DE1011732B - Aus elastischem Material bestehendes Ventil fuer Atemschutzgeraete - Google Patents

Description

Atemschutzgeräte und insbesondere Tauchgeräte sind mit Ventilen ausgerüstet, die zur Luftführung in den Geräten dienen. Die Geräte sollen einen möglichst geringen Widerstand in der Öffnungsphase haben. Andererseits sollen sie im geschlossenen Zustand einwandfrei dichten. Die für Tauchgeräte verwendeten Ventile besitzen weiterhin noch eine bestimmte Vorspannung, d. h. Schließspannung, die größer ist als diejenige der Atemventile bei Geräten, die in atmosphärischer Luft verwendet werden.

Es sind Ventile für Atemschutzgeräte bekannt, die aus einer planen Gummischeibe bestehen, die auf einem aus Gummi, Kunststoff oder Metall gebildeten Sitz abdichten. Ferner sind Ventile bekannt, die aus einer Scheibe aus festem Werkstoff, wie insbesondere Glimmer, bestehen und die mittels einer Feder auf den Ventilsitz gedrückt werden. Diese Ventilbauform eignet sich insbesondere für Tauchgeräte, da mit dieser Bauform eine verhältnismäßig große Vorspannung erreicht wird.

Die bekannten Ventilbauformen haben den Nachteil, daß sie bei größerer Luftdurchflußgeschwindigkeit einen erheblichen Widerstand besitzen. Dies gilt insbesondere für Ventile, die eine Vorspannung haben. Der Strömungswiderstand der bekannten Ventile wächst im Bereich der normalen Luftströmungsgeschwindigkeit etwa dieser proportional. Bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten wächst der Widerstand fast proportional dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit. Dieser Nachteil ergibt sich unter anderem aus der mit dem Maße der öffnung wachsenden Rückstellkraft der Ventile.

Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der bekannten Ventilbauformen zu beseitigen, und besteht darin, daß bei einem aus elastischem Material bestehenden Ventil für Atemschutzgeräte die Ventilscheibe einen planen Dichtungsrand und einen vorzugsweise flachkegeligen Mittelteil aufweist, der mit dem Dichtungsrand durch einen Faltenwulst verbunden ist. Das erfindungsgemäße Ventil kann aus geeignetem elastischem Material, wie Gummi, Kunststoff od. dgl., bestehen. Das Ventil ist gleichsam unterteilt in eine Scheibe und einen kegelförmigen Mittelteil. Beide sind durch einen Faltenwulst miteinander verbunden. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion kann sich der auf dem Ventilsitz abdichtende Ventilscheibenrand von dem Ventilsitz abheben, ohne daß der Rand nennenswerten Zug- und Druckbeanspruchungen unterworfen wird, die insbesondere auf dem kegeligen Mittelteil bei dessen Lageveränderung auftreten könnten. Alle durch die Bewegung der Scheibe auftretenden Spannungsveränderungen werden in dem Faltenwulst aufgenommen. Der Dichtungsrand bleibt praktisch Aus elastischem Material bestehendes Ventil für Atemschutzgeräte

Anmelder:

Drägerwerk, Heinr. & Bernh. Dräger,
Lübeck, Moislinger Allee 53-55

spannungsfrei. Die Rückstellkraft, die durch die Verformung des Wulstes gegeben ist, ist verhältnismäßig gering. Sie ist jedoch groß genug, um die negative Kraft des kegeligen Mittelteils beim Uberklappen aufzuheben, so daß das Ventil auf jeden Fall schließt.

Vorteilhaft kann weiterhin auch der flachkegelige Mittelteil mit der Ventilachse über einen Faltenwulst in Verbindung stehen. Auch durch diesen Faltenwulst werden bei der Verformung des Ventilmittelteils Kräfte aufgenommen. Durch die Anordnung der Wülste bleiben die bei der Bewegung des Ventils auftretenden Ouerkräfte im kegelförmigen Mittelteil auf diesen beschränkt.

In allen Fällen kann die eine Seite des Faltenwulstes aus dem anschließenden Ventilteil bestehen bzw. aus diesem gebildet werden. So kann der Faltenwulst, der zwischen dem kegeligen Mittelteil und der Ventilachse besteht, ein Teil der Ventilachse selbst sein. Andererseits kann auch der äußere Teil des Faltenwulstes, der zwischen Mittelteil und Dichtungsrand gebildet ist, in den Dichtungsrand einbezogen sein. In beiden Fällen ergibt sich eine gewisse Steifigkeit der Falte, so daß die Rückstellkräfte vergrößert werden.

Vorteilhaft kann weiterhin der Dichtungsrand stärker als der Mittelteil ausgebildet sein, so daß das Ventil einer starken Belastung mit Sicherheit standhält. Zum gleichen Zweck kann der Dichtungsrand mit Ein- oder Auflagen aus Metall versehen sein. Ein Durchsaugen des \?"entils bei starkem Schließdruck wird verhindert, so daß sich die Anordnung eines Ventilkreuzes oder eines Ventilringes auf der Innenseite erübrigt.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungen des Ventils im Schnitt dargestellt, und zwar zeigt

Abb. 1 die eine Ausführungsform im geschlossenen Zustand,

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1 Oil

Abb. 2 eine ähnliche Bauform im geöffneten Zustand und

Abb. 3 einige Einzelheiten der Lageveränderungen.

In den Abb. 1 und 2 ist der Ventilsitz 1 mit einem Halterungsknopf 2 versehen, der zur Halterung des aus Gummi gebildeten Ventils 3 dient. Dieses besteht aus einem Ventilscheibenrand 4, der dem Krater 5 anliegt. Zwischen dem Ventilrand 4 und dem flachkegeligen Mittelteil 6 ist ein Faltenwulst 7 eingeschaltet. Ferner ist zwischen dem flachkegeligen Mittelteil 6 und der Ventilachse 8 ein weiterer Faltenwulst 9 eingeschaltet. Bei der Bauform nach Abb. 1 wird die eine Seite der Falte 9 von der Ventilachse 8 selbst gebildet. Beide Bauteile gehen ineinander über. Demzufolge hat die Bauform nach Abb. 1 eine größere Rückstellkraft als die nach Abb. 2, bei der die Falte 9 an ihrer Innenseite nicht in die Ventilachse 8 übergeht. Bei der Bauform nach Abb. 2 ist die Rückstellkraftzünahme beim Öffnen des Ventils kleiner als bei der Bauform nach Abb. 1. Die Bewegung des kegeligen Mittelteiles 6 kann sich bei der Bauform nach Abb. 2 nicht nur im Wulst 7, sondern auch im Wulst 9 ausgleichen.

Die Ventilachse 8 ist mit einer dem Halterungsknopf 2 entsprechenden Aussparung versehen. Durch die Höhe des Knopfes und die Gestaltung der Ventilscheibe wird die Vorspannung bestimmt, mit der der Ventilscheibenrand 4 dem Ventilsitz 5 anliegt. Die bei der Bewegung, d. h. beim Öffnen des Ventils, auftretenden Querkräfte in dem kegelförmigen Mittelteil 6 bleiben infolge der Anordnung der Wülste 7 und 9 auf den Mittelteil 6 beschränkt. Die Wülste vermindern die Rückstellkraft des Ventils in geöffnetem Zustand.

In Abb. 3 sind die Bewegungsverhältnisse einzeln dargestellt. Beim Öffnen des Ventils bewegt sich der Punkt b auf dem dargestellten Kreisbogen um den Punkt a. Im Punkt b_x hat der kegelförmige Teil a-b eine Verformung zu einer planen Scheibe durchgemacht, bei der sich der Halbmesser etwa um den Betrag c vergrößert hat. Durch diese Halbmesservergrößerung entstehen die als Quer- bzw. Ringkräfte bezeichneten inneren Spannungen. Über den Punkt b_x hinaus werden diese Kräfte wieder kleiner, während die Rückstellkräfte durch Bewegung in dem Punkt α und in dem Wulst if leicht vergrößert werden. Die Halbmesserveränderung c wird durch den Wulst d aufgefangen, so daß in dem äußeren Rand / keine Querkräfte auftreten. Dies ist wesentlich, da die Querkräfte um so stärker werden, je größer der Ringdurchmesser ist, in dem sie entstehen. Der äußere Rand f hebt sich also vom Ventilsitz senkrecht ab, während der Punkt b etwa einen Kreisbogen beschreibt. Da in dem Rand f keine Verformungen und damit innere Spannungen auftreten, kann er stärker ausgeführt werden als die übrige Ventilscheibe.

Der Rand 4 bzw. f kann verhältnismäßig stark aus- [ gebildet werden. Er kann weiterhin mit einef " Ein- bzw. -Auflage versehen sein.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aus elastischem Material bestehendes Ventil für Atemschutzgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheibe einen planen Dichtungsrand (4) und einen vorzugsweise flachkegeligen Mittelteil (6) aufweist, der mit dem Dichtungsrand (4) durch einen Faltenwulst (7) verbunden ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelige Mittelteil (6) mit der Ventilachse (8) über einen Faltenwulst (9) verbunden ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seite des Faltenwtilstes von dem anschließenden Baustück gebildet wird bzw. in dieses übergeht.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsrand (4) stärker als der Mittelteil (6) ausgeführt ist.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsrand (4) mit einer Ein- oder Auflage aus Metall versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 586/51 6.57