DE969287C

DE969287C - Oxygen supply valve for breathing apparatus and breathing apparatus

Info

Publication number: DE969287C
Application number: DEA20063A
Authority: DE
Inventors: Bruno Hennig; Dipl-Ing Eberhard Quadt
Original assignee: Auergesellschaft GmbH
Current assignee: Auergesellschaft GmbH
Priority date: 1952-11-13
Filing date: 1954-04-06
Publication date: 1958-05-14

Description

AUSGEGEBEN AM 14. MAI 1958ISSUED MAY 14, 1958

A 20063 V J 61 aA 20063 V J 61 a

Zusatz zum Patent 926Addendum to patent 926

Die Erfindung betrifft die weitere Ausbildung eines Sauerstoffzuführungsventils für Atem- und Atemschutzgeräte nach Patent 926 220. Es handelt sich hierbei um ein Sauer stoff zuführungsventil, das durch ein lungengesteuertes Hilfsventil betätigt wird, wobei das die gesamte Ventilanordnung enthaltende Gehäuse aus zwei Teilen besteht, in deren flanschartiger Verbindungsstelle die das Sauerstoffzuführungsventil steuernde Membran angeordnet ist. Eine besondere Eigenart dieser Ventilanordnung besteht darin, daß beim öffnen des Absperrventils der Sauerstoffvorratsflasche der unter herabgemindertem Druck aus dem Druckminderventil in das Ventilgehäuse eintretende Sauerstoffstrom durch eine in der Membran des Sauerstoffzuführungsventils angeordnete Drosselöffnung verzögert wird. Der Raum über dieser Membran, der von dem lungengesteuerten Hilfsventil abgeschlossen wird, kann infolgedesseii nur mit einer zeitlichen Verzögerung mit dem vom ao Druckminderventil geregelten Druck erfüllt werden. Der hierdurch bewirkte kurzzeitige Druckunterschied beiderseits der Membran hat einen Membranausschlag zur Folge, durch den das Sauerstoffzuführungsventil geöffnet wird. Die in den »5 Kreislauf des Gerätes einströmende Sauerstoff-The invention relates to the further development of an oxygen supply valve for breathing and Breathing apparatus according to patent 926 220. It is an oxygen supply valve that is actuated by a lung-controlled auxiliary valve, which containing the entire valve arrangement Housing consists of two parts, in whose flange-like connection point the oxygen supply valve controlling membrane is arranged. A special feature of this valve arrangement is that when you open the shut-off valve of the oxygen supply bottle entering the valve housing from the pressure reducing valve under reduced pressure Oxygen flow through a throttle opening arranged in the membrane of the oxygen supply valve is delayed. The space above this membrane, that of the lung-controlled auxiliary valve as a result, ii can only with a time delay with the pressure regulated by the ao pressure reducing valve. The brief pressure difference caused by this on both sides of the membrane has a Diaphragm rash through which the oxygen supply valve is opened. The oxygen flowing into the »5 circuit of the device

m 511/11 m 511/11

menge verdrängt einen Teil der am Anfang des Gebrauches stets im Gerät vorhandenen Außenluft und erhöht den Sauerstoffgehalt im Kreislauf. Diese selbsttätige Vorspülung des Gerätes am Anfang des Gebrauches bedeutet eine Sicherung gegen die Gefahren zu geringen Sauerstoffgehaltes der aus dem Gerät eingeatmeten Luft, deren Ursache das Vorhandensein von zu viel Stickstoff im Gerät am Anfang des Gebrauches, die Verwendung vonquantity displaces some of the outside air that is always present in the device at the beginning of use and increases the oxygen content in the circuit. This automatic pre-flushing of the device at the beginning of use means a safeguard against the dangers of low oxygen levels Air inhaled from the device, the cause of which is the presence of too much nitrogen in the device at the beginning of use, the use of

ίο stark stickstoffhaltigem Sauerstoff im Vorratsbehälter oder das unbeabsichtigte Eindringen von Außenluft während des Gebrauches sein kann. Die Menge dieser Vorspülung ist bestimmt durch die Zeitdauer des Öffnens des Sauerstoffzuführungsventils, und diese wieder ist abhängig — abgesehen von dem vom Druckminderventil geregelten Niederdruck — von der Größe der Bohrung der in der Steuermembran des Sauerstoffzuführungsventils vorgesehenen. Drosselöffnung und von der Größe des Raumes oberhalb der Membran.. Eine Vergrößerung dieses Raumes bei gleicher Drosselöffnung würde zwar die Menge der Vorspülung in durchaus wünschenswertem Grade erhöhen, andererseits würde aber dadurch im Gebrauch desίο Highly nitrogenous oxygen in the storage tank or the inadvertent ingress of outside air during use. the The amount of this pre-purging is determined by the time it takes to open the oxygen supply valve, and this in turn is dependent - apart from that regulated by the pressure reducing valve Low pressure - the size of the hole in the control diaphragm of the oxygen supply valve provided. Throttle opening and the size of the space above the diaphragm .. One Increasing this space with the same throttle opening would reduce the amount of pre-purge in to a quite desirable degree, but on the other hand this would reduce the use of the

as Gerätes, wenn durch den beim Leerwerden des Atembeutels entstehenden Unterdruck das Hilfsventil geöffnet wird, die Zeitfolge bis zum öffnen des Sauerstoffzuführungsventils und ebenso die Zeit bis zum Schließen unzulässig verlängert werden.The device, if by the emptying of the Breathing bag resulting underpressure the auxiliary valve is opened, the time sequence up to the opening the oxygen supply valve and also the time until it closes inadmissibly extended will.

Die Erfindung zeigt einen Weg zur Überbrückung dieser gegensätzlichen Forderungen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Raum zwischen der das Sauerstoffzuführungsventil steuernden Membran und dem Hilfsventil ein zweiter Raum mit einer beide Räume verbindenden Drosselöffnung angeschlossen ist.The invention shows a way of bridging these conflicting requirements. She is through it characterized in that the space between the controlling the oxygen supply valve Diaphragm and the auxiliary valve a second space with a throttle opening connecting the two spaces connected.

Eine besondere Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzlich angeordnete Raum als konzentrischer Ringraum um den das Hilfsventil enthaltenden Gehäuseteil herum ausgebildet ist.A special embodiment is characterized in that the additionally arranged space as concentric annular space is formed around the housing part containing the auxiliary valve.

Durch diese Maßnahme wird, wie praktische Versuche gezeigt haben, erreicht, daß einerseits durch zweckmäßige Wahl der Größe des zusätzliehen Raumes und durch die Anordnung einer entsprechenden Drosselöffnung die Vorspülung in weiten Grenzen den praktischen Erfordernissen angepaßt werden kann. Andererseits kann der ursprünglich für die Steuerung der Sauerstoffergän-As practical tests have shown, this measure achieves that on the one hand through the appropriate choice of the size of the additional room and the arrangement of a corresponding one Throttle opening the pre-purge within wide limits the practical requirements can be customized. On the other hand, the function originally used to control oxygen levels can

ztmg vorgesehene Raum sehr klein bemessen bleiben, so daß nach Betätigung des lungengesteuerten Hilfsventils während des Gebrauches das. öffnen des Sauerstoffzuführungsventils in kürzestem Bruchteil einer Sekunde erfolgt.ztmg provided space remain very small, so that after actuation of the lung-controlled Auxiliary valve during use. Open the oxygen supply valve in the shortest possible time A fraction of a second takes place.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anlehnung an die Abbildung im Hauptpatent. Der obere,.die Hilfsventilstetterung enthaltende Teil der Ventilanordnung ist in Ansicht, der übrige Teil im Schnitt dargestellt.The drawing shows an embodiment of the invention based on the figure in Main patent. The upper one, the auxiliary valve lift containing part of the valve assembly is shown in view, the remaining part in section.

Der Gehäuseteil 1 ist durch den Flansch 3 mittels Schrauben 6 mit dem Gehäuseteil 2 verbunden. In der Trennstelle ist die Membran 5 angeordnet. Durch den seitlichen Stutzen 7 ist-das Innere des Gehäuseteiles 1 mit einem nicht gezeichneten Druckminderventil verbunden. Ein Einsatzstück 8 enthält die mit großem Öffnungsquerschnitt versehene Abströmöffnung 9 des Sauerstoffzuführungsventils. Kanäle 10 stellen die Zuströmleitungen zur Ventilöffnung 9 dar, und das Rohr 16 nimmt den abströmenden Sauerstoff auf, der von hier aus den Atemwegen zugeleitet wird. Das Einsatzstück 8 bildet die Führung des Verschlußstückes 12, das durch eine Schraube 13 mit einem Federteller 14 verbunden ist. Eine Druckfeder 15, welche sich einerseits gegen das Einsatzstück S und andererseits gegen den Rand des Federtellers 14 abstützt, sorgt dafür, daß das mit dem Federteller 14 verbundene Verschluß stück 12 den Bewegungen der Membran 5 folgt und so die .Ventilöffnung 9 freigibt. Zwei miteinander und mit der Membran 5 verschraubte Teile 17 und 18 bilden einen Durchlaß, der mit einer genau bemessenen Drosselöffnung 19. versehen ist, die den Übergang des Sauerstoffes vom Innern des Gehäuseteiles 1 zum Raum 45 über der Membran 5 gedrosselt zuläßt. Den Abschluß des Raumes 45 nach oben hin bildet ein Einsatzstück 21, in dem die enge Ventilöffnung 22 des Hilfsventils 24 vorgesehen ist. Das Verschluß stück 31 des Hilfsventils 24 und die in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellten Steuerteile sind in dem oberen, in Ansicht gezeichneten Gehäuseteil 2 enthalten. Um den Raum 45 über der Membran 5 herum ist ein Ringraum 46 vorgesehen, wobei eine durchbohrte Schraube 47 mit der Drosselöffnung 48 die offene Verbindung zwischen den Räumen 45 und 46 herstellt.The housing part 1 is connected to the housing part 2 by the flange 3 by means of screws 6. The membrane 5 is arranged in the separation point. The interior of the Housing part 1 connected to a pressure reducing valve, not shown. An insert 8 contains the outflow opening 9 of the oxygen supply valve, which is provided with a large opening cross-section. Channels 10 represent the inflow lines to the valve opening 9, and the pipe 16 takes the outflowing oxygen, which is fed from here to the airways. The insert 8 forms the guidance of the closure piece 12, which is secured to a spring plate 14 by a screw 13 connected is. A compression spring 15, which on the one hand against the insert S and on the other hand is supported against the edge of the spring plate 14, ensures that the connected to the spring plate 14 Closure piece 12 follows the movements of the membrane 5 and so the valve opening 9 releases. Two parts 17 and 18 screwed together and with the membrane 5 form a passage, which is provided with a precisely dimensioned throttle opening 19. which prevents the passage of oxygen from the inside of the housing part 1 to the space 45 above the membrane 5 allows throttled. The end of the space 45 at the top forms an insert 21 in which the narrow valve opening 22 of the Auxiliary valve 24 is provided. The closure piece 31 of the auxiliary valve 24 and in the drawing Control parts not shown in detail are in the upper housing part drawn in view 2 included. An annular space 46 is provided around the space 45 above the membrane 5, wherein a cannulated screw 47 with the throttle opening 48 the open connection between the Rooms 45 and 46 produces.

Die Wirkungsweise einer Ventilanordnung nach der Zeichnung ist folgende: Unmittelbar nach dem Öffnen des Absperrventils der Sauerstoffvorratsflasche regelt das Druckminderventil entsprechend seiner Einstellung einen Niederdruck in der Größenordnung von 3 bis 4 atü. Im Innern des Gehäuseteiles 1 stellt sich wegen der weiten Verbindungsleitung 7 mit dem Druckminderventil sofort der gleiche Niederdruck ein. Der Sauerstoff beginnt dann mit Verzögerung -durch die Drosselöffnung 19 in den kleinen Raum 45 über der Membran 5 und weiter durch die in der Schraube 47 vorgesehene Drosselöffnung 48 in den größeren Raum 46 überzuströmen. Hierbei entsteht sofort ein kräftiger Druckunterschied beiderseits der Membran 5, die nach oben hin entgegen dem Druck der Feder 20 ausweicht, so daß das Verschluß stück 12 von der weiten Ventilöffnung 9 abgehoben wird.The mode of operation of a valve arrangement according to the drawing is as follows: Immediately after The pressure reducing valve regulates the opening of the shut-off valve of the oxygen supply cylinder accordingly its setting a low pressure of the order of 3 to 4 atm. Inside the Housing part 1 arises because of the wide connecting line 7 immediately apply the same low pressure with the pressure reducing valve. The oxygen then begins with a delay - due to the throttle opening 19 into the small space 45 above the membrane 5 and further through the one in the screw 47 provided throttle opening 48 to flow over into the larger space 46. This arises immediately a strong pressure difference on both sides of the membrane 5, which goes up against the pressure the spring 20 evades so that the closure piece 12 is lifted from the wide valve opening 9.

Ein kräftiger Sauerstoffstrom, der durch entsprechende Wahl der Größe des Raumes 46 5 bis 10 1 betragen kann, spült das Gerät durch und erhöht so den Sauerstoffgehalt am Anfang des Gebrauches in den Kreislaufwegen des Gerätes. A strong flow of oxygen, which by appropriate choice of the size of the space 46 5 to 10 1, flushes the device through and thus increases the oxygen content in the device's circulatory system at the beginning of use.

Nach Beendigung der Vorspülung besteht in allen Druckräumen der Ventilanordnung der gleiche, vom Druckminderventil eingeregelteDruck. Wenn jetzt während des Gebrauches des Gerätes der Sauerstoff durch die Atmung des Gerätträgers aus dem Kreislauf so weit verbraucht ist, daß der Atembeutel fast entleert ist, so wird durch den imAfter completion of the pre-purging, there is the valve arrangement in all pressure chambers same pressure regulated by the pressure reducing valve. If now while using the device the oxygen is so far consumed by the respiration of the device wearer from the circuit that the Breathing bag is almost empty, the im

Einatemweg entstehenden Unterdruck das Hilfsventil 24 geöffnet. Der Druckunterschied, unter dem der Sauerstoff aus dem Hilfsventil 24 abströmt, ist zunächst groß (überkritisches DruckverhältnisThe negative pressure resulting from the inhalation path opens the auxiliary valve 24. The pressure difference under which the oxygen flowing out of the auxiliary valve 24 is initially large (supercritical pressure ratio

~r <0,527), während an den Drosseldüsen 19 in ~ r <0.527), while the 19 in

der Membran 5 und 48 zwischen den Räumen 45 und 46 zunächst ein sehr geringer Druckunterschied herrscht (unterkritisches Druckverhältnisthe membrane 5 and 48 between the spaces 45 and 46 initially a very small pressure difference prevails (subcritical pressure ratio

^ > 0,527). Da außerdem der Raum 45 über der^> 0.527). In addition, since space 45 is above the

Pipi

Membran 5 gegenüber dem Raum 46 sehr klein ist, so bewirkt der Druckabfall im "Raum 45 einen Ausschlag der Membran 5 und gleichzeitig das Öffnen des Sauerstoffzuführungsventils 9,12, bevor wesentliche Sauerstoff mengen aus dem Raum 46 abgeströmt sind. Der Raum 46 dient also praktisch nur der Bemessung einer wirksamen Durchspülung des Gerätes am Anfang des Gebrauches mit Sauerstoff, ohne daß die Sauerstoffergänzung während des Gebrauches eine wesentliche Veränderung erfährt.If the membrane 5 is very small compared to the space 46, the pressure drop in the "space 45" causes a rash the membrane 5 and at the same time opening the oxygen supply valve 9,12 before essential Oxygen quantities have flowed out of the space 46. The space 46 is practically only used the dimensioning of an effective purging of the device at the beginning of use with oxygen, without the oxygen supplement undergoing any significant change during use.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Oxygen supply valve for breathing and Breathing apparatus according to patent 926 220, characterized in that the space between controlling the oxygen supply valve Membrane (5) and the auxiliary valve (24) a second space (46) with both spaces (45, 46) connecting throttle opening (48) is connected.

2. oxygen supply valve according to claim i, characterized in that the additional arranged space (46) arranged as a concentric annular space around the part of the housing (2) containing the auxiliary valve (24) is.

Considered publications:
German Patent Nos. 859 994, 889 115; German patent applications D 12719 V / 6ia,
D 12783 V / 61 a.

1 sheet of drawings

0 609 514/186 5.56 (SM· 511/11 5.58)0 609 514/186 5.56 (SM 511/11 5.58)