dadurch eclöst. daß in dem Verschlußkörper, der auf t^;, Niederdrucksei le des Ventilsitzes angeordnet ist. ...:-, mit des>en dem Ventilsitz zugewendeter StimfKiclv* durch einen Kanal verbundener Raum angeorur· . ist. dessen andere Stirnseite von dem Hilfskolben a'p geschlossen ist. der am Ventilgehäuse abgestützt und in dem Ventilverschlußkörper verschiebbar gela^cr. ist.This task is thereby achieved according to the invention. that in the closure body, which is on t ^; , Niederdrucksei le of the valve seat is arranged. ...: -, with the StimfKiclv * facing the valve seat, a space connected by a duct angeorur ·. is. whose other end face is closed by the auxiliary piston a'p. which is supported on the valve housing and slidably gela ^ cr in the valve closure body. is.

Es wird dadurch der die vom Ventilsitz beeren."'■; Fläche des Verschlußkorpers D^aufschlagende HoJi-Druck bei geschlossenem Druckminderer durch dc~ gleichgroßen Druck in dem Raum de;> Versenk!!.¹·· körpers, dessen andere Stirnfeite von dem sich am Ventilgehäuse abstützenden Hilfskolben abgeschlossen ist, ausgeglichen, öffnet sich der Verschlußkörper durch ein Absinken des Mitteldruckes, so wird durch den Hilfskolben bei der öffnungsbewegune des Verschlußkorpers das in dem Raum befindliche Gas verdichtet und hierdurch de, in öffnuiigsrichtung wirkende größere Druck ebenfalls ausgeglichen. Dadurch ist die vom Gasdruck herrührende, auf den Verschlußkörper einwirkende Kraft in beiden Stellungen des Verschlußkorpers kompensiert, und zwar unabhängig von dem in der Luftflasche herrschenden Druck, so daß bei allen Drücken in der Luftflasche stets ein konstanter Mitteldruck aufrechterhalten ist.It is thereby of the berries from the valve seat "'■;. Surface of the Verschlußkorpers D ^ impacting hoji-pressure in the closed pressure reducer by dc ~ equal pressure in the space de;.> Sinker !! ¹ ·· body, whose other Stirnfeite of the is to complete the valve body supporting auxiliary piston, balanced, the closure body opens by a decrease in the mean pressure, then compresses the gas in the space through the auxiliary piston in öffnungsbewegune of Verschlußkorpers and thereby de, also balanced in öffnuiigsrichtung acting more pressure. this the force exerted by the gas pressure and acting on the closure body is compensated for in both positions of the closure body, regardless of the pressure prevailing in the air bottle, so that a constant mean pressure is always maintained at all pressures in the air bottle.

Der erfindungsgemäße Druckminderer ist in seinem Aufbau einfach und erlaubt es. eine große Ventilsitzöffnung vorzusehen, wodurch ein beliebiger Luftbedarf gedeckt werden kann, ohne daß dabei, wie oben erläutert, der auf der Niederdruckseite des Druckminderers herrschende Mitteldruck bei abfallendem Druck in der Luftflasche steigt.The pressure reducer according to the invention is simple in structure and allows it. a large valve seat opening to be provided, whereby any air requirement can be met without As explained above, the mean pressure prevailing on the low-pressure side of the pressure reducer when the pressure is falling Pressure in the air cylinder increases.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigtThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawing shows

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch ein Reduzierventil gemäß der Erfindung.Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a reducing valve according to the invention.

Das Reduzierventil besteht aus einem Ventilgehäuse 1, einer das Ventil an der Flasche befestigen-The reducing valve consists of a valve housing 1, one that attaches the valve to the bottle -

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den Mutter 3, einem Ventilsitz 4 mit einer Drosselöffnung, einer Kammer für einen Ventilkörper 7 mit einem Kolben 11 und einem zum Verschluß des Ventilsitzes geeigneten stumpfen Ende 6. einer das Ventil öffnenden Feder 10. einem Gehäusedeckel 12. einem kleinen Kolben 16 und aus den die Räume 13. 21 und die Kammer? abschließenden Dichtungen 15. 17 und 19. In dem Deckel 12 befinden sich Öffnungen 8. wodurch im Raum 9 Umgebungsdruck herrscht. "the nut 3, a valve seat 4 with a throttle opening, a chamber for a valve body 7 with a piston 11 and a blunt end 6 suitable for closing the valve seat, a valve opening spring 10 a housing cover 12 a small piston 16 and from the rooms 13. 21 and the chamber? final seals 15, 17 and 19. In the cover 12 there are openings 8, which means that there is ambient pressure in the space 9. "

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann anstatt des Kolbens 11 eine Membran" vet wendet werden, welche mit dem Kolbenschaft 7 und dem Gehäusedeckel 12 verbunden ist.In the embodiment described above, instead of the piston 11, a membrane “vet” can be used which is connected to the piston shaft 7 and the housing cover 12.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel kann in zum Tauchen dienenden oder in die Umeebunesgase von dem menschlichen Atmunassystem !rennenden Geräten verwendet werden.The embodiment described above can be used for diving or in the umeebune gases running away from the human respiratory system! Devices are used.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ventils ist wie folst:The operation of the valve according to the invention is as follows:

Vor Zuführung von komprimierter Luft aus Luftflasche hält "die auf den Kolben 11 ausgeü Druckkraft der Feder 10 den Ventilteller 6 in sei »offen«-Lage. Nach dem Öffnen des Flaschen\ Schlusses, etwa eines Ventils, strömt Luft aus Flasche durch die Leitung 2 und die Kammer 5 der Leitung 20. welche die Luft dem Atmun automaten zuführt. Die Luft gelangt auch durch öffnung 18 und den Schlitz 14 zu dem Raum oberhalb des Kolbens 11.Before the supply of compressed air from the air bottle, the "applied to the piston 11" holds Pressure force of the spring 10 the valve disk 6 in was "open" position. After opening the bottle \ At the end of a valve, for example, air flows out of the bottle through line 2 and chamber 5 the line 20. which supplies the air to the automatic breathing apparatus. The air also gets through opening 18 and the slot 14 to the space above the piston 11.

Wenn ein entsprechender Wert des reduzier Drucks erreicht wird, überwindet der auf den KoIl 11 ausgeübte Druck den Fedenviderstand 10 und wirkt eine Verschiebung des Kolbens und somit 1 Schließen des Ventilsitzes 4. Gleichzeitig st rc durch die Öffnung 22 Luft in den durch den sich gen den Gehäusedeckel 12 stützenden kleinen K ben 16 abgeschlossenen Raum 21 hinein, wodu eine festste!- «ide Lage des kleinen Kolbens 16 cenüber dem Ventilsitz 4 erzielt wird.When a corresponding value of the reduced pressure is reached, the pressure on the column overcomes 11 pressure exerted the spring resistance 10 and acts a displacement of the piston and thus 1 Closing the valve seat 4. At the same time st rc through the opening 22 air into the through gen the housing cover 12 supporting small K ben 16 closed space 21 into it, wodu a firm one! - «ide position of the small piston 16 cen over the valve seat 4 is achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Druckminderer für Atemschutzgerät mit einem kolben- oder membrangesteuenen Verschlußkörper und einem Hilfskolben, dessen Querschnittsfläche zum Ausgleich von Druckänderungen der Flache der Ventilsitzöffnung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verschlußkörper (6). der auf der Niederdrückseite des Ventilsitzes (4) angeordnet ist. ein mit dessen dem Ventilsitz (4) zugewendeter Stirnfläche durch einen Kanal (22) verbundener Raum (21) angeordnet ist. dessen andere Stirnseite von dem Hilfskolben (16) abgeschlossen ist. der am Ventilgehäuse abgestützt und in dem Ventilverschlußkörper (7) verschiebbar gelagert ist.Pressure reducer for breathing apparatus with a piston or diaphragm controlled closure body and an auxiliary piston whose cross-sectional area is used to compensate for pressure changes Area corresponds to the valve seat opening, characterized in that in the closure body (6). which is arranged on the low pressure side of the valve seat (4). one with that the end face facing the valve seat (4) through a channel (22) connected space (21) is arranged. the other end face of which is closed off by the auxiliary piston (16). the one on the valve body is supported and slidably mounted in the valve closure body (7).