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Dosierventil Die Erfindung betrifft ein Dosierventil, insbesondere
für Atmungsgeräte mit einer gesteuerten Zufuhrung des Arbeitsmediums. In der Atmungs-
und Regelungstechnik besteht das Problem, durch geringe Kräfte des Uber- oder Unterdrucks
die Zuführung des Arbeitsmediums zu steuern. Solche Apparaturen sind gewöhnlich
als mechanische oder elektrische Vorrichtungen ausgebildet.
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Die Nachteile dieser bekannten Apparaturen bestehen darin, daß sie
im Falle der mechanischen Steuerung sehr kompliziert sind und große Anspruche hinsichtlich
der Herstellungsgenauigkeit wegen der großen Zahl beweglicher Teile stellen, die
dadurch auch zu einer größeren Störonftilligkeit fuhren. Diese Vorrichtung kann
nur in bestimmten Abmessungen benutzt werden, die wegen der großen Ausdehnung oft
nicht geeignet sind. Auch die elektrische Steuerung ist recht kompliziert, wobei
sie außerdem noch durch eine Stromquelle ergänzt werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angeführten Nachteile
durch eine verbesserte Ausgestaltung eines Dosierwentiles zu beseitigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgeiaß dadurch gelöst, doms das Ventil
in der Eintrittskammer mit einem abgefederten Kegel versehen wird, der mit einer
Seite der Arbeitsieibrane verbunden ist, die in der Kammer des Arbeitskörpers angeordnet
ist. Diese Kammer ist an der anderen Seite der Arbeitsmembrane durch einen Kanal
über die Begrenzungsduse mit der Eiptrittskaiier des Ventils verbunden und mit einer
Betötigungsduse versehen. Die Betötigungsduse arbeitet mit einer abgefederten Membrane,
die in der Kammer des Arbeitskörpers des Ventils angeordnet ist. Diese Kammer ist
unter der Betötigungsmembrane mit der Unterdruck-Quelle verbunden. Uber der Betütigungsmembrane
kann eine nach der Höhe einstellbare, mit einer Druckfeder versehene Taste angeordnet
sein, die an dieser Membrane anliegt, Es ist weiter möglich, den Raum oberhalb der
Betätigungsdüse mit der EndtUlle des Ventils zu verbinden, wobei oberhalb der Betdtigungsduse
ein Bettitigungskörper eingreift, der auf einer Seite an die Betdtigungsmembrane
angeschlossen ist, an deren anderer Seite die Feder der Stellschraube anliegt.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Ausführung eines
Dosierventiles aufgrund der Ausnutzung des pneumologischen Systems einfacher in
der Konstruktion und dadurch auch weniger störanfällig als die bisher bekannten
Ventile ist. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung kann die Ubersetzung der Kräfte
auf das Vielfache eines mechanischen Getriebes vergrößert werden,
Einige
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden
im folgenden näher beschrieben0 Es zeigen: Figur 1 ein Dosierventil, das zum Zugeben
des Gases für Hilfsatmen (UnterstUtzungsatmen) bestimmt ist, Figur 2 ein Dosierfrentil
für Atmungsgerate, Tauchergeroter Industriegeräte oder Geräte für zu rettende Personen
und Figur 3 ein Dosierventil für ein Isoliersauerstoffatemgerat.
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Alle Ausführungen sind im Längsschnitt dargestellt.
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Das Dosierventil nach Figur 1 besteht aus einem Zufuhrungskörper 1,
dem das Arbeitsmedium zugeführt wird. Der Zufuhrungskörper 1 ist mittels eines Ventilkörpers
2 abgeschlossen. Der Sitz des Ventilkörpers 2 ist durch einen Kegel 3 geschlossen,
der durch einen Druckstift 4 mittels einer Druckplatte 5 und einer Arbeitsmembrane
7 betätig wird. Der Kegel 3 wird in den Sitz des Ventilkörpers 2 durch eine Feder
6 gedrückt. In dem Ventilkörper 2 befindet sich ein Kanal 8, in dem eine Begrenzungsduse
9 angeordnet ist, zu welcher der Druck des Arbeitsmediums durch einen Kanal 10 oberhalb
der Arbeitsmembrane 7 geleitet wird, von wo der Druck des Arbeitsmediums durch die
Betatigungsduse 11 in die Entluftungsöffnungen 12 entweicht. Die im Arbeitskörper
13 angeordnete Betdtigungsdüse 11 wird durch die Betatigungsiembrane 14 geschlossen,
die mit Hilfe des in den Betatigungskörper 15 zugeführten Betätigungsdruckes bewegt
wird.
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Die Funktion des Dosierventils ist folgendermaßen:
Das
zugeführte Medium tritt in den Zufuhrungskörper 1 ein. Hier wird mittels der Feder
6 in dem Ventilkörper 2 der Ventilsitz mit Hilfe des Kegels 3 geschlossen. Das Medium
geht durch den Kanal 8 über die Begrenzungsdüse 9 und den Kanal 10 in den Raum der
über die Arbeitsmembrane 7 weiter. Weil die Betätigungsdüse freien Durchgang hat,
bleibt das Dosierventil geschlossen. Wenn durch die Öffnung in dem Betatigungskörper
15 der Betätigungsdruck zugeleitet wird, biegt sich die Betätigungsmembrane 14 durch.
Dadurch ändert sie den Durchfluß des Mediums mittels der Betätigungsmembrane 11,
was die Druckzunahme oberhalb der Arbeitsmembrane 7 zur Folge hut. Die Arbeitsmembrane
7 hebt mittels der Druckplatte 5 und des Druckstiftes 4 den Kegel 3, wodurch der
Durchgang für das Arbeitsmedium freigemacht wird. Nach Drucksenkung in dem Betätigungskörper
15 sinkt der Druck oberhalb der Arbeitsmembrane 7 und die Feder 6 drückt den Kegel
3 in den Sitz des Ventilkörpers 2, wodurch der Durchgang des Mediums unterbrochen
wird.
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Die Funktion des Dosierventils für das in Figur 2 dargestellte Atmunsgerät
ist analog der des vorherbeschriebenen Dosierventiles. Das Dosierventil in Figur
2 ist mit einem Mundstück (einer Zufuhrung für die Maske) und einem Ausatemventil
17 ergänzt. Der durch die Betätigungsmembrane 14 geschlossene Raum des Arbeitskörpers
13 ist durch die HQhlverschroubung 18 mit dem Mundstück 16 verbunden. Die Betdtigungsmembrane
14 wird durch die Feder 19 in ihrer Lage gehalten, In dem Betatigungskörper 15 ist
eine Taste 20 gelagert, die in der Endlage durch eine Feder 21 gehalten wird. Im
Inneren der Taste 20 befindet sich eine Druckfeder 22, einstellbar durch eine Buchse
23 mit einer Mutter 24, die gegen den Druck der Feder 19 wirkt.
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Durch die Höhe der Taste 20 kann der Druck der Druckfeder 22 eingestellt
werden, wodurch die Empfindlichkeit mittels Anlassens des Dosierventils reguliert
werden kann. Die Taste 20 dient durch ihren Druck auf die Membrane 14 zum intensiven
Anhauchen.
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Das Arbeitsmedium (Luft), zugeführt in die Zuleitung des Körpers durch
die Eintrittsöffnung 32, geht durch den Kanal 8, die Begren zungsdüse 9 und den
weiteren Kanal 10 in den Raum des Arbeitskörpers 13 oberhalb der Arbeitsmembrane
7. Von hier geht das Medium über die Betätigungsdüse 11 durch die Hohlverschraubung
18 in das MundstXck 16 und durch das Ausatmungsventil 17 in die Atmosphäre.
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Im Falle des Einatmens entsteht im Mundstück 16 ein Unterdruck, der
in den Raum des Arbeitskörpers 13 durch die Hohlverschraubung 18 dringt. Durch diesen
Unterdruck wird die Betätigungsmembrane 14 deformiert, die sich an die Betätigungsdüse
11 drückt und dadurch den Durchfluß des Mediums durch diese Betätigungsdüse 11 ändert.
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Es folgt die Erhöhung des Druckes im Raum oberhalb der Arbeitsmembrane
7 und die Öffnung des Ventils wie in dem vorhergehenden Falle.
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In Figur 3 ist eine weitere Ausfürhung des Dosierventils für die Isoliergeräte
dargestellt. Die Funktion dieses Ventils ist analog der bei den zwei vorherbeschriebenen
Typen. Das Druckmedium wird in die Kammer des Zuführungskörpers 1 geleitet. Hier
wird der Kegel 3 mittels einer Feder 6 in den Sitz des Ventilkörpers 2 gedrückt,
so daß ein Durchgang des Druckmediums in die Endtülle 25 nicht möglich ist. Das
Druckmedium geht durch den Kanal S, die Begrenzungs düse 9 und den weiteren Kanal
10 in den Raum des Arbeitskörpers 13 oberhalb der Arbeitsmembrane 7. Von hier geht
das Arbeitsmedium durch die Betötigungsduse 11 und den Kanal 26 in die Endtülle
25
und von hier in den nicht dargestellten Atembeutel. Die Feder
19 sichert das Heben der Betdtigungsmembrane 14. Die Endtülle 27, die gegebenenfalls
an den Atembeutel angeschlossen ist, ermöglicht die Bildung des Unterdrucks in dem
Raum des Betätigungskörpers 15, der durch die Betatigungsmembrane 14 geschlossen
ist. Die Bewegung der Betutigungsmembrane 14 wird durch die Taste 29 übertragen
und durch die Bewegung der Taste 29 wiod die Betätigungsdüse 11 betatigt.
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Durch das Scjließen der Düse 11 wird der Durchgang des Druckmediums
begrenzt und durch das nachfolgende Heben des Druckes oberhalb der Arbeitsmembrane
7 wird das Heben des Kegels 3 mittels des Druckstiftes 4 bewirkt. Dadurch wird das
Ventil geöffnet und der Durchgang des Arbeitsmediums in die Endtülle 25 und dadurch
auch in den Atembeutel freigegeben. Nach der Aufhebung des Unterdrucks im Raum des
Bettitigungskörpers 15 hebt die Feder 19 die Taste 29 und die Betutigungsmembrane
14, wodurch das Dosierventil für ein weiteres Einatmen vorbereitet ist. Die Feder
30 ermöglicht durch das Einstellen der Stellschraube 31 die Regulierung der Empfindlichkeit
des Dosierventils.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nicht nur in der Gesundheitstechnik
sondern auch in der Automatisierung logischer Kreise angewendet werden.