DIFFERENZE SOSTANZIALI TRA PRIMI STADI

PRIMO STADIO A MEMBRANA

CAMERA SECCA: OVVERO LE CAMERE DI BILANCIAMENTO SONO SEPARATE DALLA STESSA MEMBRANA DALL’ACQUA

PRIMO STADIO A PISTONE

CAMERA BAGNATA: OVVERO VENGONO BILANCIATI DALL’AZIONE STESSA DELL’ACQUA SUL PISTONE

EROGATORE MONOSTADIO

NON PIU’ IN PRODUZIONE

NON IN USO

EROGATORE A MEMBRANA NON BILANCIATO

NON PIU’ IN PRODUZIONE

NON IN USO

EROGATORE A PISTONE NON BILANCIATO

NON PIU’ IN PRODUZIONE

IN USO

EROGATORE A PISTONE BILANCIATO

IN PRODUZIONE

IN USO

EROGATORE A MEMBRANA BILANCIATO

IN PRODUZIONE

IN USO

TECNOLOGIA COSTRUTTIVA

Primo Stadio a Pistone

Primo Stadio a Membrana

Estremamente robusto grazie ai pochissimi componenti meccanici. E’ costituito da un pistone a gambo cavo termina in una testa di forma circolare la cui ampia superficie viene sollecitata dalla pressione intermedia, l’alta pressione incide sull’area della pastiglia, di estensione molto minore, posizionata dalla parte opposta, al termine dello stelo. Il Gas ad alta pressione agisce pastiglia. Una parte del gas tramite il gambo cavo del pistone va a spingere sulla testa fino a vincere la pressione in ingresso e spingere la pastiglia sulla strettissima apertura, arrestando così il flusso del Gas. Attorno allo stelo del pistone è ubicata la molla che esercita una forza costante che si somma a quella dell’acqua che entra in questa parte dell’erogatore. Quando viene richiesto gas dal secondo stadio si realizza una depressione che rompe l’equilibrio e permette al pistone di sollevarsi, staccando la pastiglia dall’orifizio e facendo nuovamente affluire il gas ad alta pressione dalla bombola. Poiché la pressione del gas che agisce sulla superficie della pastiglia e sulla testa del pistone è direttamente proporzionale alla pressione disponibile nella bombola si risente della diminuzione di pressione del gas disponibile nelle bombole.

Di estrema semplicità costruttiva. La camera di pressione intermedia è isolata da una membrana realizzata in gomma o altro materiale elastico. Nel momento in cui il secondo stadio richiede aria, la pressione nella camera si riduce e il diaframma si piega verso l’interno.

L’asta di controllo della valvola è spinta verso la posizione di apertura. L’aria ad alta pressione di conseguenza entra nella camera e riporta la membrana nella posizione di origine,
in tal modo causa la chiusura della valvola e l’arresto del flusso di gas con il ritorno ad una situazione di equilibrio. La valvola in questo modello viene aperta dalla forza esercitata dalla molla presente dalla parte esterna alla membrana e dalla pressione ambiente, ovvero dalla la forza esercitata sulla membrana dall’acqua che entra in questa porzione del primo stadio. La chiusura iè data dell’azione della piccola molla che si trova nella parte “asciutta” dell’erogatore sommata alla forza dell’aria proveniente dalla bombola. In questa configurazione costruttiva il primo stadio “non è bilanciato”, ovvero risente della diminuzione di pressione del gas disponibile nelle bombole.

TECNOLOGIA COSTRUTTIVA

Primo Stadio a Pistone Bilanciato

Primo Stadio a Membrana Bilanciato

In questo sistema l’ingresso dell’aria non avviene nella stessa direzione dell’asse maggiore del primo stadio, come nel pistone non bilanciato, ma è invece spostato su un lato, in tal modo la forza espressa dal gas si esercita perpendicolarmente al gambo del pistone e non sulla superficie della pastiglia. In tal modo non si ha una spinta significativa in una sola direzione perché il flusso ad alta pressione del Gas si distribuisce attorno allo stelo, prima ancora di entrare nel foro terminale per attraversare il pistone e raggiungere la camera di alloggiamento  della  testa. Questo sistema consente di avere un gambo con un passaggio interno di diametro maggiore, ovvero di avere una portata molto maggiore di quella consentita del sistema non compensato. Quando il gas è passato attraversato il pistone, preme sulla testa andando a contrastare la forza esercitata dalla molla e dall’acqua e il primo stadio avrà raggiunto la pressione intermedia. Il bilanciamento non è comunque perfetto e si ha comunque una minima, il calo di pressione nella bombola porta ad una riduzione della pressione intermedia minima. La molla è immersa in acqua e una serie di O-ring  impediscono che all’acqua  di entrare nel resto dell’erogatore, ma nel tempo questi 

O-ring    sono soggetti ad usura per l’attrito determinato dai continui movimenti di apertura e chiusura.

E’ il più complesso dal punto di vista meccanico poiché utilizza un maggior numero di componenti. La  camera che ospita la molla, che si allaga,  è del tutto isolata – ad opera della membrana stessa – dal comparto che ospita la meccanica, che non viene mai a contatto con l’acqua. Il Gas ad alta pressione in arrivo dalla bombola viene diretta in due direzioni: una parte attraversa la pastiglia di alta pressione e arriva alla zona al di sotto della membrana, ovvero in una camera di pressione intermedia che è in comunicazione con il corpo. Un’altra parte di Gas attraversa il pistoncino e arriva alla camera di bilanciamento dove va a controbilanciare la
pressione dell’aria in entrata, agendo insieme alla molla che si trova attorno al pistone, e porta in chiusura il sistema.  Quando il secondo stadio richiede Gas, il gas viene sottratto alla camera di
pressione intermedia, la molla esterna, posta dietro la membrana, spinge il piattello che a sua volta spinge lo spillo e fa staccare il pistoncino, determinando l’apertura della valvola. In tale configurazione il calo di pressione nella bombola non influisce, se non in maniera minima, sulle prestazioni del primo Stadio.

E’ il secondo e ultimo elemento nella catena di riduzione della pressione, che consente, con la riduzione finale a pressione ambiente del Gas, la respirazione del subacqueo. Una membrana a contatto con l’acqua consente l’apertura di una valvola a pistone che in relazione alla profondità, ovvero alla pressione, raggiunta consente il passaggio di un adeguato flusso di gas respirabile dal subacqueo tramite un boccaglio. E’ presente sul corpo del Secondo stadio un pulsante per l’erogazione manuale e continua, mentre  il gas espirato è espulso tramite una p più valvole poste in posizione inferiore rispetto al corpo del Primo Stadio. Le norme europee prevedono sforzi inspiratori ed espiratori massimi, a 50 metri e con solo 50 bar nella bombola, di 25 millibar, mentre la portata d’aria del 2° stadio per un erogatore omologato CE deve essere tale da permettere a 50 metri di profondità e con solo 50 bar nella bombola, di effettuare 25 atti respiratori al minuto di 2.5 litri, senza eccedere i 25 millibar di sforzo.

A favore di flusso o “downstream”

A “valvola pilota”

Chiamato anche con valvola “downstream” e quello più comune e utilizzati. Il subacqueo quando inspira, la membrana spinge contro una leva che è collegata direttamente ad una valvola ad una via. Il tutto si che la valvola si apra nella direzione del flusso d’aria, e da qui il nome downstream.

L’indiscutibile vantaggio  di questo modello di valvola è il fatto che se l’erogatore dovesse funzionare male o avere una rottura, andrebbe in erogazione continua, continuando quindi a garantire il flusso di gas

In alcuni erogatori  la leva di richiesta apre una piccola valvola definita “valvola pilota”, che successivamente apre la valvola principale più grande. Lo scopo di questo sistema è di fornire un maggiore flusso d’aria con il minor sforzo possibile, infatti la pressione dell’aria che proviene dal primo stadio finisce per fare la maggior parte del lavoro rendendo questi erogatori ai primi posti nei test sulle prestazioni durante le certificazioni, ma hanno il difetto di una estrema complessità costruttiva e un elevato costo d’acquisto.

Anche se la maggior parte degli erogatori sono realizzati per essere compatibili con aria arricchita d’ossigeno (fino al 40% denominata “Enriched Air Nitrox” o EAN ), o sono offerti dalle aziende in una versione Nitrox, che è già compatibile con il 100% di ossigeno, è bene verificare le specifiche d’utilizzo stabilite dal produttore. I centri di servizio e assistenza attrezzature offrono anche la pulizia ad ossigeno puro per gli erogatori.
E’ bene tenere presente che alcuni materiali, come il titanio, non possono essere utilizzati con il gas arricchito oltre determinate percentuali, ed è importante tenerlo a mente