SE502129C2 - Ventilanordning och andningsregulator innefattande sådan ventilanordning - Google Patents

Description

502 129 Denna andningsregulator uppvisar dock några nackdelar. Dels är blåsans förslutande funktion inte alltid tillförlitlig, dels har servoventilen en konstruktion som gör att den ingående vippventil bibringas en sidorörelse, vilket medför ojämn belastning och därmed större slitage och kortare livslängd.

Dessutom är många av de i andningsregulatorerna ingående delarna av metall, vilket vid dykning är en nackdel, då delarna kan frysa och funktionen äventyras.

Den europeiska patentskriften EP-A-0 269 900 (Bozano) be- skriver ett ventilarrangemang av den inledningsvis angivna typen, vid vilket ett ventilelement inkluderar ett hål, genom vilket luft kan strömma. Denna luft är dock andnings- luft och används inte för att manövrera själva ventil- organet.

UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL Ändamålet med föreliggande uppfinning är således att undan- röja ovannämnda nackdelar genom att åstadkomma en i en andningsregulator ingående ventilanordning, som med stor precision reglerar lufttillförseln, som har lång livslängd och som är okänslig för kyla.

Ett ändamål är också att åstadkomma en andningsregulator med en sådan ventilanordning enligt uppfinningen.

SAMMANFATTNING Ovannämnda ändamål uppnås genom en ventilanordning enligt ingressen till patentkrav 1, vilken kännetecknas av de i den kännetecknande delen av patentkrav 1 angivna särdragen, samt genom en i patentkrav 7 angiven andningsregulator. 502 '129 Ventilanordningen enligt uppfinningen uppvisar en hävarms- effekt, varigenom lufttillförseln kan regleras med stor precision. Vidare ger hävarmsarrangemangets enkelhet anord- ningen lång livslängd.

Hela andningsregulatorn enligt uppfinningen kan utföras i plast eller annat material, som ej är känsligt för kyla, vilket gör regulatorns funktion mer tillförlitlig. Övriga särdrag anges i underkraven.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Uppfinningen kommer att närmare beskrivas såsom exempel, med hänvisning till bifogade ritning, på vilken: fig. 1 är ett vy, delvis i genomskärning, av en andnings- regulator enligt uppfinningen, fig. 2 är en sprängvy av regulatorn i fig. 1, och fig. 3a och 3b är schematiska, principiella tvärsnittsvyer genom en i fig. 1 och 2 ingående doseringsventil i stängt resp. öppet läge.

UTFöRINGsFoRMER Nedan beskrivs en andningsregulator med en ventilanordning enligt uppfinningen. Samma delar i de olika figurerna har härvid givits samma hänvisningsbeteckningar.

Ventilens uppbyggnad: I fig. 1 visas huvuddelarna av en andningsregulator 1 delvis i genomskärning. Dessa huvuddelar innefattar en kammare 2 för luft, till vilken ett munstycke 3, i figuren ett bitmunstycke, ansluter, och genom vilket användaren 502 129 andas. En doseringsventil 4 reglerar automatiskt till- förseln av luft till kammaren i enlighet med rådande behov.

Vidare visas i fig. 1 en luftslang 5, som är ansluten till en luftbehållare (ej visad) innehållande luft vid ett över- atmosfäriskt primärtryck och vilken medelst en svivel 6 är' ansluten till andningsregulatorn 1. En reduceringsventil (ej visad) reducerar primärtrycket (behållartrycket) till i storleksordningen 10 bar, och andningsluften tillförs således kammaren via reduceringsventilen och doserings- ventilen 4.

I kammarväggarna finns två backventiler 7 av känd typ, av vilka endast en syns i fig. 1. Då övertryck råder i kam- maren, exempelvis under utandning, utströmmar kammarluften genom dessa backventiler 7, via en resp. diffusor 8, och ut i vattnet.

I fig. 2 visas en sprängvy av den i fig. 1 visade andnings- regulatorn 1. Av figuren framgår att bitmunstycket 3 fästs till kammaren medelst ett låsband 3a, och att sviveln 6 fästs till gasinloppet medelst två O-ringar 6a och en låsbygel 6b. En kåpa 9 täcker kammaren 2.

Av fig. 2 framgår tydligare de olika komponenter hos dose- ringsventilen 4 vilken även visas i tvärsnitt i fig. 3a och 3b. Mellan gasinloppet ll och kammaren 2 finns ett rörligt ventilorgan i form av en kolv 12, som förmår stänga gas- inloppet 11. Denna kolv 12 regleras av ett servoorgan och är anordnad i en med inloppet förbunden kolvstyrning 13, vilken vid den nedre änden uppvisar öppningar 35 till kammaren 2. Vid den ände av kolven som är vänd bort från gasinloppet ansluter tätt en blåsa 14 av elastiskt materi- al, såsom gummi. Vidare finns i kolven ett i axialled genomgående hål 15 med ett i detta anordnat luftfilter 16. 502 '129 Detta genomgående hål förbinder således gasinloppet och blåsan.

Blåsan 14 ansluter även tätt till servoorganet, genom vilket kolvens rörelse regleras. Servoorganet innefattar ett servohus 21 med ett genomgående hål 22, som förbinder blåsan 14 och kammaren 2. Detta hål har företrädesvis en diameter i storleksordningen 0,2 mm. Medelst en fjäder 23 trycks en första arm eller lyftarm 24 vid dess ena ände mot servohusets ovansida. Ungefär mitt på denna arm är en ventilplatta 25 av gummimaterial anordnad, vilken då den ligger an mot servohuset täcker det genomgående hålet 22 i detta.

Lyftarmen 24 är vid sin andra ände motstående änden med fjädern svängbart förenad med en andra arm eller hävarm 26.

Lyftarmen och hävarmen kan härvid innesluta en vinkel som kan variera mellan 00 och ca. 300. Hävarmen vilar på ett utsprång 27 hos servohuset, vilket utsprång passerar genom ett första hål 28 i lyftarmen nära den ände, vid vilken denna arm är förenad med hävarmen 26.

Hävarmen är på undersidan försedd med ett styrstift 30, som samverkar med ett andra hål 31 i lyftarmen.

Servoanordningen är så placerad, att hävarmens ände mot- stående den ände vid vilken hävarmen är förenad med lyft- armen befinner sig ungefär mitt över det genomgående hålet 22 i servohuset.

I kammarens tak finns även ett membran 32 av elastiskt material, såsom gummi, vilket är anordnat nära över häv- armen 26. 502 129 Ventilens funktion: I fig. 3a visas doseringsventilen 4 i stängt läge, vilket normalt sett är det läge som råder, då användaren inte andas in. I detta läge har armarna 24 och 26 antagit ett sådant läge, att ventilplattan 25 försluter hålet 22 i servohuset 21. Luft från inloppet 11 som strömmar in i blåsan 14 via filtret 16 utövar därvid ett tryck mot kolv- en, som i figuren markerats med kraftpilar. Så länge som det genomgående hålet i servohuset är förslutet, stannar luften i blåsan och är trycket ovanifrån på kolven större än trycket underifrån. Därför tvingas kolven till ett nedre ändläge, i vilket den stänger luftens väg från inloppet 11 och in i kammaren 2.

Vid inandning genom munstycket bildas ett undertryck i kammaren 2. Till följd av detta undertryck sugs membranet 32 ner och påverkar hävarmen 26, så att denna i sin tur genom hävarmsverkan bibringar den ena änden av lyftarmen 24 en uppåtriktad rörelse. Därmed öppnas det genomgående hålet 22 i servohuset 21, som då hävarmen ej påverkats av mem- branet 32 förslutits av ventilplattan 25, varvid luften i blåsan 14 kan passera fritt ut i kammaren 2. Kolven 12 trycks så upp av trycket från luften som från lufttanken inströmmar i inloppet, varigenom blåsan 14 deformeras (se fig. 3b). I och med att kolven trycks upp, öppnas den direkta passagen mellan inloppet och kammaren, och luft från luftbehållaren kan strömma genom kolvstyrningen, vidare genom kammaren och in i munstycket. Luften strömmar denna väg så länge undertryck råder i kammaren, dvs så länge användaren andas in.

Tack vare den utväxling som sker till följd av hävarms- arrangemanget, sker regleringen av lufttillförseln med stor noggrannhet och precision. Eftersom membranet utövar en väsentligen rakt nedåtriktad kraft på hävarmen, undvikes 502 '129 dessutom den snett riktade kraften vid anordningen enligt känd teknik.

Då inandningen upphör, uppstår övertryck i kammaren 2 av den inströmmande luften, och membranet 32 trycks uppåt, varvid hävarmen 26, och därmed lyftarmen 24, återtar sitt resp. ursprungliga läge. I detta läge försluter ventil- plattan 25 åter hålet i servohuset 21, och kolven l2 åter- tar sitt ursprungliga nedre ändläge.

Om dykaren andas ut, tar utandningsluften såsom tidigare nämnts vägen från munstycket 3, genom kammaren 2 och back- ventilerna 7 och ut i vattnet via diffusorerna 8. Dose- ringsventilen är under hela utandningen stängd.

Andningsregulatorn kan genom manuell påverkan av membranet 32 genom ett tryck ovanifrån blåsas fri från eventuellt vatten. På samma sätt som vid inandning öppnas då passagen mellan inloppet 11 och kammaren 2 för luft och denna kan fritt passera genom kammaren.

Den beskrivna andningsregulatorn kan, med undantag för fjädern 23, enkelt tillve;kee_i plast, vilket är en fördel, eftersom annars isbildning lätt kan påverka regulatorns funktion.

Det ínses att uppfinningen kan varieras inom ramen för patentkraven. Exempelvis skulle den rörliga ventilanord- ningen kunna ha annan form, t.ex. sfärisk. Vidare skulle ventilanordningen kunna finna tillämpning i andra samman- hang, såsom säkerhetsventil.

Claims (10)

502 129 Patentkrav

1. Ventilanordning, särskilt till andningsregulator (1) för dykare, innefattande en utloppssida, ett inlopp (11) för insläppning av gas till utloppssidan från en källa för gas vid ett överatmosfäriskt tryck, ett i ett säte (13) anord- nat rörligt ventilorgan (12), som förmår stänga gas- inloppet, och ett servoorgan (21) för reglering av ventil- organet, k ä n n e t e c k n a d a v att det rörliga ventilorganet (12) uppvisar en blåsa (14) av elastiskt material vid ventilorganets ände motstàende inloppet, samt ett i axialled genomgående hål (15), som förbinder inloppet (11) och blåsans (14) inre, och att servoorganet innefattar ett servohus (21), till vilket blåsan (14 ) avtätande ansluter och vilket uppvisar ett för ventilanordningens manövrering avsett förslutbart, genom- gående hål (22), som förbinder blåsans (14) inre med ut- loppssidan (2), varvid, i ett första läge, det genomgående hålet (22) i servohuset (21) är förslutet och det till följd av gasen i blåsan utövas ett tryck på ventilorganet (12), som över- stiger trycket på ventilorganet från inloppssidan och vilket förflyttar ventilorganet till en position, i vilken gas av ventilorganet (12) förhindras strömma från gas- inloppet (11), och i ett andra läge, det genomgående hålet (22) i servohuset (21) är öppet och trycket på ventilorganet (12) på inlopps- sidan överstiger det i blåsan (14) och därvid förflyttar ventilorganet till en position, i vilken gas tillåts ström- åso2«129 ma från gasinloppet (11), genom i ventilens säte (13) anordnade öppningar (35) och till utloppssidan (2).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att servoorganet innefattar en första arm (24), vilken nära den ena änden medelst fjäderverkan trycks mot servohuset (21), en andra arm (26), som vid den ena änden är svängbart kring en vridaxel (29) förenad med den första armens (24) andra ände, och vilken nära sin nämnda ena ände vilar mot ett hävarmsstöd (27), en ventilplatta (25), som är fäst på den första armen (24), så att då den anligger mot servohuset (21) försluter det genomgående hålet (22) i servohuset, varvid i det första läget nämnda fjäderverkan bringar ventilplattan (25) att ligga an mot servohuset (21), så att det genomgående hålet (22) i servohuset är stängt, och i det andra läget, den andra armens (26) andra ände medelst ett manöverorgan (32) bibringats en nedåtriktad rörelse, så att den andra armens ena ände genom hävarmsverkan bibringat vridaxeln (27) en uppåtriktad translationsrörelse, vilken medbringat den första armen (24) mot fjäderverkan, varefter den på den första armen fästa ventilplattan (25) för- flyttats till ett läge på avstånd från det genomgående hålet (22) i servohuset, och det genomgående hålet öppnas.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att första armen (24) uppvisar ett genomgående hål (28) och att hävarmsstödet utgörs av ett utsprång (27) hos servo- 502 129 10 huset (21), vilket utspráng gär genom den första armens (24) genomgående häl (28).

4. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att ventilorganet (12) är utfört som en kolv i en med inloppet (11) förbunden kolvstyrning (13).

5. Anordning enligt något av krav 2-4, k ä n n e t e c k - n a d a v att nämnda fjäderverkan àstadkommes medelst en skruvfjäder (23).

6. Anordning enligt nàgot av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d a v att det genomgående hàlet (22) i servo- huset (21) har en diameter väsentligen lika med 0,2 mm.

7. Andningsregulator, innefattande en kammare (2) med ett munstycke (3,3a,3b) och åtminstone en backventil (7), k ä n n e t e c k n a d a v en ventilanordning, inne- fattande en utloppssida, ett inlopp (11) för insläppning av gas till utloppssidan från en källa för gas vid ett över- atmosfåriskt tryck, ett i ett säte (13) anordnat rörligt ventilorgan (12), som förmår stänga gasinloppet, och ett servoorgan (21) för reglering av ventilorganet, vid vilken ventilanordning det rörliga ventilorganet (12) uppvisar en blåsa (14) av elastiskt material vid ventil- organets ände motstàende inloppet, samt ett i axialled genomgående hàl (15), som förbinder inloppet (11) och blásans (14) inre, och servoorganet innefattar ett servohus (21), till vilket blásan (14 ) avtätande ansluter och vilket uppvisar ett för ventilanordningens manövrering avsett förslutbart, genom- gående hål (22), som förbinder blásans (14) inre med ut- loppssidan (2), 502 '129 ll varvid, i ett första läge, det genomgående hålet (22) i servohuset (21) är förslutet och det till följd av gasen i blàsan utövas ett tryck på ventilorganet (12), som över- stiger trycket på ventilorganet från inloppssidan och vilket förflyttar ventilorganet till en position, i vilken gas av ventilorganet (12) förhindras strömma från gas- inloppet (ll), och i ett andra läge, det genomgående hålet (22) i servohuset (21) är öppet och trycket på ventilorganet (12) på inlopps- sidan överstiger det i blàsan (14) och därvid förflyttar ventilorganet till en position, i vilken gas tillåts ström- ma från gasinloppet (11), genom i ventilens säte (13) anordnade öppningar (35) och till utloppssidan (2). en ventilanordning enligt något av föregående krav.

8. Regulator enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v att manöverorganet består av ett membran (32), som utgör en integrerad del av kamaren (2) och vilket vid undertryck i kamaren deformeras, så att den andra armens (26) andra ände bibringas en nedàtriktad rörelse.

9. Regulator enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att membranet (23) är deformerbart från utsidan av kammaren (2).

10. Regulator enligt något av krav 7-9, k ä n n e t e c k - n a d a v att den är väsentligen helt utförd i plast.