Druckminderer mit einer den Tentilsehliesskörper auf seinen Sitz drückenden Schliessfeder. Der Öffnungsdruck bezw. der Mitteldruck von zum Beispiel als Höhenatmerdienenden bekannten. Druckminderern sind. stark vom jeweiligen gochdruck abhängig.
Als Beispiel sei angenommen, dass. der Ventilsitz eines als Höhenatm:er dienenden Druekmind@erers mit gegen den Hochdruck öffnendem Ventilkör per einen Durchmesser von 1,7 mm habe.
Bei 150 at Anfangs,druck .lastet auf diesem Ven tilsitz ausser,dem Sehliessfederdruck von etwa 3,5 kg ein Druck von
EMI0001.0023
.das heisst am Anfang ist etwa die doppelte Kraft zum Öffnen des Ventils erford-erlich als am Ende @de@r Gerätbenutzung bei einem Druck von noch etwa 5 at.
Bei bekannten Druckminderem: äussert sich die Abhängigkeit -,des Mitteldruckes vom Hochdruck Urin, Uass der Mitteldruck mit sinkendem Hoohdruak steigt. Dieser Nachteil konnte bisher nur durch die Wahleiner aus reichend grossen Membran einigermassen aus geglichen werden;
trotzdem blieben Schwan kungen von, 0,2 bis 0,5 at bei 3 bis \4 at Mitteldruck bestehen.
Diesem Mangel wird bei dem erfindungs- gemässen Druckminderer, bei welchem eine den Ventilschliesskörper auf seinen Sitz drük- kende Schliessfeder vorhanden ist, .dadurch beseitigt, dass der Ventilschliess,
.körper unter der Wirkung eines von Hochdruckgas beauf- schlagten Bauelementes steht, das bei zu nehmendem Hochdruck den Ventilschliess- körper in der Riohtun der Druckwirkung des Hochdiruckgas:
es entlastet und bei abneh mendem Hochdruck in der gleichen Richtung belastet, so dass die Summe der hochdruck- seitig auf den Ventilschliesskörper wirken# .den Kräfte bei wechselndem Hochdruck an nähernd konstant bleibt.
Es lässt sich damit zum Beispiel erreichen, d'ass, die Schliesskraft sieh bei beispielsweise 150 at aus 3,4 kg Hochdruck + 1 kg Federkraft = 4,4 kg und bei 5 at Hochdruck aus 0,4 kg Hoch druck -E-- 4 kg Federkraft, also wieder = 4,4 kg zusammensetzt.
Daraus folgt ein gleichbleibender Ano;pringdruck bezw. ein gleichbleibender Mitteldruck. Als Gegenlager für die den Ventilkörper auf seinen Sitz drückende Schliessfeder kann eine biegsame, Platte verwendet werden, die entsprechend dem sich ändernden Hochdruck :durchgewölbt wird, wodurch die Schliessfeder verschieden gespannt wird. Vorteilhaft :schaltet man zwi schen die biegsame Platte, die durch :
einen gefederten Teller abgestützt sein kann, und die Schliessfeder eine Hebelübersetzung ein. Es kann auch ein durch Membranen ab- geschlossener und im Hochdruck liegender Einsatz vorgesehen sein, dessen eine Mem brane als Gegenlager für den Ventilkörper oder für die,d:en letzteren auf seinen Sitz drük- kende Schliessfeder dient.
Es läss't sich - insbesondere wenn sehr hohe Drücke zu reduzieren sind - der Raum zwischen den Membranen mit Druckgas von beispielsweise 40 kg/em= füllen, so dass, er wesentlich gleichmässiger arbeitet als eine einzelne Biegeplatte, deren Wegdiagramm in Abhängigkeit von Hochdruck nahezu para bolisch verläuft.
Der Raum zwischen den Membranen kann auch mit einem sein Volumen verkleinernden Füllkörper versehen sein, wobei Innendruck, Federkraft der Membranen und Grösse des zwischen den Membranen und demFüllkörper noch verbleibenden Raumes so aufeinander abgestimmt sein müssen, dass' der zusammen gesetzte Hub der Membran bez.w. :
deren Druckkraft sich bei änderndem Druck des Druckgases im umgekehrten Sinn angenähert ;gleichviel ändert wie der auf dem Veutilsitz lastende Druck des: Druckgases.
Auf der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsformen eines Druckminderers nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen als Igöhenatmer dienenden Druckmin derer. Fig. ? zeigt eineu als Überdruckhöben- atmer ausgebildcten Druckminderer mit seit licher Zuführ-ting des HochdrucksaLierstoffes, teilweise im Schnitt.
Fig.3 zeigt einen ebenfalls als Höhen- a.tmer verwendbaren Drue.kminderer in ande rer Ausführungsform, teilweise im Schnitt.
Fig. 4 zeigt einen Einsatz mit. zwei -kIlem- branen, ebenfalls im Schnitt, und F'i;g. 5 eine andere Ausführungsform eines ähnlichen Einsatzes.
Fi,g.6 zeigt eine weitere Ausführungs form eines als Höhenatmer verwendbaren Druck minderers, mit seitlicher Zuführung des Ilochdrucksauerstof f e.s, im Schnitt.
Fig. 7 ist ein Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Drii.ckminderers. Fig. 8 ist ein Schnitt durch. einen Druck minderer mit einem gegen den Druck schlie ssenden Ventilkörper.
Bei .der Ausfii.hrungsfo,rm nach Fig.l. tritt das Hochdr@zckga.s durch einen Stutzen 1 eines Ventilgehäuses 1' in. eine Hoehdruck- kammer ? ein, in der ein vierkantiger Schliess bolzen 3 und eine Schliessfeder 4 unter gebracht sind. Die Kammer wird nach unten durch eine den Ventilsitz aufweisende, in der Mitte durchbohrte Seheibe 5 abgeschlossen.
In dem von einem Rundgehäuse 18 umschlos- senen Niederdruckrauin 6 liegende Hebel 7 beherrschen in nicht näher dargestellter Weise einen vierkantigen, in einem die Scheibe 5 an ihrer Stelle haltenden, längs durchbohrten Gewindezapfen 8 verschiebbar geführten Stift 9 zum Abheben des Schliess bolzens 3 von seiner Sitzfläche, zwecks Off nens des Ventils.
Das das Ventilgehäuse 1' tragende Gehäuse 18 ist an seinen Stirnseiten in Fig. 2 durch in Fig. 1 nicht gezeichnete zwei Membranen abges-ehlossen, an denen die Hebel 7 mit ihren untern Enden angesohlos- sen sind. Die Hebel 7 werden an ihren untern Enden durch eine nicht gleich wie in Fig. 2 dargestellte Feder gegeneinander gezogen.
Die Schliessfeder 4 ist oben an einer bieg samen Platte 10 abgestützt, die sieh je nach der Druckhöhe im Raum 2 mehr oder weni ger durchbiegt und so die Schliessfeder 4 bei zunehmendem Hochdruck entspannt, bei abnehmendem Hochdruck stärker belastet. An den Stutzen 17 ,des Gehäuses 18 wird der nicht gezeigte Einatemschlauch angeschlos sen.
Beim Einatmen wird der Druck im Raum 6 vermindert. Dabei werden die Hebel 7 durch die :sie unten gegeneinander ziehende Feder einwärts bewegt, wobei sie den Stift 9 aufwärts schieben und durch :diesen den Schliessbolzen 3 vom Ventilsitz :
entgegen dem Hochdruck im Raum 2 und der Wirkung der Feder 4 ubheben bezw. .das Ventil 3, 5 öffnen, so dass Sauerstoff aus dem Ilo:ahdmckraum 2 unter Verminderung des Druckes in den Raum 6 nachströmen kann, bis der Unter druck ausgeglichen ist, die Membranen 15, 16 sich nach aussen bewegen und die Hebel 7 dem Stift 9 und :dem Schliessbolzen 3 gestat ten, sich zu senken.
Bei .der Ausführungsform nach Fi;g. 2 ist zwischen die Feder 4 und eine Membrane 11 ein Winkelhebel 12 eingeschaltet. Die Mem brane 11 ist :durch eine Feder 13 an den Win kelhebel 12 angedrückt.
Auch hier wird die Membrane 11 je nach dem im Raum 2 herrschenden Druck durch gebogen und :dadurch die Schliessfeder 4 bei zunehmendem Hochdruck entspannt, bei ab nehmendem Hochdruck stärker belastet.
Das Gehäuse 18 des Druckminderers isst an den Stirnseiten :durch, Steuermembranen 15, 16 a:bbchlossen, zwischen denen eine Feder 14 liegt. Ausserhalb der Membranen sind einschraubbareDeckel 19, 20 vorgesehen, die zum Festlegen der Steuermembranen 15, 16 dienen. In dem Raum zwischen den Mem branen 15, 16 liegen die<B>um</B> Stifte 21 und 22 drehbaren Hebel 7, die mit den Mem branen verbunden sind.
Die im Niederdruck- raum 6 befindliche Feder 14 hat das Bestre ben, die Hebel 7 mit den Membranen gegen einander zu ziehen und -das Sauerstoffzufüh- rungsventil 3, 5 zu öffnen. Der nicht ,ge- zeichnete Einatemschlauch wird auch hier an die Öffnung 17 angeschlossen.
Beim Einatmen wird die Luft aus :dem zwischen den Steuermembranen 15, 16 be- find'lichen Raum 6 abgesaugt. Dabei be- wegen sich die Membranen aufeinander zu und :drücken die Hebel 7 gegeneinander, wel che :den Stift 9 nach oben schieben. Dadurch wird :der Vierkantschliessbolzen 3 vom Ven tilsitz 5 abgehoben, bezw. das Ventil 3, 5 entgegen dem Hochdruck im Raum 2 geöff net.
Durch den Stutzen 1 in dem Raum 2 eingetretenem Drucksauerstoff strömt aus die sem durch den Ringspalt zwischen dem Ven tilsitz und dem Stift 9 in .den Nied:erdruck- raum 6, von wo er d'ur'ch die Öffnung 17 in den Atemschlauch gelangt. Beim Errei chen eines bestimmten .Überdruckes im Raum 6 werden die Hebel :entgegen der Wirkung :
der Feder 14 durch Auseinanderbewegen :der Membranen 15, 16 gespreizt, und das Ventil 3, 5 wird geschlossen, worauf sich der Vor gang wiederholt, nachdem durch das Ein atmen Gas aus der Öffnung 17 entnommen worden ist.
Bei der Ausführungsform der Fig.3 .ist in Abweichung von derjenigen nach Fig. 2 im mit dem Hochdruckstutzen 1 verbundenen Stutzen 23 :eine Einsatzhülse 26 mit zwei Membranen 24 und 25 untergebracht.
Die Hülse 26 ist beweglich, und zwar längsverschiebbar in der Mittelbohrung des Stutzens 23 gelagert. Die Festlegung der Hülse 26 in der Längsrichtung erfolgt einer seits durch :den kurzen Arm des. Hebels: 12, anderseits :durch die Einstellschraube 27, die :
sich gegen<B>die</B> Membrane 24 stützt und die durch eine Gegenmutter 28 festlegba,r ist. Der Bolzen 29 liegt mit etwas Spiel (aus Fig. 3 nicht ersichtlich) in der Mittelbohrung des Sohraubringes 32, so dass das Ho.chdrwck- gas aus ,dem Raum 2 hinaus durch den Ring spalt am Bolzen 29 zur Membrane 25 g.elan- gen kann.
Anderseits strömt das Hochdruck gas durch :den schmalen, aus Fig. 3 nicht :esr- kennbaren Ringspalt zwischen :der Hülse 26 und der Wand der Bohrung im Stutzen 23, in der die Hülse 26 liegt. Das Ilochdruokga:s gelangt auf diesem Weg zur Membrane 24.
Die Membrane <B>25</B> lief über einen Stift 29 am Winkelhebel 12 :an. 7wis,chen :dem, Mem- branen 24 und 25 liegt ein scheibenförmiger, in :der Mitte Füllkörper 30 (vergleiche Fig.4) zur Verminderung des toten Raumes zwischen den Membranen.
Der Winkelhebel 12 bezw. die Membrane 25 bildet wieder das Gegenlager füir die Schliessfeder 4, die den Schliessbolzen 3 auf den Ventilsitz 5 drückt.
Bei hohem Sauerstoffdruck werden die Membranen 24 und 25 in Richtung zum Füll körper 30 (vergleiche Fig. 4 und 5) gedrückt. Unter der Wirkung der Feder 4 schiebt sich die Hülse 26 nach links.
Die Feder 4 wird dadurch entlastet. Der Ausgleich des Schliess druckes übernimmt der Hochdruck, der auf demVentilverschlusss'tück 3 ruht. Die Schliess,- feder 4 kann sich infolgedessen bei zuneh mendem Hochdruck entspannen und den Arm des auf ihr liegenden Winkelhebels 12 aufwärts bewegen.
Die Kraft der Feder 4 wird also bei hohem Sauerstoffdruck vermin- .dert. Mit fallendem Hochdruck gehen die Membranen 24 und 25 infolge des zwischen ihnen herrschenden Druckes wieder ausenn.- auder, wobei die Membrane 25 auf den Win kelhebel 12 drückt und dadurch die Feder 4 spannt.
Der aue dem Federdruck und dem auf .den Schliessbolzen 3 wirkenden Sauer stoffdruck sich zusammensetzende Gesamt- schliess,druck bleibt konstant, so dass der als Höhenalmer verwendete Druckminderer un abhängig von der Höhe des jeweiligen Sauer stoffdruckes praktisch stets den gleichen An- springdruek und den gleichen Atemwider stand behält.
Durch .dein Füllkörper 30 wird erreicht, dass der Druck zwischen den Membranen rasch ansteigt, wenn diese zusammengedrückt werden. Die Membranen 24 und 25 als solche sind also nur verhältnismässigge.rin:genDruck- unterschieden ausgesetzt.
Beträgt der Druck zwischen den Me:m- branen bei einem Aussendruck von 1 kg/cm2 zum Beispiel 40 kg/cm@, das Volumen v des zwischen den Membranen und ,dem Füllkör per vorhandenen Raumes 3 cm', und steigt derDruck aussen auf beispielsweise 601@g/em', und -gelingt es ferner, zu erreichen, dass da.- Jurch sich die Membranen um 1/3 ihres Gesamtlhubes in Richtung zum Füllkörper 30 bewegt haben,
und der Innenraum dadurch um verkleinert wird, so ist dann der Inneindruck, da das Produkt aus Druck P und Volumen v des Innenraumes zwischen den Membranen konstant, ist und nach den obigen Angaben 120 beträgt, auf
EMI0004.0056
gestiegen, das heisst; die Membranen sind druckentlastet.
Steigt der Aussendruck auf 120 kg?em2, @vobei die Membranen wiederum nach innen durchgedrückt werden, und zwar wieder um I/3 des Gesamthubes, so dass das Volumen auf 1- 2/a = 1/3 oder in ein' ausgedrückt. von 3 auf 1 cm' zusa,mmen:geschrumpft ist, so steigt der Innendruck auf
EMI0004.0070
das heisst die Membranen bleiben druckent lastet.
Innendruck,- Federkraft der Membranen und Grösse des zwischen den Membranen und dem Füllkörper noch verbleibenden Raumes sind also so aufeinander abzustimmen, dass der Hub der Membranen bezw. deren Druck kraft sich bei änderndem Druck des Druck- "a,--es im umgekehrten Sinne angenähert gleich viel ändern wie der auf dem Ventil sitz lastende Druck des Druckgases. Oder anders ausgedrückt:
Der Hub der Membranen 24, 25, der dadurch verkleinerte. zwischen ihnen liegende Raum, der Anfan.gsdruek zwi schen den Membranen, die Eigenfederkraft der Membranen, die Charakteristik der Schliessfeder 4 und die Grösse des Ventil sitzes sollen vorteilhaft so aufeinander ab- gestimmt sein, da.ss der auf dem Ventilsitz lastende Gesamtdruck angenähert konstant bleibt, also unabhängig vom Druck des Dili,
clzgases wird und gleichzeitig eine mini male Be@a.nspruehiing der Membranen auf tritt.
Wie Pig. 4 zeigt, sind die Membranen 24 und 25 mit ihren Rändern auf einem den Raum zwisch en dien Membranen verkleinern- den Füllkölrper 30 aufgelötet. Eine im F'üll- körper vorhandene Bohrung 31 dient zum Aufpumpen des zwischen den Membranen noch verbleibenden Raumes.
Die Bohrung 31 wird nach erfolgter Füllung abgeschlossen. Die Membranen 24 und 25 sind zusammen mit dem Füllkörper 30 mit Hilfe .des Schraub,- ringes 32, in die Einsatzhülse 26 so eingebet tet, idass' die Lötnährbe zwischen den Mem branen und dem Füllkörper durch den Schraubring 32 zusammengehalten sind.
Wie in Fig. 5 ,gezeigt, kann man in die Einsatzhülse 216 nolch ein Bimetallelement 34 einbauen und dieses an einer den Stift 29 tragenden, vers,ebiebbaren Platte 33 anliegen lassen,
um @dne durch Temperaturämdierungen bedingten Einflüsse auf den absioluten <B>Ab-</B> stand der Membranen 24 und 25 vonein ander zu kompensieren. Das Hochdruckgas strömt durch den schmalen;
aus :der Fig. 5 nicht ersicbrtlichen Ringspalt zwischen dem Bolzen 29 und: Ie,r zugehörigen Bohrung, so wie -am Rand' düs tellerförmigen Bimetall- elementes 34 vorbei bis zum Raum rechts von der Membran 25. Das Hochdruckgas strömt infolge seines hohen Druckes durch die geringste Undichtigkeit mit .grosser Ge schwindigkeit hindurch.
Es findet also seinen Weg durch den geringsten Zwischenraum, den ihm in diesem Fall der Ringspalt zwi schen dem Bolzen 29 und der zugehörigen Bohrung :des Schraubringes 32 bietet.
Dea in M<B>g</B>. 6 dargestellte, als Höhenatmer verwendbare Druckminderer weicht von dem in Fig. 3 gezeichneten nur insofern ab,
als der zwischen der Membran 25 und der Schliessfeder 4 angeordnete Winkelhebel 12 wegfällt und die die Membranen 24 und 25 aufnehmende Einsatzhülse 26 mittels des Stiftes 29 direkt auf die Feder 4 aufgesetzt ist. Der Hochdrucksauerstoff tritt von seit wärts durch :den Stutzen 1 in den Raum 2 ein.
Diese Ausführungsform wirkt gleich wie die vorbeschriebenen.
In dem Gehäuse 35 des in Fig. 7 dar gestellten Druekmindererrs, dessen. vierkan tiger Ventilholzern 36 entgegen dem Hoch druck öffnet, sind die Schliessfeder 37 sowie ein gekapselter,
nicht im Detail dargestellter Memb@raneinssatz 38 unterhalb des -Ventil sitzes sitzes 39 angeordneE. Der Schliessbolzen 36 wird von dem Feder 37 von unten an den Ventilsitz 39 gedrückt. Im Mitteldruckraum 40 befindet sich :
eine unter der Wirkung einer Stellfeder 41 stehende Membrane 42, die den von oben durch den Ventilsitz .gehenden Stift 46 trägt. Der]Elo,chdrucksauemstoff wird' dürch den Stutzen 43 zugeführt, der Niederdruck sauerstoff durch den Stutzen 44 entnommen. Auch, hier wird,die den Schliessbolzen 36 auf den Sitz 39 drückende Feder 37 mit zuneh- mend'em Druck, :
das heisst in Abhängigkeit von der Höhe des unter dem Schliessbolzen herrechenden Hochdruckes .des Sauerstoffes:, entlastet, indem .der M embraneinsatz 38, auf den dhe Feder 37 abgestützt ist, unter dem Ei,afluss des Iloch:drucksauerstoffeo nach unten nachgibt.
Der durch den Stutzen 43 einströmende Ho,chdru-eksauerstoff füllt den Raum 45, in dem ,sich der Ventilbolzen 36, die Schliess Feder 3.7 und der Membraneinsatz 38 befinden. Durch :
den Ringspalt zwischen,der Mittelboh- rung des Ventilsatzes 39 undi dem Stift 46 tritt bei abgehobenem Ventilbolzen 36 Sauerstoff in den Mitteldruckraum 40 ein.
Sobald in diesem :der durch, dhe Feder 41 ein gestellte Mitteldruck erreicht ist, überwiegt die von unten auf der Membrane 42 lastende Kraft des Druckgases die Kraft der Feder 41. Die Membrane 42 wölbt sich nach oben durch und dhe Schliessfeder 37 drückt den Ventilbolzen 36 auf den Ventilsatz 39, wo durch das Nachströmen von Sauerstoff unter bunden wird.
Bei dem gegen den Druck schliessenden Druckminderer nach Fig.8 überwiegt, sobald im Mitteldruckraum 40 der eingestellte Druck erreicht ist, die auf der Membrane 42 lastende Kraft die Kraft der Stellfed'er 41.
Dadurch wölbt sich die Membrane 42 nach oben durch. Die Sohliessfeder 47 kann sich nun streckeu und: drückt den Dichtpflock 48 des doppelarmigen Hebels 49 auf den Ventil sitz 50. Zn dem Raum 51 ist wiederum ein Mem- brankörper 38 angeordnet, der über den Stift 52 unmittelbar auf den Dichtpflock 48 ein wirkt.
Bei hohem Sauerstoffdruck ist die Kraft der Membranen gering, die Kraft des auf den Dichtpflückdrückenden Sa.ueratoffes gross. Bei niedrigem Druck ist das Um gekehrte der Fall. Immer bleibt die Summe der Drücke konstant und damit auch der Mitteldruck.
Wie aus der Beschreibung der verschie denen Ausführungsformen des beschriebenen Druckminderers hervorgeht, kann dessen Sauerstoffzufüh rungsventil mit dem DIRLCh oder geben den Druck schliessen.
Pressure reducer with a closing spring that presses the valve closing element onto its seat. The opening pressure respectively. the mean pressure of, for example, those known as high altitude breathers. Pressure reducers are. strongly dependent on the respective high pressure.
As an example, it is assumed that the valve seat of a printer serving as high-altitude breathing apparatus with a valve body opening against the high pressure has a diameter of 1.7 mm.
At 150 at initial pressure, this valve seat is subjected to a pressure of around 3.5 kg in addition to the closing spring pressure
EMI0001.0023
That means that at the beginning about twice the force is required to open the valve than at the end of using the device with a pressure of about 5 at.
With known pressure reducers: the dependence of the mean pressure on the high pressure urine is expressed, Uass the mean pressure rises with decreasing pressure. Until now, this disadvantage could only be compensated to some extent by choosing a sufficiently large membrane;
nevertheless, fluctuations of 0.2 to 0.5 at at 3 to \ 4 at mean pressure remained.
This deficiency is eliminated in the pressure reducer according to the invention, in which there is a closing spring which presses the valve closing body onto its seat, because the valve closes,
.body is under the effect of a high-pressure gas-acted component which, when the high pressure increases, the valve closing body in the direction of the pressure effect of the high-pressure gas:
it is relieved and loaded in the same direction with decreasing high pressure, so that the sum of the high pressure side acting on the valve closing body # .the forces remains almost constant with changing high pressure.
It can be achieved, for example, d'ass, the closing force at 150 at for example from 3.4 kg high pressure + 1 kg spring force = 4.4 kg and at 5 at high pressure from 0.4 kg high pressure -E-- 4 kg spring force, again = 4.4 kg combined.
This results in a constant ano; pring pressure resp. a constant mean pressure. A flexible plate can be used as a counter-bearing for the closing spring pressing the valve body onto its seat, which plate is arched in accordance with the changing high pressure, whereby the closing spring is tensioned differently. Advantageous: you switch between the flexible plate, which through:
a spring-loaded plate can be supported, and the closing spring a lever transmission. An insert closed off by membranes and located at high pressure can also be provided, one membrane of which serves as a counter-bearing for the valve body or for the closing spring which presses on its seat.
The space between the membranes can be filled - especially when very high pressures are to be reduced - with compressed gas of, for example, 40 kg / em =, so that it works much more evenly than a single bending plate whose path diagram is almost dependent on high pressure runs parabolically.
The space between the membranes can also be provided with a filling body reducing its volume, the internal pressure, spring force of the membranes and the size of the space still remaining between the membranes and the filling body must be coordinated so that 'the combined stroke of the membrane or . :
whose compressive force approximates in the opposite sense when the pressure of the compressed gas changes; the same as the pressure of the compressed gas on the valve seat changes.
In the drawing, some Ausfüh approximately forms of a pressure reducer according to the invention are shown for example.
Fig. 1 is a vertical section through a pressure miner serving as a height breathing apparatus. Fig.? shows a pressure reducer designed as an overpressure breathing apparatus with lateral supply of the high-pressure filling material, partly in section.
3 shows a Drue.kminderer which can also be used as a height a.tmer in a different embodiment, partly in section.
Fig. 4 shows an insert with. two -kIlem- branen, also in section, and F'i; g. Figure 5 shows another embodiment of a similar insert.
Fi, g.6 shows a further embodiment of a pressure reducer that can be used as an altitude breathing apparatus, with lateral supply of Ilochdrucksauerstof f e.s, in section.
Fig. 7 is a section through another embodiment of a pressure reducer. Fig. 8 is a section through. a pressure reducer with a valve body that closes against the pressure.
In the case of the embodiment according to FIG. does the Hochdr@zckga.s enter through a nozzle 1 of a valve housing 1 'into a high pressure chamber? a, in which a square locking bolt 3 and a locking spring 4 are brought under. The chamber is closed off at the bottom by a see disc 5 which has the valve seat and is pierced in the middle.
In the low-pressure roughness 6 enclosed by a round housing 18, levers 7 dominate in a manner not shown in detail a square pin 9, slidably guided in a longitudinally drilled threaded pin 8 holding the disk 5 in place, for lifting the locking bolt 3 from its seat , for the purpose of opening the valve.
The housing 18 carrying the valve housing 1 'is closed off at its end faces in FIG. 2 by two membranes (not shown in FIG. 1) to which the levers 7 are connected with their lower ends. The levers 7 are pulled towards each other at their lower ends by a spring not shown in the same way as in FIG.
The closing spring 4 is supported on top of a bendable seed plate 10, which see depending on the pressure level in space 2 more or less sags and so the closing spring 4 relaxes with increasing high pressure, more stressed with decreasing high pressure. The inhalation tube, not shown, is connected to the socket 17 of the housing 18.
When inhaling, the pressure in space 6 is reduced. The levers 7 are moved inwards by the spring pulling them against each other at the bottom, pushing the pin 9 upwards and, through this, the locking bolt 3 from the valve seat:
against the high pressure in space 2 and the action of the spring 4 uboben respectively. Open the valve 3, 5 so that oxygen from the ilo: ahdmckraum 2 can flow into the space 6 while reducing the pressure until the negative pressure is equalized, the membranes 15, 16 move outwards and the lever 7 the pin 9 and: allow the locking bolt 3 to lower.
In the embodiment according to FIG. 2, an angle lever 12 is connected between the spring 4 and a membrane 11. The mem brane 11 is: pressed by a spring 13 to the winch lever 12.
Here, too, the membrane 11 is bent depending on the pressure prevailing in the space 2 and: as a result, the closing spring 4 is relaxed with increasing high pressure, and more loaded with decreasing high pressure.
The housing 18 of the pressure reducer eats at the end faces: through, control diaphragms 15, 16 a: closed, between which a spring 14 is located. Screw-in covers 19, 20 are provided outside the membranes, which are used to fix the control membranes 15, 16. In the space between the Mem branes 15, 16 are the <B> about </B> pins 21 and 22 rotatable levers 7 which are connected to the Mem branes.
The spring 14 located in the low-pressure chamber 6 tends to pull the levers 7 with the membranes against one another and to open the oxygen supply valve 3, 5. The inhalation tube, not shown, is also connected to the opening 17 here.
When breathing in, the air is sucked out of the space 6 located between the control membranes 15, 16. The membranes move towards one another and: press the levers 7 against one another, which: push the pin 9 upwards. This is: the square locking bolt 3 lifted from the Ven tilsitz 5, respectively. the valve 3, 5 against the high pressure in space 2 geöff net.
Pressurized oxygen that has entered the space 2 through the nozzle 1 flows out of this through the annular gap between the valve seat and the pin 9 into the low pressure space 6, from where it passes through the opening 17 into the breathing tube . When a certain overpressure is reached in space 6, the levers: against the effect:
the spring 14 by moving apart: the diaphragms 15, 16 spread, and the valve 3, 5 is closed, whereupon the process is repeated after gas has been removed from the opening 17 by breathing in.
In the embodiment of FIG. 3, in contrast to that according to FIG. 2, in the connection 23 connected to the high-pressure connection 1: an insert sleeve 26 with two membranes 24 and 25 is accommodated.
The sleeve 26 is movable, specifically mounted in the central bore of the connecting piece 23 so as to be longitudinally displaceable. The fixing of the sleeve 26 in the longitudinal direction takes place on the one hand by: the short arm of the lever: 12, on the other hand: by the adjusting screw 27, which:
is supported against <B> the </B> membrane 24 and which can be fixed by a lock nut 28. The bolt 29 lies with a little play (not visible in Fig. 3) in the central bore of the screw ring 32, so that the high pressure gas from the space 2 out through the ring gaps on the bolt 29 to the membrane 25. gen can.
On the other hand, the high-pressure gas flows through: the narrow annular gap, which cannot be seen in FIG. 3, between: the sleeve 26 and the wall of the bore in the connector 23 in which the sleeve 26 lies. The Ilochdruokga: s arrives at membrane 24 in this way.
The membrane <B> 25 </B> ran over a pin 29 on the angle lever 12 :. 7wis, chen: dem, membranes 24 and 25 there is a disk-shaped, in: the middle of the filling body 30 (see FIG. 4) to reduce the dead space between the membranes.
The angle lever 12 respectively. the membrane 25 again forms the counter-bearing for the closing spring 4, which presses the closing bolt 3 onto the valve seat 5.
At high oxygen pressure, the membranes 24 and 25 are pressed in the direction of the filling body 30 (see FIGS. 4 and 5). Under the action of the spring 4, the sleeve 26 slides to the left.
The spring 4 is thereby relieved. The closing pressure is compensated for by the high pressure resting on the valve closure piece 3. As a result, the closing spring 4 can relax with increasing high pressure and move the arm of the angle lever 12 lying on it upwards.
The force of the spring 4 is thus reduced at high oxygen pressure. As the high pressure drops, the membranes 24 and 25 go again ausenn.- as a result of the pressure between them, the membrane 25 pressing on the angle lever 12 and thereby tensioning the spring 4.
The total closing pressure, which is composed of the spring pressure and the oxygen pressure acting on the locking bolt 3, remains constant, so that the pressure reducer used as the Höhenalmer practically always has the same starting pressure and the same regardless of the level of the respective oxygen pressure Breathing resistance retains.
By .dein filling body 30 it is achieved that the pressure between the membranes increases rapidly when they are compressed. The membranes 24 and 25 as such are therefore only exposed to relatively small differences in pressure.
If the pressure between the measuring membranes at an external pressure of 1 kg / cm2 is, for example, 40 kg / cm @, the volume v of the space between the membranes and 'the packing body is 3 cm', and the external pressure rises to, for example 601 @ g / em ', and it is also possible to achieve that the membranes have moved by 1/3 of their total stroke in the direction of the packing 30,
and the inner space is thereby reduced by, then the inner impression, since the product of pressure P and volume v of the inner space between the membranes is constant and, according to the above information, is 120
EMI0004.0056
increased, that is; the membranes are depressurized.
If the external pressure rises to 120 kg? Em2, the membranes are again pressed inwards, again by 1/3 of the total stroke, so that the volume is expressed as 1-2 / a = 1/3 or in a '. from 3 to 1 cm 'together: has shrunk, the internal pressure rises
EMI0004.0070
that means the membranes remain pressure-relieved.
Internal pressure, - spring force of the membranes and the size of the space still remaining between the membranes and the filler body are to be coordinated so that the stroke of the membranes respectively. whose pressure force changes when the pressure of the pressure- "a, - it changes in the opposite sense approximately as much as the pressure of the compressed gas on the valve seat. Or in other words:
The stroke of the membranes 24, 25, which thereby decreased. The space between them, the initial pressure between the diaphragms, the inherent spring force of the diaphragms, the characteristics of the closing spring 4 and the size of the valve seat should advantageously be coordinated so that the total pressure on the valve seat is approximately constant remains, regardless of the pressure of the dili,
clzgases and at the same time a minimal spraying of the membranes occurs.
Like Pig. 4 shows, the diaphragms 24 and 25 are soldered with their edges onto a filling body 30 which reduces the space between the diaphragms. A bore 31 in the filling body serves to pump up the space still remaining between the membranes.
The bore 31 is closed after filling. The membranes 24 and 25 are embedded in the insert sleeve 26 together with the filling body 30 with the aid of the screw ring 32 in such a way that the soldering needle between the membranes and the filling body is held together by the screw ring 32.
As shown in FIG. 5, a bimetallic element 34 can be installed in the insert sleeve 216 and this can rest against a flexible plate 33 carrying the pin 29,
in order to compensate for influences on the absolute <B> distance </B> of the membranes 24 and 25 from one another due to temperature changes. The high pressure gas flows through the narrow;
from: the Fig. 5 not visible annular gap between the bolt 29 and: Ie, r associated bore, such as -am the edge 'nozzle plate-shaped bimetal element 34 past to the space to the right of the membrane 25. The high pressure gas flows due to its high pressure through the slightest leak at high speed.
So it finds its way through the smallest gap, which in this case the annular gap between the bolt 29 and the associated bore: the screw ring 32 offers.
Dea in M <B> g </B>. 6 shown, which can be used as an altitude breathing apparatus, differs from that shown in FIG. 3 only insofar as
when the angle lever 12 arranged between the diaphragm 25 and the closing spring 4 is omitted and the insert sleeve 26 receiving the diaphragms 24 and 25 is placed directly on the spring 4 by means of the pin 29. The high-pressure oxygen has been coming through from the side: the nozzle 1 into the room 2.
This embodiment acts in the same way as the one described above.
In the housing 35 of the Druekmindererrs in Fig. 7 is provided, its. Vierkan tiger Ventilholzern 36 opens against the high pressure, the closing spring 37 and an encapsulated,
Membrane insert 38, not shown in detail, is arranged below the valve seat 39. The locking bolt 36 is pressed from below against the valve seat 39 by the spring 37. In the medium pressure chamber 40 there is:
a membrane 42 which is under the action of an adjusting spring 41 and which carries the pin 46 passing through the valve seat from above. The high pressure oxygen is supplied through the connector 43, the low pressure oxygen is withdrawn through the connector 44. Also, here, the spring 37 pressing the locking bolt 36 onto the seat 39 with increasing pressure:
That means, depending on the level of the high pressure of the oxygen: under the locking bolt, relieved by the fact that the membrane insert 38, on which the spring 37 is supported, yields downwards under the egg, out of the Iloch: pressurized oxygen.
The high pressure oxygen flowing in through the nozzle 43 fills the space 45 in which the valve pin 36, the closing spring 3.7 and the membrane insert 38 are located. By :
The annular gap between the central bore of the valve assembly 39 and the pin 46, when the valve pin 36 is lifted, oxygen enters the medium pressure chamber 40.
As soon as in this: the medium pressure set by the spring 41 is reached, the force of the compressed gas exerted on the diaphragm 42 from below outweighs the force of the spring 41. The diaphragm 42 arches upwards and the closing spring 37 presses the valve pin 36 on the valve assembly 39, where the subsequent flow of oxygen suppresses it.
In the case of the pressure reducer according to FIG. 8, which closes against the pressure, as soon as the set pressure is reached in the intermediate pressure chamber 40, the force on the membrane 42 outweighs the force of the adjusting spring 41.
As a result, the membrane 42 arches upwards. The sole spring 47 can now stretch and: presses the sealing peg 48 of the double-armed lever 49 onto the valve seat 50. In the space 51 there is again a membrane body 38 which acts directly on the sealing peg 48 via the pin 52.
When the oxygen pressure is high, the force of the membranes is low, the force of the oil pressing on the seal-picking substance is great. At low pressure, the reverse is the case. The sum of the pressures always remains constant and with it the mean pressure.
As can be seen from the description of the various embodiments of the pressure reducer described, its oxygen supply valve can close with the DIRLCh or give the pressure.