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Robert GALEAZZI in La Spezia (Italien)
Die Neuerung betrifft ein Druckminderventil für Atemschutzgeräte, bei dem die kleine
Kopffläche eines Stufenkolbens als Absperr-oder Drosselorgan des Ventils ausgebildet
ist und auf die grosse Kopffläche dieses Kolbens der reduzierte Druck im schliessenden
Sinne einwirkt.
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Der Zweck der Neuerung besteht darin, ein Druckminderventil dieser
Art zu schaffen, das ein kleines Eigengewicht und kleine Abmessungen aufweist und
bei dem sich der reduzierte Druck möglichst wenig auch bei starken Änderungen des
Hochdrucks ändert, jedoch wahlweise innerhalb weiter Grenzen eingestellt und geregelt
werden kann.
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Die Neuerung besteht darin, dass die durch die grosse Kopffläche
des Stufenkolbens begrenzte Kammer über eine axiale Bohrung des Stufenkolbens mit
der
auf der Seite der kleinen Kopffläche des Stufenkolbens liegenden
Kammer in Verbindung steht, wobei auf die grosse Kopffläche und auf die dem außendruck
ausgesetzten Kreisringfläche des Stufenkolbens je eine Druckfeder wirkt und das
Gehäuse des Ventils auf der der grossen Kopffläche des Stufenkolbens zugekehrten
Seite durcH einen ein-und ausschraubbare Deckel abgeschlossen ist, auf den sich
die entsprechende Druckfeder abstützt.
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In der Zeichnung ist im Schnitt ein neuerungsgemäss ausgebildetes
Druckminderventil dargestellt. Es besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, das
einerseits durch einen eingeschraubten Deckel 8 dicht abgeschlossen ist und auf
der entgegengesetzten Seite einen etwas schmaleren, zylindrischen Ansatz 2 aufweist.
Dieser Gehäuseansatz 2 weist einen seitlichen Zuströmstutzen 3 auf, der durch eine
Überwurfmutter 103 oder dgl. an die Hochdruckleitung, z. B. an eine mit Sauerstoff
gefüllte Stahlflasche oder dgl. angeschlossen werden kann. In dem Zuströmstutzen
3 ist eine Tilterpatrone F angeordnet und das durchströlende Ledium (Flüssigkeit
oder Gas) gelangt durch die Leitung 9 und ein Drosselventil 10,110 in eine dicht
abgeschlossene Ventilkammer 7.
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Der Absperrkörper 110 des Drosselventils ist kopfseitig an der Stange
105 eines im Gehäuse 1 geführten Kolbens 5 befestigt. Durch den Kolben 5 wird das
Gehäuse 1 in zwei Kammern 4, 104 unterteilt. Die zwischen dem Kolben 5 und dem eingeschraubten
Gehäusedeckel 8 gebildete Kammer 104, steht mit einem seitlichen Abströmstutzen
204 in Verbindung, der an die Niederdruckleitung z. B. an den Einatemschlauch eines
Atemschutzgerätes angeschlossen werden kann. Die andere Kammer 4 steht dagegen über
ein seitliches Loch 13 des Gehäuses 1 mit der Aussenluft in Verbindung. Die dicht
durch die Trennwand zwischen der Ventilkammer 7 und der Kammer 4 durchgeführte Kolbenstange
105 weist eine auf der Oberfläche des Kolbens 5 ausmündende Bohrung auf, die durch
ein seitliches Loch 205 mit der Ventilkammer 7 in Verbindung steht.
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Der in der Ventilkammer 7 herrschende Druck ist in Bezug auf den
Hochdruck im Zuströmstutzen 3 infolge der Drosselung, die das durchströmende Medium
in dem Spaltquerschnitt des Ventiles 10, 110 erfährt, herabgesetzt.
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Dieser reduzierte Druck kommt durch das Loch 205 und die hohle Kolbenstange
105 in der entgegengesetzten Kammer 104 und infolgedessen in dem Abströmstutzen
204 zur Wirkung.
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Auf den Kolben 5 wirken zwei entgegengesetzte Druckfedern 6,106,
die in den entsprechenden Kammern
104, bzw. 4 angeordnet sind. Die
Kraft der Feder 6, die zwischen dem Kolben 5 und dem eingeschraubten Gehäusedeckel
8 eingespannt ist, kann durch Ein-und Ausschrauben des Deckels 8 abgeändert werden.
Der Deckel 8 weist einen schmalen Flansch 11 auf, mit dem er in das Gehäuseende
101 eingeschraubt ist. Die Einschraubbewegung des Deckels 8 ist durch einen inneren
Absatz des Gehäuses 1 begrenzt. Die Ausschraubbewegung des Deckels 8 ist dagegen
durch eine aussen auf das Gehäuseende 101 geschraubte Überwurfmutter 12 oder dgl.
begrenzt. In dem Gehäusedeckel 8 ist ein federbelastetes Überdruckventil S (Sicherheitsventil)
eingebaut.
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Der vorstehend beschriebene Kolben 5, 105 stellt einen Stufenkolben
dar, dessen kleinere Kopffläche durch die als Verschlussorgan 110 wirkende Endfläche
der Kolbenstange 105 und dessen grössere Kopffläche durch die Gegenseite des Kolbenkopfes
5 gebildet werden. Auf die grössere Kopffläche dieses Stufenkolbens, d. h. auf die
Vorderseite des Kolbenkopfes 5 wirken gleichsinnig der reduzierte Druck in der Kammer
104 und die dort angeordnete Feder 6, die beide bestrebt sind, das Drosselventil
10, 110 zu schliessen. In entgegengesetztem Sinne wirken auf die Kreisringfläche
des Stufenkolbens, d. h. auf die Rückseite des Kolbenkopfes 5, die Feder 106 und
der
außendruck, der sich durch das Loch 13 in der Kammer 4 einstellt. Hinzu kommt noch
der auf die kleinere Kopffläche des Stufenkolbens, d. h. auf die Endfläche der Kolbenstange
105 wirkende Hochdruck, der ebenfalls bestrebt ist, das Drosselventil 10,110 zu
öffnen. Diese Kräfte sind durch Bemessung der Flächenverhältnisse des Stufenkolbens
5, 105 sowie des Kräfteverhältnisses zwischen den Federn 6, 106 derart untereinander
abgewogen, dass sich der Verschlusskörper 110 des Drosselventiles vom entsprechenden
Ventilsitz 10 in dem zur Erzielung der erwünschten Druckminderung erforderlichen
Hasse abhebt. Der reduzierte Druck in der Kammer 104 und in dem Abströmstutzen 204
kann also durch Abändern der Kraft der Feder 6 mit Hilfe des eingeschraubten Gehäusedeckels
8 abgeändert und eingestellt werden. Der Deckel 8 kann dabei mit einem Zeiger versehen
sein, der mit einer auf dem Geläuse 1 vorgesehenen Skala zusammenwirkt und je nach
der Winkelstellung des Deckels 8 den entsprechenden Druck in der Kammer 104 angibt.
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Der reduzierte Druck in der Kammer 104 und im Abströmstutzen 204
hängt ferner von dem in der Kammer 4 durch das LocH 13 wirkenden Aussendruck ab
und ändert sich selbsttätig mit diesem Aussendruck, wobei stets eine bestimmte Differenz
zwischen dem reduzierten Druck und dem Aussendruck eingehalten wird. Dies ist insbesondere
bei Taucher-Atemschutzgeräten wichtig, bei denen sich die Kammer 4 mit Nasser füllt
und sich der reduzierte, im Einatemschlauch
herrschenden Druck
selbsttätig mit dem äusseren hydrostatische Druck, d.h. mit der Tauchtiefe ändern
muss.
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Schutzansprüche 1. Druckminderventil für Atemschutzgeräte, bei dem
die kleine Kopffläche eines Stufenkolbens als Absperr-oder Drosselorgan des Ventils
ausgebildet ist und auf die grosse Kopffläche dieses Kolbens der reduzierte Druck
im schliessenden Sinne einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die grosse
Kopffläche des Stufenkolbens (5,105) begrenzte Kalmner (104) über eine axiale Bohrung
des Stufenkolbens mit der auf der Seite der kleinen Kopffläche des Stufenkolbens
liegenden Kammer (7) in Verbindung steht, wobei auf die grosse Kopffläche und auf
die dem Aussendruck ausgesetzten Ereisringfläche des Stufenkolbens je eine Druckfeder
(6 bzw. 106) wirkt und das Gehäuse (1) des Ventils auf der der grossen Kopffläche
des Stufenkolbens zugekehrten Seite durch einen ein-und ausschraubbaren Deckel (8)
abgeschlossen ist, auf den sich die entsprechende Druckfeder (6) abstützt.