CH644560A5

CH644560A5 - Einrichtung zur versorgung eines tauchers mit atemluft und zur bedarfsweisen auftriebsaenderung.

Info

Publication number: CH644560A5
Application number: CH1100479A
Authority: CH
Inventors: Dennis L Hart; Masaru Shiroishi
Original assignee: Under Sea Industries
Priority date: 1978-12-13
Filing date: 1979-12-12
Publication date: 1984-08-15
Also published as: SE438484B; NO150752B; JPS5583691A; US4227521A; FR2443970A1; NL186373B; GB2037587A; IT1162698B; DE2949402C2; IT7951049A0; JPS63279B2; DE2949402A1; FR2443970B1; GB2037587B; BE879825A; NO794071L; NL186373C; NO150752C; SE7908851L; NL7908042A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Versorgung eines Tauchers mit Atemluft und zur bedarfsweisen Auftriebsänderung.

Bei einer derartigen Einrichtung dient der volumenvariable Auftriebsbehälter einem doppelten Zweck, nämlich zur Kompensation und für den Notfall. Bei der Kompensationsanwendung wird ein leicht positiver oder negativer oder ein Nullauftrieb erzeugt, um Unterwasserbewegungen des Tauchers zu erleichtern oder nahezu mühelos durchführbar zu machen. Bei der Notfallanwendung wirft der Taucher den Atemluft-Vorratsbehälter ab, wodurch eine grosse positive Auftriebskraft entsteht und der Taucher rasch auftauchen kann. Dabei benutzt er die im Auftriebsbehälter vorhandene Luft zum Atmen.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 3 727 250 bekannt. Bei dieser Einrichtung befindet sich die Ventileinrichtung nahe an dem als Weste ausgebildeten Auftriebsbehälter getrennt von der am Mund gehaltenen Regulatoreinheit. Zum Notfallauftauchen muss der Taucher das Mundstück der Regulatoreinheit aus dem Mund nehmen, nach einem an der Ventileinrichtung befindlichen Hilfsmundstück suchen sowie das Hilfsmundstück in den Mund nehmen und von Wasser befreien. Dies alles kostet im Notfall wertvolle Zeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es dem Taucher ermöglicht, im Notfall leichter und schneller, insbesondere ohne Mundstückwechsel, auf Atmung aus dem Auftriebsbehälter überzugehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Einrichtung erfin-45 dungsgemäss so ausgebildet wie im kennzeichnenden Teil des Einspruchs 1 angegeben.

Da die Ventileinrichtung und die Regulatoreinheit zu einer Atmungseinheit mit einem Mundstück für die beiden genannten Anwendungsfalle vereinigt sind, kann der Taucher so im Notfall ohne Mundstückwechsel und ohne Luftverlust lediglich durch Betätigung des zweiten Ventils auf Atmung aus dem Auftriebsbehälter übergehen. Zur Erhöhung oder Verminderung der Luftmenge im Auftriebsbehälter muss der Taucher nur Handgriffe an der in Gesichtsnähe befindlichen 55 Atmungseinheit vornehmen. Ausserdem ist die Zahl der Teile der Einrichtung verringert.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung an einem zeichnerisch 60 dargestellten Ausführungsbeispiel im einzelnen erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile in den einzelnen Figuren bezeichnen. Sofern diese Figuren nicht als schematisch oder anders bezeichnet sind, sind sie massstäb-lich.

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Fig. 1 eine Draufsicht auf die Einrichtung zur Versorgung eines Tauchers mit Atemluft und zur bedarfsweisen Auftriebsänderung mit einem als Schwimmweste ausgebil

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deten Auftriebsbehälter, einem Vorratsbehälter für Atemluft und einer Atmungseinheit;

Fig. 2 eine vergrösserte Seitenansicht der Atmungseinheit;

Fig. 3 eine Draufsicht der Atmungseinheit in der Ebene 3-3 der Fig. 2, wobei ein Teil der Atmungseinheit weggebrochen ist;

Fig. 4 einen horizontalen Teilschnitt der Atmungseinheit in der Ebene 4-4 von Fig. 2;

Fig. 5 eine Teilansicht der Atmungseinheit in der Ebene

5-5 von Fig. 4; und

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht in der Ebene

6-6 von Fig. 3.

Eine Schwimmweste 10 in Form einer Jacke oder Weste hat Armlöcher 12 und 14. Mit der Jacke ist ein steifes Rük-kenpaket 16 verbunden, welches ein Band 18 aufweist zum abnehmbaren Aufspannen eines Behälters 20 auf dem Paket. Der Behälter 20 enthält Luft unter hohem Druck.

Die Jacke kann über einen flexiblen Schlauch 22 grossen Durchmessers aufgeblasen werden, dessen eines Ende mit der Schwimmweste 10 verbunden und dessen anderes Ende an einer Atmungseinheit 24 befestigt ist. Das proximale Ende des Schlauches 22 liegt in der Nähe des linken Schulterbereiches vor dem Armloch 12.

Im Normalbetrieb wird Luft aus dem Hochdruckbehälter 20 für den Gebrauch durch den Taucher bei Bedarf zu der Atmungseinheit 24 geleitet. Zu diesem Zweck ist ein herkömmlicher Vorstufenregulator 26 abnehmbar, beispielsweise durch einen Bügel und eine Schraubvorrichtung, mit einem Hochdruckventil 28 verbunden, das in den Hals des Behälters 20 eingesetzt ist. Der Vorstufenregulator 26 liefert Luft von ungefähr 8,8 kp/cm2 oder 9,8 kp/cm2 (125 bzw. 140 p.s.i.) über dem Umgebungsdruck in bekannter Weise in eine Hochdruckleitung 30.

Die Hochdruckleitung 30 führt zu einem kleinen Einlass (Fig. 4) an der Rückseite der Atmungseinheit 24, und zwar über eine Schnelltrennkupplung 34, wie sie beispielsweise in der US-PS 3 747 140 beschrieben und dargestellt ist. An der Vorderseite der Atmungseinheit 24 und gegenüber einer Eingangskammer 32 ist ein Anschlussstutzen 36 vorgesehen, an dem ein Mundstück 38 befestigt ist. Von der Eingangskammer 32 wird in eine Atmungskammer 40 Luft über ein Bedarfsventil 42 geleitet, welches auf einen Druckabfall in der Atmungskammer 40, beispielsweise beim Einatmen, anspricht und öffnet.

Die Atmungskammer 40 besteht an einem Ende aus einer allgemein zylindrischen Bohrung 44 oder einem solchen Durchgang. Die Bohrung oder der Durchgang 44 erstreckt sich durch den Mittelabschnitt der Atmungseinheit 24 hindurch von der einen bis zur anderen Seite. Das andere Ende der Bohrung 44 bildet eine Auftriebskammer 94, die ständig in Verbindung mit der Schwimmweste 10 ist. Das äussere Ende dieser Auftriebskammer 94 ist von einem Anschlussstutzen 46 umgeben, der eine Verbindung, beispielsweise durch eine Klemme 48, mit dem Schlauch 22 herstellt. Die einander gegenüberliegenden Enden der Bohrung 44 sind durch einen Innenflansch 50 und einen Verschluss 52 in der Auftriebskammer 94 voneinander getrennt. Die Tätigkeit des Verschlusses 52 wird weiter unten näher erläutert.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, ist das Bedarfsventil 42 in eine zylindrische Bohrung 54 mit kleinem Durchmesser eingesetzt, die exzentrisch in den Boden einer flachen Aussparung 56 eingearbeitet ist. Die Aussparung 56 ist an der Unterseite der Atmungseinheit 24 ausgebildet. Eine elastische Fühlermembran 58 ist an ihrem Umfang an einer Schulter 60 verklemmt, die am Rand der Aussparung 56 ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist eine Abdeckscheibe 62 vorgesehen, die mit Hilfe von vier in den Fig. 2 und 3 dargestellten Kopfschrauben 64 befestigt ist. In die Abdeckscheibe 62 ist eine Mittelöffnung 66 eingearbeitet, durch die die Membran dem Umgebungsdruck ausgesetzt ist.

Anstatt die Aussparung 56 an der Unterseite der Atmungseinheit 24 auszubilden, kann diese auch an der Oberseite vorgesehen werden, indem lediglich die Art und Weise anders ist, mit der das Mundstück 38 in dem Mund des Tauchers gehalten wird. Bei einer solchen Anbringung kann die Anordnung besser dazu beitragen, nichterwünschtes Wasser von der Atmungseinheit fernzuhalten. Um eine übermässige Verdrillung der Schläuche zu vermeiden, wenn die Aussparung 56 nach oben weist, kann es sinnvoll sein, den Anschlussstutzen 36 für das Mundstück 38 von vorn in eine Position in der Nähe der Eingangskammer 32, jedoch versetzt zu dieser zu verlagern.

Wie Fig. 5 zeigt, ist die Aussparung 56 in freier Verbindung mit der Atmungskammer 40. Wenn der Taucher durch das Mundstück 38 einatmet, fallt der Druck in der Aussparung 56 ab, wodurch sich die Membran 58 nach innen bewegt. Durch diese Einwärtsbewegung wird das Bedarfsventil 42 geöffnet. Dieses geschieht durch einen Hebel 68, der mit einem Ventilschaft 70 verbunden ist. Das innere Ende des Ventilschaftes 70 trägt einen elastischen Verschluss 72, der mit einem Ventilsitz-Einsatz 74 zusammenarbeitet. Der Einsatz 74 ruht auf einer Zwischenschulter 86 in der Nähe des Bodens der Ventilbohrung 54. Eine seitliche Bohrung 78 am Boden der Aussparung 56 (vgl. Fig. 4, 5 und 6) führt Luft von der Haupteingangskammer 32 zu dem Einsatz 74, wodurch die Luft in die Atmungskammer 40 gelangt, wenn der Verschluss 72 abgehoben ist.

Verbrauchte Luft, die durch das Mundstück 38 zurück ausgeatmet wird, tritt wieder in die Atmungskammer 40 ein und durch ein Auslassventil 80 aus. Das Auslassventil 80 befindet sich an der Seite der Atmungseinheit 24 am äusseren Ende der Atmungskammer 40. Das Auslassventil 80 besteht aus zwei Teilen. Ein Teil ist, wie Fig. 4 zeigt, ein mit Öffnungen versehenes Sitzteil 82, welches in die seitliche Öffnung der Atmungskammer 40 eingeschraubt ist. Das zweite Teil des Auslassventils 80 besteht aus einem im wesentlichen kreisförmigen, elastischen Klappenverschluss 84 an der Aus-senseite des Sitzteils 82. Der Klappenverschluss 84 liegt ringförmig über den Öffnungen des Sitzteils 82 und ist so in Eingriff mit dem Rand des Sitzteils 82. Der Klappenverschluss 84 hat eine zentrale Nabe 86, die in eine Eindrehung 88 eines Ventilschaftes 90 eingesetzt ist. Der Ventilschaft 90 ist in einer länglichen, mittig angeordneten Nabe 92 des hohlen Sitzteils 82 längsverschieblich geführt. Ausgeatmete Luft gelangt durch das hohle Sitzteil 82 und dann radial zwischen dem Klappenverschluss 84 und dem Rand des Sitzteils 82 nach aussen.

Um den Auftrieb einzustellen, wird Luft in die Schwimmweste 10 geleitet oder aus dieser abgelassen. Die Luft wird von der Leitung 30 über ein Ventil 96 in die Auftriebskammer 94 geleitet. Das Ventil 96 befindet sich am Boden der Eingangskammer 32. Im vorliegenden Fall hat das Ventil 96 einen zylindrischen Ventilschieber 98 mit Ein-drehungen, der in einer Bohrung 100 gleiten kann. Mit dem Ventilschieber 98 ist eine Stange 102 verbunden, die aus dem Regulatorkörper herausragt und mit einem Betätigungsknopf 104 verbunden ist.

Wenn der Betätigungsknopf 104 nach innen gedrückt wird, beispielsweise durch Fingerdruckt, löst sich der Ventilschieber 98 von seinem Sitz, um dadurch den Boden der Eingangskammer 32 in Richtung auf einen Seitenkanal 106 zu öffnen, der zum Kompensatorende 94 der Bohrung 44 führt. Dieser Bewegung wirkt eine Schraubenfeder 108 in der Eingangskammer 32 elastisch entgegen und führt den Ventil-

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Schieber 98 in seine normalerweise geschlossene Stellung zurück.

Das Auslassventil 80 wird dazu verwendet, Luft aus der Schwimmweste 10 abzulassen. Zu diesem Zweck hat die Auftriebskammer 94 Verbindung mit der Atmungskammer 40, wenn der Verschluss 52 von seinem Sitz abgehoben ist. Eine konische Feder 110 umgibt den Ventilschaft 90, wobei deren grosses Ende gegen die zur Atmungskammer hin gerichtete Seite des Flansches 50 abgestützt ist und das kleine Ende an einem Anschlagring 112 des Schaftes anliegt. Die Feder 110 hält den Verschluss 52 auf seinem Sitz.

Zum Abheben des Verschlusses 52 von seinem Sitz ist ein Betätigungsknopf 114 mit demjenigen Ende des Ventilschaftes 90 verbunden, das über das Membrangehäuse (Atmungseinheit 24) hinausragt. Der Betätigungsknopf 114 greift über den Klappenverschluss 84 und schirmt diesen dadurch ab. Der Rand des Betätigungsknopfes 114 ist mit Öffnungen 116 versehen, wodurch ein freier Durchtritt der ausgestossenen Luft garantiert wird, wenn der Klappenverschluss 84 geöffnet ist.

Ein Aufblasen der Schwimmweste 10 oder Ablassen von Luft aus dieser erfolgt in einfacher Weise lediglich durch Betätigung des Betätigungsknopfes 104 oder des Betätigungsknopfes 114. Der Taucher lernt rasch, die Betätigungsknöpfe ihren entsprechenden Funktionen zuzuordnen. Der Regulatorkörper 24 befindet sich ständig in einer relativ zum Körper des Tauchers festen Lage, so dass der Taucher nicht um sich tasten muss, um die Betätigungsknöpfe 104 oder 114 zu finden.

Wenn es dringend notwendig wird aufzutauchen, muss der Taucher nicht erst sein Mundstück abnehmen, um ein anderes zu suchen, das an der Schwimmweste 10 baumelt. Vielmehr betätigt er lediglich die Schnelltrennkupplung 34, s nachdem er zuerst die Schwimmweste 10 bis zu einem üblichen oder erforderlichen Niveau gefüllt hat. Danach zieht er den Auslösegriff 118 des Rückenpakets 16, wodurch der Behälter 20 abgeworfen wird. Die zum Atmen erforderliche Luft kann aus der Schwimmweste 10 gesaugt werden. Zu io diesem Zweck wird der Betätigungsknopf 114 vollkommen eingedrückt, wodurch das Auslassventil 80 fest verschlossen wird. Der Verschluss wird durch einen Innenflansch 120 (vgl. Fig. 4) hergestellt, der den Klappenverschluss 84 gegen den Ringrand des Sitzteils 82 klemmt. Dadurch wird die Zu-15 fuhr wertvoller Luft zum Stutzen 36 geführt. Zum Ausatmen wird der Betätigungsknopf 114 vollständig losgelassen, so dass verbrauchte Luft aus dem System entweichen kann, während die Schwimmweste 10 von der gebrauchten Luft isoliert ist.

20 Mit der Erfindung wird ein einfacher, sicherer und kompakter Atmungsapparat geschaffen, der alle Betriebsmöglichkeiten bisheriger Systeme aufweist.

Die Schwimmweste 10 ist mit dem üblichen Zubehör ausgerüstet einschliesslich eines Sicherheitsventils 122, das ein 25 zu starkes Aufblasen verhindert. Nicht gezeigte Druckluftpatronen können an der Weste angeordnet sein, um diese in alternativer Weise aufzublasen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur Versorgung eines Tauchers mit Atemluft und zur bedarfsweisen Auftriebsänderung; mit einem Vorratsbehälter (20) für unter Druck stehende Atemluft; mit einer Regulatoreinheit, die eine Eingangskammer (32), eine Atmungskammer (40), ein Bedarfsventil (42), das die Eingangskammer (32) mit der Atmungskammer (40) verbindet, um Luft in Abhängigkeit vom Bedarf des Tauchers in die Atmungskammer (40) zu leiten, sowie ein mit der Atmungskammer (40) verbundenes Auslassventil (80) aufweist, wobei der Eingangskammer (32) über einen Druckschlauch (30) Atemluft von dem Vorratsbehälter (20) zuführbar ist und die Atmungskammer (40) ununterbrochen mit einem Mundstück (38) in Verbindung steht;

mit einem volumenvariablen Auftriebsbehälter (10), der mit einem Ende eines Schlauchs (22) zum Aufblasen mit Luft oder Ablassen von Luft verbunden ist;

und mit einer Ventileinrichtung, mit der sich durch Betätigung eines ersten Ventils (96) eine Schlauchverbindung vom Vorratsbehälter (20) über eine Auftriebskammer (94), die mit dem anderen Ende des zum Auftriebsbehälter (10) führenden Schlauchs (22) verbunden ist, der Ventileinrichtung zum Auftriebsbehälter (10) öffnen und durch Betätigung eines zweiten Ventils (52) eine Verbindung zwischen dem Auftriebsbehälter (10) und dem Mundstück herstellen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung und die Regulatoreinheit zu einer Atmungseinheit (24) vereinigt sind, die die Eingangskammer (32), die Atmungskammer (40) und die Auftriebskammer (94) enthält; dass das erste Ventil (96) zwischen der Eingangskammer (32) und der Auftriebskammer (94) angeordnet ist und einen an der Atmungseinheit (24) angeordneten Betätigungsknopf (104) sowie Federmittel (108), die das erste Ventil (96) in die geschlossene Stellung drücken, aufweist; dass das zweite Ventil (52) zwischen der Auftriebskammer (94) und der Atmungskammer (40) angeordnet ist und einen an der Atmungseinheit (24) angeordneten Betätigungsknopf (114) sowie Federmittel (110), die das zweite Ventil (52) in die geschlossene Stellung drücken, aufweist; und dass ein Schliesselement s (120) vorgesehen ist, das bei der Endöffnungsstellung des zweiten Ventils (52) das Auslassventil (80) schliesst.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsknopf (114) des zweiten Ventils (52) am Auslassventil (80) angeordnet ist und das Schliesselement io (120) aufweist, und dass das Schliesselement (120) bei einer Zwischen-Öffnungsstellung des zweiten Ventils (52) ausser Eingriff mit dem Auslassventil (80) ist, so dass Luft aus dem Auftriebsbehälter (10) durch die Auftriebskammer (94) austreten kann.

15 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftriebskammer (94) und die Atmungskammer (40) einander benachbart und durch das zweite Ventil (52) getrennt sind, dass das zweite Ventil (52) einen sich durch die Atmungskammer (40) und das Auslassventil (80) 20 nach aussen erstreckenden Ventilschaft (90) aufweist, dass am Ende des Ventilschafts (90) der Betätigungsknopf (114) des zweiten Ventils (52) befestigt ist, und dass bei vollständigem Drücken des Betätigungsknopfes (114) ein rückseitiger, ringförmiger Betätigungsknopfbereich als Schliessele-25 ment (120) in schliessenden Klemmeingriff mit dem Auslassventil (80), vorzugsweise einer flexiblen Ventilschliessklappe (84), kommt.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsknopf (104) des

30 ersten Ventils (96) und der Betätigungsknopf (114) des zweiten Ventils (52) an der Atmungseinheit (24) zueinander benachbart angeordnet sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine nahe der Atmungseinheit (24) ange-

35 ordnete Druckschlauch-Schnellkupplung (34).