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Lungengesteuertes Nährgaszufuhrventil, insbesondere für Tauchgeräte
Es sind frei tragbare Preßluftatmer bekannt, deren lungengesteuertes Ventil von
einem Druckminderer gespeist wird. Dieser Druckminderer wird auf einen bestimmten
Arbeitsdruck von z. B. 4 ata eingestellt, so daß das lungengesteuerte Ventil stets
mit dem gleichen Druck arbeitet. Auf diesen Druck sind Ventilsitz, Schließfedern
und Querschnitte des lungengesteuerten Ventils abgestimmt. Diese Bauteile sind so
bemessen, daß das lungengeteuerte Ventil die jeweils benötigte Atemluftmenge ohne
Belästigung des Gerätträgers zuströmen läßt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Federkammer des Druckminderers
mit einer nach außen führenden Verbindung zu versehen, so daß sich der Arbeitsdruck
des Druckminderers gegen den jeweils herrschenden Außendruck einstellen kann. Eine
solche Bauform der Druckminderer ist z. B. für Tauchgeräte vorgeschlagen worden,
bei denen also das Wasser Zugang zur Federkammer des Druckminderers besitzt. Der
Druckminderer entspannt das Gas dann stets auf einen Druck, der um den eingestellten
Betrag höher liegt als der Druck der Umgebung. Der Druckminderer arbeitet aber nicht
in der angegebenen Weise, wenn die von der Federkammer nach außen führenden Verbindungen
beispielsweise durch Schmutz verstopft sind. Wenn so beispielsweise die Federkammer
bei, normalem Druck gegen die Umgebung abgeschlossen wurde und wenn die Öffnungsfeder
auf q. ata eingestellt war, dann hörte die Gaszufuhr durch den Druckminderer bei
Wassertiefen über 30 m auf, da auf der Entnahmeseite dann ein Druck von q.
ata herrschte.
Man könnte daran denken, die Federkammer des Druckminderers
gegen den Zutritt des Wassers abzusperren, um von vornherein eine Verschmutzung
oder Korrosion in der Federkammer zu vermeiden. Dabei wird also die Federkammer
unter normalem Druck verschlossen. Dann müßte aber der Arbeitsdruck des Druckminderers
so hoch eingestellt werden, daß er bei allen in Frage kommenden Tauchtiefen noch
Nährgas liefert. Der Arbeitsdruck des Druckminderers könnte beispielsweise auf die
größtmögliche Tauchtiefe von etwa 8o m eingestellt werden. Der Druckminderer müßte
dann also auf einen Arbeitsdruck bzw. Vordruck von I3 ata eingestellt sein. Dadurch
ergibt sich aber der Nachteil, daß der Atemwiderstand in geringeren Tauchtiefen
und über dem Wasser sehr groß wird. Der Atemwiderstand nimmt erst mit zunehmender
Tauchtiefe ab.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten
Bauformen zu vermeiden. Die Erfindung betrifft eine lungengesteuerte Nährgaszufuhr,
insbesondere für Tauchgeräte, die von einem Druckminderer gespeist wird. Die Erfindung
besteht darin, daß der Druck des Atmungssystems die Steuermembran des Druckminderers
auf seiner Außenseite belastet. Bei der erfindungsgemäßen Bauform steht demnach
die Federkammer des Druckminderers mit dem Atemluftraum, vorzugsweise mit dem Steuerraum
des lungengesteuerten Ventils, in Verbindung. Bei dieser Bauform hat das Wasser
zur Federkammer des Druckminderers keinen Zutritt. Dennoch steht aber die Membran
ständig unter dem jeweiligen äußeren Druck, zu dem noch der Federdruck des Druckminderers
hinzukommt. Das lungengesteuerte Ventil arbeitet also stets unter gleichem Vordruck.
Der Atemwiderstand des Gerätes ist unabhängig von der Wassertiefe und konstant.
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Eine einfache Ausführungsform besteht dabei darin, daß der Raum des
lungengesteuerten Ventils mit dem Außenraum des Druckminderers durch eine Rohrleitung
verbunden ist. Eine andere Bauform besteht darin, daß der Druckminderer so in den
Raum des lungengesteuerten Ventils eingebaut ist, daß die Federkammer in dem Raum
des lungengesteuerten Ventils liegt.
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In der Zeichnung sind die Ausführungsformen I und 2 der Erfindung
schematisch im Schnitt dargestellt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. I ist das Druckminderventil A über
die Leitung I an die Preßluftquelle angeschlossen. Der Druckminderer A wird durch
die Membran 2 in die Räume 3 und 4 unterteilt. Die Membran steht- unter der Wirkung
der Feder 5 und wirkt auf das übliche Druckmindererwerk 6. Der Hochdruck wird durch
den Druckminderer- beispielsweise auf einen Arbeitsdruck von 4 ata entspannt. Der
Raum 3 steht durch die Leitung 7 mit dem lungengesteuerten Ventil B in Verbindung.
Sobald durch Lungenkraft über den Stutzen 8 in dem Raum 9 des lungengesteuerten
Ventils B ein Unterdruck erzeugt wird, wird die Membran Io abwärts bewegt und der
Hebel II mitgenommen, der wiederum gegen die Wirkung der Schließfeder I2 den Hebel
I3 nach unten bewegt, wodurch die Stellschraube I4 nach rechts gedreht wird. Durch
die Kraft der über die Leitung 7 auf den Schließbolzen I5 wirkenden Preßluft wird
dieser von dem Ventilsitz I6 abgehoben, und die Preßluft kann über den Raum 9 und
den Stutzen 8 zur Lunge des Gerätträgers strömen. Ist die Lunge gefüllt, so hört
der Unterdruck in der Kammer 9 auf, und die Membran Io wird durch die Kraft der
Schließfeder I2 über die Hebel I3 und II nach oben gedrückt; gleichzeitig drückt
die Stellschraube I4 den Schließbolzen I5 auf den Ventilsitz I6, so daß das Ventil
wieder geschlossen ist.
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Beim Tauchen wirkt auf die Membran Io der Wasserdruck und öffnet das
Ventil I5-I6 so lange; bis im Raum 9 und den damit verbundenen Atmungsorganen der
gleiche Druck wie bei der jeweiligen Tauchtiefe herrscht. Gleichzeitig pflanzt sich
dieser Druck über die Leitung I7 auf die Druckminderermembran 2 fort. Diese wird
also außer mit der Federkraft der Druckmindererfeder 5 noch mit dem Druck der Tauchtiefe
belastet, so daß der einmal durch die Feder 5 eingestellte Arbeitsdruck stets als
Differenz erhalten bleibt, wodurch das gleichmäßige Arbeiten des lungengesteuerten
Ventils B unabhängig von der Tauchtiefe gewährleistet ist.
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Die Ausführungsform nach Abb. 2 unterscheidet sich von der nach Abb.
I im wesentlichen nur dadurch, daß der Druckminderer A in dem Raum des lungengesteuerten
Ventils B untergebracht ist. Die Membran 2 des Druckminderers, die durch die Feder
I8 belastet ist, liegt praktisch offen im Raum 9 der Lungensteuerung B. Die Leitung
7 zwischen Druckminderer und lungengesteuertem Ventil iS-i6 kann in das Gehäuse
eingearbeitet sein. Desgleichen kann die Leitung i einen Teil des Gehäuses bilden.