DE69412571T2

DE69412571T2 - Servodruckregler

Info

Publication number: DE69412571T2
Application number: DE69412571T
Authority: DE
Inventors: Bernard Les Vessanes F-06140 Vence Chambonnet
Original assignee: La Spirotechnique Industrielle et Commerciale
Current assignee: La Spirotechnique Industrielle et Commerciale
Priority date: 1993-06-23
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2014-06-22
Also published as: DE69412571D1; EP0656133B1; CA2142972A1; FR2707020B1; WO1995000893A1; US5507308A; FR2707020A1; EP0656133A1

Description

Die Erfindung betrifft Druckregler für Gas, insbesondere für Taucheratemgas, umfassend einen Körper mit einer ersten Kammer, die mit einem mit einer Quelle für unter Druck stehendes Gas verbindbaren Einlaß in Verbindung steht, mit einer zweiten Kammer, die von der ersten Kammer durch eine von einem Kanal durchgriffene Wand getrennt und mit einem Kolbenmittel abgeschlossen ist, welches mit einer Hohlstange verbunden ist, die in dem Kanal abgedichtet verschiebbar ist und ein Ende umfaßt, das sich in die erste Kammer erstreckt und ein Ventilelement bildet, das mit einem in der ersten Kammer angeordneten Ventilsitz zusammenwirkt, wobei der Kolben mittels einer Feder in der dem Ventilsitz abgewandten Richtung vorgespannt ist, welche Feder in der zweiten Kammer angeordnet ist und sich an der Wand abstützt, mit einer dritten Kammer, die durch das Kolbenmittel von der zweiten Kammer getrennt ist und mit mindestens einem mit einem Verbraucherkreis verbindbaren Auslaß und mit der Hohlstange in Verbindung steht, und mit einer nach außen offenen vierten Kammer, die außen von einer biegsamen Wand begrenzt ist und mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, wobei die zweite und die vierte Kammer mit einem nahezu nicht komprimierbaren Fluid gefüllt sind.
Ein Regler dieser Gattung mit Fluidbehälter und Membran ist aus der US-A-4.396.032 bekannt. Die in dieser Schrift beschriebene Anordnung benötigt ein beträchtliches Volumen an nicht komprimierbaren Fluiden und ermöglicht nicht, den Ventilsitz leicht zu wechseln, wobei dieser Wechsel verlangt, daß das nicht komprimierbare Fluid entnommen und dann erneut eingefüllt wird.
Es wurden auch Regler vorgeschlagen, die statt der biegsamen Wand eine poröse Wand haben. Dieser letzte Vorschlag birgt jedoch das Risiko, daß das Fluid entweicht, und hat, insbesondere für Taucher in kaltem Wasser, den Nachteil, daß Wasser in den Fluidbehälter eindringt, und birgt davon abgesehen das Risiko, daß bewegliche Teile des Reglers fressen und die poröse Wand sich mit Eiskristallen zusetzt.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die oben beschriebenen Regler mit biegsamer Wand zu verbessern und dabei die Wartung beträchtlich zu erleichtern, die Herstellung des Reglers in einer kompakten Form mit einem geringen Vorrat an nicht kornprimierbarem Fluid zu ermöglichen und dem Regler eine höhere Betriebssicherheit und -zuverlässigkeit zu verleihen.
Erfindungsgemäß befindet sich dazu der Ventilsitz auf einem Verschlußelement, das die erste Kammer außen begrenzt und in einem Ende des Körpers befestigt ist, und ist die vierte Kammer in einem seitlichen Bereich des Körpers ausgebildet, vorteilhaft ungefähr gegenüber dem Einlaß für unter Druck stehendes Gas.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung
- steht die vierte Kammer mit der zweiten Kammer über eine Öffnung in der Wand in Verbindung, die die letztere von der ersteren trennt und die vorteilhaft einstückig mit dem Körper ist;
- wirkt die Hohlstange mit einer Dichtung zusammen, die mittels eines Rings in der Wand gehalten ist, der mittels einer sich in die erste Kammer erstreckenden und sich an dem Ventilsitz abstützenden Feder vorgespannt ist;
- umfaßt das Kolbenmittel einen Kolben und eine Membran, die die dritte Kammer innen begrenzt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung deutlich. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Reglers.
Der in frankophonen Ländern auch Reduzierventil genannte Regler umfaßt einen Körper 1 mit im wesentlichen zylindrischer Form, der, in der Figur von oben nach unten und koaxial zur Körperachse, eine mit einem Innengewinde versehene obere Bohrung 2 umfaßt, die in eine Bohrung mit kleinerem Durchmessers 3 übergeht, welche sich ihrerseits in einer zentralen Bohrung kleinen Durchmessers 4 fortsetzt, die in eine untere gestufte Bohrung größeren Durchmessers 5 mündet. Die Bohrungen 3 und 5 bilden, wie weiter unten zu sehen sein wird, eine erste Kammer und eine zweite Kammer, die voneinander durch einen Bereich des Körpers getrennt sind, der eine innere Wand oder Trennwand 6 bildet, die von der ersten Bohrung 4 durchgriffen ist. In die Bohrung 3 mündet in Querrichtung eine gestufte Bohrung 7 zur Aufnahme eines Anschlußstutzens 8 zur Verbindung mit einer Quelle für unter Druck stehendes Gas, meist Luft oder ein unter Druck stehendes Atemgasgemisch. Gegenüber der Querbohrung 7 liegt eine Blindbohrung 9, die in dem Körper eine axial zu der Kammer 5 versetzte Kammer bildet und an sich nach außen offen, jedoch durch eine profilierte Membran 10, die mittels eines Gewinderings 11 an dem Körper 1 befestigt ist, abgedeckt ist. Nach einem Merkmal der Erfindung steht die durch die Bohrung 9 gebildete Kammer ständig über eine in der Trennwand 6 liegende Öffnung 12 mit der durch die Bohrung 5 gebildeten Kammer in Verbindung.
In der Bohrung 5 befindet sich ein Kolbenmittel, das einen Kolben 13 umfaßt, der dank einer Ringdichtung 14 in dem unteren, aufgeweiteten Ende der Bohrung 5 abgedichtet verschiebbar ist und, um jegliches Risiko einer Leckage im Bereich der Dichtung 14 zu vermeiden, einstückig mit einer biegsamen, ringförmigen Membran 15 ist, deren äußerer Bereich zwischen das unteren Ende des Körpers 1 und einen ringförmigen Block 16 geklemmt ist, der sich am unteren Ende des Körpers 1 abstützt und eine innere Kammer 17 begrenzt, die über mindestens einen Kanal 18 mit mindestens einem Auslaßkanal 19 in Verbindung steht, der in einem ringförmigen Stück 20 liegt, das sich an dem unteren zylindrischen Ende verringerten Durchmessers des Blocks 16 zur Verbindung mit einem Mitteldruckverbraucherkreis, typisch mit einer zweiten Druckminderstufe einer Tauchausrüstung, abstützt. Bei der Anordnung nach der Erfindung sind die Kammern 9 und 5 ein für allemal ohne Risiko, daß das Füllgas durch Fremdbestandteile verschmutzt, gefüllt. Der Kolben 13 umfaßt eine Hohlstange 21, die in der zentralen Bohrung 4 verschiebbar ist und sich in die Bohrung 3 erstreckt. Die Dichtigkeit zwischen der Stange 21 und der zentralen Trennwand 6 wird durch eine Dichtung 22 sichergestellt, die in einer Ringnut der die Bohrungen 4 und 3 verbindenden Trennwand 6 angeordnet und mit einem Ring 23 gehalten ist, der in der Bohrung 3 rings um die Stange 21 angeordnet ist.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist die durch die Bohrung 3 gebildete Kammer oben mittels eines zylindrischen Bauteils verschlossen, das einen Ventilsitz 24 aus halbstarrem Kunststoff bildet, der in einer unteren Ausnehmung eines Verschlußelements 25 aufgenommen ist, das abgedichtet in einer mit einem Gewinde versehenen Bohrung 2 am Ende des Körpers 1 befestigt ist. In der durch die Bohrung 2 gebildeten Rochdruckkammer ist rings um die Stange 21 eine Feder 26 angeordnet, die sich an dem Sitzelement 24 und an dem Ring 23 so abstützt, daß die Dichtung 22 in ihrer Nut festgelegt ist Die Membran 15 ist über eine zentrale Hohlschraube 27 mit dem Kolben 13 verbunden, so daß der zentrale Kanal der Hohlstange 21 ständig mit der unteren Mitteldruckkammer 17 und mit dem Auslaß 19 in Verbindung steht. Das freie Ende der Stange 21 ist zu einem Ventilelement angefast oder verjüngt, das selektiv mit dem Ventilsitz 24 zusammenwirkt, und so mit dem Kolben 13 eine Druckminderung erzeugt, wobei der reduzierte Druck durch eine kalibrierte Feder 28 festgelegt wird, die sich an der Trennwand 6 abstützt und den Kolben 13 in der dem stationären Ventilelement abgewandten Richtung belastet. Um den reduzierten Druck dem Umgebungsdruck anzupassen, muß die Oberseite des Kolbens 13 gleichzeitig dem Urngebungsdruck ausgesetzt sein. Dies stellt ein nicht korn prirnierbares Fluid, meist eine Silikonölfüllung 29, sicher, die die durch die Bohrungen 5 und 9 gebildeten Kammern füllt und über die die Bohrung 9 verschließende Membran 10 den Umgebungsdruck auf den Kolben 13 überträgt.

Claims

1. Gasdruckregler mit einem Körper (1) mit einer ersten Kammer (3), die mit einem mit einer Quelle für unter Druck stehendes Gas verbindbaren (8) Einlaß (7) in Verbindung steht, mit einer zweiten Kammer (5), die von der ersten Kammer (3) durch eine von einem Kanal (4) durchgriffene Wand (6) getrennt und mit einem Kolbenmittel (13, 15) abgeschlossen ist, welches mit einer Hohlstange (21) verbunden ist, die in dem Kanal (4) abgedichtet verschiebbar ist und ein Ende umfaßt, das sich in die erste Kammer (3) erstreckt und ein Ventilelement bildet, das mit einem in der ersten Kammer (3) angeordneten Ventilsitz (24) zusammenwirkt, wobei das Kolbenmittel (13, 15) mittels einer Feder (28) in der dem Ventilsitz (24) abgewandten Richtung 20 vorgespannt ist, welche Feder in der zweiten Kammer (5) angeordnet ist und sich an der Wand (6) abstützt, mit einer dritten Kammer (17), die durch das Kolbenmittel (13, 15) von der zweiten Kammer (5) getrennt ist und mit mindestens einem mit einem Verbraucher-25 kreis verbindbaren (19) Auslaß (18) und mit der Hohlstange (21) in Verbindung steht, und mit einer nach außen offenen vierten Kammer (9), die außen von einer biegsamen Wand (10) begrenzt ist und mit der zweiten Kammer (5) in Verbindung steht, wobei die zweite (5) 30 und die vierte (9) Kammer mit einem nahezu nicht kornprernierbaren Fluid (29) gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (24) sich auf einem Verschlußelement (25) befindet, das die erste Kammer (3) außen begrenzt und in einem Ende (2) des Körpers (1) befestigt ist, und daß die vierte Kammer (9) in einem seitlichen Bereich des Körpers (1) ausgebildet ist.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Kammer (9) ungefähr gegenüber dem Einlaß für unter Druck stehendes Gas (7) ausgebildet ist.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Kammer (9) über eine Öffnung (12) in der Wand (6) mit der zweiten Kammer (5) in Verbindung steht.

4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (6) mit dem Körper (1) einstückig ist.

5. Regler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlstange (21) mit einer Dichtung (22) zusammenwirkt, die mittels eines Rings (23) in der Wand (6) gehalten ist, der mittels einer sich in die erste Kammer (3) erstreckenden und sich an dem Ventilsitz (24) abstützenden Feder (26) vorgespannt ist.

6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (24) aus einem Kunststoffteil besteht, das in einer zentralen Ausnehmung des Verschlußelements (25) aufgenommen ist.

7. Regler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenmittel einen in der zweiten Kammer (5) verschiebbaren Kolben (13) und eine die dritte Kammer (17) innen begrenzende Membran (15) umfaßt.

8. Regler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (29) ein Silikonöl ist.

9. Regler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende Gas ein Atemgas für Taucher ist.