DE1773872C3 - Vorrichtung zur höhenabhängigen Steuerung eines Strömungsmitteldrucks - Google Patents

Vorrichtung zur höhenabhängigen Steuerung eines Strömungsmitteldrucks

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DE1773872C3
DE1773872C3 DE1773872A DE1773872A DE1773872C3 DE 1773872 C3 DE1773872 C3 DE 1773872C3 DE 1773872 A DE1773872 A DE 1773872A DE 1773872 A DE1773872 A DE 1773872A DE 1773872 C3 DE1773872 C3 DE 1773872C3
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Description

Ausgangsdruck der zweiten Drossel (114) beauf- Strömung von Warmluft in eine Flugzeugkabine beschlagt ist. kannt (USA.-Patentschrift 2 854 913), bei der die aus
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- 55 einer Ausströmdüse in die Kabine einströmende kennzeichnet, daß der Ausgang der zweiten Dros- Warmluftmenge in Abhängigkeit von dem Druck am sei (114) mit einer Kammer (91) verbunden ist, Eingang der Leitung und vom Druck am Ausgang der die bei geöffnetem Entlüftungsventil (125) mit der Leitung durch ein Ventil gesteuert wird. Es werden Entlüftungsöffnung (136) verbunden ist. die Druckverhältnisse am Eingang und am Ausgang
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ibis 60 der Warmloftleitung abgefühlt, da sich sowohl der 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drossel Versorgung, druck- als auch der Kabinendruck in Ab- (114) veränderbar ist. hängigkeit von der Höhe ändern kann, in der das
Flugzeug fliegt. Der Kabinendruck ändert sich zwar
—: mit der Höhe, ist ihr jedoch nicht proportional Au-
65 ßerdem ist der Einspeisedruck für die Warmluft in
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur höhen- die Kabine keine unmittelbare Funktion der Hohe. abhängigen«Steuerung eines Strömungsmitteldrucks, Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfin-
insbesonderc für Sauerstoffregler von Atemgeräten, dung, eine einfach aufgebaute, äußerst zuverlässige
Vorrichtung der im Oberbegriff des vorstehenden Hauptanspruches genannten Art zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder das Ventilglied mit im wesentlichen konstanter Federkraft in Schließrichtung beaufschlagt, daß der Gasstrom der Druckquelle in Öffnungsrichtung auf das Ventilglicd wirkt, daß die gegenüberliegende Seite des Ventilgliedes mit einer mit der Atmosphäre verbundenen Auslaßöffnung in Verbindungsteht, daß eine dritte Drossel im ersten Kanal zwischen der Druckquelle und dem Ventil angeordnet ist und daß der Eingang der ersten Drossel mit dem Kanalabschnitt des ersten Kanals zwischen der dritten Drossel und dem Ventil verbunden ist.
Zunächst wird ein wesentlich einfacherer Aufbau dadurch erreicht, daß das Ventilglied selbst von dem Außendruck in der jeweilig erreichten Höhe in Schließrichtung beaufschlagt wird. In Öffnungsrichtung wird das Ventilglied durch den Druck zwischen der ersten und zweiten Drossel beaufschlagt. Die Feder drückt das Ventilglied mit konstanter Kraft in Schließrichtung; sie dient also der Vorbeaufschlagung des Ventilgliedes. Der Steuerdruck wird zwischen der zweiten und dritten Drossel abgenommen. Die Anordnung zeichnet sich durch eine extreme Zuverlässigkeit aus, da kein Aneroid oder eine Membran verwendet werden, die mit der Zeit nach Herstellung der Vorrichtung zu Abdichtproblemen führen könnten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist keine Strömungsmitteldichtungen auf, iO daß diese Probleme auch nicht auftreten können.
Die Unteransprüche kennzeichnen weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun an Hand der Figuren näher beschrieben werden. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Höhenmeßgeräts,
F i g. 2 ein Diagramm, in dem der im Höhenmeßgerät herrschende Druck über der Höhe aufgetragen ist,
F i g. 3 eine schematische Ansicht eines Sauerstoffreglers mit einem eingebauten erfindungsgemäßen Höhenmeßgerät, bei dem die Bauteile des Sauerstoffreglers in einer Stellung sind, in der sie sich unterhalb einer bestimmten Höhe befinden und in der sie die Gasmaske mit Umgebungsluft versorgen, und
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, in der die Bauteile des Sauerstoffreglers in einer Lage sind, die sie oberhalb einer bestimmten Höhe einnehmen und in der sie die Gasmaske mit Sauerstoff versorgen.
Das in Fig. 1 gezeigte Höhenmeßgerät 10 besitzt ein Gehäuse 12 mit einem Einlaß 14, der an eine Druckquelle anschließbar ist. Das Gehäuse 12 ist außerdem mit einem Auslaß 16 versehen, der mit der Umgebung in Verbindung steht. Zwischen dem Einlaß 14 und dem Auslaß 16 erstreckt sich im Gehäuse 12 ein Strömungskanal 17, in dem Drosselstellen 18, 20 und 22 hintereinander angeordnet sind.
Ein Ventil 24 mit einem Ventilkörper 26 und einem Ventilsitz 28 steht an seinem Einlaßende mit einem Abschnitt 30 des Strömungskanals 17 zwischen der ersten Drosselstelle 18 und der zweiten Drosselstelle 20 in Verbindung. Das Ausjaßende des Ventils 24 steht mit einer Ventilkammer 34 in Verbindung, die ihrerseits über einen Kanal 36 mit der Umgebung in Verbindung steht. Der Ventilkörper 26 wird durch eine Feder 38 in seine geschlossene Stellung gedrückt. Das Ventil 24 weist einen Schaft 40 auf, der bei 42 gleitbar gelagert ist. Das Gehäuse 12 weist außerdem eine Steuerdruck-Öffnung 44 auf, die über einen Kanal 48 mit dem zwischen der zweiten Drosselstelle 20 und der dritten Drosselstelle 22 liegenden Kanalab-
schnitt 46 in Verbindung steht und der an eine auf den Steuerdruck ansprechende Einrichtung, wie beispielsweise eine dynamische Dichtung, etwa eine Membran, ein Kolben od. dgl., anschließbar ist Die Betriebsweise des Höhenmeßgeräts 10 wird an
ίο Hand des Diagramms in F ig. 2 und der schematischen Darstellung in F i g. 1 erläutert. An den Einlaß 14 wird ein Einlaßdruck P1 angelegt. Die Abmessungen der Drosselstellen 18, 20 und 22, des Ventils 24 und der Feder 38 sind derart, daß ein Teil der Einlaßströmung durch das Ventil 24 und der andere Teil durch die Drosselstellen 20 und 22 fließt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, hängt der zwischen der ersten Drosselstelle 18 und der zweiten Drosselstelle 20 herrschende Druck P2 vom Einlaßdruck P1, dem Einfluß des Ven-
tils 24 und dem Strömungswiderstand der Drosselstellen 20 und 22 ab. Der Strömungswiderstand der Drosselstellen 20 und 22 wird jedoch derart gewählt, daß das Ventil 24 den vorherrschenden Einfluß auf den Druck P2 hat. Außerdem ist das Ventil 24 so ausge-
legt, daß sich der Vtntilkörper 26 vom Ventilsitz 28 nur wenig abhebt, so daß die von der Feder 38 auf den Ventilkörper 26 ausgeübte Kraft im wesentlichen konstant ist. Daraus folgt, daß der Druckabfall am Ventil 24 ebenfalls im wesentlichen konstant ist. Somit unterscheidet sich der Druck P2 vom Außendruck P1 um einen im wesentlichen konstanten Betrag. Dieser Sachverhalt ist im Diagramm der Fig. 2 dargestellt, in dem die Kurve des Drucks P2 im wesentlichen parallel zur Kurve des Drucks P5 verläuft, während beide Kurven mit abnehmender Höhe abfallen. Der im we sentlichen konstante Druckunterschied ist hier mit K bezeichnet. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß der Wert K um etwa 1 % des Drucks P2 variiert. Der zwischen der zweiten Drosselstelle 20 und der dritten Drosselstelle 22 herrschende Druck Pc hängt vom Druck P2, dem Strömungswiderstand der Drosselstellen 20 und 22 und dem Druck P5 ab. Auf Grund des Druckabfalls an der Drosselstelle 20 ist der Druck Pr immer niedriger als der Druck P2 und größer als
der Druck PJ( wenn zwischen dem Einlaß 14 und dem Auslaß 16 eine Strömung vorhanden ist. Diese Beziehung ist im Diagramm der Fig. 2 dargestellt, in dem die Kurve des Drucks Pc vollständig zwischen den Kurven des Drucks P2 und des Drucks P1 liegt.
Im Gegensatz zum Druckabfall am Ventil 24 ist der Druckabiall an der Drosselstelle 20 nicht konstant; er ändert sich in Abhängigkeit von P1 derart, daß der Druckunterschied zwischen dem Druck Pc und dem Druck P5, d. h. dem Steuerdruck Pc, bei zu-
nehmender Höhe zunimmt. Diese Beziehung wird durch die Kurve Pc-P5 in Fig. 2 wiedergegeben, die die Differenz zwischen dem Druck P5 und dem Druck Pc darstellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, steht der Steuerdruck Pc an dtr Steuerdruck-Öffnung 44 zur
Verfügung; er kann dazu verwendet werden, eine dynamische Dichtung eines Sauerstoffreglers zu betätigen, indem die eine Seite der dynamischen Dichtung mit dem Steuerdruck P1 und die andere Seite mit dem Außendruck P1 beaufschlagt werden.
Die dritte Drosselstelle 22 wird mit einer scharfkantigen öffnung (Fig. 1) versehen, und der Einlaßdruck P[ wird so groß gewählt, daß die ,Strömung durch die dritte Drosselstelle 22 mit Schallgeschwin-
digkcit strömt, um auf diese Weise einen maximalen Druckunterschied Pc—Ps zu erhalten. Auf diese Weise wird eine Grenzströmung durch die dritte Drosselsteile 22 erreicht, so daß der stromabwärts von der dritten Drosselstelle 22 herrschende Druck den Druck Pc nicht beeinflussen kann. Somit hängt der Druck Pc nur vom Druck P2 und dem Strömungswiderstand der zweiten Drosselstelle 20 ab. Die Druckdifferenz P1-P5 bleibt trotzdem eine Funktion der Höhe (siehe F i g. 2), da der Druck P2 von der Höhe abhängt. Der Druckunterschied P,-P1 wird jedoch größer, da der stromabwärts von der dritten Drosselstelle 22 herrschende Druck P1 den Druck Pr nicht verringert. Außerdem ist diese Anordnung dann nützlich, wenn der Auslaß der Drosselstelle 2 nicht unmittelbar mit dem »5 Außendruck in Verbindung steht; in diesem Fall ist es im allgemeinen erstrebenswert, das stromabwärtsliegende Ende der dritten Drosselstelle 22 vom Druck P1. zu trennen.
In den Fig. 3 und 4 ist ein Sauerstoffregler SO gezeigt, in den ein erfindungsgemäßes Höhenmeßgerät eingebaut ist. Der Sauerstoffregler 50 weist ein Gehäuse 52 mit einem Sauerstoffanschluß 54 und einem Hauptauslaß 56 auf, der an eine für Luftfahrtzwecke dienende Gasmaske anschließbar ist. Der Sauerstoffanschluß 54 steht über einen Einlaßkanal 58 mit einer Einlaßkammer 60 in Verbindung. Die Einlaßkammer 60 ihrerseits steht mit der unteren Seite eines Haupt ventilkörpers 62 über einen Haupteinlaßkanal 64 und mit der oberen Seite des Hauptventilkörpers 62 über eine Öffnung 65, die in einem Kanal 66 angeordnet ist, in Verbindung. Der Hauptventilkörper 62 wird durch den Einlaßdruck in seine Schließstellung gedrückt. Mehrere Auslaßkanäle 70 sind mit dem ! lauptventilkörper 62 und dem Hauptauslaß 56 durch ein Schallschluckelement 72 und ein Filter 74 verbunden. Der Hauptventilkörper 62 unterbricht in seiner Schließstellung die Verbindung zwischen dem Haupteinlaßkanal 64 und den Auslaßkanälen 70 (Fig. 3). Ein Steuerventilkörper 80 steht auf seiner einen Seite mit dem Kanal 66 und auf seiner anderen Seite mit einer Kammer 90 in Verbindung, die sich auf der einen Seite einer Membran 88 befindet, die eine dynamische Dichtung bildet. Der Steuerventilkörper 80 wird durch eine Feder 84 gegen einen Ventilsitz 82 gedrückt. Ein am Steuerventilkörper vorgesehener Hebel 86 ragt in die Kammer 90 und greift an einem Abschnitt der Membran 88 an, die die Kammer 90 von einer auf der anderen Seite der Membran 88 liegenden Kammer 91 luftdicht trennt. Die Kammer 90 steht über einen Auslaßkanal 92 mit dem Auslaß 56 in Verbindung.
Der Sauerstoffregler 50 weist eine erste Drosselsteile 94 auf, deren Einlaß mit der Ein'aßkammer 60 in Verbindung steht. Der Auslaß der Drosselstelle 94 ist mit einer zweiten Drosselstelle 98 durch einen Kanal 96 und mit einem Ventilkörper 100 durch einen Kanal 102 verbunden. Der Ventilkörper 100, der durch eine Feder 106 gegen seinen Sitz 104 gedrückt wird, befindet sich in einer Kammer 108, die durch einen Auslaß 110 mit der Umgebung verbunden ist. Die zweite Drosselstelle 98 ist an ihrem Auslaßende mit einer Steuerdruckkammer 112 verbunden, die ihrerseits mit einer dritten Drosselstelle 114 und über einen Kanal 118 mit dem unteren Teil einer dynami sehen Dichtung 116 (im dargestellten Beispiel eine Membran) verbunden ist. Der Strömungswiderstand der dritten Drossclstelle 114 kann durch Drehen einer mit Gewinde versehenen Nadel 119 verstellt werden, um das Höhenmeßgerät eichen zu können. Der Auslaß der dritten Drosselstelle 114 steht mit der Kammer 91 in Verbindung, die ihrerseits durch einen Kanal 122 mit einer Entlüftungskammer 124 verbunden ist. In der Entlüftungskammer 124 befindet sich ein Entlüftungsventil 125 mit einem Ventilkörper 126, der durch einen Ventilschaft 128 mit der Membran 116 derart verbunden ist, daß der Ventilkörper 126 von einem im Gehäuse 52 gebildeten Ventilsitz 130 weg bewegbar ist. Der Ventilsitz 130 weist mehrere Öffnungen 132 auf, die durch einen Entlüftungskanal 134 mit einer Entlüftungsöffnung 136 verbunden sind. Der Ventilkörper 126 wird durch eine Feder 138 in seine Öffnungsstellung gedrückt. Die Membran 116 wird daher in eine das Ventil 125 schließende Stellung gedrückt, wenn der Druck in der Steuerkammer 112 anwächst.
Im Betrieb des Saucrstoffreglers 50 wird an den Einlaßanschluß 54 eine Sauerstoffdruckqucllc angeschlossen, so daß Sauerstoff durch den Einlaßkanal 58 in die Einlaßkammer 60 gelangt. Ein Teil des Sauerstoffs strömt durch den Vcntil-Einlaßkanal 64 und sucht den Hauptventilkörper 62 von seinem Sitz abzuheben. Ein anderer Teil des Sauerstoffs strömt durch die Steuerventil-Öffnung 65 und den Steucrventil-Einlaßkanal 66 und sucht dabei den Hauptventilkörper 62 gegen seinen Sitz zu drücken, so daß die Drücke zu beiden Seiten des Hauptventilkörpers gleich sind. Der EJnlaßdruck sucht den Hauptventilkorper 62 in seiner Schließstellung zu halten.
Wenn vom Benutzer des Sauerstoffreglers ein Signal gegeben wird, wird am Hauptauslaß 56 des Sauerstoffreglers ein Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck überträgt sich durch den Auslaßkanal 92 auf die Membrankamnvr 90. Wenn sich der Sauerstoff regler in einer Höhe befindet, in der das Entlüftungv ventil 125 offen ist (wie in Fig. 3 gezeigt), steht die Membrankammer 91 durch den Entlüftungsvcntii-Einiaßkanal 122, die Entlüftungsventil Kammer 124, den Entlüftungsventil-Auslaßkanal 134 und den Entlüfturigsvcntil-Auslaß 136 in Verbindung. Als Folge davon erzeugt der Unterdruck in der Membrankammer 90 einen Druckunterschied an der Membran 88, worauf sich die Membran 88 in die in Fi g. 4 gezeigte Stellung bewegt und somit auf den Steuerventil-Hebel 86 wirkt, der den Steuerventilkörper 80 öffnet.
Sobald sich der Stcuerventilkörper 80 öffnet, gelangt ein Steuerstrom von Sauerstoff durch die Steuerventil-Öffnung 65, den Steuerventil-Kanal 66, das Steuerventil 80, die Membrankammer 90 und den Membranauslaßkanal 92 zum Hauptauslaß 56. Dieser Sauerstoff-Steuerstrom durch die Steuerventil-Öffnung 65 erzeugt einen Druckunterschied am Hauptventilkörper 62, worauf sich der Hauptventilkörper 62 von seinem Sitz abhebt und ein Sauerstoffstrom vom Haupt ventil-Einlaßkanal 64 durch das Hauptventil und die Hauptventil-Auslaßkanäle 70 zum Hauptauslaß 56 gelangt. Ein Unterdrucksignal am Hauptauslaß 56 bewirkt also, daß Sauerstoff zum Hauptauslaß 56 fließt, wobei der Hauptanteil des Sauerstoffs durch die Hauptvcntil-Auslaßkanälc 70 strömt. Diese von einem Unterdrucksignal abhängige Sauerstoffzufuhr erfolgt bei niedrigeren Höhen, bei denen der Außendruck genügend groß ist, um das Entlüftungsventil 125 geöffnet zu halten. Bei größeren Höhen wirken die Drossclstellen 94. 98 und 114 wie die Drosselstcllcn 18, 20 bzw. 22 in dem Höhen-
meßgerät 10, d.h. sie messen die Höhe und erzeugen am Auslaß 56 einen Sauerstoffdruck, wie noch beschrieben wird.
Ein Teil des in die Einlaßkammer 60 eingelassenen Sauerstoffs gelangt außerdem durch die erste Drosselsteile 94, den Kanal 96, die zweite Drosselstelle 98, die Steuerdruckkammer 112. dii1 dritte Drosselstelle 114, die Membrankammer 91, den Entlüftungsventil-Einlaßkanal 122, die Entlüftimgsventil-Kammor 124, den Entlüftungsvcntil-Auslaßkanal 134 und den Entlüftungsventil-Auslaß 136. Wenn der Außendruck abnimmt, wächst der zwischen der ei sten Drosselstelle 94 und der zweiten Drossclstelle 98 herrschende Druck P2 im selben Maß wie der Außendruck P1; P2 ist jedoch immer größer als P5, und zwar um einen Betrag, der der von der Feder 106 auf den Ventilkörper 100 ausgeübten Kraft proportional ist. Der Ventilkörper 100 bewegt sich nur wenig, so daß die von der Feder 106 ausgeübte Kraft im wesentlichen konstant bleibt.
Der zwischen der zweiten Drosselstelle 98 und der dritten Drosselstelle 114 herrschende Druck P1 nimmt ebenfalls in Abhängigkeit vom Außendruck P1 ab, jedoch nicht so schnell wie der Druck P,, wie in Verbindung mit dem Höhenmeßgerät 10 bereits erläutert wurde. Die Druckdifferenz zwischen dem Druck Pc und dem Außendruck P, nimmt also zu, wenn die Höhe größei wird.
Der stromabwärts von der dritten Drosselslelle 114 herrschende Druck P3 ist im wesentlichen gleich dem Außendiuck P1, wenn sich der Entlüftungsventilkörper 126 in seiner Öffnungsstellung befindet. Daher ist ein Druckunterschied zwischen dem Druck Pc und P3 vorhanden, wenn sich der Entlüftungsventilkörper 126 in seiner Öffnungsstellung befindet; dieser Druckunterschied ist ungefähr gleich dem Druckunterschied Pc-Ps. An der dynamischen Dichtung 116 liegt der Druckunterschied Pc-P^ an, der durch den Entlüftungsventil-Schaft 128 den Entlüftungsventil-Körper 126 in seine Schließstellung drückt. Wenn sich der Entlüftungsventil-Körper 126 in seine Schließstellung bewegt, wächst der Druck P3 in der Membrankammer 91. Dieser Druckanstieg hat einen Druckunterschied an der Membran 88 zur Folge, worauf sich die Membran 88 derart verformt, daß sich das Steuerventil 80 und das Hauptventil 82 (wie in Fig. 4 gezeigt) öffnen und Sauerstoff durch die Kanäle 70 und 92 zum Auslaß 56 strömt. Dieser Strom hält an, bis der Druck Pc am Auslaß 56 im wesentlichen gleich Pj ist, was bewirkt, daß die Membran 88 in ihre in Fig. 3 gezeigte Stellung zurückkehrt, in der P1. und P3 etwa gleich sind. Somit wird die Lunge des Sauerstoffrcglerbenutzers mit einem Druck P0 versorgt, der im wesentlichen gleich P3 ist. Wenn das Entlüftungsventil 125 durch die Membran 116 in eine Dosierstellung bewegt wird, was einen Anstieg des Drucks Pj zur Folge hat, nimmt das Entlüftungsventil
i" 125 bei einer bestimmten Höhe eine zwischen Öffnungs- und Schließstellung liegende Drosselstelking ein, so daß der Druck P3 konstant bleibt. Da Pc-Ps bei zunehmender Höhe größer wird, wird P3 bei zunehmender Höhe ebenfalls proportional größer, wodurch ein Auslaßdruck P0 aufrechterhalten bleibt, der bei größerer Höhe ebenfalls größer ist. Die Drosselung der dritten Drosselstelle 114 kann durch Drehen einer mit Gewinde versehenen Nadel 19 verstellt werden, um für Pn einen Druckverlauf zu erhalten, der den physiologischen Erfordernissen entspricht. Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die dritte Drosselsteile 114 vorzugsweise mit einer scharfkantigen Öffnung versehen, und der Versorgungsdruck wird so groß gewählt, daß das Gas mit Schallgeschwindigkeit durch die dritte Drosselstelle 114 strömt. Das ist deshalb vorteilhaft, da bei einer Schallströmung durch ■ die scharfkantige öffnung die Strömungsmenge unabhängig von dem stromabwärts von der Drosselstellc herrschenden Druck auf einem bestimmten Wert begrenzt bleibt. In diesem Fall kann sich also der stromabwärts von der dritten Drosselstelle 114 herrschende Druck ändern, ohne die Eichung des Höhenmeßgeräts ungünstig zu beeinflussen.
Die Erfindung stellt insofern einen bedeutenden technischen Fortschritt dar, als sie die Verwendung eines Aneroids überflüssig macht. Das Höhenmeßgerät wird somit durch kleine Leckagen nicht beeinflußt die das Vakuum in einem Aneroid zerstören würden das erfindungsgemäße Höhenmeßgerät arbeitet nui im Betrieb, während ein Aneroid dauernd einen: Druckunterschied ausgesetzt ist. Das erfindungsge mäße Höhenmeßgerät kann während unbegrenzte! Zeiträume gelagert werden und beliebig lange benutz werden, ohne wieder geeicht werden zu müssen. De Ausgang des Höhenmeßgeräts kann nicht nur ar Sauerstoffregler, sondern an zahllose andere Vorrich tungen angeschlossen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
«09 629/8

Claims (3)

1 2 mit einer Druckgasquclle, die über einen ersten Kanal Patentansprüche: mit einem Ventil verbunden ist, dessen durch eine Fe der beaufschlagtes Ventilglied den Durchströmquer-
1. Vorrichtung zur höhenabhängigen Steuerung schnitt für den von der Druckquelle kommenden Gaseines Strömungsmitteldrucks, insbesondere für 5 strom in Abhängigkeit von der Höhe ändert, eine mit Sauerstoffregler von Atemgeräten, mit einer dein Ventil verbundene erste Drossel, deren Ein-Druckgasquelle, die über einen ersten Kanal mit gangsdruck in Abhängigkeit von der Stellung des einem Ventil verbunden ist, dessen durch eine Fe- Ventilglieds proportional der Höhe ist, einer zweiten, der beaufschlagtes Ventilglied den Durchström- Drossel, die über einen zweiten Kanal mit dem Ausquerschnitt für den von der Druckquelle korn- i° gang der ersten Drossel verbunden ist, und deren menden Gasstrom in Abhängigkeit von der Höhe Ausgang mit einer Auslaßöffnung verbunden ist, woändert, eine mit dem Ventil verbundene erste bei der Gasstrom durch die beiden Drosseln mit Drossel, deren Eingangsdruck in Abhängigkeit Schallgeschwindigkeit strömt, und einem zwecks Abvon der Stellung des Ventilglieds proportional der nähme des Strömungsmitteldrucks an den zweiten Höhe ist, einer zweiten Drossel, die über einen 15 Kanal zwischen den beiden Drosseln angeschlossenen zweiten Kanal mit dem Ausgang der ersten Dros- Abzweigkanal.
sei verbunden ist und deren Ausgang mit einer Es ist eine Vorrichtung zur höhenabhängigen
Auslaßöffnung verbunden ist, wobei der Gasstrom Steuerung eines Strömungsmitteldrucks bekann! durch die beiden Drosseln mit Schallgeschwindig- (USA.-Patentschrift 2884905), bei der das Ventil ■ keit strömt, und einem zwecks Abnahme des Strö- 2° glied durch eine auf die Höhe ansprechende Betät i mungsmitteldrucks an den zweiten Kanal zwischen gungseinrichtung verstellt wird. Zu der Einrichtung den beiden Drosseln angeschlossenen Abzweig- gehört eine Membran, die auf einer Seite durch den kanal, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphärendruck beaufschlagt wird. Üer Außen-Feder (38,106) das Ventilglied (26, 100) mit im rand der Membran ist in dem Gehäuse der Vorrichwesentlichen konstanter Federkraft in Schließ- as tung eingespannt; dabei besteht die Gefahr, daß die richtung beaufschlagt, daß der Gasstrom der Abdichtung der Kammern auf beiden Seiten der Druckquelle (P1) in Öffnungsrichtung auf das Membran gegeneinander unzureichend wird, so daß Ventilglied (26,100) wirkt, daß die gegenüberlie- eine der Höhe proportionale Verstellung des Ventilgende Seite des Ventilglieds (26) mit einer mit der güedes nicht mehr gewährleistet ist. Dies ist besonders Atmosphäre verbundenen Auslaßöffnung (36, 3« kritisch, wenn die Vorrichtung für Sauerstoffregler 110) in Verbindung steht, daß eine dritte Drossel von Atemgeräten verwendet werden soll, da die (18,94) im ersteii Kanal (96) zwischen der Druck- Sauerstoffzufuhr zum Piloten möglichst in Abhätiquelle P1 und dem Ventil (24. 108) angeordnet gigkcit von der erreichten Höhe stattfinden soll,
ist, und daß der Eingang der ersten Drossel (20, Weiterhin ist eine Vorrichtung zur höhenabhängi-
98) mit dem Kanalabschnitt (30) des ersten Kanals 35 gen Steuerung eines Strömungsmitteldrucks bekannt zwischen der dritten Drossel (18, 94) und dem (britische Patentschrift 885 353), bei der die Höhen-Ventil (24, 108) verbunden ist. abhängigkeit des Strömungsmitteldrucks mit Hilfe ei-
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- nes Aneroids erreicht wird, das zusammen mit einer kennzeichnet, daß die zweite Drossel (22, 114) Feder auf ein Ventilglied einwirkt. Aneroide sind aber durch eine scharfkantige öffnung gebildet wird. 40 sehr zerbrechlich und ihre Lebensdauer hinsichtlich
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- ihrer Funktion ist relativ kurz, selbst dann, wenn sie durch gekennzeichnet, daß im Abzweigkanal nicht einem sich ändernden Druck ausgesetzt werden. (118) eine dynamische Dichtung (116) angeord- Damit ist die bekannte Vorrichtung auch nicht für die net ist, die auf der gegenüberliegenden Seite mit Verwendung als Sauerstoffregler von Atemgeräten einem VentilgUed (126) eines Entlüftungsventils 45 geeignet, da das Versagen eines solchen Sauerstoff- (125) verbunden ist, das seinerseits an eine Ent- reglers den Piloten oder einer anderen in großer Höhe lüftungsöffnung (134,136) angeschlossen ist, daß befindlichen Person das Leben kosten kann.
der auf die dynamische Dichtung (116) wirkende Auch bei der aus der USA.-Patentschrift 3 222 932
Druck (Pc) im Abzweigkanal (118) das Ventil- bekannten Vorrichtung zur höhenabhängigen Steueglied (126) in Schließrichtung beaufschlagt, und 5° rung eines Strömungsmitteldrucks wird dieser durch daß die der dynamischen Dichtung (116) gegen- ei» von einem Aneroiden betätigtes Ventil gesteuert, überliegende Seite des Ventilglieds (26) mit dem Schließlich ist eine Vorrichtung zur Steuerung der
DE1773872A 1967-07-20 1968-07-20 Vorrichtung zur höhenabhängigen Steuerung eines Strömungsmitteldrucks Expired DE1773872C3 (de)

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