NO178121B - Servo gassreguleringsventil - Google Patents

Abstract

Gassreguleringsventil, særlig til bruk i pusteventil for dykkermasker og liknende. Ventilen har et hus () i fonn av en hylse. Inne i hylsen er et glidbart anordnet hovedventillegeme (2,13) som samvirker med det sirkulært ventilsete (3) som skiller innløpskammeret I fra utløpskammeret II. Hovedventillegemet er hult og er, via en rørhylse (11), fast bundet til et stempel (12) som utgjør en bevegelig vegg i et "servokammer" III*. Hovedventillegemets posisjon kontrolleres presist ved hjelp av et ventillegeme (5) som vekselvirker med et ventilsete (6) og styrer en gasstrøm som påvirker stemplet (12) og derved hovedventillegemet.Anvendt som pusteventil er regulerings-ventilen bygget inn i. en ytre kappe hvis ene vegg omfatter en følemembran (8) . Denne membranen virker over en hevarmsmekanisme på styrepinnen (4) for ventillegemet (5).Dersom det dreier seg om en tilbaketrykksregulator ("Back-pressure regulator") som f.eks. er innrettet på å trekke vekk ekspirert luft, vil den ytre kappen være i åpen forbindelse. med kammer I. Kammer II nå er i åperi forbindelse returlinjen hvor man opprettholder et undertrykk som kan brukes til å trekke vekk ekspirert luft.Eventuelt kan disse to typer ventiler være inkorporert i en felles ytre kappe og bli operert av et og samme følermembran.

Description

Oppfinnelsen angår en servo gassreguleringsventil omfattende et hus med et innløpskammer og et utløpskammer, et hovedventillegeme som samvirker med et sete som skiller inn-løpskammeret fra utløpskammeret, et stempel eller liknende som skiller utløpskammeret fra et servokammer, og en styreventil som er innrettet til å åpnes av hovedventillegemet.

Systemer for forsyning av pustegass er gjerne basert på regulert tilførsel fra reservoarer med gass/luft under trykk. I slike systemer er gjerne gasstrømmen styrt slik at den er i samsvar med behovet - dvs. et demandsystem. I ordinære demandventiler er det gjerne en direkte mekanisk forbindelse mellom en følermembran og ventilen som åpner resp. lukker dyseåpningen. Andre demandventiler er, i likhet med den foreliggende oppfin-nelse, basert på et servoprinsipp. Dette innebærer at trykkener-gien i en del av gasstrømmen nyttes til å forsterke kraften som bevirker åpning/lukking av dysen. De trykkvariasjoner som må skapes på følermembranen for å bevege dyseåpningen kan derved reduseres betraktelig. Servoventiler har tradisjonelt sett den svakhet at de er komplisert oppbygget og at de krever stadige etterjusteringer for å fungere tilfredsstillende. Videre gir servoventiler ofte ustabil gassregulering som følge av tetningsanordninger som skaper friksjon, eller reguleringsmekanismer som gir tidsforsinkelse mellom pilotventilens og hovedventilens bevegelse.

Ventilen ifølge oppfinnelsen har de i karakteristikken til krav 1 angitte kjennetegn. Denne ventil har ikke stabilitets-problemer som følge av friksjon i tetningsanordninger, og reguleringskraften er svært liten. Videre er det minimal tidsforsinkelse mellom styreventil og hovedventil, hvorved man oppnår meget presis styring av store gassmengder. Oppfinnelsen, både anvendt som demand-ventil og som trykkreduksjonsventil, har vist seg meget fordelaktig. Den er enkel å produsere, er lite følsom for trykkvariasjoner og har svært god kapasitet.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, der fig. 1 og 2 viser en utførelsesform av en reguleringsventil ifølge oppfinnelsen anvendt på en demandventil.

Den viste demandventil består av en ytre hylse 7 med en følermembran 8 som via en vektarm 9 påvirker gassreguleringsventilen som er fast montert til hylsen 7.

Gassreguleringsventilen omfatter et hus 1 med et innløpskammer I og et utløpskammer II, et hult hovedventillegeme 2 som samvirker med et sete 3 som skiller innløpskammeret I fra utløpskammeret II, et stempel 12 som skiller utløpskammeret II fra ventilens servokammer III, og en styreventil som omfatter et ventillegeme 5 og et sete 6, og som er innrettet til å åpnes og stenge"s av hovedventillegemet 2. Styreventilens sete 6 er anordnet i en kanal 15 som strekker seg aksialt gjennom hovedventillegemet 2 og forbinder innløpskammeret I med servokammeret III, og styreventillegemet 5 er forbundet med demandventilens manøverorgan 4 via den nevnte kanal. Styreventilen regulerer gasstrømmen mellom innløpskammeret og servokammeret via kanalen 15. Når styreventilens ventillegeme forskyves, tilføres en gasstrøm til servokammeret, og denne besørger en tilsvarende forskyvning av hovedventillegemet.

Som vist på tegningene, utgjøres servokammerets III ene sideflate av den ene sideflate av stempelet 12 hvis andre sideflate vender mot utløpskammeret II og hvis sentrale parti er stivt forbundet med hovedventillegemet 2. I stedet for stempelet 12 kunne det vært anordnet en membran eller liknende.

I den viste utførelse omfatter hovedventillegemet 2 en metallhylse 13 i hvilken det er innpresset en elastisk hylse 11 og som utgjør både styreventilens sete 6 og tetningsflaten mellom hovedventillegemet 2 og hovedventilens sete 3. Metallhylsen 11 er forsynt med mothaker og er presset inn i den sentrale del av den elastiske hylse 11.

Når brukeren av demanventilen trekker pusten, faller trykket i kammeret under membranen 8, hvorved vektarmen 9 påvirker manøverorganet 4 og styreventilens ventillegeme 5 som åpner for en gasstrøm fra innløpskammeret I til servokammeret III. Denne gasstrøm sørger for en trykkoppbygging i servokammeret, slik at stempelet 12 og dermed hovedventillegemet 2 presses oppover. Hovedventillegemet tvinges til å følge bevegel-sen av servoventillegemet 5, idet stempelet 12, og derved hovedventillegemet og styreventilens sete 6, umiddelbart innstiller seg slik at det oppstår likevekt mellom gasstilførsel og gassavgivelse fra servokammeret III. Gassavgivelsen fra servokammeret er beskjeden, og finner sted i en friksjonsfri klaring 14 mellom manøverorganet 4 og huset 1. Dette innebærer at hovedventillegemet 2 til enhver tid blir tvunget til slavisk å følge servoventillegemets 5 bevegelse. Man oppnår følgelig en meget stabil styring av gassmengden som strømmer gjennom ventilen. Trykkreftene som styrer stempelets 12 bevegelse, er såvidt store at friksjonen i tetningsflaten mellom utløpskammeret II og servokammeret III er uten betydning for stabiliteten i gassreguleringen.

En viktig fordel med gassreguleringsventilen ifølge oppfinnelsen er at man oppnår god kapasitet og presis gasstyring selv om forsyningstrykket skulle variere i betydelig grad. Den eneste fjær som benyttes i gassreguleringsventilen, er en liten fjær 10 som har som oppgave å sørge for at styreventilens ventillegeme 5 ligger an mot setet 6 slik at ventilen tetter umiddelbart idet gassforsyningen tilkoples. Denne fjær er i prinsipp ikke nødvendig, da trykkforskjellen mellom innløpskam-meret I og servokammeret III til enhver tid søker å skyve styreventilens ventillegeme 5 tilbake mot setet 6.

Claims (3)

1. Servo gassreguleringsventil omfattende et hus (1) med et innløpskammer (I) og et utløpskammer (II), et hovedventillegeme (2) som samvirker med et sete (3) som skiller innløpskam-meret (I) fra utløpskammeret (II), et stempel (12) eller liknende som skiller utløpskammeret (II) fra et servokammer (III), og en styreventil (5, 6) som er innrettet til å åpnes og stenges av hovedventillegemet (2), KARAKTERISERT VED at styreventilen (5, 6) bevirker en styrt gasstrøm til servokammeret (III) som medfører at hovedventillegemet (2) tvinges til å beveges slik at styreventilens sete (6) til enhver tid ligger tett an mot styreventilens ventillegeme ( 5).

2. Servo gassreguleringsventil ifølge krav 1, KARAK-TERI SERT VED at styreventilens sete (6) er anordnet i en kanal (15) som strekker seg aksialt gjennom hovedventillegemet (2) og forbinder innløpskammeret (I) med servokammeret (III).

3. Servo gassreguleringsventil ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at servokammeret (III) har en bevegelig sideflate som utgjøres av et stempel (12), en membran eller liknende hvis ene sideflate vender mot utløpskammeret (II) og hvis sentrale parti er stivt forbundet med hovedventillegemet (2). ~