DE861517C

DE861517C - Pressure regulator for automatic regulation of the air supply for hose divers

Info

Publication number: DE861517C
Application number: DED5118D
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1942-03-11
Filing date: 1942-03-11
Publication date: 1953-01-05

Description

Druckregler zur selbsttätigen Regelung der Luftzufuhr für Schlauchtaucher Die vom. Taucher benötigte Atemluft wird im allgemeinen einem Behälter entnommen, in dem sie als unter einem höheren Druck stehende Preßlu'ft aufgespeichert ist. Der Preß@luftdruck übersteigt dabei den der Wassertiefe entsprechenden Druck. Der Druck muß: reduziert werden. Hierfür wird die unter einem Druck von unter Umständen i5o bis aoo atü stehende Preß.luft bisher in einer oder zwei Stufen, und zwar unter Verwendung von einem oder zwei Druckm.inderventilen üblicher Bauart entspannt. Diese Ventile 'haben den Nachteil, daß sie, wenn der Taucher zu schnell hinabsteigt oder zufällig abstürzt, die Luftabgabe selbsttätig einstellen. Da in den allermeisten: Fällen ein derartiger, sehr gefährlicher Absturz des Tauchers vom Bedienungspersonal nicht oder nicht rechtzeitig bemerkt wird, kann der Taucher infolge des selbsttätigen Abstellens der Luftzufuhr in( Gefahr geraten.Pressure regulator for automatic regulation of the air supply for hose divers The ones from. Breathing air required by divers is generally taken from a container, in which it is stored as compressed air under a higher pressure. The compressed air pressure exceeds the pressure corresponding to the water depth. Of the Pressure must: be reduced. For this, the under pressure from under certain circumstances I5o to aoo atmospheric compressed air up to now in one or two stages, namely below Use of one or two pressure regulating valves of the usual type, relaxed. These Valves' have the disadvantage that if the diver descends too quickly or accidentally crashes, adjust the air delivery automatically. Since in the vast majority: Cases of such a very dangerous fall of the diver by the operating personnel is not noticed or is not noticed in time, the diver may as a result of the automatic Shutting off the air supply in (in danger.

Es ist bekannt, in der zum Taucher führenden Schlauchleitung eine Lüftsteuerungsvorrich-tung anzuordnen, in der ein federbelasteter Kolben an.-geordnet ist. An diesem Kolben ist ein. durch ,eine Stopfbuchse ,geführtes Röhr befestigt, das mit mehreren Löchern versehen ist. Der Druck der dem Taucher entsprechend der Tiefe zugeführten Luft wirkt däbei gegen den federbelasteten Kolben, der die Lochreihe bei- steigendem Druck weiter freilegt, so daß, dem Taucher durch die Löcher dies Rohres mehr Luft zuströmen kann.. Infolge der Führung des Luftsteuerungsro!h-res in der Packung der Stopfbuchse ergeben sich Nachteile, da die Führung unter mehr oder minder großer und unkontrollierbarer Reibung erfolgt. Diese kann zu einer Störung des Arbeitens der Steuerungsvorrichtung führen und bedingt eine Verzögerung in der Einstellgeschwindigkeit. Die Verzögerung muß- aber vermieden werden, weil gerade dem abstürzenden Taucher sofort eine größere Luftmenge zugeführt werden muß. Weiterhin werden die 'einzelnen Löcher nur stufenweise freigegeben; so daß die Luftlieferung nicht kontinuierlich ansteigt. Schließlich besteht die Gefahr, daß die Löcher durch-Mitnahme von Packungsmaterial der Stopfbuchse verstopfen.It is known to have one in the hose line leading to the diver To arrange the ventilation control device in which a spring-loaded piston is arranged is. There is a. through, a stuffing box, guided tube attached, which is provided with several holes. The pressure of the diver according to the Deep supplied air acts against the spring-loaded piston that forms the row of holes with increasing pressure, so that, through the holes, this is revealed to the diver More air can flow into the tube .. As a result of the guidance of the air control tube! H-res there are disadvantages in the packing of the stuffing box, there the lead takes place under more or less great and uncontrollable friction. This can lead to a disruption of the operation of the control device and causes a Delay in the setting speed. The delay must, however, be avoided because a larger amount of air is immediately supplied to the falling diver must become. Furthermore, the 'individual holes are only released gradually; so that the air delivery does not increase continuously. After all, the There is a risk that the holes will be blocked by the packing material of the stuffing box being carried along.

Weiterhin ist ein Druckminderventil für frei tragbare Taucheratmungsapparate bekannt, wobei dias@ Ventil durch zwei miteinander verbundene Membranen gesteuert wird. Dabei sind die beiden Membranen der Einwirkung des Wasseraußendruckes. ausgesetzt, wobei durch die Wahl der Membrangrößen eine Abgabe von Nährgas an den Atmungsapparat in unveränderlichem. Mengenverhältnis bei verschiedenem äußerem Druck entsprechend der Wassertiefe erzielt werden kann. Dabei könnten die Membranen verschieden. ,groß ausgeführt und derart miteinander verbunden sein, daß bei einem Druckanstieg in der Äbführungsleitung das Ventil im Schließsinn.beeinflußt wird. Dadurch wird erreicht,. diaß das Nährgas stets in dem beabsichtigten Menamenverhältni,s ausströmt und: der Taucher die denkbar geringste Nährgasmenge verbraucht.There is also a pressure reducing valve for freely portable diving breathing apparatus known, with dias @ valve controlled by two interconnected membranes will. The two membranes are exposed to the external pressure of the water. exposed, with the choice of membrane sizes a release of nutrient gas to the respiratory system in unchangeable. Corresponding proportions for different external pressures the water depth can be achieved. The membranes could be different. ,great be executed and connected to each other in such a way that when the pressure rises in of the discharge line the valve is influenced in the closing direction. This achieves. that the nutrient gas always flows out in the intended menamen ratio and: the Diver consumes the smallest conceivable amount of nutrient gas.

Die Erfindung bezieht sich dagegen auf einen Druckregler zur selbsttätigen Regelung der Luftzufuhr für Schlauchtaucher in Abhängigkeit von der Tauchtiefe mit direkter Einstellung des. Regelventils durch Kolben oder Membranen in. der Art, daß, beim Abstürzen dies Tauchers um. so mehr Luft zugeführt wird,. je tiefer der Sturz ist. Die Erfindung erstrebt dabei, die bisher bestehenden Nachteile .gleichartiger Geräte zu beseitigen. Die Erfindung besteht darin, daß der Regler durch zwei an sich bekannte Membranen oder bewegliche Kolben verschiedenen Durchmessers gesteuert und in drei Räume unterteilt ist, von denen- der mittlere mit der Außenluft und die beiden äußeren miteinander verbunden sind, wobei die Membranen bzw. Kolben derart angeordnet sind, daß, bei einem Druckanstieg das Ventil im Öffnungssinn beeinflußt wird. Dabei kann das Volumen der beiden äußeren Räume veränderlich sein. Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daßr die beiden Membranen bzw. Kolben vorzugsweise im mittleren Teil starr miteinander verbunden sind und die kleinere Membran bzw. der kleinere Kolben gegen den Steuerhebel für das, Preßl.wftflaschenventil liegt. Weiterhin kann die größere Membran bzw. der größere Kolben über die Ventilfeder mit der. Ventilspindel gekuppelt sein.The invention, however, relates to a pressure regulator for automatic Control of the air supply for hose divers depending on the diving depth direct adjustment of the control valve by means of pistons or diaphragms of the type, that when this diver crashes around. so more air is supplied. the deeper the Fall is. The invention seeks to remedy the disadvantages that have existed to date Eliminate devices. The invention consists in that the controller by two known membranes or movable pistons of various diameters are controlled and is divided into three rooms, of which- the middle with the outside air and the two outer are connected to one another, the membranes or pistons in such a way are arranged that, when the pressure rises, the valve affects the opening direction will. The volume of the two outer spaces can be variable. A functional one Embodiment is that the two membranes or pistons are preferred are rigidly connected to each other in the middle part and the smaller membrane resp. the smaller piston is against the control lever for the press / wft bottle valve. Furthermore, the larger diaphragm or the larger piston can over the valve spring with the. Be coupled to the valve spindle.

Bei einer derartigen; Ausbildung des, Luftzu.fuhrventil:s. kann ein selbsttätiges Abstellen der Luftzufuhr beim Abstürzen des, Tauchers nicht mehr eintreten, im, Gegenteil läßt das. Ventil mehr Luft zuströmen, je-tiefer Bier Taucher hinabsteigt. Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie die dadurch erzielten Vorteile ergeben sich aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführun:gsibeispiel des Erfindungsgegenstandes.With such a; Formation of the air supply valve: s. can a Automatic shutdown of the air supply when the diver falls, do not enter again, on the contrary, the valve allows more air to flow in the deeper beer diver descends. Further details of the invention and the advantages achieved thereby result from the embodiment shown in the drawing: example of the subject matter of the invention.

Abb. z zeigt einen Längsschnitt dure-h das -erfindungsgemäße Ventil; Abb.2 ist eine Stirnansicht von: dier Handradseite her.Fig. Z shows a longitudinal section through the valve according to the invention; Fig.2 is an end view from: the handwheel side.

Das, Ventilgehäuse i is.t durch Zwischenwände 2, 3. in drei. Räume 4, 5, 6 unterteilt. Die Zwischenwände 2, 3 können als Membranen oder auch, als. beweglich gelagerte Kolben ausgebildet werden. Der Raum 4 ist über den Schlauch 7 mit dem Taucheranzug: verbunden. Ini den Raum . mündet der kraterartig ausgebildete Austrittsstutzen 8 -des Ventils der Preßi.uftflasche 9. Der Krater 8, des: Flaschenventils ist im Ruhezustand durch den, Schließhebel g' verschlossen" der bei. iö drehbar gelagert ist- und an seinem: unteren Ende unter. der Wirkung einer Feder i i steht.The valve housing i is divided into three by partition walls 2, 3. Spaces 4, 5, 6 subdivided. The partitions 2, 3 can be used as membranes or as. movably mounted pistons are formed. The space 4 is over the hose 7 with the diving suit: connected. Ini the room. opens the crater-like formed Outlet nozzle 8 of the valve of the compressed air cylinder 9. The crater 8 of the cylinder valve is rotatable in the idle state by the "locking lever g 'locked" of the at is stored - and at its: lower end below. the action of a spring i i stands.

Mt dem Rücken legt sieh der Ventilschließhehel g gegen einen Ansatz i2 der Zwischenwand z. Letztere ist mit der Zwischenwand 3 starr verbunden. Der zwischen beiden Wänden( liegende Raum 5 steht über eine Bohrung 13 mit der Außenluft in Verbindung.With the back, the valve closing lever lays against a shoulder i2 the partition z. The latter is rigidly connected to the partition 3. Of the between the two walls (room 5 lying on it is connected to the outside air via a hole 13 in connection.

Die Zwischenwände 2, 3 haben verschieden große Durchmies,ser, so daß, bei, plötzlich steig enden Druck der Hebel g' weiter geöffnet wird und ein stärkeres Nachströmen von Luft zum Taucher stattfindet.The partition walls 2, 3 have different sizes, so that, in the case of suddenly increasing pressure the lever g 'is opened further and a stronger one Post-flow of air to the diver takes place.

In dem Raum 6 ist die Ventilschließfeder 14 angeordnet,' die ssch .einerseits gegen die Zwischenwand 3 und andererseits. gegen die Ventilspindel 15 abstützt. Letztere ist mittels eines Handrades 16 verschraubbar. Die Räume 4, 6 sind. durch eine Umgehungsleitung 17 miteinander verbunden.The valve closing spring 14 is arranged in the space 6, the ssch on the one hand against the partition 3 and on the other hand. is supported against the valve spindle 15 . The latter can be screwed by means of a handwheel 16. The rooms 4, 6 are. connected to one another by a bypass line 17.

Die Preßluftflasche 9 ist, wie Abb. i erkennen läßt, in der üblichen Weise mit einem, durch ein Handrad i9 zu betätigendien Versch-lußivenitil 18 ausgerüstet. Das Ventilgehäuse ist stirnseitig durch eine Stopfbuchse abgeschlossen, durch welche die Ventilspindel 15 hindurchgeht. Die vordere Abschlüßwand, des Ventilgehäuses ist als Einstellskala 2i ausgebildet, über welche ein. mit der Ventilspindel 15 auf Drehung verbundiener Zeigger ao spielt. Der Zeiger 2o ist mit einem dem Radius der Skala entsprechenden langen Schlitz versehen, der eine Ablesung über den ganzen Skalenbereich ermöglicht.The compressed air bottle 9 is, as can be seen in FIG. The valve housing is closed at the end by a stuffing box through which the valve spindle 15 passes. The front end wall of the valve housing is designed as an adjustment scale 2i, over which a. with the valve spindle 15 on rotation connected pointer ao plays. The pointer 2o is provided with a long slot corresponding to the radius of the scale, which enables reading over the entire range of the scale.

Das. Lwftzufuhrventil arbeitet wie folgt: Wenn die Feder 14 zu Anfang ganz entlastet ist, dann drückt die- Fedier i i den Ventilschließ'hebel 9' nach rechts, und dieser legt sich dichtend gegen dien Krater 8 des Abschlußventils an der Preßl!uftflasche9,wodurch dieHochdruckzuleitung abgesperrt ist. Unabhängig davon kann die- Höchdruckzuleitung auch. durch entsprechendes. Verstellen des Handrades, ig, das ein Ventil 18 steuert, abgesperrt werden. .That. Air supply valve works as follows: When the spring 14 at the beginning is completely relieved, then the spring presses i i the valve closing lever 9 ' right, and this is sealing against crater 8 of the shut-off valve the compressed air bottle 9, whereby the high pressure supply line is shut off. Independently of can die-high pressure supply line too. by corresponding. Adjusting the handwheel, ig, which controls a valve 18, can be shut off. .

Sobald der Täteher hinabsteigt, wird er mit Luft versorgt. Der Luftbedarf des, Tauchers beträgt für die Ruhe durchschnittlich 25 1/min. Da der Taucher während des Abstieges. keine Arbeit leistet, werden ihm also 25 I/miii zugeführt. Zu diesem Zweck wird das, Handrad 16 mit dem Zeiger 2o auf eine Stelllang zwischen o und io m Tiefe auf die Bezeichrnung 25 1/min der unter dem Zeiger 2o liegenden Skala 2i eingestellt. Bei dieser Einstellung wird die Ventilspindel 15 um ein gewisses Maß in, das Ventil 'h.ineing-eschrau.bt und übt dabei einen[ Druck auf die Feder 14 aus, der sich auf die Zwischenwand 3 fortpflanzt und von hier auf die Zwischenwand 2 übertragen wird, die nach links bewegt oder ausgebaucht wird und den Hebel g' entgegen dem, Druck der Feder i i im Uhrzeigersinn um den Punkt io versc'h-,venkt. Dadurch wird das Ventil 8 :geöffnet, und es strömt Luft in: den Raum ,4 und von hier über die Umgehungsleitung 17 nach dem Raum 6. Infolge der Flächendifferenz der beiden Zwischenwände 2, 3 ,erhöht sich der durch die Feder 14 ausgeübte Druck noch um einen gewissen Betrag, und der Hebel g öffnet sich etwas weiter, bis schließlich, diie Gleichgewichtslage gegenüber der Schili-eßfeder i i hergestellt ist. Die in den Raum 4 gelangende Luft strömt über die Leitung 7 zum Taucher.As soon as the perpetrator descends, he is supplied with air. The air requirement des, diver averages 25 1 / min for rest. There the Divers during the descent. does not do any work, so 25 I / miii are added to him. For this purpose, the handwheel 16 with the pointer 2o to a position between o and io m depth to the designation 25 1 / min of the one below the pointer 2o Scale 2i set. With this setting, the valve spindle 15 is to a certain extent Measure in 'the valve' is screwed in and exert a pressure on the spring 14, which propagates to the partition 3 and from here to the partition 2, which is moved to the left or bulges and the lever g ' counter to the pressure of the spring i i clockwise around the point io versc'h-, deflected. This opens valve 8: and air flows into: the room, 4 and from here via the bypass line 17 to room 6. As a result of the difference in area of the two intermediate walls 2, 3, the pressure exerted by the spring 14 increases by a certain amount, and the lever g opens a little further, until finally, the position of equilibrium with respect to the Schili-eßfeder i i is established. In the The air reaching the room 4 flows via the line 7 to the diver.

Steigt der Taucher tiefer 'hinab, so erhöht sich der Gegendruck, und das Ventil liefert mehr Luft, wodurch verhindert wird, daß, die Anzugluft in den Helm gepreßt und der Taucher zerdrückt wird.If the diver descends deeper, the counter pressure increases, and the valve delivers more air, which prevents the suit air from entering the The helmet is pressed and the diver is crushed.

Der Luftbedarf des Tauchers beträgt, wie schon oben ausgeführt, dem Volumen nach für die Rohe 25 1/min. Für Leichtarbeit ist er 5o 1/min, für Schwerarbeit ioo 1/min und für Notarbeit im äußersten Fall i 5o l[min. Für einen mittleren Bedarf, z. B. für 75 1/min, läßt sich das erfrndungs-.gemäß,e Ventil genau richtig arbeitend für alle Tiefen einstellen.. Als, Einstellmarke gilt in diesem Falle die Linie 22 nach Abb. 2, auf die der Zeiger 2o einzustellen ist. Für die anderen Luftmengen, also für Leichtarbeit, Schwerarbeit usw., entstehen dann für die verschiedensten Tiefen. die mehr oder weniger abweichenden Kurven., so daß bei anfänglicher Einstellung auf o m die volumenmäßig ,genau richtige Einistell'ung des Ventils nicht selbsttätig erfolgt. Es ist daher notwendig, wenn für den in einer bestimmten Tiefe arbeitenden. Taucher die genlaue Luftzufuhr erzielt werden. soll, den Zeiger 2o auf einen bestimmten Punkt der Ibetreffendien Kurve der Skala 21 einrzustellen. Diese Skala besteht gemäß. Abb.2 aus, konzentrischen Kreisen, die die verscbledenen Tauchtiefen, und zwar von o bis. 6o m bedeuten. Sie ist durch. vom Mittelpunkt ausgehende Radien in verschiedene Flächen unterteilt. An dien Stellen, an denen diese Radien den äußersten Kreis berühren, ist jeweilis der Luftbedarf angegeben, und zwar in Volumenliter pro Minute. Für einen mittleren Bedarf, z. B. 75 I/min, läßt sich das Ventil genau richtig aribeitend für alle Tiefen einstellen, indem der Zeiger auf die Linie 22 eingestellt wird.As stated above, the diver's air requirement is the Volume according to for the pipe 25 1 / min. For light work it is 5o 1 / min, for hard work ioo 1 / min and for emergency work in the extreme case i 50 l [min. For a medium need, z. B. for 75 1 / min, the erfrndungs-. According to, e valve working just right set for all depths .. In this case line 22 is the setting mark according to Fig. 2, to which the pointer 2o is to be set. For the other amounts of air, So for light work, hard work, etc., then arise for the most diverse Lows. the more or less deviating curves., so that at the initial setting on o m the precisely correct setting of the valve in terms of volume is not automatic he follows. It is therefore necessary when working at a certain depth. Divers can achieve accurate air supply. should, the pointer 2o on a certain Set the point of the I concerned with the curve of the scale 21. This scale exists according to. Fig.2 from, concentric circles, which the verscbledenen diving depths, from o to. 6o m mean. She is through. from the center point in different radii Subdivided areas. At those points where these radii touch the outermost circle, the air requirement is indicated in each case in volume liters per minute. For a medium need, e.g. B. 75 I / min, the valve can be operated just right set for all depths by positioning the pointer on line 22.

Abb.2 zeigt,, daßi für alle Tiefen die in. Frage kommenden Punkte genau auf der Linie 22 liegen. Für von diesem mittleren Bedarf abweichenden Bedarf, also für Ruhe, Leichtarbeit, Schwerar'heit, Notarbeit, ist ein. Nachstellen für die einzelnen Tiefen:. erforderlich. Abb. 2 zeigt, daß die einzelnen Punkte nicht auf einem Radius liegen, .sondern an, nähernd, auf Tangenten, die an. den kleinisten Kris der Skala gelegt worden sind. Der Zeiger mini also jeweils, verstellt werden. Für Ruhe ist er z. B. bei o m Tiefe auf 25 einzustellen, derart, diaß .er den Punkt 25 des äußeren Kreises deckt. Bei i o m Tiefe ist er etwas zu verstellen, so daß er, den Schnittpunkt der vom innersten Kreis nach dem, Punkt 25 des äußersten Kreises gezogenen Tangente mit dem zweiten äußersten. Kreis deckt. Für, 2o m Tiefe ist er noch etwas weiter nach rechts zu verschieben, so daß: er den Schnittpunkt dieser Tangente mit dem. drittäußersten, Kreis deckt. Genau so ist bei Leichtarbeit, Schwerarbeit und Notarbeit die Einstellung bzw. Nachstellung für die einzelnen Tiefen vorzunehmen.Fig.2 shows that the points in question for all depths lie exactly on line 22. For needs deviating from this average need, So for rest, easy work, hardness, emergency work, is a. Readjust for the individual depths: necessary. Fig. 2 shows that the individual points do not lie on a radius, but on, approaching, on tangents that on. the petty Kris have been put on the scale. The pointer mini can be adjusted. For rest he is z. B. set at o m depth to 25, in such a way that diaß .er the point 25 of the outer circle covers. At i o m depth it can be adjusted a little so that he, the intersection of the from the innermost circle to, point 25 of the outermost circle drawn tangent with the second outermost. Circle covers. For a depth of 20 m it is move a little further to the right so that: he is the intersection of these Tangent to the. third outermost, circle covers. It's the same with light work, hard work and emergency work to carry out the setting or readjustment for the individual depths.

Die Konstanten des Luftzufu'hirventils, also insbesondere die Federstärken und das Gewinde der Ventilspindel 15, lassen sich so gegeneinander abstimmen, daß für den ganzen in Frage kommenden Luftbedarf eines Tauchers nur 'h.öcbstenseine einzige Drehung des Handrades 16 in Frage kommt. Es ist auch möglich, zwischen der Ventilspindel 15 und dem Zeiger 2o eine an sich 'bekannte Übersetzung einzubauen. In jedem Fall kann also ein einziges übersichtliches Zifferblatt für- alle notwendigen Einstellungen verwendet werden.The constants of the Luftzufu'hirventils, i.e. in particular the spring strength and the thread of the valve spindle 15, can be matched to one another so that only a single turn of the handwheel 16 is possible for the entire air requirement of a diver. It is also possible to build in a transmission known per se between the valve spindle 15 and the pointer 2o. In any case, a single, clear dial can be used for all the necessary settings.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pressure regulator for automatic control of the air supply for tube divers depending on the. Diving depth with direct setting of the control valve by piston or diaphragm, in such a way that the diver falls when he falls the more air is supplied: the deeper the stunt is, indicated by that the regulator by, two in itself. known membranes (2, 3) or movable pistons of different diameters and is divided into three spaces (¢, 5, 6), of which. the middle (5) with the outside air and the two outer (4, 6) with each other are connected, the membranes (2, 3) or. Pistons are arranged in such a way, that with a pressure increase in the hose leading to the diver the valve is influenced in the opening sense.

2. Pressure regulator according to claim i, characterized in that that .. the volume of the two outer spaces (4, 6) is variable.

3. Pressure regulation according to claim, i and. 2, characterized in that the two membranes (2, 3) or collars are preferably rigidly connected to one another in the central part and the smaller diaphragm (2) or the smaller piston. against the control lever (g ') for the compressed air cylinder valve (8) is located.

4. Pressure regulator according to Ans'pruc'h i to 3, thereby characterized in that the larger membrane (3) or the larger piston has a Valve spring (z4) init the Veri_tilspim is coupled. Aristocracy (z5)

5, pressure regulator -according to claim r to 4, characterized in that the thread pitch of the valve spindle (r5) and the valve spring (r4) are matched to one another so that. at most only one Turn for the setting - the air delivery volume from rest to. Hard work of the diver is required.

6. Pressure regulator. according to claim r to -5; characterized, that the valve spindle (z5) pure pointer (2o) 'b @ zw. with this - about one ratio - coupled .is, - the two - setting of the valve 'via a Scale (2i) slides, the concentric circles for the diving depth and radial curves for the amount of air at its intersection with the concentric circles the pointer (2o) is adjustable.