RO117607B1 - Aparat de respirat sub apă şi în medii toxice - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un aparat de respirat sub apă sau în medii toxice, cu aer comprimat într-o butelie (1), care are ansamblul de reglare a presiunii format dintr-un reductor (A) şi un detentor (C), unite printr-un furtun (B). Reductorul (A) are un corp (5) de înaltă presiune cu un şurub-filtru (6) ce tensionează printr-un resort (7) o supapă oglindată (8), etanşată cu o garnitură (9) dintr-un corp (10) şi acţionată de o tijă (22), tensionând, la rândul ei, un taler (21) printr-o membrană (20) din cauciuc, pe care se acţionează de partea opusă cu un taler (19), prin acţionarea unui resort (18) tensionat de un şurub (17) cu orificiul aflat într-un corp (13) având la partea superioară o calotă-piston (14), sensibilă la variaţiile de presiune ale mediului ambiant. Treapta a doua de reglare a presiunii este constituită dintr-un detentor (C) în care aerul pătrunde prin furtunul (B) şi un racord (D) al acestuia, având o supapă non-retur (26), detentorul (C) având o supapă non-retur de joasă presiune (33) la intrarea aerului şi un sistem non-retur (E), fixat de capacul inferior (40) al acestuia, pentru eliminarea aerului expirat, ansamblul fiind protejat de un capac superior (44), prevăzut cu un buton de cauciuc (38).

Description

RO 117607 Β

Invenția se referă la un aparat de respirat sub apă și în medii toxice, cu aer comprimat și cu două trepte de detentă în circuit deschis.

în scopul scufundării sub apă și în medii toxice, sunt cunoscute aparate de respirat cuprinzând o butelie cu aer sub presiune și un ansamblu reductor-detentor de respirație în 5 două trepte, în circuit deschis, ce au dezavantajul că sunt complexe, ceea ce la face greoaie și masive. La sistemul reductorului cu membrană, utilizat la aceste aparate, un dezavantaj major îl constituie uzura prematură a umerilor scaunului supapei de înaltă presiune, datorită variației poziției tijei de acționare a supapei față de axul sistemului, ceea ce duce la deformarea suprafeței pastilei de etanșare a supapei. Un alt dezavantaj este sensibilitatea mică 10 a membranei primei trepte și prin ea a întregului sistem al reductorului față de presiunea mediului ambiant, iar variantele pentru rezolvarea acestei probleme au dus la mărirea gabaritului reductorului.

Aparatele de respirat ce au prima treaptă de reglare a presiunii aerului (reductorul) cu piston prezintă inconvenientul că ansamblul de piese în mișcare este dificil de etanșat, 15 iar valorile presiunii oscilează în timp, prin slăbirea tensiunii resortului pe piston, sistemul necesitând atât reetalonări periodice pentru funcționarea la parametrii inițiali, cât și o sensibilitate mică față de variațiile de presiune a mediului ambiant, cauzată de sistem.

în cazul treptei a doua, reprezentată de detentor, aparatele de respirat actuale utilizează sisteme de detentoare cu piston sau cu supape de admisie a aerului ce nu pot fi bine 20 poziționate față de centrul membranei, care reprezintă un element important la un detentor.

La aparatele cu detentor cu piston, un dezavantaj îl constituie variația fluxului de aer către utilizator atunci când resortul pistonului se uzează sau când presiunea din butelii scade, situație în care se apelează la un sistem mecanic ce variază tensiunea resortului pistonului de reglare a debitului de aer, mărind astfel volumul și greutatea detentorului.

în cazul aparatelor de respirat cu detentor cu supapă de admisie acționată cu ajutorul unei tije, poziționarea sistemului pe centrul membranei este o problemă, caz în care se recurge la soluții ce fac tija instabilă și măresc frecarea și riscul blocării pe poziția închis sau deschis.

De asemenea, soluțiile constructive cunoscute la sistemul de evacuare a aerului sau 30 apei nu elimină în totalitate cantitatea de apă din detentor, creându-se efectul de bolboroseală, iar în alte cazuri, sifonarea.

Aparatele de respirat care utilizează sistemele menționate anterior, de reglare a presiunii, au un sistem de protecție în cazul unei defecțiuni accidentale, dezavantajos prin aceea că aerul este blocat în reductorîn prima treaptă, prin intermediul unui dispozitiv ce închide 35 calea de aer spre utilizator ori în corpul de rezistență al detentorului (treapta a doua) unde se purjează suprapresiunea, făcând imposibilă respirația.

Este cunoscut, de asemenea, un aparat de respirat sub apă (RO 97025) care utilizează un ansamblu reductor-detentor care realizează detenta aerului stocat într-o butelie, în două trepte: reductor-detentor, în funcție de presiunea mediului ambiant și care se com40 pune dintr-un reductor ce se fixează etanș de robinetul buteliei prin intermediul unui șurub aflat în corpul unui jug de fixare, acesta fiind înfiletat pe un corp de înaltă presiune a reductorului în a cărui incintă se află o supapă de înaltă presiune cuprinzând un scaun, un resort și o garnitură de etanșare, incinta de înaltă presiune fiind etanșată printr-o garnitură fixată de un corp de ghidaj al unui cui. în corpul de înaltă presiune se găsește și o supapă de joasă 45 presiune, compusă dintr-o piesă de strângere pe un corp de rezistență al supapei în interiorul căruia se găsește un resort ce exercită o forță mecanică pe scaunul supapei, etanșat printr-o garnitură. Sistemul de reglare a debitului de aer și a presiunii se găsește într-un corp superior, ce se compune dintr-o piesă de strângere și un resort ce acționează printr-o piesă de ghidaj, o membrană. Aerul pătrunde într-un ștuț etanșat de corpul de înaltă presiune

RO 117607 Β printr-o garnitură și apoi în detentor, iar prin intermediul conductei flexibile de cauciuc, aerul 50 pătrunde într-un ștuț al supapei de joasă presiune, fixat, printr-o piesă de strângere, de un corp al detentorului realizat din mase plastice. Supapa de joasă presiune se compune dintrun resort, un scaun al supapei etanșat printr-o garnitură și o tijă ce vine în contact cu o pârghie ce se găsește sub o membrană de cauciuc, protejată de o carcasă, în care se găsește un buton, un resort și o siguranță de pierdere. Supapa de expirare este formată dintr-un 55 scaun și o membrană de cauciuc, ce se strânge prin șurub, ansamblul fiind protejat de o carcasă prinsă în corpul detentorului printr-un șurub. Pârghia este prinsă de corpul detentorului cu un șurub, iar cu ajutorul unei rondele, se realizează ghidajul tijei față de carcasa detentorului sub care se află și un muștuc din cauciuc, ce se prinde prin intermediul unui colier de acesta. 60

Acest aparat de respirat prezintă dezavantajul că, la reductor, sistemul de reglaj al presiunii este expus la factori de degradare a mediului (apă sărată, nisip, nămol etc.). Prin pătrunderea lor în sistem, membrana de cauciuc pânzat are o flexibilitate mică, cuiul nu permite un debit mare de aer și nu se poziționează optim datorită talerului față de garnitura supapei de presiune; sistemul de prindere a reductorului se face printr-un jug cu șurub 65 neergonomic, iar la detentor, resortul butonului din carcasa superioară e supus eroziunii, supapa de joasă presiune nu permite desfacerea sistemului decât dacă se oprește sursa de aer, iar evacuarea, atât a aerului cât și a apei, se face printr-o supapă ce nu evacuează în totalitate aerul și apa.

Problema care apare constă în realizarea unui aparat de respirat al cărui ansamblu- 70 reductor detentor să elimine dezavantajele anterior menționate ale sistemelor reductordetentor existente, la aparatele de respirat actuale.

Aparatul de respirat, conform invenției, rezolvă această problemă prin aceea că are ansamblul reductor-detentor compus din o primă treaptă de detentă a aerului aflat sub presiune (150-200 bari), stocat în diferite surse (butelii) constând dintr-un reductor mic și corn- 75 pact, reglat în funcție de adâncimea maximă atinsă, acesta fiind prevăzut cu o calotă-piston ce transmite variațiile de presiune ale mediului ambiant la o membrană de cauciuc cu profil special, sub care e dirijat aerul destins la un volum mare, printr-un orificiu în care culisează un cui cu profil special, ce se sprijină pe o supapă oglindată, tensionată pe o garnitură de etanșare aflată în camera de înaltă presiune, prin intermediul unui șurub-filtru, toate găsindu- 80 se în corpul de rezistență al reductorului prevăzut cu un jug de prindere compact, iar legătura cu detentorul (ce reprezintă treapta a doua de detentă a aerului comprimat) se realizează printr-un furtun de cauciuc pânzat, prevăzut cu o supapă non-retur aer, care se află în racordul de cuplare cu un detentor de dimensiuni mici, care, prin construcția lui, permite realizarea echilibrului între presiunea mediului ambiant (sub apă sau în atmosferă) și cea a 85 aerului respirat.

De asemenea, detentorul este prevăzut cu o piesă de cauciuc pentru debit continuu, cu o supapă de joasă presiune cu scaun dublu, rezistentă la șocuri și solvenți, acționată de o membrană din cauciuc, de cursă mare, și cu o supapă de expirare montată într-o piesă pe care se fixează un deflector prevăzut cu canale de dirijare a aerului expirat. Sistemul non- 90 retur al aerului permite schimbarea rapidă a unui detentor cu altul sub apă sau în medii toxice, inspirarea și expirarea făcându-se printr-un muștiuc.

Aparatul de respirat, conform invenției, elimină dezavantajele aparatelor de respirat cunoscute, prin aceea că, la reductor, s-a mărit sensibilitatea sistemului printr-ο calotă-piston care, prin forma ei, este în contact cu o suprafață mai mare cu mediul ambiant, transmițând 95 variațiile de presiune unei membrane speciale, ce este tensionată de un șurub cu resort la o presiune prestabilită de lucru, volumul de aer fiind mărit de forma deosebită a tijei ce acționează asupra unei supape oglindate, tensionată la rândul ei de un resort pe un scaun de

RO 117607 Β etanșare, iar deferitorul asigură protecția utilizatorului în timpul respirației în caz de accident, 100 prin intermediul unei supape non-retur, ce face posibilă schimbarea unui detentor defect cu altul bun, sub apă sau în medii toxice.

Alte avantaje ale aparatului de respirat, conform invenției, sunt următoarele:

- se mărește sensibilitatea reductorului la variațiile de presiune ambiantă, prin membrana de cauciuc pânzat;

105 - reductorul este protejat împotriva eroziunii și pătrunderii de praf, nisip și nămol la sistemul de reglare a presiunii și a debitului de aer prin calota- piston;

- sistemul de prindere a reductorului se realizează printr-un jug compact și ergonomie;

dj - sistemul fiabil și reglabil face posibilă folosirea lui și în alte domenii, fără adaptări .110 speciale, de exemplu: pompieri, la intervenții rapide în canalizare, puțuri, menit, prim ajutor etc.;

- detentorul are un buton pentru debit continuu, din cauciuc flexibil greu uzabil, ‘Ί eliminând astfel utilizarea unui resort cu siguranță;

f - expirarea aerului și a apei se realizează cu ajutorul unei supape sub un unghi ce

115 favorizează o evacuare rapidă;

• ^j - detentorul, datorită supapei non-retur, poate fi schimbat cu un altul de același tip în aer sau sub apă.

Invenția este prezentată în continuare printr-un exemplu de realizare al ansamblului reductor - detentor conform invenției, cu referire și la fig. 1...10, care reprezintă:

120 - fig. 1, vedere generală a aparatului de respirat, conform invenției;

- fig. 2, secțiune longitudinală prin reductorul aparatului;

- fig. 3, secțiune longitudinală prin detentorul aparatului;

- fig. 4, 5, vedere în perspectivă a detentorului cu deflectorul și supapa de expirare;

- fig. 6, vedere laterală a tijei reductorului;

125 - fig. 7, vedere frontală a butonului de acționare a detentorului;

- fig. 8, secțiune transversală prin butonul de acționare;

- fig. 9, secțiune parțială prin deflectorul detentorului;

- fig. 10, secțiune parțială a jugului cu șurubul de fixare a reductorului.

Aparatul de respirat, conform invenției, are ansamblul reductor-detentor cuplat la o 130 sursă de aer comprimat 1, la o presiune de 150-200 bari tip butelie, prevăzută cu un robinet cu profil pătrat 2, de cuplare, pe care se racordează un reductor A, o conductă flexibilă din cauciuc pânzat B și un detentor C. Reductorul A se fixează etanș pe robinetul cu profil pătrat 2, al buteliei 1, prin intermediul unui șurub 3, aflat în corpul unui jug 4, de fixare, acesta fiind înfiletat pe un corp de rezistență 5, de înaltă presiune al reductorului A, în a cărui incintă se 135 află un șurub cu filtru 6, ce tensionează printr-un resort 7 o supapă oglindată 8, ce se etanșează o garnitură 9, din un alt corp 10, etanșat printr-o garnitură 11. în corpul de rezistență 5 se află două ieșiri în care este montat etanș, printr-o garnitură 12, un corp b, ce conține o ieșire filetată c, pentru cuplarea unui furtun flexibil, de cauciuc pânzat B, ce leagă reductorul A de detentorul C. în cadrul corpului b se găsește o supapă de joasă presiune, i.

140 La cea de-a doua ieșire filetată d, se cuplează un furtun de înaltă presiune cu un manometru de urmărire permanentă a presiunii din sursa de aer comprimat.

Sistemul de reglare a debitului de aer și a presiunii se găsește într-un corp superior 13, ce se compune dintr-o calotă-piston 14, reținută de o piuliță cu profil 15, etanșată prin intermediul unei garnituri 16, sub care se află un șurub 17, cu un orificiu o și un resort 18, 145 cu un taler 19, ce exercită o tensiune asupra unei membrane de cauciuc 20, ce transmite tensiunea pe un taler 21, sub care o tijă 22 acționează supapa-oglindată 8. Talerul 21 poate

RO 117607 Β prelua unghiurile negative de tensionare fără să descentreze tija 22, care are un profil special, cu două părți mai groase: k; I, încadrând o parte mai subțire n, pentru crearea unei spațiu între ele.

Aerul pătrunde în ieșirea c, unde este cuplat furtunul de cauciuc pânzat B, ce are un 150 racord D reprezentând un sistem compus din: corpul de rezistență 23, un șurub de tensionare 24, cu resort 25, supapă 26, etanșată cu o garnitură 27, pe un scaun 28, al supapei de rezistență.

Etanșarea sistemului se face printr-o garnitură 29, fixată de corpul de rezistență f,al detentorului C, prin strângerea unei piese 30, aerul pătrunzând astfel în corpul de rezistență 155 f, ce conține o piesă 31 cu știft n, de tensionare a unui resort 32, ce presează o supapă de joasă presiune 33, al unui sistem I, pe un scaun 34 al ei. Acționarea supapei de joasă prejîj siune se face printr-o tijă cu profil 35, ce culisează pe o pârghie 36, sub o membrană 37, ce are în partea superioară un buton de cauciuc 38, fixat în capacul superior 39, al detentorului

C. în capacul inferior 40 al acestuia se găsește fixat un alt sistem non-retur E, format dintr-o 160 piesă 41, ce conține o supapă de cauciuc 42, prinsă într-un grătar 43, protejat de un capac 44, prins în piesa 41 cu o siguranță 45, de oțel. Un deflector din cauciuc 46, cu niște canale h, fixat în piesa 41, dispersează aerul. Inspirația și expirația se face printr-un muștiuc de cauciuc i, prins într-o piesă 47, solidară cu capacul inferior 40, al detentorului C.

Modul de funcționare a aparatului de respirat conform invenției, este următorul: în 165 momentul în care se deschide butelia 1, de aer comprimat aflat la o presiune de 150200 bari, acesta pătrunde în camera supapei de înaltă presiune trecând de șurubul - filtru 6, sub supapa oglindată 8, de înaltă presiune, ce se găsește în raport mobil, prin intermediul resortului 7, față de tija cu profil 22, de reglaj, pe care o acționează prin tensiunea resortului 18, tensionat variabil de piesa de strângere 17, datorită atât tensiunii ce se exercită prin 170 intermediul membranei de cauciuc pânzat 20, cât și prin presiunea mediului ambiant, asupra calotei-piston 14, presiune transmisă prin perna de aer ce se găsește între calota-piston 14 și membrana 20.

Aerul pătrunde în spațiul dintre supapa oglindată 8 și garnitura de etanșare 9 în corpul piesei 10, intrând în spațiul creat de profilul tijei 22 și, de aici, prin canalele corpului 175 piesei 12, descinzând în camera medie x la o valoare a presiunii ce corespunde unei presiuni de lucru de circa 7 bari (5...10 daN/cm²), presiunea putând fi reglată, în funcție de necesități.

Din camera medie x aerul destins pătrunde în corpul b al supapei de joasă presiune i, iar de aici pătrunde în sistemul furtunului flexibil B, ce cuplează reductorul A cu detentorul

C, ajungând la supapa non- retur 26, din racordul D, deschis, prin piesa cu știft 31 și, de aici, 180 la supapa de joasă presiune 33, tensionată de resortul 32, fixat pe piesa de etanșare a supapei 33.

Acționarea supapei 33 se face prin intermediul tijei 35. Forma acestei tije 35 dă posibilitatea unei deschideri maxime a supapei 33 în raport cu umerii piesei de etanșare 34, prin intermediul pârghiei 36 și ai unui ansamblu de două role cu ax 48, ca lucrul mecanic să 185 i fie efectuat atunci când membrana de cauciuc 37, elastică, se deformează la inspirație.

Acest sistem înlătură dezavantajul unor blocări sau opriri din cursă ale supapei 33, la șocuri, lovituri etc.

în momentul când utilizatorul inspiră aer, membrana de cauciuc 37, elastică, a detectorului C, asupra căreia acționează presiunea hidrostatică, se deformează spre interior și 190 acționează pârghia 36, ce coboară tija 35, supapa de joasă presiune 33 deschizând sistemul, astfel încât aerul se destinde mai întâi în incinta y, apoi sub membrana 37, echilibrânduse presiunea aerului cu cea a mediului ambiant. La expirare, aerul viciat iese prin supapa de expirare 41, trecând prin detentorul 46, de cauciuc, prevăzut cu mici canale h, ce sparg bulele de aer, mărind confortul expirării. 195

Claims (1)

1. RO 117607 B

   Contra pătrunderii de praf, nisip, nămol, în circuitul respirator, detentorul C este prevăzut cu o sită 49, plasată în sistemul de prindere a muștiucului 47.

   Ștuțurile D, sub formă de racorduri mobile, au un sistem etanș, ce dă posibilitatea furtunului de cauciuc pânzat B, ce leagă reductorul A de detentorul C, să aibă o mobilitate 200 de rotație de 360°.

   Supapa de înaltă presiune, oglindată, 8, are o mare etanșare pe garnitura 9, special concepută contra uzurii și decalibrării, și o mai bună poziționare față de axa sistemului mobil, format din aceste elemente.

   205 Revendicare •·>.ί ț ' Aparat de respirat sub apă și în medii toxice, cu aer comprimat, în circuit deschis, cuprinzând un reductor (A) și un detentor (C), asamblate printr-un furtun (B) având un racord (D), de cuplare cu detentorul (C), reductorul (A) fiind fixat etanș pe robinetul (2) buteliei (1) || 210 aparatului de respirat, prin intermediul unui șurub (3) aflat în corpul unui jug (4) de fixare, înfiletat pe un corp (5) de înaltă presiune al reductorului (A) în a cărui incintă x se află o _; supapă (8) de înaltă presiune, cuprinzând o garnitură de etanșare (9), un resort (7) ce tensionează supapa (8) și o etanșare (11) a unui alt corp (10) de ghidare a unei tije (22), tensionând la rândul ei un taler (21) printr-o membrană de cauciuc (20) cu profil special, pe 215 care acționează, de partea opusă, talerul (19), prin resortul (18) tensionat de un șurub (17), în corp (5) aflându-se și o supapă de joasă presiune, sistemul de reglare a debitului de aer și a presiunii aflându-se într-un corp superior, (13) ce cuprinde și un resort (18) cu un taler (19), iar detentorul (C) având un sistem (I) cu o supapă de joasă presiune (33), etanșată pe un scaun (34) printr-un resort (32) și o tijă (35) ce vine în contact cu o pârghie (36), ce se 220 găsește sub o membrană (37) protejată de un capac superior (39), în care se găsește și un buton (38), și un sistem (E) de evacuare a aerului expirat, cu o piesă (41) găurită și o supapă de cauciuc (42), detentorul fiind protejat de un capac (44) prins în piesa (41), printr-o siguranță (45) de oțel, pârghia (36) fiind prinsă de capacul inferior (40) al detentorului (C), ghidajul tijei (35) față de capacul inferior (40) realizându-se prin pârghia (36) cu ajutorul a 225 două role cu ax (48) fixate pe o tijă (35). caracterizat prin aceea că reductorul (A) are o tijă (22) cu un profil special, cu două părți mai groase, (k, I) încadrând o parte mai subțire (n) pentru crearea unui spațiu între ele, că șurubul (17) are un orificiu (o), fiind fixat în interiorul corpului (13) prevăzut în partea superioară cu o calotă-piston (14) sensibilă la variațiile de presiune ale mediului ambiant, că racordul (D) al furtunului (B) are o supapă non-retur, de 230 joasă presiune (26), iar detentorul (C) are sistemul (I) prevăzut cu o piesă (31) cu știft (m), solidarizată cu resortul (32), pentru deschiderea, prin știft (m), a supapei (26) racordului (D), sistemul (E) fiind de tip non-retur, având o supapă de cauciuc (41) de profil special, fixată în piesa (41), butonul (38) și membrana (37) fiind tot din cauciuc, membrana (37) având un profil special.

   Președintele comisiei de examinare: ing. Anghel Radu

   Examinator: ing. Arghirescu Marius