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Atmungsgerät
Es sind Atmungsgeräte bekannt, bei welchen die in einem Druckgasbehälter mitgeführte Luft oder ein anderes atembares Gasgemisch vermittels eines besonders gesteuerten Hochdruckzulieferungsventils bis auf einenDruck entspannt wird, der ungefähr gleich ist dem Aussendruck, welcher den Träger des Atmungsgerätes umgibt. Zu diesem Zweck weist das Atmungsgerät ein mit einer Membran versehenes Membrangehäuse auf, welches an einem das Zulieferungsventil enthaltenden Ventilgehäuse befestigt ist. Das letztere ist seinerseits in lösbarer Weise amDruckgasbehälter befestigt und dieser wird üblicherweise mittels Traggurten od. dgl. auf dem Rücken getragen.
Vermittels einer im Membrangehäuse angebrachten Hebelübersetzung wird die jeweils erfolgende Durchbiegung der Membran auf den Ventilkolben des Zulieferungsven- tils übertragen, so dass je nach Bedarf aus dem Druckgasbehälter Atemluft entspannt und dem Träger des Atmungsgerätes zugeführt werden kann. Die eine Seite der Membran steht unter dem Einfluss des Aussendruckes, während die andere Membranseite unter dem Einfluss der vom Druckgasbehälter kommenden und durch das Zulieferungsventil entspannten Atemluft steht.
Bei einer bekannten Bauart solcher Atmungsgeräte, die sowohl mit offenem als auch mit geschlossenemKreislauf der Atemluft arbeiten können, wurde ein im wesentlicheneinteiliges Ventilgehäuse für das Zulieferungsventil verwendet, das sich grösstenteils innerhalb des einen Membrangehäuseteiles erstreckt und mit einem herausragenden Zapfen versehen ist, vermittels welchem das Atmungsgerät auf dem Druckgasbehälter befestigt wird. Die von der Membran betätigte Hebelübersetzung ist an einer inneren flansch- förmigen Erweiterung des Ventilgehäuses gelagert und drückt auf eine verschiebbar gelagerte Ventilstange, welche den Ventilkolben entgegen der Wirkung einer Schliessfeder vom Ventilsitz abhebt.
Die Führung der Ventilstange, die Führung für den Ventilkolben, der Ventilsitz, der Abströmkanal für die entspannte Atemluft, der Druckgaseinlasskanal für die nicht entspannte und vom Druckgasbehälter kommende Atemluft, sowie die Dichtungsvorrichtung und die Mittel zum Anschluss an den Druckgasbehälter, sind alle in diesem einteiligen Ventilgehäuse angebracht. Dasselbe weist an seinem aus dem Membrangehäuse herausragenden Zapfen ein Aussengewinde auf und wird mittels einer darauf aufgeschraubten Gewindemutter an der einen Hälfte des meistens zweiteiligen Membrangehäuses befestigt. Diese Bauart ist jedoch mit verschiedenen Unzulänglichkeiten behaftet. Der Ausbau der Teile des Zulieferungsventils ist nur durchführbar, wenn vorher das Membrangehäuse geöffnet worden ist.
Auch ist die Justierung des Zulieferungsventils sowie dessen Reinigung oder Überholung nur bei geöffnetem Membrangehäuse und herausgenommener Membran befriedigend durchführbar. Es ergeben sich ferner herstellungstechnische Schwierigkeiten für ein solches Ventilgehäuse, sofern höhere Anforderungen an die Ausführung desselben gestellt werden. Anderseits ist die Zuverlässigkeit der Atmungsgeräte in hohem Mass von der Bauart und dem richtigen Funktionieren des Zulieferungsventils abhängig.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem besonders für Taucher'geeigneten Atmungsgerät mit einer unter dem Einfluss des Aussendruckes stehenden Membran, welche lermittels einer Hebelübersetzung das durch eine Schliessfeder geschlossen gehaltene Zulieferungsventil für die Atemluft betätigt, bei welchem das die Membran tragende Membrangehäuse an dem das Zulieferungsventil enthaltenden Ventilgehäuse befestigt ist, die Hebelübersetzung an einem in das Membrangehäuse hineinragenden Flansch des Ventilgehäuses gelagert ist, und bei welchem das vom Membrangehäuse abgewendete Ende des Ventilgehäuses mit den Mitteln zum Anschluss des die Atemluft liefernden Druckgasbehälters versehen ist.
Die
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oben kurz erläuterten Mängel der Atmungsgeräte dieser Bauart werden erfindungsgemäss dadurch behoben, dass das Ventilgehäuse in zwei Teile zerlegbar ist und aus einem Innenteil und einem Aussenteil besteht, wobei der Innenteil einseitig im Membrangehäuse steckt und die Hebelübersetzung trägt, den Ventilsitz hat, welcher den in den Innenraum des Membrangehäuses führenden Abströmkanal für die entspannte Atemluft umgibt, und ein Aussengewinde zum Aufschrauben des genannten Aussenteiles des Ventilgehäuses besitzt, und wobei ferner der Aussenteil des Ventilgehäuses eine zentrale Ausnehmung für die Aufnahme des Ventilkolbens aufweist, einen in diese Ausnehmung mündenden Druckgaseinlasskanal besitzt, mit den Mitteln zum Anschluss an den Druckgasbehälter versehen ist,
und ein Innengewinde zum Aufschrauben auf den Innenteil des Ventilgehäuses hat.
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gerätes aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher veranschaulicht sind.
Das, Membrangehäuse des Atmungsgerätes besteht aus zwei Gehäuseschalen 1 und 2, die ver- mittels Schrauben 3 lösbar aneinander befestigt sind. Die Gehäuseschale 1 hat Durchtrittsöffnun- gen 4, so dass die eine Seite der zwischen den Gehäuseschalen 1 und 2 eingespannten Membran 5 direkt unter dem Einfluss des Aussendruckes steht. Soll das Atmungsgerät für Taucher dienen, so mündet in die Gehäuseschale 1 - d. h. auf der dem Wasserdruck ausgesetzten Seite der Membran 5 - noch der Ausatemstutzen, welcher das dann noch innerhalb der Gehäuseschale 1 befindliche Lippenventil speist, das meistens aus Gummi gefertigt ist. Der von der Gehäuseschale 2 und der Mem- bran 5 begrenzte Raum steht hingegen unter dem Druck der zugeführten und entspannten Atemluft.
In diesen Raum mündet der nicht näher veranschaulichte Einatemstutzen, durch welchen der Träger des Atmungsgerätes die Einatemluft einnimmt. Auf dieser Seite der Membran 5 liegt ein
Teller 6 an, der vermittels einer Welle 7 an einem Hebel 8 angelenkt ist. Der letztere ist um eine Welle 9 schwenkbar und überträgt die jeweilige Durchbiegung der Membran 5 auf einen weiteren Hebel 10, der seinerseits um eine Welle 11 schwenkbar ist. Um eine einstellbare Übersetzung zwischen den Hebeln 8 und 10 zu erhalten, endet der Hebel 10 in einer Schraubenspindel 12, längs welcher eine als Übertragungsglied dienende Mutter 13 verschraubbar ist.
Um eine ungewollte Verstellung der Mutter 13 zu vermeiden, kann auf der Schraubenspindel 12 entweder eine Gegenmutter aufgebracht werden oder es kann die Mutter 13 mit einer Mehrzahl von Auflageflächen versehen sein, von welchen jeweils eine am Hebel 8 anliegt. Im übrigen ist die ganze Hebelübersetzung 7 - 13 innerhalb der Membrangehäuseschale 2 untergebracht und die letztere ist noch mit einer zentralen Bohrung 14 versehen, vermittels welcher das Membrangehäuse l, 2 am Ventilgehäuse des Zulieferungsventils lösbar befestigt ist.
Das Ventilgehäuse des Zulieferungsventils besteht zur Hauptsache aus einem Innenteil 15 und einem Aussenteil16. Der Innenteil 15 ist an seiner flanschförmigen Erweiterung mit zwei parallelen Stützen 15' versehen, in welchen die Wellen 9 und 11 derHebelübersetzung 7-13 gehalten sind. In der Zeichnung ist nur die eine dieser beiden Stützen 15'sichtbar. An seinem durch die zentrale Bohrung 14 ragenden Zapfen ist der Innenteil 15 mit einem Aussengewinde 17 versehen und die Stirnfläche des Zapfens weist den ringförmigen Ventilsitz 18 auf, der seinerseits den Abströmkanal 19 umgibt. Der letztere geht in eine zylindrische Erweiterung 20 über, welche zur Aufnahme eines Führungsstückes 21 bemessen ist.
Von der zylindrischen Erweiterung führt ein den Flansch des Innenteiles durchsetzender Kanal 22 in den Innenraum der Membrangehäuseschale 2. Der Aussenteil 16 des Ventilgehäuses 15, 16 hat ein Innengewinde 23, vermittels welchem er auf das Aussengewinde 17 des Innenteiles 15 aufgeschraubt wird. Eine zwischen die Stirnfläche des Aussenteiles 16 und die zugewendete Flanschseite des Innenteiles 15 eingelegte Dichtungsscheibe 24 bewirkt gleichzeitig die Dichtung zwischen dem Aussenteil 16 und dem Innenteil 15 einerseits und deminnenteil 15 und der Membrangehäuseschale 2 anderseits.
Der Aussenteil 16 hat ferner ein Aussen-
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aussen geht derselbe in eine radiale Erweiterung 28 über, in welcher ausser einem Sieb 29 auch die für den Anschluss an den Druckgasbehälter benötigte Ringdichtung 30 in herausnehmbarer Weise gehalten wird.
Der Aussenteil16 hat schliesslich noch einen nach aussen abstehenden Ringflansch 31, welcher an den zylindrischen Schaft 32 anschliesst. Auf dem Schaft 32 ist ein Verbindungsstück 33 übergesteckt, welches mit den Handgriffen 34 und einem Aussengewinde 35 versehen ist. Weist die Anschlussarmatur des Druckgasbehälters ein entsprechendes Innengewinde auf, so kann die Befestigung des Ventilgehäuses 15, 16 an der Armatur des Druckgasbehälters unmittelbar durch Einschrauben des drehbaren Verbindungsstückes 33
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erfolgen. Hat hingegen die Anschlussarmatur des Druckgasbehälters kein solches Innengewinde, so kann die Befestigung mit Hilfe eines mit dem entsprechenden Innengewinde versehenen Zwischenbügels er- folgen, welcher die Anschlussarmatur aussen umfasst.
In beiden Fällen dient der Ringflansch 31 als Wi- derlager für das drehbare Verbindungsstück 33 und dieselbe Ringdichtung 30 kann benützt werden, so- fern sie ungefähr die dargestellte Querschnittsform hat und die Stirnseite des Ringflansches 31 deckt. Die beschriebenen Mittel 30-35 erlauben somit die Befestigung von Druckgasbehältern von an sich verschie- dener Bauart oder Herkunft.
Nach innen geht der Druckgaseinlasskanal 27 in eine zylindrische Ausnehmung 36 über, welche für die Aufnahme des Ventilkolbens 37 bemessen ist. An seinem dem Druckgaseinlasskanal 27 zugewendeten
Ende ist der Ventilkolben 37 mit einem Schlitz 38 und einem Führungsteil 39 ausgerüstet. Die eingefüg- te Schliessfeder 40 ist bestrebt, den Ventilkolben 37 in einer vom Druckgaseinlasskanal 27 wegweisenden
Richtung zu verschieben. Im Ventilkolben 37 ist ein Einsatzstück 41 eingeschraubt, welches einen vorste- henden Ventilkegel 42 aufweist, der vermöge der Wirkung der Schliessfeder 40 an den Ventilsitz 18 an- gedrückt wird und damit den Abströmkanal 19 schliesst. Ferner ist in den Ventilkolben 37 eine Ventil- stange 43 eingeschraubt, welche das Einsatzstück 41 durchsetzt und an ihrem freien Ende mit einem
Aussengewinde 44 versehen ist.
Das Einsatzstück -41 und die Ventilstange 43 sollen im Ventilkolben 37 satt eingeschraubt und fest angezogen sein, so dass diese drei Teile lediglich als Ganzes beweglich sind.
Das ebenfalls verschiebbar gelagerte Führungsstück 21 weist ein Innengewinde 45 auf, in welches das
Aussengewinde 44 der Ventilstange 43 nach Bedarf und in einstellbarer Weise einschraubbar ist. Um eine
Drehung des Führungsstückes 21 etwa beim Ein- oder Ausschrauben der Ventilstange 43 zu vermeiden, weist dasselbe einen Schlitz 46 auf, in welchen der Hebel 10 hineinragt. Der verschiebbare Ventilkol- ben 37 ist somit einerseits direkt mittels seines Führungsstückes 39 in der Ausnehmung 36 des Aussenteiles des Ventilgehäuses und anderseits über die Ventilstange 43 vermittels des Führungsstückes 21 in der Er- weiterung 20 des Innenteiles 15 geführt.
Ist der Luftdruck innerhalb der Membrangehäuseschale 2 gleich oder grösser als der auf der andern Seite der Membran 5 wirkende Aussendruck, so wird der Ventilkegel 42 an den Ventilsitz 18 vermöge der Wirkung der Schliessfeder 40 angedrückt und damit das Zulieferungsventil geschlossen. Sinkt hingegen der Luftdruck innerhalb des Membrangehäuseteiles 2 ab und wird geringer als der Aussendruck, so biegt sich die Membran 5 nach rechts durch, der Teller 6 schwenkt den Hebel 8 im Uhrzeigersinn, der letztere schwenkt den weiteren Hebel 10 im Gegenuhrzeigersinn, und der Hebel 10 drückt das Führungsstück 21 und damit die Ventilstange 43 sowie den Ventilkolben 37 nach rechts.
Der Ventilkegel 42 verlässt den Ventilsitz 18 und gibt die Druckgaszufuhr frei, so dass Druckgas aus dem Druckgasbehälter durch das Sieb 29, den Zuführkanal27, die Ausnehmung 36, den Abströmkanal 19, die Erweiterung 20 und durch den Kanal 22 in den Raum innerhalb der Membrangehäuseschale 2 gelangt, bis der Druck innerhalb der letzteren wiederso weit angestiegen ist. dass dieSchliessfeder 40 den Ventilkolben 37 nach links zu drücken vermag und dadurch den Ventilkegel 42 an den Ventilsitz 18 anpresst.
In der beschriebenen Bauart des Atmungsgerätes bestehen keine herstellungstechnischen Schwierigkeiten, die massgebenden Einzelheiten des Innenteiles 15 und des Aussenteiles 16 mit der benötigten Genauigkeit zu bearbeiten. Insbesondere kann der Ventilsitz 18 sowie die zur Führung des Ventilkolbens herangezogene Ausnehmung 36 und die Erweiterung 20 genau hergestellt werden. Dasselbe gilt auch für den beweglichen Teil des ganzen Ventils einschliesslich des Ventilkolbens 37, des mit dem Ventilkegel 42 versehenen Einsatzstückes 41 und der Ventilstange 43.
Der Zusammenbau des Atmungsgerätes Ist ebenfalls einfach. Auf den mit dem Aussengewinde 17 versehenen Zapfen des Innenteiles 15 wird die Dichtungsscheibe 24 aufgesteckt und das Führungsstück 21 in die Erweiterung 20 eingefügt. Darauf wird der Hebel 10 in den Schlitz 46 des Führungsstückes eingeschwenkt und die Mutter 13 gemäss der gewünschten Hebelübersetzung eingestellt. Der Innenteil 15 wird darauf in die Bohrung 14 der Membrangehäuseschale 2 eingefügt. Nun wird der Ventilkolben 37 durch Einschrauben der Ventilstange 43 Im Führungsstück 21 angebracht. Die Schliessfeder 40 wird in die Erweiterung 36 eingefügt, auf den Schaft 32 das Verbindungsstück 33 übergesteckt und die Schliessmutter 26 auf das Aussengewinde 25 bis zum Anstehen am Verbindungsstück 33 aufgeschraubt.
Dann wird der Aussenteil 16 über den Ventilkolben 37 gesteckt und anschliessend auf den Innenteil 15 aufgeschraubt, bis die Stirnfläche des Aussenteiles 16 auf die Dichtungsscheibe 24 drückt. Vermittels eines In den Zuführkanal 27 eingeführten Sechskantsteckschlüssels erfolgt nun ein kräftiges Anziehen des Aussenteiles 16, bis die Dichtungsscheibe 24 hinreichend gepresst wird und die Dichtung zwischen dem Aussenteil 16 und dem Innenteil 15 erreicht ist. Darauf wird die Feststellmutter 26 nach links geschraubt, bis sie an der Membrangehäuseschale 2 ansteht. Durch Anziehen der Feststellmutter 26 wird schliesslich die Dichtungsschei-
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be 24 auch an ihrem äusseren Teil gepresst und dadurch die Dichtung zwischen dem Innenteil 15 und der Membrangehäuseschale 2 hergestellt.
Vermittels eines Schraubenziehers fährt man durch den Druckgasein- lasskanal 27 in den Schlitz 38 des Ventilkolbens 37 ein und dreht nun den Ventilkolben 37 zusammen mit der Ventilstange 43 so lange, bis der Teller 6 die gewünschte Lage eingenommen hat. Dabei kann die
Membran 5 schon vorher auf die Membrangehäuseschale 2 aufgesetzt und der Membrangehäuseteil 1 an der Membrangehäuseschale 2 angeschraubt worden sein. Schliesslich fügt man das Sieb 29 und die Ring- dichtung 30 in die Erweiterung 28 des Aussenteiles 16 ein. Das Atmungsgerät ist damit anschlussbereit, wobei die zum Mundstück des Trägers führenden Schläuche für die Einatmungs- und die Ausatmungsluft gegebenenfalls noch an den diesbezüglichen Anschlussstutzen des Membrangehäuses 1, 2 zu befestigen sind. Die Zerlegung des Atmungsgerätes geht in analoger Weise vor sich.
Für die gelegentlichen Nachjustierungen braucht das Atmungsgerät nicht zerlegt zu werden. Es ge- nügt vielmehr meistens, die Ringdichtung 30 und das Sieb 29 herauszunehmen und vermittels eines
Schraubenziehers durch den Druckgaseinlasskanal 27 in den Schlitz 38 des Ventilkolbens 37 einzufahren und nach Bedarf zu drehen, so dass die Ventilstange 43 in entsprechender Weise mehr oder weniger weit in das Führungsstück 21 eingeschraubt wird. Um die massgebenden Teile des Zulieferungsventils zu in- spizieren oder zu reinigen, kann nur die Feststellmutter 26 gelöst und der Aussenteil 16 abgeschraubt wer- den, so dass der Ventilkolben 37 freiliegt und die Ventilstange 43 aus dem Führungsstück 21 ausgeschraubt werden kann.
Der Ventilsitz 18 und der Ventilkegel 42 können sodann leicht geprüft oder gereinigt werden, ohne dass der Innenteil 15 sowie die Hebelübersetzung 7-13 ausgebaut werden müssten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Atmungsgerät, insbesondere für Taucher, mit einer unter dem Einfluss des Aussendruckes stehenden Membran, welche vermittels einer Hebelübersetzung das durch eine Schliessfeder geschlossen gehaltene Zulieferungsventil für die Atemluft betätigt, bei welchem das die Membran tragende Membrangehäuse an einem das Zulieferungsventil enthaltenden Ventilgehäuse befestigt ist, die Hebelübersetzung an dem in das Membrangehäuse hineinragenden Ende des Ventilgehäuses gelagert ist, und das aus dem Membrangehäuse herausragende Ende des Ventilgehäuses mit Mitteln zum Anschluss des die Atemluft liefernden Druckgasbehälters versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (15, 16) in zwei Teile zerlegbar ist und aus einem Innenteil (15) und einem Aussenteil (16) besteht, wobei der Innenteil (15)
einseitig im Membrangehäuse (1, 2) steckt und die Hebelübersetzung (7 - 13) an diesem Innenteil (15) gelagert ist, der Innenteil (15) den Ventilsitz (18) aufweist, welcher den in den Innenraum des Membrangehäuses (1, 2) führenden Abströmkanal (19, 20, 22) für die entspannte Atemluft umgibt, und ein Aussengewinde (17) zum Aufschrauben des Aussenteiles (16) des Ventilgehäuses (15, 16) besitzt, und wobei femer der Aussenteil (16) des Ventilgehäuses (15, 16) eine zentrale Ausnehmung (36) für die Aufnahme des Ventilkolbens (37) des Zulieferungsventils (37, 38, 41-44) aufweist, den in diese Ausnehmung (36) mündenden Druckgaseinlasskanal (27) besitzt, mit den Mitteln (30 - 35) zum Anschluss des Druckgasbehälters versehenist, und einInnengewinde (23)
zum Aufschrauben auf den Innenteil (15) des Ventilgehäuses (15, 16) hat.