CN102160917A - 用于呼吸保护产品的方向阀 - Google Patents

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Abstract

用于呼吸保护产品的方向阀应当在较低的通流阻力方面被改善。为了解决该任务设有两个在中间分割线(16)处互相碰着、膜形的阀片(12、13)，其以点状地固定在阀壳体(11)处并且能够通过呼吸气流翻转式地运动。在阀壳体(11)处的中腹板(19)用作阀座，其沿着所述分隔部分(16)延伸并且在其两侧布置支撑腹板(21)。

Description

用于呼吸保护产品的方向阀
技术领域
本发明涉及用于呼吸保护产品(Atemschutzprodukt)的方向阀。
背景技术
前述类型的方向阀以在呼吸保护面具(Atemschutzmaske)处的呼气阀的形式从DE10 27 518已知。该方向阀由具有阀座的阀底部和在中心通过腹板保持的密封元件构成。为了限定在密封元件变形时产生的横向力，该密封元件被实施为截锥体形并且具有阶梯形的互相移位的片形部分。该已知的方向阀的缺点在于，在通流方向中通过密封元件仅释放横截面的一部分，如果方向阀处于呼吸软管内部，呼吸气体通过密封元件转向到软管壁，这增加了通流阻力。在将方向阀使用到循环呼吸保护装置中时需要较小的通流阻力，以便以最低程度限定装置载体的呼吸劳累(Atemanstrengung)。
当必须在具有危害气体的环境气体中进行工作时，循环呼吸保护装置向装置载体提供呼吸气体。在该循环呼吸保护装置的内部，呼吸气体在循环中被引导，其中呼气的二氧化碳被去除并且已消耗的呼吸气体被替换。为了实现在呼吸循环内部的定向的呼吸气体传送，不仅在吸气软管中而且在呼气软管中设有方向阀。前述类型的循环呼吸保护装置例如从DE 39 30 362C2得知。
发明内容
本发明的任务在于，在较低的通流阻力方面改善前述类型的方向阀。
利用权利要求1的特征实现该任务的解决。
根据本发明的装置的有利安排由从属权利要求得出。
根据本发明的方向阀具有两个在分割线处的互相碰着(stossend)的阀片，其被实施为半圆形，其中该分割线是阀片的对称轴线。该阀片由薄的、柔性的弹性材料构成并且各自点状地在第一部分中固定在环形构造的阀壳体处。阀片覆盖在阀壳体的净(licht)横截面上。在紧接第一部分处的第二部分中阀片是自由运动的，该第二部分延伸直到分割线。该阀壳体具有作为阀片的支承面的沿着分割线延伸的中腹板(Mittelsteg)，并且附加地在中腹板两侧布置有支撑腹板(Stützstege)。在方向阀的闭塞方向中阀片放置在中腹板和支撑腹板上，并且在通流方向上阀片翻转式地(klappenartig)通过呼吸气流打开。如果方向阀布置在呼吸软管中，阀片在通流方向上布置靠近呼吸软管的内壁处，并且呼吸气体可以通过阀壳体自由地流过，无需通过阀片转向气流或者以任意方式损害气流。阀片在第一部分中的点状固定额外地引起阀片无需更大的复位力能够在呼吸气流中运动。
阀片由薄的橡胶或者弹性材料构成，优选地由硅橡胶构成。阀片的中间厚度在0.6mm和1.2mm之间，优选厚度是0.8mm。为了实现阀壳体的良好通流，阀壳体的净直径在35mm和50mm之间，优选直径是40mm。阀片具有在20°Sha到30°Sha之间的肖氏硬度。
根据本发明的方向阀的实施例在附图中示出并且下面进一步描述。
附图说明
图1示出了现有技术的第一方向阀，
图2示出了根据本发明的方向阀，
图3示出了在通流方向中图2的方向阀，
图4示出了在闭塞方向中图2的方向阀，
图5示出了用于测试呼吸装置的布置，
图6示出了根据本发明的方向阀和现有技术的方向阀的测量曲线，用于50升的呼吸-分钟-容量，
图7示出了图6用于100升的呼吸-分钟-容量的测量曲线。
具体实施方式
图1在纵剖面中示出了现有技术的第一方向阀1。第一阀壳体2在外部区域3中与呼吸软管4连接。该阀壳体2具有平坦的设有孔5的支承面6用于密封元件7，该密封元件7固定在中心布置的腹板8处。在图1示出的第一方向阀1的通流方向中密封元件7从支承面6升起，并且气流可以通过该孔5。在闭塞方向中密封元件7放置在支承面6上并且关闭该孔5。
图2在纵剖面中示出了根据本发明的第二方向阀10。第二环形阀壳体11与呼吸软管4连接。在第二阀壳体11处两个半圆形的阀片12、13以这种方式被固定，使得它们从在第二阀壳体11处的固定的部分14、15开始具有延伸到共同切割线16的可运动的第二部分17、18。第二阀壳体11设有沿着分割线16延伸的中腹板19，该中腹板19用作阀片12、13的阀座，其中附加的支撑腹板20、21位于中腹板19的两侧。
图2示出了在通流方向中的第二方向阀10，其中阀片12、13翻转式地从腹板19、20、21升起。在闭塞方向中该阀片12、13放置在腹板19、20、21上。
图3在透视图中示出了在通流方向中图2的第二方向阀。与其相比，在图4中示出了第二方向阀的闭塞方向。相同的元件设有图2的相同的参考标记。在第二阀壳体11的内部区域23通过阀片12、13揭开期间，第二阀壳体11的外部区域3用作将阀片12、13固定在固定部分14、15处。
图5示意地示出了用于测试呼吸装置的布置，其由循环呼吸保护装置30和往复活塞泵31构成。该循环呼吸保护装置30包括具有吸气阀33的吸气软管32、具有呼气阀35的呼气软管34、用于结合二氧化碳的再生筒36、通过弹簧37装载的呼吸袋38和具有压缩气体源40的肺自动装置39。吸气软管32和呼气软管34在呼吸结合点41处互相连接，并且通过该呼吸结合点41产生到往复活塞泵31的压缩室42的连接。往复活塞泵31的压缩室42通过弹性膜43与活塞44一起限定，其中借助于通过推杆46与活塞44连接的驱动部45产生呼吸冲程。
第一压力传感器47获得吸气阀33上的压力差ΔP1，并且第二压力传感器48确定呼气阀35上的压力差ΔP2。压力传感器47、48和驱动部45通过数据线49、50、51与控制单元52连接，该控制单元52控制测试流程并且在显示单元53上输出测量值。
肺自动装置39，其在正常装置使用时替换已消耗的呼吸气体，在测试时仅用作由于泄漏产生的气体损耗的代替物。
通过压在呼吸袋38上的弹簧37，在循环呼吸保护装置30的呼吸循环内部产生一定的超压。在呼气时该呼吸气体从呼吸结合点41流过呼气软管34、呼气阀35和再生筒36进入呼吸袋38中作为储存容量。在吸气时呼吸气体从呼吸袋38出来到达吸气阀33进入吸气软管32中并到呼吸结合点41。
在图6中对比了根据图1现有技术的方向阀和图2根据本发明的方向阀的测量结果。根据利用往复活塞泵31每分钟25冲程和2升的冲程容量VT，测试利用50升的呼吸-分钟-容量来进行。
图6示出了用于各自完全呼吸循环的压力测量曲线，其由吸气冲程和呼气冲程构成。在横坐标上示出了具有最大值VT的呼吸冲程V(t)的时间走向并且在纵坐标上示出了测量的压力差ΔP1和ΔP2。测量曲线60和61示出了在根据图1方向阀的情况下的压力走向。曲线60在此示出了在吸气阶段中吸气阀33的压力走向ΔP1，曲线61示出了在呼气阶段期间呼气阀35的压力走向ΔP2。在吸气阶段期间呼吸气体从呼吸袋38得出，并且必须克服吸气阀33的呼吸阻力，这造成了一定的吸气劳累。在呼气阶段中用于ΔP2的对应曲线61示出了压力升高，因为除呼气阀35之外必需克服再生筒36的阻力并且克服弹簧37的力填充呼吸袋38。
曲线62示出了用于根据图2本发明的方向阀在吸气阶段期间的压力走向ΔP1。与曲线60相比，可认知到吸气劳累的明显降低。在根据曲线63和压力ΔP2的呼气期间仅需要克服系统条件的流动阻力，其通过再生筒36和通过弹簧37负载的呼吸袋38而产生。
图7示出了根据利用3.5升冲程容量的每分钟29冲程的约100升呼吸-分钟-容量的测量结果。曲线64、65示出了根据图1方向阀的压力走向ΔP1和ΔP2，曲线66、67示出了根据图2方向阀的相应压力走向ΔP1和ΔP2。在具有压力走向ΔP1的吸气阶段期间，通过曲线66表示的根据图2的方向阀示出了相比于利用曲线64根据图1的方向阀明显更小的流动阻力。
1第一方向阀(erstes Richtungsventil)
2第一阀壳体(erstes 
Figure BSA00000445493200051
)
3外部区域(Aussenbereich)
4呼吸软管(Atemschlauch)
5孔(Bohrung)
6支承面
Figure BSA00000445493200052
7密封元件(Verschlusselement)
8腹板(Steg)
10第二方向阀(zweites Richtungsventil)
11第二阀壳体(zweites )
12、13阀片(Ventilscheibe)
14、15固定的部分(fester Abschnitt)
16切割线(Trennlinie)
17、18第二部分(zweiter Abschnitt)
19中腹板(Mittelsteg)
20、21支撑腹板(Stützsteg)
23内部区域(Innerbereich)
30循环呼吸保护装置
Figure BSA00000445493200061
31往复活塞泵(Hubkolbenpumpe)
32吸气软管(Einatemschlauch)
33吸气阀(Einatemventil)
34呼气软管(Ausatemschlauch)
35呼气阀(Ausatemventil)
36再生筒(Regenerationspatrone)
37弹簧(Feder)
38呼吸袋(Atembeutel)
39肺自动装置(Lungenautomat)
40压缩气体源(Druckgasquelle)
41呼吸结合点(Atemanschluss)
42压缩室(Druckraum)
43弹性膜(Elastomermembran)
44活塞(Kolben)
45驱动部(Antrieb)
46推杆
Figure BSA00000445493200062
47第一压力传感器(erster Druckaufnehmer)
48第二压力传感器(zweiter Druckaufnehmer)
49、50、51数据线(Datenleitung)
52控制单元(Steuereinheit)
53显示单元(Anzeigeeinheit)
60、61、62、63、64、65、66、67测量曲线(Messkurve)

Claims (5)

1.用于呼吸保护产品的方向阀，其具有内部区域(23)、外部区域(3)、
在外部区域中的环形的阀壳体(11)、两个在分割线(16)处互相碰着的、膜式的阀片(12、13)，所述阀片(12、13)各自具有在阀壳体(11)处固定的第一部分(14、15)和从第一部分(14、15)延伸到分割线(16)的可运动的第二部分(17、18)，其中所述阀壳体(11)具有沿所述分割线(16)延伸的中腹板(19)作为阀座以及在中腹板(19)的两侧如此布置的支撑腹板(20、21)，使得所述阀片(12、13)在闭塞方向中作为在所述中腹板(19)和所述支撑腹板(20、21)上放置地以及在通流方向中通过呼吸气流翻转式地可升起地被构造。
2.根据权利要求1的方向阀，其特征在于，所述阀片(12、13)由片形的橡胶或者弹性材料构成，优选地由硅橡胶构成。
3.根据权利要求1或2的方向阀，其特征在于，所述阀片(12、13)具有在0.6mm和1.2mm之间的中间厚度。
4.根据权利要求1至3之一的方向阀，其特征在于，所述阀壳体(11)的净直径在35mm和50mm之间。
5.根据权利要求1至4之一的方向阀，其特征在于，所述阀片具有从20°Sha到30°Sha的肖氏硬度。
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