Cuando explicamos el  funcionamiento general de un regulador utilizamos como ejemplo el mecanismo de 2ª Etapa “ Down Stream”, pues ya dijimos que el  90 % de los reguladores de inmersión son de este tipo.

           En este capítulo recordaremos algunos conceptos y explicaremos el funcionamiento de algunos dispositivos y variantes presentes en este tipo de segundas etapas.
 

1.- VALVULAS “UP STREAM” Y “DOWN STREAM” 

           Como ya explicamos, la presión de la botella es reducida por la primera etapa a una presión constante (LP) de 10 atm, + la presión ambiente. Esta presión llega a la segunda etapa que mediante una válvula y un muelle cierran el paso del aire. La válvula puede ser desplazada del orificio de cierre mediante una horquilla metálica (palanca) permitiendo el paso del aire. La citada palanca puede ser accionada por su otro extremo mediante el pulsador o bien por el empuje de la membrana cada vez que al inhalar provocamos una depresión dentro del cuerpo de la segunda etapa.

           Si la válvula está situada en el lado de menor presión del orificio de paso del aire, se dice que es del tipo “Down Stream” (corriente abajo). Si por el contrario está situada y cierra desde el lado de mayor presión se dice que es “ Up Stream” (corriente arriba).

           Como se puede deducir de los esquemas siguientes, en el caso del sistema “Down Stream”, si tuviésemos un mal funcionamiento de la  primera etapa y la presión LP tuviese un valor superior al normal, la válvula de la segunda etapa se abriría por sobrepresión, actuando como válvula de seguridad e impidiendo una rotura del latiguillo (diseñado para trabajar en un rango de presiones inferior). Simplemente tendríamos un flujo constante de aire en la segunda etapa.

           Si la válvula es del tipo “Up Stream” y tuviésemos un incremento anormal de la presión de baja (LP) proveniente de la primera etapa, la válvula “Up Stream” cerraría con más fuerza y no podría evitar la rotura del latiguillo. Por dicho motivo, cuando se utilizan segundas etapas de este tipo ( hoy en día sólo en algún equipo terrestre y en algún servomecanismo) se debe disponer en la primera etapa de una válvula de seguridad adicional que abra en caso de sobrepresión.

           También llevan válvula de seguridad en la primera etapa los equipos “Narguile”. Estos equipos utilizados para buceo profesional alimentan la 2ª etapa del buceador desde la superficie o desde una campana de buceo mediante un latiguillo largo o “Narguile”. En este caso la 1ª etapa suele ser un manoreductor regulable y, aunque la segunda etapa puede ser down stream, deben llevar válvula de seguridad, pues ésta se pude desconectar de la línea  mediante un enchufe rápido que aísla 1ª y 2ª etapas. 

           Pero centrémonos en nuestra 2ª etapa “Down Stream”.
 

2.- ESFUERZO RESPIRATORIO Y CAUDAL

          No repetiremos aquí el ciclo de funcionamiento de la 2ª etapa ya descrito en el capítulo I.  Sí que reflexionaremos otra vez sobre los conceptos de Esfuerzo Respiratorio y  Caudal.

2.1.- FASE DE INHALACION

           El Caudal (cantidad de aire) que necesitamos en cada situación ( y profundidad) será regulado por la mayor o menor abertura de la válvula en cada caso. Por tanto para cada regulador este valor estará limitado por:

                       - La presión y el caudal que llega desde la 1ª etapa ( influye, por tanto la sección y la longitud del latiguillo).
                        -  El orificio de paso de la válvula de la 2º etapa.
                      - La apertura máxima que la válvula puede realizar. Esta apertura o recorrido está condicionado por la geometría de la palanca y la oscilación máxima que ésta puede realizar. 

           Con estos condicionantes los proyectistas de equipos respiratorios tenemos que trabajar para que en las condiciones extremas de demanda, establecidas por las normas de la US Navy y la EN 250, el caudal sea suficiente.

           Otro aspecto es el esfuerzo respiratorio que debemos realizar para conseguir ese caudal y mantener el mecanismo abierto durante la fase de inhalación.

 Este esfuerzo dependerá de :
                     - Un correcto diseño y mecanizado que reduzca los rozamientos del mecanismo.
                     - La fuerza con que el muelle empuja la válvula, obligándola a cerrar sobre su orificio. Como se puede deducir, un mecanismo poco preciso obligará a tensar más el muelle para cortar el paso del aire.  Esa fuerza extra de cierre deberá vencerse durante la fase de inhalación y por tanto obligará a realizar un esfuerzo mayor.
                   - La geometría de la palanca. La relación de brazos de palanca entre los bracitos (horquilla) que abren la válvula  y el brazo que es empujado por la membrana, influyen en el esfuerzo necesario para mantener la inhalación. Esta geometría está estudiada en la fase de diseño y no debe ser cambiada o manipulada, pues esta relación también influye en el caudal máximo que puede aportar el regulador. He visto a algunos  “manitas” manipular o doblar la palanca para evitar flujo continuo, sin saber que están reduciendo recorrido de oscilación a la palanca y por tanto caudal máximo al regulador.

                    - La canalización del aire desde la válvula a la boquilla. Estamos hablando del famoso efecto Venturi y que analizaremos con detalle más adelante.

                  - Las dimensiones de la membrana de inhalación. Cuanto mayor sea el diámetro de la membrana, menor será el esfuerzo de inhalación. Sin embargo, hoy en día, la optimización de los puntos anteriores ha permitido reducir algo las dimensiones de las segundas etapas. Pero todo tiene un límite. De hecho algunas segundas etapas extremadamente reducidas desaparecieron del mercado cuando se impusieron las certificaciones.

2.2.- FASE DE EXHALACION

          El esfuerzo de exhalación y que también interviene en el trabajo total respiratorio depende de la elasticidad de la membrana de exhalación y de las dimensiones de la misma. Esto explica que algunos fabricantes utilicen al máximo el espacio disponible disponiendo 2 válvulas de exhalación o geometrías ovaladas, por ejemplo.
 
 

HASTA PRONTO !!!