阅读说明：本技术 压力调节器械 (Pressure regulating device ) 是由 塞尔吉奥·安杰利尼 于 2019-06-25 设计创作，主要内容包括：用于两级输送组件的调节器第一级,包括：用于可吸入高压气体的第一室,室通过入口连接到或能连接到高压气体源；用于处于中压的可吸入气体的第二室,用于中压气体的该室具有用于中压气体的出口且连接到或能连接到所述中压气体的使用者；减压阀,将所述第一室和所述第二室彼此连接,且该阀包括阀座和截流件,阀座具有用于所述第一室和所述第二室之间连通的开口,截流件与所述阀座配合且能从所述通道开口的关闭位置移位到所述通道开口的打开位置且反之亦然,所述截流件动态连接到暴露于所述两个室的外部环境的压力的传感器构件,该构件包括传递机构以传递由截流件自身的外部环境的压力施加在所述传感器构件上的机械应力,其特征在于外部环境压力的所述传感器构件由至少一个可移动壁元件构成,元件能在容纳室中密封地滑动且构成所述容纳室的朝向外部环境的界面壁,并且其中所述传动机构将所述可移动壁与所述截流件连接。(A first stage of a regulator for a two-stage delivery assembly, comprising: a first chamber for breathable high pressure gas, the chamber being connected or connectable to a source of high pressure gas through an inlet; a second chamber for breathable gas at medium pressure, the chamber for medium pressure gas having an outlet for medium pressure gas and being connected or connectable to a user of said medium pressure gas; a pressure reducing valve connecting said first and second chambers to each other and comprising a valve seat having an opening for communication between said first and second chambers, and a closure member cooperating with said valve seat and displaceable from a closed position of said passage opening to an open position of said passage opening and vice versa, the closure is dynamically connected to a sensor member exposed to the pressure of the external environment of the two chambers, this member comprises transmission means to transmit the mechanical stresses exerted on said sensor member by the pressure of the external environment of the closure itself, characterized in that said sensor means of the external ambient pressure are constituted by at least one movable wall element which can slide hermetically in the housing chamber and which constitutes an interface wall of said housing chamber towards the external environment, and in that said transmission means connect said movable wall with said closure.)

压力调节器械

技术领域

本发明涉及一种压力调节器械，并且尤其涉及一种用于水下使用的两级输送组件的调节器第一级。

背景技术

两级压力调节和空气输送器械是已知的，例如用于水下使用，其中第一减压级连接到可吸入高压气体源，例如通常以200巴至300巴加载的缸，并且能够将所述压力降低到预设的中压。

目前，存在补偿的第一级类型的若干种变体，它们被分为两种宏类型。一种类型使用一个或更多个膜来传递外部压力对减压系统的影响。另一种类型使用活塞代替膜。

用于减压的第一膜级包括本体，该本体设有入口和出口，该入口连接到可吸入高压气体源，该出口用于相对于入口处的气体压力经减压的可吸入气体，所述本体被细分为与所述入口连通的用于高压气体的至少一个室和与所述出口连接的用于中压气体的室，并且用于中压气体的所述室通过减压阀与用于高压气体的室连通。

所述减压阀包括阀座，该阀座将高压室与中压室分开，该阀座与截流件(所谓的活塞形截流件)配合，该截流件具有连接到杆件的扩口头部。

所述截流件容纳在高压室内，并且在所述高压室内能够沿轴向(即在平行于其纵向轴线的方向上)交替地在两个方向上移动，因此扩口头部交替地在脱离和远离阀座的方向上行进以及在朝向和邻接所述阀座的方向上行进。

杆与可弹性变形的膜相连接，该膜暴露于外部环境压力，并且弹性预载荷被进一步施加在该膜上。在适当校准后，弹性预载荷定义了要添加到周围压力的中压值。如果弹性预载荷在表面上被校准以便具有10巴的中压，则一旦潜水员下降到例如20米(假设每10米深度有等于1巴的周围压力增加)，中压将上升到12巴。随深度变化使得总是有一个恒定值(在该示例中为10巴)被加到周围压力的中压的这种补偿对于调节器的正常操作来说是非常重要的，并且通过膜的存在来保证，使得在吸入时，外部环境压力和弹性预载荷引起膜自身在输送阀的打开方向上偏转，该偏转通过所述杆传递到截流件。

在其更简单的构造中，截流件被存在于高压室中的弹性预载荷沿关闭方向推动，该弹性预载荷沿与作用在膜上的弹性预载荷相反的方向作用，与作用在膜上的周围压力相组合的作用在膜上的该预载荷被高压室中的弹性预载荷和作用在膜上的中压的组合所克服。

当中压低于预设阈值时，作用在阀的打开方向上的力的总和胜过作用在相反方向上的力，并且阀打开。

第一膜级的特殊性在于，对周围压力敏感的元件还起到中压室和环境(即人们潜入其中的水)之间的物理分隔器的作用。这一事实由于以下两个原因而被理解：

-无论何时在受污染的水中潜水时，环境和可吸入空气之间的完全隔离绝对避免了可能的传染；

-无论何时在非常冷的水中潜水时，其会大大延迟由于关键操作元件(即弹簧)周围的水的冻结引起的问题，这是因为气体的膨胀发生在通过膜与水分离的区域中。这起到绝热体的作用，因此，由第一级的操作产生的由于可吸入气体从高压转换到中压的膨胀所导致的冷却可以成功地分散在远离弹簧的区域上。这防止了在其弹簧线圈之间形成冰的风险，形成冰会导致弹簧的锁定。

图1示出了根据已知技术的第一膜级。在两级输送组件的这种类型的调节器第一级中设有膜11，该膜11朝向外部环境密封中压室10。膜11在暴露于外部环境的一侧上与预加载弹簧30配合，该预加载弹簧30介入在可调节的固定限位挡块31(例如螺纹套圈)和支撑膜11自身的盘22之间。在膜11的面向中压室10的一侧上，膜11与另一个盘52配合，该盘52连接到中压室10和高压室60之间的减压阀截流件50。盘52通过杆51连接到截流件50，该杆51将由外部压力和膜11上的弹簧30产生的力传递到截流件。另一个弹性预加载元件101作用在截流件50上。

在该实施例中，膜11因此既具有将外部环境的压力传递到减压阀的截流件的功能，又具有将中压室与外部环境(即，将中压室内部的流体和外部的流体)密封地分离的功能。膜11被限制为密封地紧固在两个对应的环形紧固部分之间，这两个环形紧固部分与膜自身的周边环形带配合。

代替使用膜作为对周围压力敏感的元件，第一活塞级使用具有扩口头部的活塞，该活塞的狭窄部分起到抵靠适当的座的高压截流件的作用，并且该活塞的大部分限定了中压室。弹簧不是放置在单独的区域，例如在第一膜级的情况下，而是放置在活塞周围，这意味着弹簧靠近发生气体膨胀并因此发生冷却的区域。

图2示出了活塞调节器第一级，其中活塞81朝向外部环境密封地封闭中压室10。活塞81在与外部环境相反的一侧上与预加载弹簧30配合。活塞由杆件82密封地可滑动地引导，在杆件82中，连通导管设置在中压室10和室85之间，其中该中压室10直接邻近阀座，该室85由活塞81的在与室86相反的一侧上的头部界定，其中室86与外部环境连通。杆件82在其与活塞81相反的一端上在中压室10和高压室60之间支承减压阀截流件50。通过杆件82连接到截流件50的活塞81传递在打开方向上由外部压力和弹簧30在活塞81自身上产生的力和在关闭方向上由中压产生的力。

在这种类型的减压器械中，与外部环境连通并容纳弹性元件的室86布置成非常靠近可吸入气体膨胀的区域。此外，室86一般必须具有与环境连通的开口，这不利于流体在环境内的良好循环，从而导致室86内部的流体的一定程度的停滞以及在打开和将可吸入气体从缸压力膨胀到中压的连续动作期间的逐渐冷却(通常，活塞由金属制成，因此它很好地传递热，在这种情况下为负热即冷)，从而使得室86中的流体有冻结的高风险，至少部分地阻止器械的正确操作或者甚至将它完全锁定。应该注意的是，第一活塞级，所谓的“平衡”，其中活塞不仅由建立活塞上的力平衡所必需的一定量的可吸入气体穿过，而且还由引导到第二级的整个流动穿过，这显著地产生了冷却效果的增加。这种解决方案在根据图3的已知技术的实施例中示出。

就流体在弹簧周围冻结的风险而言，相对于第一膜级，第一活塞级更容易受到这种影响。然而，作为其内部具有尼龙织物的橡胶元件的膜，如果受到高压差和/或如果受到极其剧烈的使用，则由于膜材料的磨损和撕裂，膜可能会撕裂，这是由于在截流件的移动期间的连续弯曲，并且同时膜根据上下文承受大约10巴的压差。

在这种类型的器械中可能出现的另一个问题是由于膜一般被容纳在通过开口与外部环境连通的室中并且该室充满水的事实。在非常低的温度条件下，这样的水可能冻结，从而有降低输送组件的操作效率的风险(尽管在第一活塞级的情况下这种风险非常低)，这是因为膜的预加载弹簧将被截留在形成的冰中。这种冻结可能是由从高压室传送到中压室的气体的膨胀产生的冷却效应再结合其中设有膜的室内的水停滞并且不能与外部环境的水进行良好的热交换的事实所引起的。

这种已知构造的第三个问题在于，尽管可能性很小，但仍有可能将外来物引入膜的容纳室内部，这些外来物体会通过将其自身放入弹簧的线圈之间而妨碍弹簧的正常操作，从而阻止根据使用者呼吸循环产生的需要向中压室规律地供应可吸入气体。这个问题也存在于活塞形式中。

根据也在已知技术中提供的替代解决方案，认为使用不可压缩流体来补偿这种类型的问题，其中该不可压缩流体的冻结点低于通常填充膜的容纳室的水的冻结点(图4)。这种流体被保持在中间室中，该中间室由朝向外部环境的第一膜和朝向中压室的第二膜界定。这两个膜因此产生用于将外部环境与中压室分隔开的室，该室的压力是周围压力(通过面向环境的膜传递到放置在中间室内部的流体)。这种解决方案允许将主膜两侧的压差维持恒定，等于中压，但是大多数使用者不是很欣赏这种解决方案，因为在维护装备时，这种流体(一般是油)的存在会在与其接触的部件的清洁方面产生问题。此外，如果面向中压室的膜撕裂，该流体可能与可吸入气体混合。

现有技术中已知的另一种替代解决方案是图5中所示的解决方案，相同的结构部件或具有相似功能的部件由例如在附图的图4中的相同的附图标记表示，其中以截面示出了根据已知技术的另一实施例的两级输送组件的调节器第一级。隔离室70朝向外部环境由第一膜11界定，该第一膜11沿着它的周边边缘被所述室70的周边壳壁密封地限制。朝向中压室10，所述隔离室70通过第二膜40与中压室分离，该第二膜40也沿着周边条被隔离室的壳壁密封地限制。销21集成到其上的盘20连接到由用套圈31校准的弹簧30所加载的另一个盘22；盘22作用在膜40上，该膜40面向中压室，并将盘22的运动传递给与供应阀50的杆51相连的盘52。膜11将介入在盘20和22之间的室与环境隔离。这样，可以将容纳膜30的预加载弹簧的室与调节外部环境预载荷的套圈31相隔离，从而防止已知技术的前述解决方案的缺点，同时允许通过与膜40连通的盘20、22来检测压力变化。

此外，根据已知技术的器械的这种替代构造不完全满足功能要求，并且存在一些问题，其中特别是与两个膜11和40必须承受的应力相关的问题，假设所述两个膜在一侧(面向弹簧的一侧)上感受到大气压力(1巴)，并且在另一侧上分别感受到周围压力或周围压力+中压。这尤其是因为在最深的深度，压力差以及因此膜受到的机械差肯定是重要的。如上所述，如果主膜由于仅10巴的恒定压差(当暴露于环境中时)就有撕裂的危险，那么如果提供隔离室并且膜上的压力差每10米深度就增加1巴，则撕裂的风险将会更大。类似地，放置在环境和盘20之间的次级膜11在调节器的组装过程中感受到周围压力和大气压力之间的差异。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于两级输送组件的调节器第一级，该调节器第一级通过构造简单的解决方案能够通过一方面确保避免可能的冻结的可能性并且另一方面避免使用具有低冻结点的流体来克服上述缺点，而不可能遇到与部件磨损相关的问题。更简单地说，本发明确保了不可能撕裂膜。

本发明的目的因此是一种用于两级输送组件的调节器第一级，包括：

用于可吸入高压气体的第一室，所述室通过入口被连接到或者能够连接到高压气体源；

用于处于中压的可吸入气体的第二室，用于中压气体的该室具有用于中压气体的出口，且被连接到或者能够被连接到所述中压气体的使用者；

减压阀，所述减压阀将所述第一室和所述第二室彼此连接，并且所述阀包括阀座和截流件，所述阀座具有用于在所述第一室和所述第二室之间连通的开口，所述截流件与所述阀座配合，并且所述截流件能够从所述通道开口的关闭位置移位到所述通道开口的打开位置，并且能够从所述通道开口的所述打开位置移位到所述通道开口的所述关闭位置，

所述截流件动态地连接到暴露于所述两个室的外部环境的压力的传感器构件，所述构件包括传递机构，以传递由所述截流件自身的外部环境的压力施加在所述传感器构件上的机械应力，并且其中

根据本发明，外部环境压力的所述传感器构件由至少一个可移动壁元件构成，所述至少一个可移动壁元件能够在容纳室中密封地滑动，并构成所述容纳室的朝向外部环境的界面壁，并且

其中所述传递机构将所述可移动壁与所述截流件连接。

优选地，根据一个实施例，所述可移动壁元件由刚性材料制成，特别是由高机械阻力材料(比如例如不锈钢或镀铬黄铜)制成。

根据一个优选实施例，所述可移动壁元件大致以与外部环境的接触面的整个表面直接暴露于环境。

根据一个实施例，所述传感器构件和所述容纳室是缸/柱塞类型的。

具体而言，一个实施例规定，所述传感器构件是柱塞的形式，该柱塞被容纳在充当缸的容纳室中，同时由于周边密封垫圈，例如在缸/柱塞单元中使用的一个或更多个O形环或垫圈，柱塞被沿着缸的壁密封地引导。

根据一个实施例，由柱塞形成的所述传感器构件构成由缸形成的所述容纳室的可移动基座，所述传感器构件在所述缸内平行于自身并沿着缸轴线的方向移位，所述缸轴线至少与减压阀截流件在所述阀座的所述通道开口的所述两个打开位置和关闭位置之间的移位方向平行或同轴，所述传递构件由将所述传感器构件与所述截流件连接的杆构成。

一个实施例规定，所述连接杆由刚性元件构成。

此外，一个实施例规定，所述阀座的所述通道开口的轴线与形成所述传感器构件的所述容纳室的所述缸的轴线重合或平行，而所述截流件由被安装在活塞上的密封元件构成，所述活塞在筒形座中滑动，所述活塞和所述座即所述截流件的滑动方向与所述阀座的所述通道开口的所述轴线且/或与形成所述传感器构件的所述容纳室的所述缸的轴线平行或重合。

一个有利的实施例规定所述高压室、所述中压室、所述容纳室、所述减压阀座和/或所述座中的开口通道、活塞形截流件及其引导座的座、传感器构件、在所述传感器构件和所述活塞形截流件之间的所述连接杆都具有旋转对称性且彼此同轴。

在这种情况下，连接杆延伸穿过减压阀阀座的通道开口。

此外，根据能够与前述特征中的一个或更多个任意组合提供的另一个特征，弹性预加载元件与减压阀截流件组合。

类似地，根据一个特征，弹性预加载元件也与传感器构件组合。

前述弹性预加载元件具有与在已知器械中提供的功能相同的功能，且以与在已知器械中提供的方式相同的方式操作，并且分别与减压阀截流件组合以及与和外部环境交界的膜组合。

根据能够与前述特征中的任何一个或更多个组合提供的另一个特征，中压室设置成介入在将中压室与高压室分隔开的阀座和可移动壁元件之间，该可移动壁元件进一步将中压室与受到外部环境中的流体淹没的弹性预加载元件的容纳室分隔开。

前述实施例通过使用柱塞类型的刚性元件，而不是根据已知技术的相应器械中的膜解决了以上暴露的涉及发生损坏的问题，所述损坏说的是将外部压力传递到减压阀的截流件的膜的断裂、撕裂或破裂，其中所述柱塞类型的刚性元件能够沿着矫正壁密封地滑动，并且该刚性元件的位置由外部环境的压力决定，这取决于中压室和/或高压室中的压力条件以及作用在所述刚性元件和/或截流件上的弹性元件的预载荷。

本发明的另一个实施例规定，外部环境压力的传感器构件由两个可移动壁元件构成，所述两个可移动壁元件由于与滑动方向平行的相互连接装置而彼此间隔开，一个所述可移动壁元件构成与外部环境的界面，并且另一个所述可移动壁元件构成朝向中压室的与所述两个可移动壁元件的容纳室的界面，并且所述两个可移动壁元件分别朝向外部环境和朝向所述中压室密封地界定介入室，所述介入室由具有可变位置的容纳室部分构成，并且所述介入室在所述两个可移动壁元件的滑动方向上的范围大致对应于所述两个可移动壁元件之间的距离。

根据一个实施例，在介入室中，存在流体(通常是空气)的被设定在预设值且相对于外部环境的压力条件以及高压室和中压室的压力条件大致不可变的压力，优选地，存在处于大气压力的周围空气。

相对于第一实施例，特别是相对于暴露于对应可移动壁的外部环境流体的面的尺寸所提供的内容对于该实施例也是有效的。

此外，根据另一个可移动壁元件的暴露于中压室中的流体的接触面的尺寸，也可以应用上述特征。

一个实施例规定，两个可移动壁元件例如借助于预设长度的连接杆彼此刚性连接。

类似于前述实施例中仅设有一个可移动壁元件的情况，每一个可移动壁是被容纳在充当缸的容纳室中的柱塞的形式，而两个柱塞都由于周边密封垫圈(例如缸/柱塞单元中使用的一个或更多个O形环或垫圈)而沿着缸的壁被密封地引导。

根据一个有利的实施例，所述两个可移动壁元件，即所述两个柱塞，能够一起移位并且以可联接方式连接，在两个相反的面上，第一可移动壁元件具有至少一个杆件，并且第二可移动壁元件具有与所述杆件轴向重合的所述杆件的衬套形接合座。

有利的实施例规定，杆件具有基部部分，杆件通过基部部分连接到对应的可移动壁元件，并且基部部分具有大于末端同轴部分的直径，并且接合座具有对应于杆件的所述基部的外径的外径和直径对应于杆件的末端延伸部的直径的同轴孔，并且所述同轴孔的深度至少大致等于或稍大于杆件的所述末端部分的深度。

又根据一个特征，杆件的基部以锥形渐缩的长度段连接到末端部分，而座具有入口长度段，该入口长度段从插入端朝向孔的底部从衬套的外径朝向其内径锥形地变窄，并且具有对应于杆件的渐缩长度段的开口角度的开口角度。

又根据另一个特征，衬套形接合座与壁元件组合，即与和中压室交界的柱塞组合，并且构成弹性元件(例如螺旋弹簧)的中心支撑元件。

所述两个可移动壁元件(即所述两个柱塞)的整体连接可以通过可移除的(即可分离的)联接装置来实现。优选实施例提供了旋转对称形式(即参考平行于它们在室中的平移方向的轴线是圆形的)的可移动壁元件，所述两个可移动壁元件分别具有同轴的且具有圆形或柱形截面的杆件和接合座。

根据另一个特征，两个所述可移动元件都能够在所述缸内彼此平行并沿着缸轴线的方向移位，所述缸轴线至少与减压阀截流件在所述阀座的所述通道开口的所述两个打开位置和关闭位置之间的移位方向平行或同轴，所述传递构件由将所述传感器构件和所述截流件连接的杆构成。

一个实施例规定，所述连接杆由刚性元件构成。

与前面描述的实施例类似，所述阀座的所述通道开口的轴线与形成所述传感器构件的所述容纳室的所述缸的轴线重合或平行，而所述截流件由被安装在活塞上的密封元件构成，所述活塞在筒形座中滑动，所述活塞和所述座即所述截流件的滑动方向与所述阀座的所述通道开口的所述轴线且/或与形成两个可移动壁的所述容纳室的所述缸的轴线平行或重合。

一个有利的实施例规定，高压室、中压室、容纳室、减压阀座和/或所述座中的开口通道、活塞形截流件及其引导件的座、传感器构件、传感器构件的所述两个可移动壁、在所述传感器构件和所述活塞形截流件之间的连接杆都具有旋转对称性且彼此同轴。

在这种情况下，连接杆延伸穿过减压阀阀座的通道开口。

此外，根据能够与前述特征中的一个或更多个任意组合提供的另一个特征，弹性预加载元件与减压阀截流件组合。

类似地，根据一个特征，弹性预加载元件也与所述传感器构件组合，所述预加载元件有利地位于由所述两个可移动壁元件界定的所述介入室内。

一个实施例规定，弹性元件作用在朝向中压室交界的可移动壁元件上，且作用在所述可移动壁元件的在所述介入室内的面上，并且所述弹性预加载元件的固定限位挡块也被布置在所述介入室内，且被固定或能够被固定在所述介入室中的稳定位置中，同时根据前面描述和/或下面参考附图描述的任何一种可能的实施例变体，为将所述两个可移动壁彼此连接的元件提供通道开口。

前述弹性预加载元件具有与在已知器械中提供的功能相同的功能，且以与在已知器械中提供的方式相同的方式操作，并且分别与减压阀截流件和与外部环境交界的膜组合。

根据能够在传感器构件仅由一个可移动壁元件构成的实施例中以及在所述传感器构件设有轴向间隔开的一对可移动壁元件的实施例中提供的实施例变体，在形成朝向外部环境的界面的所述可移动壁元件和所述外部环境之间，布置密封柔性膜。

该膜的目的是通过实现外部环境和可吸入气体通过的环境之间的完全分离将可移动元件的滑动区域与水、盐、沙子和水中可能的污染元素隔离。

由于具有界定与外部环境和中压室隔离的介入室的所述两个可移动壁元件的第二实施例，可以在该介入室内提供预设的稳定压力，特别是在组装期间产生的处于大气压力的空气。这种条件确保了设置在介入室中的弹性元件总是在干燥的情况下操作，并且因此总是能够在没有冻结或杂质沉积的风险的情况下工作，这些杂质可能会被截留在线圈之间，从而停止它们的功能。

通过在缸中提供柱塞形式的两个可移动壁并且通过使相应的可移动壁的滑动长度段中的缸的截面适应对应的可移动壁的截面，可以提供不同的构造：

a)所述两个可移动壁具有相同的直径，环境压力补偿为1:1；

b)可移动壁的与外部环境交界的表面略大，以实现中压的增加，增加的深度大于由于周围压力引起的简单增加。

c)可移动壁的与外部环境交界的表面略小，以实现中压的增加，其中所述中压的增加程度小于由于周围压力引起的简单增加而获得的中压的增加。

这些选项可以在制造期间进行选择，并且可以通过使用一种器械并且提供内衬套类型的护套套件来获得，该器械被构造成用于可移动壁元件的构成与环境的界面的表面较大的条件，该护套套件至少在所述可移动壁的滑动区域中改变容纳室的内截面，每一个护套都与对应尺寸的可移动壁元件组合提供，因此，在基本构造中，压力调节器能够以预设的增加步骤进行修改，以实现上述进一步的构造，并且因此实现筒形室和可移动壁元件的如下减小：以单个台阶或者以减小可移动壁的表面的多个分立的台阶从点b)的构造到点a)的构造；以及同样以单个减小台阶或者借助于减小可移动壁元件的表面的多个台阶从点a)的构造到点c)的构造，对于与外部环境交界的对应的可移动壁元件的行程的部分和对于每一个减小台阶的所述对应的可移动壁元件，提供衬套的组合来减小传感器构件的容纳室的内截面。

明显的是，由于本发明的第一实施例，其中仅提供一个可密封移动的壁元件作为与外部环境压力交界的传感器构件，获得了稍微更昂贵但机械上更安全的第一级。

利用提供隔离室的第二实施例，实现了传统膜调节器的所有益处(外部环境和可吸入气体移动的环境之间的隔离以及更好的耐寒性，特别是相对于传统的第一活塞级，如已知技术的图2或图3中所示的)，但是具有第一活塞级的韧性和坚固性，并且甚至更耐寒，而不损害部件的完整性，并且消除杂质和灰尘被引入弹簧线圈之间的可能性。

还可以提供大致对应于第二实施例的压力调节器第一级的实施例，在第二实施例中，由于平行于滑动方向的相互连接装置，彼此间隔开的两个可移动壁元件作为外部环境压力的传感器构件被提供，一个所述可移动壁元件构成与外部环境的界面，并且另一个所述可移动壁元件作为朝向中压室与所述两个可移动壁元件的容纳室的界面，而只有构成朝向中压室的界面的可移动壁元件才在容纳室中被密封地引导，并且替代地构成与外部环境的界面的可移动壁元件不具有与容纳室的壁滑动地附着的密封垫圈，由于密封地限制在紧贴可移动壁元件的面向外部环境的一侧的位置的柔性膜，使得该可移动壁元件相对于外部环境密封。

该解决方案是一种将已知技术的特征与本发明的特征相组合的解决方案，并且其具有减少传感器构件之间的摩擦的优点，密封滑动垫圈仅被提供给可移动壁元件中的一个可移动壁元件，但是仍然产生恒定的中压隔离室，该中压隔离室防止水的流动并且防止外部压力传感器构件的弹性预加载元件区域中的杂质或灰尘颗粒随水的流动。由于隔离室中的这种预设压力，可以限制作用在膜的两个相反侧上的外部环境压力和隔离室压力之间的压差，并且由此限制膜自身破裂或撕裂的风险。膜的大部分延伸部也由可移动壁元件支撑。

与该实施例组合，前述特征的任何一种组合都可以参考其它实施例来提供，特别是参考具有两个可移动壁元件的实施例来提供，这两个可移动壁元件都在容纳室中密封地滑动。

附图说明

根据本发明的器械的进一步的优点和特征将在参考附图的附表以示例而非限制的方式作出的本发明实施例的以下详细描述中变得更加清楚，在附图中：

图1示出了根据穿过平行于减压阀截流件的移位方向的对称轴线的平面的截面图，并且该图是关于使用膜的已知技术的第一实施例。

图2示出了根据穿过平行于减压阀截流件的移位方向的对称轴线的平面的截面图，并且该图是关于对应于所谓的第一活塞级的已知技术的第二实施例，

图3示出了根据穿过平行于减压阀截流件的移位方向的对称轴线的平面的截面图，并且该图是关于已知技术的第三实施例。

图4示出了类似于前面的图的根据现有技术的另一实施例。

图5示出了根据图4的现有技术的实施例的实施例变体。

图6示出了类似于前述图的本发明的第一实施例的图，其包括对于根据图1中所示的已知技术的第一实施例的改进。

图7示出了类似于图5的本发明的第二实施例，其包括对于根据图5中所示的已知技术的第三实施例的改进。

具体实施方式

图6和图7中所示的本发明的第一实施例和第二实施例包括为其提供的所有特征的组合并且涉及优选构造，然而，该优选构造不应被认为是对在本说明书的引言中的各种实施例变体中表示的特征的组合的限制。例如，图7示出了膜212，该膜212不构成该器械的必要特征，并且因此在本发明的实施例中可以缺失。类似地，器械的旋转对称的构造的选择是优选的选择，但是它不应被理解为一种限制形式。同样，使用螺旋弹簧作为弹性预加载装置以及能够通过螺纹接合来调节从而修改预加载力的对应部件的特定解决方案是优选的解决方案，但是它不应被理解为限制性的。

图6示出了根据本发明的调节器第一级的第一实施例；1表示所述第一级的本体，所述第一级具有高压室101，该高压室101设有多个入口511，高压可吸入气体源连接到该入口511，该高压可吸入气体源在图中未示出并且被称为高压可吸入气体供应缸。减压阀座301被放置在室101中，该减压阀座301通向中压室201中并且该减压阀座301的流量由截流件311调节。截流件311连接到杆件321，杆件321在室201内的相反端上以盘331终止。中压室201设有在图中用211表示的多个出口。

在中压室201的顶部处，螺纹开口401形成在第一级的本体1中，密封锁2通过垫圈411拧入螺纹开口401中。容纳可移动壁元件402的筒形室102形成在锁2中。根据该优选实施例的可移动壁元件402具有旋转对称性，并且呈圆形柱塞的形式，该柱塞能够在其轴线方向上在筒形室102内的经打磨的长度段112内移位。由于环形周边垫圈422，可移动壁元件402沿着经打磨的筒形壁112密封地滑动。行程至少在一侧受限位挡块130限制。与所述行程相反的一端由截流件抵靠高压室内的限位挡块的邻接位置来界定。所述两个行程极限位置彼此轴向间隔开，即在可移动壁元件402的移位方向上间隔开。垫圈422插入在设置在可移动壁元件402的壳边缘中的环形喉部412中。

环形沟槽432形成在可移动壁元件402的面上；这种沟槽意图与预加载螺旋弹簧312配合。在室102内在距可移动壁元件402给定轴向距离处，螺纹接合到锁2的套圈302构成固定限位挡块，螺旋弹簧312的与靠在可移动壁元件402上的一端相对的一端抵靠在该固定限位挡块上。

将可移动壁元件402刚性连接到截流件311的杆321穿过截流件311自身的同轴孔，该杆321形成柱塞在容纳所述柱塞402的筒形室102中的行程限位挡块。有利的是，杆321不是机械连接到可移动壁元件，而是抵靠其搁置，可选地且优选地，这是通过末端盘331实现的。

根据另一个特征，衬套452在与所述可移动壁元件422同轴的位置在可移动壁元件422的面向外部环境(即与中压室201相反)的一侧上延伸出去，在该实施例中，所述可移动壁元件422是柱形柱塞的形式。该衬套的直径等于或略小于在其上滑过的螺旋弹簧312内的直径。所述衬套具有中心孔462，该中心孔462朝向与连接到可移动壁元件402的一端相反的一端呈锥形变宽472。

在实施例中，锥形长度段可以在衬套462的壁的整个厚度上延伸。

根据本发明的调节器第一级的操作将在下面变得更加清楚。基于现有技术中突出的问题，在根据图6的实施例建议的解决方案中，意图用以下系统来代替柔性壁，例如图1所示的膜11的柔性壁，其中所述系统用于根据呼吸循环并且根据器械的外部的环境的压力变化来传递中压室内的压力变化，所述系统不容易受到机械类型的磨损，并且同时能够同样有效地起作用。

优选地，在其实施例中作为柱塞的可移动壁元件402(其密封地且滑动地插入到适当矫正座112中)能够大致无惯性地传递由插入到座112中的可移动壁元件402自身感知的外部环境的压力变化。这里以柱塞402的形式构成的可移动壁的行为甚至比膜的行为更有效，膜本质上倾向于以不均匀的方式弯曲，而相对于其所处的座滑动的柱塞将其整个表面提供给与其接触的流体。

因此，根据图6的实施例的解决方案在机械坚固性方面克服了已知技术的问题，从而防止了由于已知技术的器械中的膜的破裂而导致的故障风险。此外，它精确地限定了暴露于外部环境压力的表面，并将该外部环境压力传递到截流件，这是由于压力作用在其上的有效表面的延伸被精确地界定并且因此压力以同样的精度转换成力，而在已知技术的器械中，通过计算由外部环境压力引起的力而限定的有效表面由于膜在其周边区域的变形而变得不精确。

图7示出了第二实施例，其构成了根据图5中所示的已知技术的构造的调节器第一级的根据本发明的改进。

与图6中使用的附图标记相同的附图标记将在图7中用于相同的部件或具有相同的功能。

1表示所述第一级的本体，所述第一级具有高压室101，该高压室101设有多个高压出口，例如用于连接压力计或其它设施，并且该高压室101以图中未示出的已知方式连接到高压可吸入气体供应缸。减压阀座301被放置在该高压室101中，该减压阀座301通向中压室201并且该减压阀座301的流量由截流件311调节。同样在该实施例中，截流件联接到杆件321，该杆件321在室201内的相反端上以盘331终止。中压室设有多个出口211。

在中压室201的顶部处，螺纹开口401形成在第一级的本体1中，密封锁2通过垫圈411拧入螺纹开口401中。外部环境压力的传感器构件的筒形容纳室102形成在锁2内部。

所述室102设有两个经打磨的筒形座112和122，这两个经打磨的筒形座112和122分别面向中压室201和外部环境，并由螺纹长度段分隔开，用于外部环境压力的传感器构件的弹性预加载螺旋弹簧312的止动套圈302拧入该螺纹长度段中。

柱塞形可移动壁元件402分别插入两个座112、122内。图7中所示的两个可移动壁元件彼此相同，特别是相对于垂直于平移方向(即垂直于它们的中心轴线)的两个面的表面彼此相同。

这种构造不应被理解为限制性的，而仅仅是在可能的变体中的一种选择，其中所述可移动壁402可以具有不同的直径，如在本说明书的引言中所述的，以在环境压力变化时影响中压的变化。

根据优选实施例，所述两个可移动壁元件402，即所述两个柱塞，能够一起移位并且以可联接方式连接，在彼此相对的侧上分别具有联接杆件482和衬套形接合座452，其中构成朝向外部环境的分隔壁的可移动壁元件402具有该联接杆件482，并且与中压室201交界的第二可移动壁元件402具有所述杆件的衬套形接合座452，所述衬套形接合座452与所述杆件482轴向一致，特别是与其同轴。

优选实施例可以进一步规定，杆件具有基部部分492，通过该基部部分492，杆件连接到对应的可移动壁元件402。该基部部分具有大于同轴末端部分的直径，该同轴末端部分意图接合在接合座452的孔462中并锁定在其中。孔462的轴向长度与杆件482的所述末端部分的轴向长度成比例。

根据另一个可能的特征并且也如所示的，接合座452是筒形衬套形，并且其外径对应于杆件482的所述基部492的外径。同轴孔462的直径对应于杆件482的末端部分的直径。

又根据一个特征，杆件482的基部492与向末端部分成锥形逐渐变细的长度段442连接，而座452具有入口长度段472，该入口长度段472从插入端朝向孔462的底部、从形成所述接合座452的衬套的外径开始朝向其内径成锥形变窄，并且具有对应于杆件482的渐缩长度段442的张角。

又根据另一个特征，衬套形接合座452与壁元件402组合，即与和中压室201交界的柱塞组合，并且构成弹性元件312(例如螺旋弹簧)的中心支撑元件。

所述两个可移动壁元件402(即所述两个柱塞)的刚性整体连接可以通过可移除和/或可分离的机械联接装置来实现，该机械联接装置允许所述两个柱塞(即所述两个可移动壁元件)彼此分离。

关于所述两个可移动壁元件的刚性连接，可以提供其它替代解决方案。根据实施例变体，所述两个柱塞形可移动壁元件402通过销彼此刚性地联接，所述销的两端分别拧入在所述两个可移动壁元件402的彼此面对的面中与其同轴形成的螺纹杯中。

类似于根据图6的实施例的可移动壁元件，同样在该实施例中，大致柱形的每一个柱塞402具有形成在侧表面上的环形喉部412，密封元件422容纳在该环形喉部412中。围绕接合座452的环形沟槽432形成在与中压室201交界的可移动壁402的面上。预加载弹簧312的一端插入到所述环形沟槽中，该预加载弹簧312的相反端抵靠在止动套圈302上，该止动套圈302拧到锁2的在室102内在经打磨的筒形长度段112和122之间的中间位置处。

由于该实施例，在锁2的筒形室102中并且在中压室和外部环境之间产生了中间隔离室，该中间隔离室保持朝向中压室和外部环境两者密封。该隔离室对应于彼此刚性连接的所述两个柱塞402的平移而平移。柱塞402的平移在两个方向上由限定平移行程极限的环形、径向和内部肩部界定，其中一个行程极限由与向外与中压室201交界的柱塞402交界的肩部130构成，而另一个行程极限由高压室中的截流件的限位挡块和/或由筒形室102的朝向所述中压室与盘331配合的头部侧构成。

明显的是，这种套圈302和所述螺旋弹簧312总是保持在隔离室内，并且因此与外部环境和中压室分离。此外，明显的是，隔离室中的压力可以维持在大致恒定的期望水平。就流体而言，可以提供不同的流体，但是在工厂中的组装步骤期间自动产生的大气压力下的周围空气是优选的。

然而，这并不意味着不能在所述隔离室中提供不同类型的流体或它们的混合物也不意味着不能在所述隔离室中提供不同的压力条件，并且可能地所述隔离室不能通过设有可移除密封装置的入口接近。

优选实施例规定，所述两个可移动壁元件之间的隔离室填充有氩气或包含氩气的气体混合物，因为这种惰性气体具有最佳的绝热质量，因此提高了安全性以防在面向环境的“上活塞”的壁上形成冰。

因此，明显的是，螺旋弹簧和容纳该螺旋弹簧的区域保持没有形成冰的风险，也没有杂质、灰尘或可能机械地限制或完全妨碍弹簧操作的其它渗透物的风险。

又根据所示的完全可选且可以省略的特征，附着于可移动壁元件402的面向外部环境的面并与其交界的柔性膜212布置在锁2的端部处，其中通过螺纹套圈202获得座122。外部环境压力通过所述膜212作用在可移动壁元件402上，所述膜212在所述压力的作用下变形，并且所述膜仅意图仅在流体循环的意义上隔离室102，从化学角度和由于材料颗粒的运输，所述流体循环会对抵靠筒形室122(该筒形室122容纳可移动壁402)的壁的密封垫圈产生磨损或衰减效应。

因此，图7所示的实施例是将补偿室102相对于外部环境隔离的解决方案，并且直接搁置在可移动壁元件上的膜212实际上以可确定的精确方式精确地传递活塞402外部的环境的压力变化，而它避免了外部环境流体与柱塞402和密封垫圈的直接接触，从而保护了它们。有利地，特别是从生产的角度来看，相对于所示的实施例，与中压室交界的可移动壁元件402对于两个实施例来说可以是相同的，仅需要提供另一个可移动壁元件来构成图7的实施例。

插入面向中压室的座中的活塞由于弹簧312而被弹性预加载，如现有技术中使用的膜所发生的那样。所述两个活塞402之间的刚性连接实际上确保了所述两个可移动壁如同一体实体起作用，这将在外部环境中检测到的压力变化直接传递到在减压阀截流件上操作的杆321。

根据图7的实施例的实施例变体可以规定，可移动壁元件，即构成相对于外部环境的界面并且与膜212接触的柱塞402，在筒形长度段122中自由且非密封地滑动，并且由所述两个可移动壁元件402界定的中间隔离室的朝向外部环境的密封仅委托给面向外部环境的一侧上的膜212。这减少了滑动摩擦，并且，无论如何，上膜是应力较小的一个，因为它没有暴露于朝向10巴的中压的全部压差。

在这种情况下，中间隔离室内部的恒定压力的存在允许限制中间室外部和内部之间的压差，并且该压差作用在膜212自身上。此外，膜212几乎在其暴露于外部压力的整个表面上靠在面向可移动壁元件402外侧的面上。

因此，在功能上，由于材料的磨损，膜212受到的机械应力较小，并且不太易于破裂，并且此外，在与中压室交界的一侧上的可移动壁元件402能够在筒形室112中密封地滑动，膜212的破裂将仅涉及包含螺旋弹簧和预加载套圈的隔室的溢流以及因此涉及在灰尘颗粒渗入的情况下的缺点，这会使螺旋弹簧312的操作劣化。然而，除了这些缺点之外，调节器将保持完全可操作，因为中压室朝向外部环境的密封以及由此防止溢流将通过设有抵靠筒形壁112滑动的密封垫圈的壁元件402来确保。

关于连接所述两个可移动壁元件的杆的刚性实施方式，这种解决方案是图7中所示的优选方案，但是当需要时，所述两个柱塞402之间的连接也可以被制成例如在中压和外部环境压力之间的比率的预设条件的条件下能够被调节或弹性缩短或伸长。

如在将前面的描述与已知技术进行比较时显而易见的，看起来，在设有膜的实施例变体中，图7的实施例克服了已知技术的缺点，其中外部环境压力(即水)的作用直接施加在膜上，并进而从该膜施加到扩口头部20和22上，因此建立由刚性元件21传递的力比看起来并不是更困难的。此外，关于以下事实，克服了已知技术的缺点，即在现有技术中，在膜的周边密封紧密区域中产生应力，该应力导致膜本身过早破裂并随着环境(即不仅在第二膜的上游的水，而且在水破入中压室的情况下，在中压室中的水)的可能渗透而导致失去密封。

因此，根据本发明的器械以在安全性和耐磨性方面构造简单、操作高效且可靠的解决方案解决了相对于现有技术突出的问题。