IT202000005305A1

IT202000005305A1 - Regulating diaphragm for the second-stage regulator of two-stage underwater breathing apparatus

Info

Publication number: IT202000005305A1
Application number: IT102020000005305A
Authority: IT
Inventors: Sergio Angelini
Original assignee: Mares Spa
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2021-09-12
Also published as: US20210284301A1; EP3878731A1

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo: ?Membrana di regolazione per il secondo stadio erogatore di apparecchi respiratori subacquei a due stadi.? DESCRIPTION of the Industrial Invention entitled:? Regulating membrane for the second delivery stage of two-stage underwater breathing apparatus.?

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda gli apparecchi respiratori subacquei, ed in particolare gli apparecchi respiratori subacquei a due stadi; pi? in particolare riguarda una membrana di regolazione per il secondo stadio erogatore di tali apparecchi. The present invention relates to underwater breathing apparatus, and in particular to two-stage underwater breathing apparatus; pi? in particular it relates to a regulating membrane for the second delivery stage of such apparatuses.

Allo stato della tecnica, il secondo stadio erogatore di un apparecchio respiratore a due stadi comprende un corpo contenitore contenente una membrana flessibile provvista centralmente di un piattello rigido, membrana che da una parte comunica con l?ambiente esterno, e dall?altra contribuisce a definire una camera provvista del condotto di aspirazione della miscela respirabile da parte del subacqueo, ed essendo in comunicazione tramite una valvola con l?alimentazione dell?aria dal primo stadio riduttore, essendo previsti mezzi azionamento della valvola accoppiati meccanicamente a detta membrana, in genere costituiti da una leva in contatto con il piattello rigido al centro della membrana, il cui bordo periferico ? serrato tra le due parti del corpo contenitore. In the state of the art, the second delivery stage of a two-stage breathing apparatus comprises a container body containing a flexible membrane centrally provided with a rigid plate, a membrane that communicates on one side with the external environment, and on the other helps to define a chamber provided with the intake duct for the breathable mixture by the diver, and being in communication through a valve with the air supply from the first reducer stage, valve actuation means being provided mechanically coupled to said membrane, generally consisting of a lever in contact with the rigid plate in the center of the membrane, whose peripheral edge? clamped between the two parts of the container body.

Operativamente, in assenza di atto respiratorio del subacqueo che utilizza il secondo stadio respiratore e in condizioni di stabilit?, l?interno dell?erogatore si trova a pressione ambiente ovvero la pressione all?interno del detto secondo stadio ? uguale alla pressione all?esterno ovvero l?interno del secondo stadio si trova a pressione pari alla esterna; la membrana ? progettata per reagire alla depressione causata dall?atto inspiratorio quindi quando il subacqueo inspira, la membrana reagisce alla depressione che altera il suddetto equilibrio e compie un movimento tale da azionare il piattello che si abbassa sulla leva, e la valvola eroga la miscela respirabile all?interno dell?erogatore. Al termine dell?atto inspiratorio la membrana aziona ancora temporaneamente il piattello ad erogare gas fino al raggiungimento di equilibrio di pressione gi? descritto. Operationally, in the absence of a breathing act of the diver who uses the second stage respirator and in conditions of stability, the inside of the regulator is at ambient pressure or the pressure inside the said second stage? equal to the pressure on the outside or the inside of the second stage is at a pressure equal to the outside; the membrane? designed to react to the depression caused by the inhalation act so when the diver inhales, the membrane reacts to the depression that alters the aforementioned balance and performs a movement such as to activate the plate that lowers on the lever, and the valve delivers the breathable mixture to the inside the dispenser. At the end of the inspiratory act, the membrane still temporarily activates the plate to deliver gas until the pressure equilibrium is reached. described.

Risulta evidente quindi che le caratteristiche meccaniche e morfologiche della membrana influiscono sui tempi di reazione della valvola rispetto all?atto inspiratorio, e quindi sull?efficienza e sul comfort dell?erogatore. It is therefore evident that the mechanical and morphological characteristics of the membrane affect the reaction times of the valve with respect to the inspiratory act, and therefore on the efficiency and comfort of the regulator.

In particolare, sono generalmente adottate membrane in materiale elastomerico, rastremate dalla periferia verso il piattello centrale, e tali membrane sono sovente provviste di un profilo iperboloide, con l?asse di simmetria corrispondente all?asse centrale del piattello. In particular, membranes in elastomeric material are generally adopted, tapered from the periphery towards the central plate, and these membranes are often provided with a hyperboloid profile, with the axis of symmetry corresponding to the central axis of the plate.

Queste membrane tendono, all?azione della depressione generata dall?atto respiratorio e a causa dell?asimmetria del movimento della leva rispetto alla membrana stessa, a collassare in modo non del tutto uniforme, a causa della stessa flessibilit? che viene loro richiesta per assolvere alla loro funzione. Questo inconveniente pu? di fatto influenzare il movimento di apertura della valvola, e quindi ridurre l?efficienza ed il comfort dell?erogatore. These membranes tend, due to the action of the depression generated by the respiratory act and due to the asymmetry of the movement of the lever with respect to the membrane itself, to collapse in a not completely uniform way, due to the same flexibility. that is required of them to fulfill their function. This inconvenience can? in fact affect the opening movement of the valve, and therefore reduce the efficiency and comfort of the regulator.

Scopo della presente invenzione ? quindi fornire una membrana di regolazione per il secondo stadio erogatore di apparecchi respiratori subacquei a due stadi a collasso controllato, che sia in grado di superare gli inconvenienti allo stato della tecnica, garantendo una migliore uniformit? di azionamento della valvola di erogazione, e quindi una migliore regolazione della pressione della miscela erogata. Purpose of the present invention? therefore to provide a regulating membrane for the second delivery stage of two-stage controlled collapse underwater breathing apparatus, which is able to overcome the drawbacks of the state of the art, ensuring better uniformity. actuation of the dispensing valve, and therefore a better regulation of the pressure of the dispensed mixture.

Oggetto della presente invenzione ? pertanto una membrana di regolazione per il secondo stadio erogatore di apparecchi respiratori subacquei a due stadi, comprendente una parete laterale flessibile continua, rastremata dal bordo periferico verso la sommit? in cui ? previsto centralmente un piattello rigido, coassiale a detta parete flessibile; detta parete laterale flessibile ? provvista di almeno una nervatura anulare preferibilmente ma non necessariamente continua, sporgente preferibilmente verso l?esterno e/o anche verso l?interno. Object of the present invention? therefore, a regulating membrane for the second delivery stage of two-stage underwater breathing apparatus, comprising a continuous flexible side wall, tapered from the peripheral edge towards the top. in which ? provided centrally with a rigid plate, coaxial to said flexible wall; said flexible side wall? provided with at least one annular rib preferably but not necessarily continuous, preferably protruding towards the outside and / or also towards the inside.

Secondo ancora una ulteriore caratteristica che pu? essere prevista in qualsivoglia combinazione o in alternativa con una o pi? delle altre caratteristiche, almeno una nervatura pu? essere disposte su di un piano parallelo a detto piattello. Le nervature possono essere una o pi?, e possono essere disposte in modo tale da suddividere la parete laterale flessibile in segmenti tra loro equivalenti in altezza. According to yet another feature that can? be provided in any combination or alternatively with one or more? of the other characteristics, at least one rib can? be arranged on a plane parallel to said plate. The ribs can be one or more, and can be arranged in such a way as to divide the flexible side wall into segments that are equivalent to each other in height.

Secondo una forma esecutiva alternativa alla precedente, le nervature possono essere disposte in modo non da suddividere la parete laterale in segmenti non uniformi. According to an alternative embodiment to the previous one, the ribs can be arranged so as not to divide the side wall into non-uniform segments.

Altre forme esecutive realizzabili in combinazione o in alternativa alle forme qui presentate contemplano che le nervature siano realizzate di pezzo con la parete laterale flessibile oppure di pezzo con l?intero corpo della membrana. Other embodiments which can be made in combination or as an alternative to the forms presented here contemplate that the ribs are made in one piece with the flexible side wall or in one piece with the entire body of the membrane.

La presente invenzione non pone vincoli alle caratteristiche reciproche tra nervature, in caso di realizzazioni con due o pi? di dette nervature. Di conseguenza si possono prevedere forme esecutive ove ad esempio la sezione e/o le caratteristiche plastiche e/o elastiche sono diverse tra due o pi? nervature applicate alla stessa parete laterale flessibile. The present invention does not place restrictions on the reciprocal characteristics between ribs, in the case of embodiments with two or more? of said ribs. Consequently, executive forms can be envisaged where for example the section and / or the plastic and / or elastic characteristics are different between two or more? ribs applied to the same flexible side wall.

La parete laterale flessibile ? di preferenza un iperboloide; il materiale con cui ? realizzato detta parete ? un polimero elastomerico ad un grado di durezza tra 20 e 80 Shore A, e preferibilmente 40 Shore A. Il polimero elastomerico pu? essere una gomma siliconica liquida (LSR). The flexible side wall? preferably a hyperboloid; the material with which? realized said wall? an elastomeric polymer with a degree of hardness between 20 and 80 Shore A, and preferably 40 Shore A. The elastomeric polymer can? be a liquid silicone rubber (LSR).

In una forma esecutiva preferita, detta nervatura ha un profilo semi-toroidale; la nervatura ha uno spessore almeno doppio rispetto a quello della parete laterale flessibile, e mostra una larghezza alla base maggiore del suddetto spessore. In a preferred embodiment, said rib has a semi-toroidal profile; the rib has a thickness at least twice that of the flexible side wall, and shows a width at the base which is greater than the aforesaid thickness.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della membrana secondo la presente invenzione appariranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma esecutiva preferita della medesima resa, a scopo esemplificativo e non limitativo, con riferimento all?unica tavola di disegni allegati, in cui: Further advantages and characteristics of the membrane according to the present invention will appear evident from the following detailed description of a preferred embodiment of the same yield, by way of non-limiting example, with reference to the single table of attached drawings, in which:

la figura 1 ? una vista in pianta dall?alto di una forma esecutiva della membrana secondo la presente invenzione; figure 1? a top plan view of an embodiment of the membrane according to the present invention;

la figura 2 ? una vista in sezione longitudinale della membrana della figura 1; e figure 2? a longitudinal sectional view of the membrane of Figure 1; And

la figura 3 un particolare ingrandito della figura 2. Figure 3 is an enlarged detail of Figure 2.

In figura 1 ? illustrata una vista in pianta dall?alto di una forma esecutiva della membrana secondo la presente invenzione; con 1 ? designata la parete laterale continua della membrana, che presenta un bordo periferico, realizzato di pezzo con la medesima in materiale flessibile. Al centro della membrana ? posizionato un piattello 3 in materiale rigido, accoppiato alla parete laterale 1 in modo di per s? noto, e meglio visibile nelle figure pi? oltre descritte. Sulla parete laterale 1 sono presenti le nervature anulari sporgenti verso l?esterno 101 e 201. In figure 1? illustrated a top plan view of an embodiment of the membrane according to the present invention; with 1? designated the continuous lateral wall of the membrane, which has a peripheral edge, made of one piece with the same in flexible material. In the center of the membrane? positioned a plate 3 made of rigid material, coupled to the side wall 1 in the way of itself? known, and better visible in the figures pi? described below. On the side wall 1 there are the outwardly projecting annular ribs 101 and 201.

La figura 2 ? una sezione longitudinale della membrana della figura 1; alle parti uguali corrispondono uguali numerali. Nella figura ? evidenziato il fatto che entrambe le nervature 101 e 201 presentano una sezione semi-toroidale, giacciono su piani paralleli al piano del piattello 3, e sporgono in rilievo verso l?esterno rispetto alla parete laterale 1. Si pu? inoltre notare come la parete laterale 1 stessa sia suddivisa dalle nervature 101, 201 in tre segmenti sostanzialmente uguali tra loro in altezza. La parete laterale 1 della membrana mostra una forma iperboloide. Figure 2? a longitudinal section of the membrane of Figure 1; to equal parts correspond equal numerals. In the figure ? highlighted the fact that both the ribs 101 and 201 have a semi-toroidal section, lie on planes parallel to the plane of the plate 3, and protrude in relief towards the outside with respect to the side wall 1. furthermore, note how the side wall 1 itself is divided by the ribs 101, 201 into three segments which are substantially equal to each other in height. The lateral wall 1 of the membrane shows a hyperboloid shape.

Nella figura 3, in cui analogamente alle parti uguali corrispondono uguali numerali, ? in particolare evidenziato il fatto che la larghezza b alla base delle nervature ? maggiore dello spessore a delle nervature stesse. A sua volta, lo spessore delle nervature ? maggiore dello spessore della parete laterale. In figure 3, where similarly to the equal parts correspond equal numerals,? in particular highlighted the fact that the width b at the base of the ribs? greater than the thickness a of the ribs themselves. In turn, the thickness of the ribs? greater than the thickness of the side wall.

Il funzionamento della membrana secondo la presente invenzione risulter? evidente da quanto segue. Come si ? gi? accennato in precedenza, in numerosi apparecchi respiratori diffusi sul mercato, il secondo stadio erogatore prevede una membrana che reagisca tanto alla pressione esercitata dall?ambiente quanto alla depressione realizzata dall?atto inspiratorio. Questa membrana flessibile ha in genere una forma analoga a quella della membrana delle figure allegate, ossia uno sviluppo rastremato verso una parete piana in materiale rigido. La parete laterale deve invece essere flessibile, e preferibilmente la membrana viene realizzata nel suo complesso per sovrastampaggio di un materiale elastomerico sul piattello in polimero termoplastico rigido. Il materiale elastomerico ? scelto con una durezza compresa tra 20 e 80 Shore A, e preferibilmente 40 Shore A. Il polimero elastomerico pu? essere una gomma siliconica liquida (LSR). The operation of the membrane according to the present invention will result? evident from the following. How to ? already? previously mentioned, in numerous respiratory devices diffused on the market, the second regulator stage foresees a membrane that reacts both to the pressure exerted by the environment and to the depression created by the inhalation act. This flexible membrane generally has a shape similar to that of the membrane of the attached figures, ie a tapered development towards a flat wall made of rigid material. The side wall, on the other hand, must be flexible, and preferably the membrane is made as a whole by overmoulding an elastomeric material on the rigid thermoplastic polymer plate. The elastomeric material? chosen with a hardness ranging from 20 to 80 Shore A, and preferably 40 Shore A. The elastomeric polymer can? be a liquid silicone rubber (LSR).

Per fare s? che la parete laterale possa reagire alla depressione successiva all?inspirazione da parte dell?utente in modo ordinato, sono state introdotte le nervature 101 e 201, che consentono il ripiegamento ?a soffietto? della parete laterale, in modo tale che l?azione del piattello 3 sulla leva che comanda l?apertura della valvola sia pi? regolare. Come risulta dalla figura 2, le nervature 101, 201 sono disposte su piani paralleli a quello del piattello 3, e questi piani suddividono la parete in tre porzioni sostanzialmente equivalenti tra loro in altezza. To do s? that the lateral wall can react to the depression following inspiration by the user in an orderly manner, the ribs 101 and 201 have been introduced, which allow the folding? bellows? of the side wall, so that the action of the plate 3 on the lever that controls the opening of the valve is more? regular. As can be seen from Figure 2, the ribs 101, 201 are arranged on planes parallel to that of the plate 3, and these planes divide the wall into three portions substantially equivalent to each other in height.

Le nervature sono realizzate di pezzo con la parete laterale, ma potrebbero essere analogamente applicate successivamente sulla medesima. Le nervature sono formate, nell?esempio illustrato, con una larghezza alla base maggiore rispetto allo spessore, che ? a sua volta maggiore dello spessore della parete laterale. Questa soluzione appare ottimale per conferire quella opportuna rigidit? alla parete laterale senza per contro introdurre modificazioni che possano intralciare o compromettere il regolare funzionamento della membrana. The ribs are made in one piece with the side wall, but could similarly be applied subsequently on the same. The ribs are formed, in the illustrated example, with a width at the base greater than the thickness, which? in turn greater than the thickness of the side wall. This solution appears to be optimal for conferring the appropriate rigidity? to the side wall without on the other hand introducing modifications that could hinder or compromise the regular functioning of the membrane.

La membrana di regolazione in questo modo concepita presenta una affidabilit? ed una efficacia funzionale migliorata rispetto allo stato della tecnica, pur senza avere introdotto modifiche strutturali particolarmente complesse o costose. The regulation diaphragm conceived in this way presents a reliability? and an improved functional effectiveness with respect to the state of the art, without having introduced particularly complex or expensive structural modifications.

Claims

CLAIMS 1. Regulating membrane for second stage regulator of two-stage underwater breathing apparatus, comprising a continuous flexible side wall (1), tapered from the peripheral edge (2) towards the top. in which ? provided centrally with a rigid plate (3), coaxial to said flexible wall, characterized in that said flexible side wall (1)? provided with at least one continuous or discontinuous annular rib (101, 201), possibly protruding outwards and / or inwards.

2. Membrane according to claim 1, wherein said at least one rib (101, 201)? arranged on a plane substantially parallel to said plate (3).

3. Membrane according to claim 1 or 2, wherein said at least one rib (101, 201) divides said side wall (1) into segments of various heights, even if not equivalent to each other.

4. Membrane according to any one of the preceding claims 1 to 3, wherein said at least one rib? made integrally with said flexible side wall (1) of the membrane.

Membrane according to any one of the preceding claims 1 to 4, wherein the flexible side wall (1)? a hyperboloid

6. Membrane according to any one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the material with which? realized said wall? an elastomeric polymer with a degree of hardness between 20 and 80 Shore A, and preferably 40 Shore A.

7. Membrane according to claim 6, wherein the elastomeric polymer? a liquid silicone rubber (LSR).

Membrane according to any one of the preceding claims 1 to 7, wherein said rib (101, 201) has a thickness (a) greater than that of the flexible side wall (1), and shows a width at the base (b) greater than the aforesaid thickness (a).

9. Membrane according to any one of the preceding claims 1 to 8, wherein said at least one rib has a semitoroidal profile.