CS269068B1 - Underpressure ocntrolled pressure reducing valve with deflected thin metal strip - Google Patents

Description

Vynález же týká podtlaková ovládanýoh redukčních ventilů a planžetovým ovládáním.

Podtlaková ovládaná redukční ventily ae používají zejména u dýohaoíoh přístrojů, kde redukují vstupní tlak z tlakové nádoby na plloní tlak. К redukci во používá Jedno stupňového systému s Jednostupňovou plloní automatikou nebo dvoustupňového systému, kdy jeden stupeň je u tlakové nádoby a druhý zpravidla u masky.

Dosud známé mechanické ovládání škrtioíoh ústrojí redukčníoh ventilů je řeáeno pákovými nebo výklopnýmí mechanlamy.^Jřl-ovládání u vyaokýob va tupnioh tlaků v jednom stupni na plloní tlak jsou nutné velké poměry převodů pevná drženýoh tuhých pák, opěr a závěsů· Meohanismus je sestaven až 3 několika součástí pevných a pohyblivých, s nárokem na prostor.

Uvedený systém v zásadě nedoznal v posledních dvou desetiletích podstatného vývoje, a to proto, že pákový systém má omezené možnosti dalšího zjednodušení bez újmy na účinnosti· Až na dále uváděné řešení dle АО 250 3^7 ae proto stává jíoí jedno stupňové redukční ventily vyznačují výše uvedenými nevýhodami.

Možnost zjednodušení konatruko· ventilů přinášejí dvoustupňové ventily. Je známa řada redukčníoh ventilů s pákovým a pružinovým ovládaoím mechanismem, a to z patentů firmy Drager, například německých patentových spisů DE 3 422 234, DE 3 401 383 a analogiokých spisů Francie 2 565 630 * USA 4 606 339. U těchto řešení, určenýoh pro ventily dvoustupňového ovládání, je ventilové těleso ovládáno pákou přes membránu re— agujíoí na podtlak na odběrové straně, přičemž vratnou sílu zajišluje spirálová pružina. Spirálová pružina působí vratnou silou buS přímo na páku nebo Je spojena a membránou, kterou po pominutí otevíracího podtlaku vtahuje do výohozí polohy.

Není-li u těohto ventilů na straně redukovaného tlaku odběr a působí-li přetlak, Je ventilové těleso přetlakem přitlačováno na ventilová sedlo. Vznikne-li na straně redukovaného tlaku v důsledku odběru podtlak,púsobí tento podtlak deformaci membrány, která tlačí na koneo ovládaoí páky ventilového tělesa, které je odtlačováno od sedla a přes Ventil proudí přetlakem plyn, například Vzduoh. Přetlak Je redukován přiškrcováním v důsledku rozdílu podtlaku na straně odběru a vratné síly. Obdobné řešení jako ve výše uvedených patentovýoh spiseoh popisuje i franoauzský patentový spis č. 2 45О 615. Jedná se o řešení, používající tento typ ventilu pro jeden ze dvou regulační oh stupňů ovládání, a to stupeň umístěný na masoe uživatele.

Všechna tato známá řešení jsou nepoužitelná pro jednostupňové ovládání, protože zjednodušení v podobě malých pákovýoh poměrů je na újmu účinnosti ventilu. Malý pákový poměr by neudržel ventilové těleso otevřené při vstupním tlaku 20 až 30 MPa, popřípadě by praoovní podtlak ventil vůbeo neotevřel. Obdobného oharakteru Je i další zjednodušené řešení dle amerického patentového spisu Č. 4 337 ?66, kde je spirálová pružina nahražsna membránou. Přes zjednodušení je nedostatkem tohoto návrhu kromě dále uváděných nevýhod nebezpečí únavy a opotřebení membrány, ke kterému nutně musí docházet.

Dvoustupňové škrtlo i ventily mají zásadní nevýhodu v tom, Že se jimi zdvojnásobuje počet regulačníoh Článků a tím i pravděpodobnost poruoh a nároky na údržbu. Známé konoepoo, založené na kombinaoi pákového mechanismu a zpravidla spirálové pružiny, vedou navíc к nárůstu ventilů do tloušťky, oož je u dýohaoíoh přístrojů nevýhodné.

Z britského patentového spisu č. 1 593 871 je známo ovládat redukční ventil plochou planžetou, řešenou jako pružná páka z pružinové ooell, která těsně dosedá svým jedním koncem na otvor, který uzavírá. Vratná síla pružiny, tvořené planžetou, je v závěrečné fázi jejího dosedání podporovaná magnetem, který zajistí její správné a těsné dosednutí. Yzhledem к tomu, Že pro dosednutí je nezbytný účinek magnetu, je zřejmé, Že tento typ redukčního ventilu se hodí pouzs pro redukoi menšíoh přetlaků, protože přetlak v desítkáoh MPa by Žádný magnet neudržel. Navíc klade nároky

CS 2б9 068 B1 na prostor.

Podle čs. patentováho spisu АО 250 3^7 Je navržen redukční ventil s planžetovým ovládáním, sostávajíoí z misky a membrány, kde v misoe s výstupním otvorem, uzavřená membránou. Je prohnutá planžeta, Jedním konoem upevněná v misoe a druhým opřená o ventil dosedajíoí na sedlo mezi prostorem vstupního tlaku a prostorem redukovanáho tlaku. Toto řešení Je Jednoduohá a klade minimální nároky na prostor. Vyžaduje však Jako každá řešení s praoovní komorou uzavřenou membránou pečlivá utěsnění po obvodě membrány s poměrně velkou ploohou, která se praoně dokonale utěsňuje.

Vynález vychází z řešení dle* АО 250 3^7 s oílem zjednodušit problém dotěsnování při asanaoi nebo údržbě ventilu a dále snížit nároky na prostor.

Tohoto oíle Je podle vynálezu dosaženo tím, Že podtlakově ovládaný redukční ventil s prohnutou planžetou, opřenou Jedním koncem o ventilová těleso, dosedajíoí na sedlo mezi proetorem vstupního tlaku a prostorem redukovaného tlaku, má nejméně jednu ovládací planžetu uloženou ve vaku pružného materiálu, a tato planžeta Je na druhém konoi, opádném vůči ovládacímu konci ventilového tělesa, upevněna na držáku, _t pevně spojeném s ventilovým sedlem, přičemž vak Je plynotěsně připojen к ventilovému sedlu a Jeho vnitřní prostor navazuje na odebíraoí výstup o redukovaném tlaku.

U tohoto řešení planžeta snímá tlak, kterým na ni působí podtlakem se stahujíoí vak, a tím, že ae vyrovnává do rovinné polohy, přenáší tento tlak dále na ventilové těleso. Ventilové těleso se pak odtlaČuje ze sedla proti vstupnímu tlaku. Vak ae dá snadno otevírat pro údržbu a asanaoi a anadno a Jednoduše znovu těsně uzavírat, přičemž Jeho povaha umožňuje působit na planžetu z libovolné strany. Tím Je dán předpoklad к použití ví os než Jedné planžety.

Vak Je plynotěsně připojen к ventilovému tělesu například tím, žo Je nalepen na obvod nátrubku, v němž Jó ventilové těleso vytvořeno. Stejně .tak může toto a poje ní být dosaženo i Jiným analog iokým způsobem, zřejmým odborníkům v oboru.

Řečením podle vynálezu Je dálo zvýrazhěna výhoda ventilu podle АО 250 3^7» podle které má ventil ploohý tvar a tato ploohost Je zvýšena vypuštěním misky. Ventil Je výrazně orientován do ploohy, výškový rozměr je relativně zanedbatelný, oož Je velmi výhodné pro samozáohranné dýohaoí přístroje.

Podle výhodného provedení vynálezu Jsou planžety dvě a Jsou symetrioky umístěny vůči držáku. Jelikož oitlivost ventilu Je přímo úměrná ploše planžety, zdvojnásobí se použitím dvou planžet, které se opírají o Jedno společné ventilové těleso. Popřípadě Je možné snížit při stejném otevíraoím podtlaku ploohu ventilu na polovinu.

S výhodou Je vak upraven pro asanaoi a údržbu tak, že má montážní otvor vytvořený na Jedné straně přehnutím okrajů přes tyč do pružné objímky. Pružná objímka, například z nerezové oceli, pružně svírá oba okraje svinuté přes tyč a vak hermetioky uzavírá.

Protože Je výhodné, aby pohloovaČ byl umístěn vedlo podélné strany vaku a Jeho vývod byl přímo napojen na hrdlo vaku, Je podle dalšího znaku vynálezu nízkotlaký výstup umístěn na boční straně vaku proti ploše planžety. Tento výstup může být umístěn v zásadě libovolně mezi vstupním otvorem vysokého tlaku a opačným konoem vaku.

Prostor vaku slouží s výhodou jako vak kyslíkovýoh dýohaoíoh přístrojů, tvoříoí zásobní prostor dýohaného media. Pod pojmem nízkotlaký výstup se tedy rozumí odebírací výstup nadýchaného media, přičemž při zpětném výdeohu přes pohloovaČ tímto nízkotlakým výstupem zpětně vstupuje vydý o bávané medium do vaku. Zde Jo к dispozioi pro další nádeoh, s případným přidáváním dalšího media o redukovaném tlaku přes ventil podle vynálezu.

Vynález Jo blíže vysvětlen v následujíoím popise na příkladech provedení s od- . voláním na připojené výkresy, ve kterých obr. 1 znázorňuje sohomatioky řez vakem

CS 269 068 B1 redukčního ventilu podle vynálezu, obr. 2 řez rovinou II-II z obr. 1 , ukazující uzavřeni montážního otvoru vaku podle vynálezu, a obr. 3 schematioky řez Jiným provedením vynálezu ее dvěma symetrioky uspořádanými ovládaoími planžetami.

Jak ukazuje obr, 1 Je ovládaoí planžeta 1 uložena ve vaku 2 z pružného antistatického materiálu a Je na druhém konoi opačném vůči ovládacímu ко no i 4 ventilového tělesa upevněna na držáku 6. Držák 6 Je pevně spojen s ventilovým sedlem 2* přičemž vak he hermetioky připojen к ventilovému sedlu 2 ^a J*ho vnitřní prostor jB navazuje na nízkotlaký výstup £ o redukovaném tlaku.

Vstupní tlak v potrubí 14 zatlačuje ventilové těleso £ na ventilové sedlo 2 a ventil uzavírá. Vznikne-11 ze strany nízkotlakého výstupu £ podtlak ve Vnitřním prostoru 8 vaku £, stahuje se vak £ a podtlak se přenáší na ovládaoí planžetu £. Prohnutá obládaoí planžeta 1 , které Jo dodáno předpětí do prohnuté polohy, se tlakem vaku £ na její pracovní ploohu narovnává a prodlužuje, čímž vytlačuje ventilové těleso 2, ^z ventilového sedla 2 P^r°ti vstupnímu tlaku. Pomine-li podtlak nebo poklesne-li pod sílu odpovídajíoí pružnosti planžety £, vrátí se kombinaoí vstupního tlaku a vlastní pružnosti ovládaoí planžeta £ do původního prohnutého tvaru a ventil se uzavře.

Na obr. 1 Je nízkotlaký výstup 2 znázorněn proti potrubí 14. U kyslíkovýoh dýchací oh přístrojů s pohloovačem Je výhodné, aby byl nízkotlaký výstup £ umístěn na boční straní vaku 2 proti ploše ovládaoí planžety £.

Jak ukazuje obr. 2, má vak £ montážní otvor 10, vytvořený na Jedné stranč přehnutím okrajů 11 přes tyč 12 do pružné objímky 13. Po sejmutí pružné objímky 13 lze vnitřek vaku £ asanovat. Vak £ se dá Jednoduše znovu hermetioky uzavřít přehnutím okrajů 11 přes tyč 12 a nasazením pružné objímky 13.

Je výhodné, využiJe-li se principu ovládání ovládaoí planžety £ vakem £ dvou planžet. Podle provedení znázorněného na obr. 3 Jsou dvě Ovládaoí planžety 1a, 1b osazeny svými druhými konoi 3^a» Jb symetrioky na společném držáku 6. Jejioh ovládací konce 4 a, 4b se opírají o společné ventilové těleso Zdvojnásobí se tak praoovní plooha ovládaoí planžety £, ventil se otevírá Již při menším podtlaku ve vnitřním prostoru 8 vaku £ a pracuje oitlivěji, než v prvním provedení vynálezu.

Redukční ventil podle vynálezu se hodí zejména pro samo záchranné dýohaoí přístroje. Umožňuje Jednoduohé Jednostupnové ovládání a vzhledem к umístění ve vaku s minimálními nároky na prostor může být umístěn společně vedle láhve na stlačený kyslík v pouzdru upevněném pásy na těle uživatele. Hodí se zejména pro tlakové rozsahy vstupních tlaků do kO HPa.

Stejně tak může být vynález použit i pro Jakékoli Jiné účely, kdy Je třeba redukovat vstupní tlak ovládáním podtlakem na odběrové straně na potřebnou hodnotu. Citlivost a pracovní rozsah ventilu se dá Jednoduše a ve velmi širokých mezíoh oejchovat tvarem a materiálem planžety, tj. její ploohou, velikostí prohnutí, tloušťkou výchozího pásu materiálu á pružností zvoleného materiálu. Například může být planžeta z kaleného duralu, nerez ooeli apod. Pro určité využití se stejně tak dá planžeta zhotovit z laminovaného plastu.

Claims (4)

1. Podtlakově ovládaný redukční ventil a prohnutou planžetou opřenou Jedním коnoeni o ventilové těleso, dosedajíoí na sedlo mezi prostorem vstupního tlaku a prostorem redukovaného tlaku, vyznačený tím, Že nejméně Jedna ovládaoí planžeta (i) ventilu Je uložena ve vaku (2) z pružného materiálu a Je na druhém ко no i (3), opačném vůči ovládacímu konoi (4) ventilového tělesa (5) upevněna na držáku (6), pevně spojeném s ventilovým sedlem (7), přičemž vak (2) Je plynotěsně připojen к ventilovému sedlu (7) & Jeho vnitřní prostor (8) navazuje na nízkotlaký výstup (9) o redukovaném tlaku·

2. Podtlakově ovládaný redukční ventil podle bodu 1 vyznačený tím, Že eymetrioky vůči držáku (6) Jsou umístěny dvě prohnuté ovládaoí planžety (1a, 1b), opřené ovládaoími konoi (4a, 4b) o Jedno společné ventilové těleso (5).

3. Podtlakově ovládaný redukční ventil podle bodu 1 a 2 vyznačený tím, že vak (2) má montážní otvor (to) vytvořený na Jedné straně přehnutím okrajů (11) přes tyč (12) do pružné objímky (13)·

4. Podtlakově ovládaný redukční ventil podle bodu 1 až 3, vyznačený tím, že nízkotlaký výstup (9) o redukovaném tlaku Je umístěn na boční straně vaku (2) proti plole ovládaoí planžety (1).