DE1129378B

DE1129378B - Lungengesteuertes Kippventil fuer Atemschutzgeraete

Info

Publication number: DE1129378B
Application number: DED33633A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1960-06-25
Filing date: 1960-06-25
Publication date: 1962-05-10

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

D33633 V/61a

ANMELDETAG: 25. JUNI 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 10. MAI 1962

Es sind lungengesteuerte Ventile für Atemschutzgeräte bekannt, deren Ventilverschlußkörper beim Öffnen eine Kippbewegung auf dem Ventilsitz ausführt und die daher als Kippventile bezeichnet werden. Bei bekannten Kippventilen ist derVentilverschlußkörper ζ. B. mit einem den Ventilsitz bei geschlossenem Ventil umgebenden Vorsprung oder einem verdickten Randring versehen, durch den der Ventilverschlußkörper beim Kippen abgestützt ist. Die bekannten Ventile werden im allgemeinen durch Membranen gesteuert, die von dem wechselnden Atemdrack betätigt werden. Die bekannten lungengesteuerten Kippventile haben den Nachteil, daß beim Öffnen nur ein verhältnismäßig geringer Querschnitt freigegeben wird, da der Ventilverschlußkörper beim Öffnen des Ventils an dem Ventilsitz oder in dessen Nähe am Ventilgehäuse anliegt. Dieser Nachteil ist besonders dann wesentlich, wenn der Ventilverschlußkörper mit einem verhältnismäßig langen Kipphebel versehen ist, der an der Membran anliegt. Je länger der Hebel ist, um so geringer ist bei gleicher Membrandurchbiegung der freigegebene Öffnungsquerschnitt des Ventils. Lange Ventilhebel werden aber im Interesse eines niedrigen Einatemwiderstandes bevorzugt.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Kippventile für Atemschutzgeräte zu beseitigen. Die Erfindung besteht bei einem lungengesteuerten Kippventil für Atemschutzgeräte darin, daß das Ventilgehäuse und/oder der Ventilverschlußkörper mit um den Ventilsitz herum angeordneten Vorsprüngen, Anschlagflächen od. dgl. versehen ist, durch die der Ventilverschlußkörper nach einer kurzen Kippbewegung um den Ventilsitz gestützt wird, so daß er bei weiterem Kippen um den außerhalb des Ventilsitzes liegenden Berührungspunkt zwischen dem Ventilverschlußkörper und dem Ventilgehäuse geschwenkt wird.

Bei dem Ventil nach der Erfindung kippt der Ventilverschlußkörper beim Beginn des Öffnens des Ventils zunächst um einen Berührungspunkt mit dem Ventilsitz. Beim weiteren Öffnen wird der Ventilverschlußkörper an einem außerhalb des Ventilsitzes liegenden Berührungspunkt gegen das Ventilgehäuse abgestützt, so daß bei gleichem Kippwinkel nunmehr ein größerer Durchlaßquerschnitt freigegeben wird. Diese Verlegung des Drehpunktes wird somit erst dann wirksam, wenn das Ventil bereits geöffnet hat. Dies ist bei Ventilen, die gegen den Druck des Druckgases öffnen, auch aus dem Grunde vorteilhaft, weil der Öffnungswiderstand des Ventils klein bleibt. Nachdem das Ventil aber geöffnet worden ist, Lungengesteuertes Kippventil
für Atemschutzgeräte

Anmelder:

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

kann das Hebelverhältnis im ungünstigen Sinne geändert werden, ohne daß dadurch der Einatemwiderstand noch wesentlich beeinflußt wird. Ein weiterer Vorteil ist es, daß die Ventildichtfläche verhältnismäßig klein bleiben kann.

Die Vorsprünge, Anschlagflächen od. dgl. können in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Wesentlich ist nur, daß nach einer kurzen Öffnungsbewegung des Ventils der Drehpunkt des Ventilverschlußkörpers weiter nach außen gelegt wird. Eine einfache Bauform besteht darin, daß das Ventilgehäuse zur Bildung der Anschlagfläche mit einem mit Abstand von dem Ventilsitz angeordneten Absatz versehen ist. Es ist vorteilhaft, die Anschlagfläche als Ringfläche auszubilden. Weiterhin kann die Anschlagfläche unterhalb des Ventilsitzes angeordnet sein.

Zweckmäßig ist die Fläche des Ventilgehäuses um den Ventilsitz herum strömungstechnisch so ausgebildet, daß die Strömungsenergie des ausströmenden Gases als Hilfskraft zum Öffnen des Ventils dient. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Fläche zwischen dem Ventilsitz und der von dem Absatz gebildeten Anschlagfläche im Querschnitt bogenförmig gestaltet ist. Der Ventilverschlußkörper kann gleichfalls in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Eine vorteilhafte Bauform besteht darin, daß der Ventilverschlußkörper mit einem Ansatz versehen ist, der sich beim Öffnen des Ventils gegen die im Ventilgehäuse angeordnete Anschlagfläche, den Absatz od. dgl. legt, diese bzw. diesen jedoch in der Geschlossenstellung des Ventils nicht berührt. Im Interesse eines einfachen Aufbaues kann die dem Ventilsitz gegenüberhegende Stirnfläche des Ansatzes an dem Ventilverschlußkörper in derselben Ebene wie die Stirnfläche des Ventilverschlußkörpers

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liegen. Weiterhin kann der Ansatz an dem Ventilverschlußkörper mit Aussparungen versehen sein.

Bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Kipphebel als schwenkbar gelagerter Hebel ausgebildet, der auf das Kippventil am Anfang der Öffnungsbewegung einen seitlich gerichteten Druck ausübt. Der Angriffswinkel des Öffnungsdruckes wird mit zunehmender Öffnungsbewegung kleiner, so daß schließlich der Drück ^räxial auf den Ventilverschlußkörper wirkt, wodurcK dieser ganz von seinem Sitz abgehoben wird. Zu diesem Zweck ist der Kipphebel des Ventils in dessen Steuerkammer schwenkbar gelagert und mit einem Ansatz versehen, der bei geschlossenem Ventil zu einem am Ventilverschlußkörper befestigten Druckstift unter einem solchen Winkel angeordnet ist, daß der Druckstift bei der Öffnungsbewegung des Kipphebels zur Seite gedrückt wird und der Winkel zwischen dem Druckstift und dem Ansatz bei einer weiteren Kippbewegung sich einem rechten Winkel nähert oder ein rechter Winkel wird.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung und eine bekannte Bauweise schematisch im Schnitt dargestellt. Es zeigt Abb. 1 das bekannte Kippventil, Abb. 2 eine Ausführungsform des Kippventils nach der Erfindung,

Abb. 3 die Anordnung dieses Kippventils in seinem Gehäuse und

Abb. 4 eine weitere Bauform des Kippventils mit einer Membransteuerung.

Bei einer bekannten Bauform nach Abb. 1 liegt der Ventilverschlußkörper 1 an dem Ventilsitz 2 im Ventilgehäuse 3 an. Mit dem Ventilverschlußkörper 1 ist der Kipphebel 4 verbunden. Das Druckgas strömt in Richtung des Pfeiles 5 zu. In ausgezogenen Linien ist das Ventil in Geschlossenstellung dargestellt. Wenn auf den Kipphebel 4 beispielsweise durch die Steuermembran ein seitlicher Druck ausgeübt wird, kippt das Ventil in die gestrichelt dargestellte Lage und gibt den durch die Schraffur 6 bezeichneten Öffnungsquerschnitt frei, der der Mantelfläche eines schräg geschnittenen Zylindermantelabschnittes entspricht.

Bei der in Abb. 2 dargestellten Ausbildung eines Ventils nach der Erfindung ist in dem Ventilgehäuse 3 ein ringförmiger Absatz 7 angeordnet, gegen den sich der Ventilverschlußkörper 1 im Berührungspunkte nach einer bestimmten Öffnungsbewegung legt. Die Stirnfläche 9 des Ventilverschlußkörpers 1 ist eben ausgebildet. Der Absatz 7 ist gegenüber dem Ventilsitz 2 etwas zurückversetzt. Die Geschlossenstellung ist in gestrichelten Linien dargestellt. Wenn auf den Kipphebel 4 ein seitlicher Druck ausgeübt wird, kippt der Ventilverschlußkörper 1 zunächst wie bei der Bauform nach Abb. 1 um den Punkt 2a, nach kurzer Öffmmgsbewegung jedoch um den Berührungspunkt 8. Bei gleicher Öffnungswirkung wird nun ein größerer Öffnungsquerschnitt freigegeben, der in enger Schraffur 10 dargestellt ist.

Bei dem in Abb. 3 dargestellten Ventil ist der Kipphebelll an seinem Ende mit einer Kugel 12 versehen, die an der nicht dargestellten Membran anliegt. Sobald die Membran durch den beim Einatmen erzeugten Unterdruck bewegt wird, wird der Hebelll und damit der Ventilverschlußkörper 13 um den Punkt 14a des Ventilsitzes 14 gekippt. Dieser erste Öffnungsvorgang erfolgt gegen den im Ventilgehäuse 15 im Raum 16 herrschenden Druck und gegen den Druck der Schließfeder 17. Das Druckgas strömt nunmehr durch die Öffnung 18 ab. Bei einer weiteren Bewegung des Hebels 11 und des Ventilverschlußkörpers 13 legt sich dessen seitlicher Ansatz 19, der mit Aussparungen versehen ist, gegen den Absatz 20 im Ventilgehäuse 15. Das Ventil kippt nunmehr beispielsweise um den Berührungspunkt 21.

Die Fläche 22 zwischen dem Ventilsitz 14 und dem Absatz 20 ist ausgerundet, damit das durch die Aussparungen im Ansatz 19 hindurchtretende Druckgas derart abgelenkt wird, daß seine Strömungsenergie auf den Ventilverschlußkörper 13 in Öffnungsrichtung wirkt.

Die in Abb. 4 dargestellte Bauform unterscheidet sich dadurch, daß der Kipphebel 23 als Schwenkhebel ausgeführt ist. Der Kipphebel ist bei 24 am Ventilgehäuse gelagert und mit einem Ansatz 25 versehen. Dieser steht in einem spitzen Winkel zu einem Druckstift 26 an dem Ventilverschlußkörper 27. Der Hebel 23 wird durch die Steuermembran 28 betätigt. Wenn diese beim Einatmen in Richtung des Pfeiles 29 bewegt wird, kippt der Hebel 23 entgegen dem Uhrzeigersinn. Dabei wird der Druckstift 26 durch den Ansatz 25 zur Seite gedrückt. Bei einer weiteren Kippbewegung des Hebels um den Drehpunkt 24 drückt schließlich der Ansatz 25 axial auf den Druckstift 26 und verschiebt damit den Ventilverschlußkörper 27 in axialer Richtung, so daß er sich nicht mehr an einem Kippunkt abstützt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lungengesteuertes Kippventil für Atemschutzgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (3 bzw. 15) und/oder der Ventilverschlußkörper (1 bzw. 13) mit um den Ventilsitz (2 bzw. 14) herum angeordneten Vorsprüngen, Anschlagflächen od. dgl. versehen ist, durch die der Ventilverschlußkörper (1 bzw. 13) nach einer kurzen Kippbewegung um den Ventilsitz gestützt wird, so daß er bei weiterem Kippen um den außerhalb des Ventilsitzes (2 bzw. 14) liegenden Berührungspunkt (8 bzw. 21) zwischen dem Ventilverschlußkörper (1 bzw. 13) und dem Ventilgehäuse (3 bzw. 15) geschwenkt wird.

2. Kippventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (3 bzw. 15) zur Bildung der Anschlagfläche mit einem mit Abstand von dem Ventilsitz (2 bzw. 14) angeordneten Absatz (7 bzw. 20) versehen ist.

3. Kippventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche als Ringfläche ausgebildet ist.

4. Kippventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche unterhalb des Ventilsitzes (2 bzw. 14) angeordnet ist.

5. Kippventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche (22) zwischen dem Ventilsitz (14) und der von dem Absatz (20) gebildeten Anschlagfläche im Querschnitt bogenförmig gestaltet ist.

6. Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilverschlußkörper (1 bzw. 13) mit einem Ansatz versehen ist, der sich beim Öffnen des Ventils gegen die im Ventilgehäuse (3 bzw. 15) angeord-

nete Anschlagfläche, den Absatz (7 bzw. 20) od. dgl. legt, diese bzw. diesen jedoch in der Geschlossenstellung des Ventils nicht berührt.

7. Kippventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ventilsitz gegenüberliegende Stirnfläche des Ansatzes an dem Ventilverschlußkörper (1) in derselben Ebene wie die Stirnfläche des Ventilverschlußkörpers (1) liegt.

8. Kippventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (19) an dem Ventilverschlußkörper (13) mit Aussparungen versehen ist.

9. Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (23) des Ventils in dessen Steuerkammer schwenkbar gelagert ist und mit einem Ansatz (25) versehen ist, der bei geschlossenem Ventil zu einem am Ventilverschlußkörper (27) befestigten Druckstift (26) unter einem solchen Winkel angeordnet ist, daß der Druckstift (26) bei der Öffnungsbewegung des Kipphebels (23) zur Seite gedruckt wird und der Winkel zwischen dem Druckstift (26) und dem Ansatz (25) bei einer weiteren Kippbewegung sich einem rechten Winkel nähert oder ein rechter Winkel wird.

In Betracht gezogene Druckschriften
USA.-Patentschriften Nr. 2 821 990, 2 871854.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen