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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für
einen Tauchcomputer mit einer Anzeigeeinrichtung, Betätigungseinrichtungen
und Einrichtungen zur Befestigung des Gehäuses am Taucher
oder an dessen Ausrüstung.
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Tauchcomputer
unterstützen den Taucher bei der Planung und Durchführung
von Tauchgängen. Während eines Tauchgangs werden
vom Tauchcomputer kontinuierlich zumindest die Tauchtiefe und die
Tauchzeit erfasst und die Stickstoffsättigung im Körper
des Tauchers ermittelt. Diese Werte sowie vom Tauchcomputer ermittelte
Informationen über den Tauchgang wie beispielsweise erforderliche
Dekompressionshalte beim Auftauchen werden dem Taucher vom Tauchcomputer
angezeigt.
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Wegen
der hohen Drücke, die mit zunehmender Tauchtiefe auf den
Tauchcomputer wirken, sind die Gehäuse von Tauchcomputern
sehr robust gestaltet. Eine bekannte Gehäusegestaltung
zeigt das
US-Patent Nr. 7,123,549 ,
das eine Taucheruhr mit einem Drucksensor offenbart. Das
US-Patent Nr. 5,956,291 betrifft
einen Tauchcomputer, welcher ein abgedichtetes Gehäuse
aus einem hochfesten Material aufweist, welches in einer Ausführungsform
luftgefüllt ist und in einer anderen Ausführungsform
mit einem Gel auf Silikonbasis gefüllt ist. Bei größeren Abmessungen
wäre eine luftgefüllte Gehäusegestaltung
entsprechend dieser Druckschrift aufwendig, um den darauf wirkenden
Druck aufzunehmen. Größere Gehäuse sind
daher üblicherweise mit viskosen Medien wie Gel oder Öl
gefüllt. Jedoch ist der Aufwand bei der Herstellung mit
Medien gefüllter Tauchcomputer vergleichsweise hoch.
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Größere
Gehäuse ohne Füllung können zumeist nur
geringe Wasserdrücke kompensieren. In der Folge werden
bei Tauchcomputern häufig relativ kleine Anzeigeeinrichtungen
eingesetzt, welche beim Einsatz unter Wasser, zudem bei hoher Wassertrübung
für den Taucher oft nur schwer ablesbar sind. Um dem Taucher
zu ermöglichen, die angezeigten Werte richtig zu erkennen,
werden bei kleinen Anzeigen dem Taucher auch nur die wichtigsten
Daten angezeigt. Weitere im Tauchcomputer ermittelte Daten, deren
Kenntnis für den Taucher ebenfalls wichtig sein kann, werden
nur auf Abruf oder bei Überschreiten von Schwellwerten
angezeigt. Erkennt ein Taucher solche Informationen zu spät,
kann er in gefährliche Situationen geraten.
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Zum
Ein- und Ausschalten des Tauchcomputers, zur Auswahl von Funktionen,
Vornehmen von Einstellungen usw. sind verschiedene Betätigungseinrichtungen
für Tauchcomputer bekannt. So werden beispielsweise Druckschalter
eingesetzt, die so konzipiert sind, dass sie nicht unbeabsichtigt
vom Taucher oder durch den Wasserdruck betätigt werden
können. Die aus diesem Grund häufig eingesetzten,
schwergängigen Druckschalter erschweren ferner eine Betätigung
des Tauchcomputers mit Tauchhandschuhen. Die Betätigungselemente
stellen eine mechanische Verbindung vom Taucher zu den inneren Komponenten
des Tauchcomputers dar. Sie ragen daher durch das Gehäuse,
wodurch auch eine innere Abdichtung dieser Elemente besonders berücksichtigt
werden muss.
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Des
Weiteren ist bekannt, am Tauchcomputer Kontaktschalter anzuordnen,
wobei bei einer gleichzeitigen Berührung zweier Schalter
mit Fingern einer Hand eine leitende Verbindung aufgebaut wird, die
zur Betätigung des Tauchcomputers dient. Mit Tauchhandschuhen
können solche Kontaktschalter jedoch nicht betätigt
werden. Eine weitere Art einer Tauchcomputerbetätigung
zeigt das
US-Patent 5,760,691 ,
das eine Messeinrichtung für Taucher zeigt, bei der eine
Displaybeleuchtung durch Klopfen am oder Beschleunigen des Tauchcomputers
eingeschaltet wird.
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Eine
weitere Funktion des Tauchcomputergehäuses ist das Bereitstellen
einer Befestigungsmöglichkeit am Taucher oder an dessen
Ausrüstung.
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Tauchcomputer,
die als Konsole ausgebildet sind, sind üblicherweise mittels
einer Verbindungsleitung mit dem Hochdruckschlauch verbunden. Dabei ist
das dem Hochdruckschlauch abgewandte Ende der Verbindungsleitung
direkt in das Gehäuse des Tauchcomputers integriert, in
dem zugleich Einrichtungen zur Messung des Drucks im Druckluftbehälter des
Tauchers angeordnet sind. Tauchcomputer, die vom Taucher am Handgelenk
getragen werden, müssen so gestaltet sein, dass eine sichere
Verbindung zwischen Taucher und Tauchcomputer erreicht wird.
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Die
mit zunehmender Tiefe verstärkte Kompression von Arm und
Tauchanzug, der häufig zwischen Arm und Tauchuhr getragen
wird, vermindert den Umfang des Arms und führt in der Folge
häufig zu einer Lockerung der festen Verbindung des Tauchcomputers.
Als Armband werden zumeist elastische Kunststoffbänder
mit integrierten Dehnelementen oder Metallbänder eingesetzt,
die vor dem Tauchgang kaum so fest am Arm angelegt werden können, dass
sie bei einem Tauchgang in größere Tiefen die Verringerung
des Umfangs von Arm und evtl. des Tauchanzugs überwinden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein verbessertes
Gehäuse für einen Tauchcomputer zur Verfügung
zu stellen, welches gegenüber bekannten Gehäusen
verbesserte Funktionen insbesondere zur Kompensation des auf den
Tauchcomputer wirkenden Wasserdrucks aufweist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand
des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Lösung der Aufgabe sieht ein Gehäuse für
einen Tauchcomputer mit Anzeigeeinrichtung, Betätigungseinrichtungen
und Befestigungseinrichtungen vor, dessen Gehäuseinneres
so gestaltet ist, dass die Kräfte, welche durch den Wasserdruck
beim Tauchgang auf den Tauchcomputer aufgebracht werden, zumindest
teilweise durch das Gehäuse kompensiert werden. Bei der
erfindungsgemäßen Gestaltung des Gehäuses
werden die Komponenten des Tauchcomputers, welche nicht vollständig
vom Gehäuse umfasst sind, so in das Gehäuse eingebunden,
dass diese den auf sie wirkenden Wasserdruck möglichst
großflächig in das Gehäuse einleiten.
Das erfindungsgemäße Gehäuse wirkt durch
die vorteilhafte Gestaltung des Gehäuseinneren als eine
die durch den Wasserdruck eingeleiteten Kräfte ausgleichende
Einheit, welche die auf die Tauchcomputerkomponenten wirkenden Kräfte
weitgehend kompensiert.
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Im
Vergleich zu den Komponenten in bekannten Tauchcomputergehäusen
können die Komponenten im erfindungsgemäßen
Tauchcomputergehäuse höheren Drücken
ausgesetzt werden. In der Folge ermöglicht das erfindungsgemäße
Gehäuse in Tauchcomputern den Einsatz großflächiger
Tauchcomputerkomponenten, deren Verwendung bisher nicht oder nur
mit hohem Aufwand möglich ist.
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Im
erfindungsgemäßen Gehäuse sind die einzelnen
Komponenten des Tauchcomputers in ein vorzugsweise gegossenes Gehäuse
integriert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das
Gehäuseinnere so gestaltet, dass darin definierte Hohlräume
vorgesehen sind, die vorzugsweise funktionelle Eigenschaften aufweisen,
wie beispielsweise das Ermöglichen eines Zugangs zu bestimmten
Komponenten oder als Druckmesskammer dienen. In einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform werden solche funktionelle Hohlräume
vorzugsweise mit einem Medium, welches einen hohen Kompressionsmodul aufweist
(Öl, Silikon, etc.) gefüllt und dienen damit zur
Kompensation der auf das Gehäuse aufgebrachten Kräfte.
Die Gestaltung der Hohlraumarchitektur orientiert sich dabei bevorzugt
an statischen Gesichtspunkten. Durch die Möglichkeit, die
Form des Gehäuses beim Gießen weitgehend frei
zu bestimmen, ergeben sich zudem große Freiräume
beim Design eines Tauchcomputers.
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Bevorzugt
werden bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen
Tauchcomputergehäuses die einzelnen Komponenten des Tauchcomputers
signal- und energieverbunden gemäß ihrer Bestimmung
in einer Gießform angeordnet und – sofern erforderlich, nach
weiteren vorbereitenden Maßnahmen – mit einem
geeigneten Material vergossen. An das Gehäusematerial werden
dabei verschiedene Anforderungen gestellt: bevorzugt weist es in
dem Temperaturbereich, dem Tauchcomputer ausgesetzt sein können,
den Wärmedehnungseigenschaften der vergossenen Komponenten
entsprechende Eigenschaften auf. Ferner ist das Material vorzugsweise
nichtleitend, seewasserbeständig und weist ausreichende Festigkeitseigenschaften
sowie eine gute Vergießbarkeit auf. Als geeignete Gehäusewerkstoffe
kommen dabei bevorzugt Kunststoffmaterialien, aber auch vorzugsweise
nichtleitende Metalle bzw. Metalllegierungen in Betracht.
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Bevorzugt
wird auf einzelne Komponenten oder auf einen Teilbereich einer Komponente
ein schützender Überzug aufgebracht, der beispielsweise
isolierende oder dämpfende Eigenschaften aufweist. Ferner
ist es bevorzugt, an den Rändern von teilweise eingegossenen
Komponenten, wie beispielsweise der Anzeigeeinrichtung oder von
Anschlüssen, Dichtungseinrichtungen vorzusehen. Diese weisen
vorzugsweise auch dämpfende Eigenschaften auf. Besonders
bevorzugt ist es, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen
dem Gehäusematerial und entlang dem Rand der Komponente
herzustellen. In den Bereichen, in denen im Gehäuseinneren
Hohlräume vorgesehen sind, werden in die Gießform
Kerne eingebracht, die nach dem Aushärten des Gehäuses
wieder entfernt werden.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung des Gehäuseinneren,
durch die durch den Wasserdruck aufgebrachte Kräfte zumindest
teilweise kompensiert werden, resultiert zudem aus der bidirektionalen Übertragung
von Kräften zwischen den Komponenten und dem Gehäusematerial.
Diese wird durch die flächige Anbindung der Komponenten
am Gehäuse erreicht, welche bevorzugt nur an weniger belasteten
Stellen von Hohlräumen ergänzt wird, welche vorzugsweise
mit gering kompressiblen Medien gefüllt sind. Dies ermöglicht
beispielsweise auch die Einbindung großformatiger Displays.
Aufgrund der günstigen Kraftkompensation können
bei erfindungsgemäßen Gehäusen auch größere
Farbdisplays als Anzeigeeinrichtung eingesetzt werden, welche aufgrund
der Belastung der Anzeigeeinrichtung bei bekannten Tauchcomputergehäusen
kaum verwendbar sind.
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Am
erfindungsgemäßen Gehäuse werden großformatige
Displays bevorzugt mit einem großflächigen Kratzschutz
versehen. Als Material des Kratzschutzes dient vorzugsweise gehärtetes
Glas. Neben dem Schutz vor Kratzern auf der Oberfläche
der Anzeigeeinrichtung unterstützt ein Kratzschutz mit
großer Auflagefläche ferner eine großflächige
Verteilung der Kräfte, die auf die Anzeigeeinrichtung wirken,
und somit der in das Gehäuse eingeleiteten Kräfte.
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Unabhängig
von der Anordnung eines Kratzschutzes weist die Anzeigeeinrichtung
bevorzugt auch eine Tastschirmfunktion auf. Diese Funktion kann
beispielsweise mittels analog-resistiver, kapazitiver oder mittels
einer weiteren Tastschirmtechnologie verwirklicht sein. Ein Kratzschutz
wird dabei bevorzugt als Funktionselement der Tastschirmfunktion eingesetzt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Tastschirmfunktion während
des Tauchgangs deaktiviert ist, um eine unbeabsichtigte Betätigung
zu vermeiden. Ist eine Bedienbarkeit mit den beim Tauchen häufig
getragenen Handschuhen vorgesehen, so ist es zweckmäßig,
den Funktionsumfang hierfür anzupassen wie beispielsweise
die Schaltflächen zu vergrößern.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten
Gehäuses ist es, dass auf dessen Außenflächen
auf einfache Weise Funktionselemente wie Befestigungseinrichtungen
oder dergleichen ausgebildet werden können. So kann in
das Gehäuse beispielsweise für einen abhängig
vom Tastschirmfunktionssystem erforderlichen Stift eine Halteeinrichtung
eingeformt werden. Ebenso sind weitere Befestigungseinrichtungen
wie Rastmarken zur Positionierung und/oder Befestigung des Tauchcomputergehäuses
an anderen Einrichtungen bzw. zur Befestigung und/oder Positionierung
von Elementen am Tauchcomputergehäuse sowie gestalterische
Merkmale oder Oberflächenstrukturen weitgehend nach Belieben
ausbildbar.
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Die
erfindungsgemäße Gestaltung des Tauchcomputergehäuses
ermöglicht ferner, bevorzugt großflächige
Solarelemente in das Gehäuse zu integrieren, wodurch dem
Tauchcomputer in Verbindung mit einem integrierten Akkumulator,
wie beispielsweise einem Lithium-Polymer-Akkumulator oder dergleichen,
wartungsfreie Energie zur Verfügung gestellt wird. Da Tauchgänge
häufig in sonnigen Urlaubsgebieten vorgenommen werden,
kann zumindest ein wesentlicher Anteil des Energiebedarfs des Tauchcomputers
mittels integrierter Solarzellen gedeckt werden. Für die
darüber hinaus benötigte Energie ist am erfindungsgemäßen
Gehäuse vorzugsweise ein Akkumulatorladeanschluss vorgesehen,
der bevorzugt nur am Anschluss zugänglich und darüber hinaus
im erfindungsgemäßen Gehäuse integriert
ist.
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Über
den Akkumulatorladeanschluss wird vorzugsweise auch Energie, welche
von weiteren Solarzellen erzeugt wird, in den Tauchcomputer eingespeist.
Besonders bevorzugt sind solche weiteren Solarzellen an Zubehörteilen
des Tauchcomputers angeordnet, wie beispielsweise an einer Andockstation,
an einem Aufbewahrungsbehälter für den Tauchcomputer
oder an weiteren Tauchutensilien. Als Zubehörteile dienen
dabei bevorzugt auch spezielle Solaraccessoires, wie beispielsweise
aufklappbare Solarpaneele, an welchen Solarzellen angeordnet sind.
Die Verbindung für den Ladevorgang des Tauchcomputerakkus
kann dabei entweder über eine Andockstation oder mittels
einem im Gehäuse integrierten Ladeanschluss erfolgen.
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Besonders
bevorzugt sind im Gehäuse auch Einrichtungen zur Übertragung
von Daten von einer Recheneinrichtung auf den Tauchcomputer und/oder vom
Tauchcomputer auf eine Recheneinrichtung integriert. Auch bei der
Integration der hierfür erforderlichen Schnittstelleneinrichtungen
bietet eine Gestaltung des Gehäuses gemäß der
vorliegenden Erfindung eine deutlich verbesserte Einbindung und
Kompensation des Drucks auf die Komponenten im Vergleich zu bekannten
Tauchcomputergehäusen. Als Schnittstellen kommen sowohl
drahtlose Verbindungen und damit vollständig in das Gehäuse
integrierbare Einrichtungen oder auch Steckverbindungsanschlüsse
in Betracht, wie beispielsweise W-LAN-, Infrarot- oder Bluetooth-Sender/-Empfänger
oder Steckbuchsen für USB-Anschlüsse und dergleichen, deren
Anschlussflächen von außerhalb des Gehäuses
zugänglich sein müssen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist das Tauchcomputergehäuse
so gestaltet, dass es in eine Andockstation einsetzbar ist. Vorzugsweise
sind an dieser Andockstation die den am Tauchcomputer vorhandenen
Schnittstellen entsprechenden Steckverbinder in einer Weise integriert,
dass bei eingesetztem Tauchcomputer eine Verbindung hergestellt ist.
Besonders bevorzugt ist es, sowohl Daten- als auch Energieverbindungen
in einer Andockstation zu integrieren, um bei eingesetztem Tauchcomputer
parallel eine Datenübertragung und Energieversorgung zu
ermöglichen.
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Wie
weiter oben bereits beschrieben, ist es bei der Herstellung des
erfindungsgemäßen Gehäuses relativ einfach
möglich, die äußere Gestaltung des Gehäuses
anzupassen und insbesondere daran Funktions- bzw. Gestaltungselemente
wie Befestigungseinrichtungen oder Rastmarken auszubilden. So ist
das Gehäuse bevorzugt so gestaltet, dass Zusatzgeräte,
wie beispielsweise Empfangssysteme für Satellitennavigationssysteme
etwa mittels Rastmarken einfach daran befestigt werden können.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse
mit dessen Funktions- bzw. Gestaltungselementen bevorzugt so gestaltet,
dass daran eine ansprechend gestaltete Oberschale befestigt werden
kann. Mittels einer solchen Oberschale kann das erfindungsgemäße
Gehäuse hinsichtlich Farben, Formen oder Oberflächenstrukturen
ansprechend arrangiert werden. Bevorzugt kann eine solchen Oberschale
auch individualisiert gestaltet werden, wie durch Anbringen eines
Logos oder einer Gravur, welche beispielsweise den Besitzer identifiziert
oder die Zugehörigkeit zu einer bestimmten Tauchgruppe oder
Tauchstation kennzeichnet.
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Ferner
werden vorzugsweise direkt in das erfindungsgemäß ausgebildete
Gehäuse Befestigungseinrichtungen integriert. Bei einer
Ausführung des Tauchcomputers in Form einer luftintegrierten Tauchkonsole
wird bevorzugt eine Verbindungseinrichtung, welches eine Verbindungsleitung
vom Hochdruckschlauch mit der Messkammer in der Tauchkonsole koppelt,
direkt in das Gehäuse eingegossen. Der durch diese Verbindung
in das Gehäuse übertragene Druck wird von diesem
in gleicher Weise aufgenommen und kompensiert, wie die durch den Wasserdruck
von außen auf den Tauchcomputer aufgebrachten Kräfte.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass ein zusätzlicher
Dichtungsaufwand durch ein Eingießen des erforderlichen
Drucksensors im Tauchcomputergehäuse vermieden werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Gehäusegestaltung ermöglicht
zudem die Ausbildung verschiedener Befestigungseinrichtungen am
Gehäuse zur Befestigung des Tauchcomputers am Taucher oder
an dessen Ausrüstung. Hierfür kommen beispielsweise
Befestigungselemente in Betracht, die mit am Gehäuse ausgebildeten
Befestigungseinrichtungen verbunden sind. Bei einem Tauchcomputer,
der vom Taucher am Arm getragen wird, ist das Armband bei bekannten Tauchcomputern üblicherweise
beidseitig mittels eines quer durch das Armband verlaufenden Stifts
an sogenannten Bandanstößen am Gehäuse
befestigt. Bei einem erfindungsgemäßen Gehäuse
können solche Bandanstöße als Vorsprung
ausgebildet, oder durch eine dazwischenliegende Vertiefung definiert sein.
Die im Gehäuse integrierten Bandanstöße
weisen zudem Öffnungen für die Stifte auf. Beim
Gießen eines derartigen Gehäuses wird erfindungsgemäß die
Gestalt der Bandanstöße in die Gießform
integriert.
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In
einer alternativen Ausführungsform werden Befestigungselemente
wie Armbänder direkt mit dem Tauchcomputergehäuse
stoffschlüssig vergossen. Dabei wird eine besonders zuverlässige
Verbindung des Befestigungselements mit dem Tauchcomputer erreicht.
Eine solche stoffschlüssige Verbindung des Armbands mit
dem Gehäuse ist besonders bei solchen Armbändern
vorteilhaft, welche vor allem in Längsrichtung elastisch
sind.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform eines in Längsrichtung
besonders elastischen Armbands setzt sich aus mehreren in Längsrichtung
parallel verlaufenden Bändern bzw. Bandelementen zusammen. Für
ein Armband eines Tauchcomputers werden vorzugsweise elastische
Bänder mit relativ geringem Elastizitätsmodul
eingesetzt. Als besonders günstig hat sich dabei ein Elastizitätsmodul
im Bereich von 0,1 bis 0,0001 GPa und insbesondere im Bereich von 0,01
bis 0,0001 GPa gezeigt. Solche Bänder können relativ
stark gedehnt werden, ohne dass die Rückfederkraft dabei
extrem ansteigt. Um ein Überdehnen solcher elastischer
Bänder zu vermeiden, ist in ein Armband vorzugsweise ein
nicht dehnbares Band in einer Weise integriert, dass das Armband
nur so weit gelängt werden kann, wie es dies vom nicht
dehnbaren Band zugelassen wird. Der Einsatz solcher Armbänder
bietet den Vorteil, dass ein Taucher den Tauchcomputer vor dem Tauchgang
mit stark gedehntem Armband sowohl direkt am Arm als auch über
dem Tauchanzug befestigen kann ohne dass daraus ein zu starker Druck
auf den Arm resultiert.
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Mit
zunehmender Tauchtiefe steigt der Druck auf den Arm und auch auf
den kompressiblen Taucheranzug, wodurch sich der Umfang des Armes
inklusive eines unterhalb des Tauchcomputerarmbands liegenden Taucheranzugs
vermindert. Dabei erfolgt eine Rückdehnung des elastischen
Armbands, die im erforderlichen Ausmaß nur bei ausreichender
vorheriger Dehnung möglich ist. Folglich ist aufgrund der
bevorzugten Gestaltung des Armbands für einen Tauchcomputer
auch beim Tauchen in größeren Tiefen ein sicherer
Halt am Arm des Tauchers gegeben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform wird die für
diesen Einsatzzweck geforderte hohe Elastizität mit relativ
geringer Rückfederkraft nicht nur aus der Stoffeigenschaft
des verwendeten Materials, sondern durch die Gestaltung des Bandes
erreicht. So dient als Bandelement bevorzugt auch eine elastische
Wicklung, die aus einer Metalllegierung hergestellt ist, welche
eine verhältnismäßig geringe Federkonstante
aufweist und die Elastizität für das Armband zur
Verfügung stellt.
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Werkstoffe
mit den für ein Armband für einen Tauchcomputer
geforderten Elastizitätsmerkmalen sind üblicherweise
empfindlich gegenüber einer Überdehnung. Wie bereits
beschrieben wird ein solches elastisches Band oder Bandelement bevorzugt mit
einem oder mehreren zweiten Bändern oder Bandelementen
aus einem Werkstoff kombiniert, welche bevorzugt einen geringen
Elastizitätsmodul aber eine hohe Festigkeit aufweisen.
Vorzugsweise wird ein solcher Werkstoff so in das Armband integriert,
dass er im unbelasteten Zustand des Armbands in Längsrichtung
gedrängt, bevorzugt gefaltet, vorliegt. Die Länge
des zweiten Bandes ist bevorzugt so bemessen und mit dem ersten
Band verbunden, dass das erste elastische Band nicht über
dessen Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt werden kann.
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Bei
jeder Befestigungseinrichtung für ein Tauchcomputergehäuse
ist eine sichere Anbindung dieser am Gehäuse zu beachten,
da diese Verbindung während des Tauchgangs größeren
Belastungen ausgesetzt sein kann, z. B. bei einem Kontakt mit einem
Tauchpartner oder einem Gegenstand wie Felsen oder Schiffwracks.
Das Verlieren des Tauchcomputers während des Tauchgangs
bringt den Taucher in eine Gefahrensituation. Das beschriebene Prinzip für
ein dehnbares Armband, das eine große Anpassungsfähigkeit
an sich verändernde Umfänge bzw. Längen
für ein Armband oder für eine sonstige Befestigungseinrichtung
ermöglicht, wird gegebenenfalls auch unabhängig
vom vorliegend beschriebenen Tauchcomputergehäuse beansprucht.
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Die
Integration von Betätigungseinrichtungen stellt hohe Anforderungen
an ein Tauchcomputergehäuse, da Tauchcomputer in einer
mit hohem Wasserdruck beaufschlagten Umgebung von außerhalb
des Gehäuses zuverlässig bedienbar sein müssen.
Ein erfindungsgemäß gestaltetes Gehäuse
für einen Tauchcomputer ermöglicht eine anforderungsgerechte
Integration von Betätigungseinrichtungen. Die Betätigungselemente
der Tauchcomputer selbst müssen einfach zu bedienen sein,
auch wenn der Benutzer beispielsweise Tauchhandschuhe trägt.
Hohe Anforderungen ergeben sich ferner daraus, dass der Taucher über
Betätigungseinrichtungen aus dem druckbeaufschlagten Raum
außerhalb des Tauchcomputergehäuses auf die innerhalb
des Gehäuses befindlichen Komponenten zugreift. Eine unzureichende
Abdichtung der Einrichtungen bezüglich des Gehäuses
oder eine unerwünschte Bedienung der Betätigungselemente
kann für den Taucher gefährliche Situationen auslösen.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, Betätigungseinrichtungen einzusetzen, welche
eine Signaleinheit aufweisen, die vorzugsweise vollständig innerhalb
eines abgeschlossenen Gehäuses angeordnet ist und mit einer
Signalverarbeitungseinrichtung des Tauchcomputers signalverbunden
ist. Eine derartige Signaleinheit wird bevorzugt mittels eines Betätigungselements
aktiviert, welches an dem Wasserdruck ausgesetzten Außenbereich
des Tauchcomputergehäuses angeordnet ist und keine mechanische
Verbindung zum Inneren des Tauchcomputers aufweist.
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Besonders
bevorzugt werden dabei Schiebeschalter eingesetzt, die auch mit
Tauchhandschuhen sicher bedient werden können und welche
unempfindlich gegen einen darauf wirkenden hohen Wasserdruck sind.
Bevorzugt nutzen diese Betätigungseinrichtungen das Prinzip
des Hall-Effekts. Dabei tritt an einem stromdurchflossenen Leiter
eine elektrische Spannung auf, sobald sich dieser sich in einem
stationären Magnetfeld befindet. Erfindungsgemäß ist
der stromdurchflossene Leiter, also die Signaleinheit der Betätigungseinrichtung
innerhalb des Gehäuses angeordnet, in das sie bevorzugt
ganz oder teilweise eingegossen ist. Es besteht folglich keine mechanische
Verbindung der Signaleinheit durch die Gehäusewandung nach
außen.
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Das
Betätigungselement, in das bevorzugt ein Permanentmagnet
integriert ist, ist am Gehäuse beweglich gelagert und kann
sich dort bevorzugt translatorisch auf einer am Gehäuse
ausgebildeten Führung bewegen. In einer Endstellung des
Betätigungselements befindet sich die Signaleinheit der Betätigungseinrichtung,
welche im Gehäuse integriert ist, im Magnetfeld des Betätigungselements.
In der Signaleinheit liegt nun eine Hall-Spannung an, welche an
eine Signalverarbeitungseinrichtung des Tauchcomputers geleitet
wird. Befindet sich das Betätigungselement in einer Schaltstellung,
in der sich die Signaleinheit nicht in dessen Magnetfeld befindet, so
liegt keine Hall-Spannung an der Signaleinheit der Betätigungseinrichtung
an. Demzufolge wird nun kein Signal an die Signalverarbeitungseinrichtung des
Tauchcomputers übertragen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform eines Tauchcomputers
sind diese Betätigungselemente so angeordnet und verschaltet,
dass immer mindestens zwei Schalter zur Bedienung einer Funktion
erforderlich sind. Dabei ist vorgesehen, dass diese bevorzugt beiden
Betätigungselemente immer so einzustellen sind, dass immer
ein Betätigungselement in Funktionsstellung verbleibt.
So befindet sich mindestens eine stromdurchflossene Signaleinheit
im Magnetfeld des zugehörigen Betätigungselements,
woraus eine Spannung resultiert, welche auch dann erhalten bleibt,
wenn äußere Magnetfelder auf den Tauchcomputer
einwirken. Eine Störung der Betätigungseinrichtung
durch äußere Magnetfelder wird hierdurch weitgehend
ausgeschlossen. Das beschriebene Prinzip für Betätigungseinrichtungen
für Geräte, welche gegenüber ihrer Umgebung
besonders abgeschlossen sind sowie deren dargestellte Funktionsweise,
wird gegebenenfalls auch unabhängig vom vorliegend beschriebenen
Tauchcomputer beansprucht.
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Das
erfindungsgemäße Gehäuse für
den Tauchcomputer ermöglicht gegenüber bekannten Tauchcomputergehäusen
eine vorteilhafte Integration von Betätigungselementen,
bevorzugt der beschriebenen Schiebeschalter, indem die Komponenten
zumindest teilweise direkt in das Gehäuse eingegossen werden.
Auf das Gehäuse aufgebrachte Belastungen werden dabei zumindest
teilweise kompensiert, ohne die Betätigungselemente zu
beeinflussen. Besonders vorteilhaft ist das Entfallen von Dichtungsmaßnahmen
direkt an der zweiteilig ausgeführten Betätigungseinrichtung.
So kann das Betätigungselement, welches bevorzugt auf an
der Gehäuseaußenseite ausgebildeten Führungsbahnen
geführt wird, dem Wasserdruck ausgesetzt sein, während
die stromdurchflossene Signaleinheit komplett im Gehäuse
integriert ist.
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Die
beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Gehäuses
für einen Tauchcomputer ergeben sich aufgrund der vorangehend
dargestellten Gestaltung, welche die durch den Wasserdruck auf den
Tauchcomputer aufgebrachten Kräfte zumindest teilweise
kompensiert. Die dabei erreichte Integration der Komponenten des
Tauchcomputers in das Gehäuse verbessert die Aufnahme und
den Fluss der durch den Wasserdruck aufgebrachten Kräfte
durch das Gehäuse. In Verbindung mit den Freiräumen
bezüglich der Formgebung wird eine insgesamt gegenüber
bekannten Gehäusen verbesserte Funktionalität
erreicht.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang
mit den Figuren. Es zeigt:
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1 einen
Tauchcomputer mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse
in zwei Ansichten,
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2 eine
Schnittdarstellung des Gehäuses entlang der Schnittlinie
A-A in 1 sowie einen vergrößerten Ausschnitt
der Schnittdarstellung und
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3 zwei verschiedene Ausführungsformen
des Armbands für den Tauchcomputer.
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1 zeigt
einen Tauchcomputer 1 mit einem erfindungsgemäßen
Gehäuse 2 in zwei Ansichten. Im Ausführungsbeispiel
ist das Gehäuse 2 aus einem Kunststoff gegossen.
Auf dem Gehäuse 2 ist eine Oberschale 3 angeordnet,
die mit dem Gehäuse verrastet ist. Eine Anzeigeeinrichtung 4 sowie
ein Solarelement 5 sind so in das Gehäuse 2 integriert, dass
ihre Außenflächen bündig mit der Gehäuseoberfläche
abschließen und somit von außen frei zugänglich
sind.
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Der
dargestellte Tauchcomputer 1 wird so am Arm des Tauchers
befestigt, dass bei leicht angewinkeltem Arm die Anzeigeeinrichtung 4 dem
Körper zugewandt ist, also im Blickfeld des Tauchers liegt. Ein
Verschluss 18 für das Armband 11 ist
ebenfalls an dieser, dem Körper zugewandten, Seite angeordnet.
Ferner umfasst das Gehäuse 2 Betätigungseinrichtungen,
deren Betätigungselemente 42 in Richtung des Pfeils
B translatorisch beweglich sind.
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Das
Gehäuse 2 umfasst an beiden Seiten unterhalb der
Anzeigeeinrichtung 4 Rastmarken 7, welche dazu
dienen, den Tauchcomputer beim Einsetzen in eine Andockstation (nicht
gezeigt) zu positionieren. An der dem Körper des Tauchers
abgewandten Seite umfasst der Tauchcomputer unterhalb des Solarelements 5 Befestigungseinrichtungen 10 zur
Befestigung eines Armbands 11 am Gehäuse 2. An
der Seite der Anzeigeeinrichtung 4 befinden sich entsprechende
Befestigungseinrichtungen zur Befestigung des Verschlusses 18 für
das Armband 11 des Tauchcomputers 1.
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2 zeigt
eine Schnittdarstellung des Gehäuses 2 entlang
der Schnittlinie A-A in 1 sowie in einer zweiten Ansicht
einen vergrößerten Ausschnitt des rechten Bereichs
dieser Schnittdarstellung. Das Gehäuse 2 ist so
gestaltet, dass an seiner Oberseite zwei Ebenen angeordnet sind,
welche zwischen sich einen Winkel von ca. 120° einschließen. Die
Oberfläche der Gehäuseunterseite 2a weist
einen in Längsrichtung gekrümmten Verlauf auf,
welcher sich an die gewölbte Form eines Arms anlehnt.
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Das
beispielhafte Gehäuse 2 ist aus einem Kunststoffmaterial
gegossen, in welchem die einzelnen Komponenten des Tauchcomputers 1 integriert sind.
Das Gehäuse 2 weist dabei auch Hohlräume 21 auf,
welche einen Zugang zu den sich dahinter befindenden Komponenten
gewähren. Diese Hohlräume sind mittels geeigneten
Verschlusssystemen 21a gegenüber der Umgebung
abgeschlossen. Ferner weist das Gehäuse 2 einen
Hohlraum 22 auf, in welchem ein vom Benutzer austauschbarer
Akku (nicht gezeigt) eingesetzt ist, wobei dieser so im Gehäuse 2 integriert
ist, dass der Hohlraum 22 gegenüber eindringendem
Wasser nicht abgeschlossen zu sein braucht. Vollständig
in das Gehäuse 2 eingegossen sind in der beispielhaften
Ausführungsform sämtliche weitere Funktionskomponenten
des Tauchcomputers, wie die Recheneinrichtung 30 oder Signal-
und Energieverbindungsleitungen 31. Auch eine drahtlose
Datenübertragungseinrichtung 32 ist vollständig im
Gehäuse integriert, während ein Ladeanschluss 34 für
den Akkumulator sowie ein drahtgebundener Datenübertragungsanschluss 35 an
einer Seite von außen zugänglich sind.
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Im
Ausführungsbeispiel ist bei den Komponenten, welche von
der Außenseite her zugänglich sind, wie beispielsweise
dem Solarelement 5, der Anzeigeeinrichtung 4 oder
dem Ladeanschluss 34, entlang ihrem Rand eine stoffschlüssige
Verbindung 50 zwischen Gehäuse und Komponente
ausgebildet. Diese Verbindung 50 verhindert ein Eindringen
von Wasser am Rand der Komponente in das Gehäuse auch bei
hohen Wasserdrücken und stellt ferner eine direkte Kraftübertragung
zwischen Komponente und Gehäuse sicher. An dem, dem Solarelement 5 zugewandten
Ende des Gehäuses 2 (in der oberen Abbildung links
dargestellt) befindet sich eine Befestigungseinrichtung 10 für
das Armband. Bei der beispielhaften Befestigungseinrichtung handelt
es sich um eine Ausnehmungen im Gehäuse, deren Seiten zu
Bandanstößen 10 ausgebildet sind, welche
jeweils eine Öffnungen 10a für einen
Befestigungsstift für das Armband aufweisen. In der auf
dem Gehäuse 2 angeordneten Oberschale 3 ist
ferner ein transparenter Kratzschutz 4a für die
Anzeigeeinrichtung 4 integriert. Zur Darstellung der Touchscreenfunktion
befindet sich unter dem Kratzschutz 4a ein berührungsempfindlicher
Sensor 4b.
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Im
vergrößerten Ausschnitt des rechts dargestellten
Endes der Schnittdarstellung ist die Betätigungseinrichtung 40 für
den Tauchcomputer genauer gezeigt. Die Betätigungseinrichtung 40 umfasst
ein entlang zweier im Gehäuse 2 integrierter Führungen 41 verschieblich
gelagertes Betätigungselement 42, welches in Richtung
des in 1 gezeigten Pfeils B bewegt werden kann. Das Betätigungselement 42 weist
keine Verbindung zum Gehäuseinneren auf. Im Betätigungselements 42 ist
ein Permanentmagnet 43 integriert. Eine Verschiebung des
Betätigungselements 42 verlagert auch das durch
den Permanentmagneten 43 erzeugte Magnetfeld.
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Die
Betätigungseinrichtung 40 umfasst ferner eine
Signaleinheit 45, welche vollständig innerhalb
des Gehäuses angeordnet ist und welche mittels Verbindungsleitungen 31 mit
einer Signalverarbeitungseinrichtung verbunden ist sowie an die
Energieversorgung angeschlossen ist. Die Signaleinheit 45 wird
von einem stromdurchflossenen Leiter gebildet, in welchem ein darauf
wirkendes Magnetfeld eine Spannung erzeugt. Abhängig von
der Stellung des Betätigungselements 42 zur Signaleinheit 45 wird eine
Spannung in der Signaleinheit 45 erzeugt oder nicht.
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3A zeigt
eine erste Ausführungsform eines Armbands 11 für
den Tauchcomputer 1. Das Armband umfasst mehrere Bänder
bzw. Bandelemente 12, 14 mit zwei verschiedenen
Elastizitätsmodulen. Das erste Band 12 liegt bei
der beispielhaften Ausführungsform in entspanntem, jedoch
auch nicht gedrängtem Zustand vor. Das Band bzw. die Bandelemente 12 weisen
einen geringen Elastizitätsmodul auf und sind damit sehr
dehnbar wobei die der Dehnung entgegengesetzte Kraft gering ist.
Um eine Beschädigung des ersten Bands 12 durch
eine zu starke Dehnung zu vermeiden, ist dieses mit einem zweiten
Band bzw. Bandelementen 14 kombiniert, welche gefaltet
im dehnbaren Band 12 integriert sind und sich bei einer
Dehnung des Bandes 12 entfaltet. Die Längen dieser
Bänder bzw. Bandelemente sind vorzugsweise so aufeinander
abgestimmt, dass bei einer vollständigen Entfaltung des
Bandes 14 das Band 12 nicht überdehnt
wird und sich das Armband 11 nach der Dehnung wieder in
seine Ausgangslage zurück bewegt.
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Eine
zweite Variante eines Armbands 11 für einen Tauchcomputer
ist in 3B gezeigt. Die obere Ansicht
zeigt eine doppelte Wicklung aus einer elastischen Metalllegierung 15,
in welche ein Band 16 eingezogen ist (untere Darstellung).
Am Band 16 ist ein Bandelement 12 angeordnet,
welches einen hohen Elastizitätsmodul sowie eine hohe Festigkeit aufweist.
Bei einer Zugbelastung des Armbands 11 längt sich
die gezeigte Kombination solange, bis die Wicklung durch das Bandelement 12 an
einer weiteren Aufdehnung gehindert wird. Auch bei dieser Ausführungsform
wird eine Begrenzung der Dehnfähigkeit des Armbands erreicht,
ohne dessen Funktionsfähigkeit zu gefährden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 7123549 [0003]
- - US 5956291 [0003]
- - US 5760691 [0006]