-
Tauchgerät mit zur Wasseroberfläche führendem Einatem- und Ausatemschlauch
und einer in den Weg der Einatemluft eingeschalteten Förderpumpe Es ist ein Tauchgerät
bekannt, bei dem die Atemorgane des Gerätträgers über zwei Schlauchleitungen mit
der Wasseroberfläche in Verbindung stehen. Das Ende der beiden Schlauchleitungen
wird dabei mittels eines Schwimmers über der Wasseroberfläche gehalten. Die eine
Schlauchleitung dient zum Ansaugen der Einatemluft, die andere zum Abführen der
Ausatemluft. Dabei sind in die Einatemschlauchleitung zwei Balgpumpen eingeschaltet,
die mit Handgriffen versehen, sind. Beim Betätigen dieser Balgpumpen wird Frischluft
durch die Ansaugleitung angesaugt und in den Taucherhelm gedrückt. Diese Tauchvorrichtung
hat den Nachteil, daß die gesamte Kraft zur Luftförderung vom Taucher aufgebracht
werden muß. Der Taucher muß ständig darauf achten, die Luftpumpen zu betätigen.
-
Es ist weiterhin ein unabhängiges Unterwasser-Atmungsgerät mit einer
teils durch den Taucher betätigten, teils unter Ausnutzung der Druckdifferenz zwischen
Unterwasserdruck und atmosphärischem Druck angetriebenen Frischluftförderpumpe vorgeschlagen
worden, bei dem die unter Wasserdruck stehende, vom Taucher ausgeatmete Luft unter
Ausnutzung ihrer in bezug auf die atmosphärische Außenluft bestehenden Druckdifferenz
zum Antrieb oder zur Unterstützung des Antriebes der Frischluftförderpumpe verwendet
wird. Gemäß einer weiteren Ausbildung dieses Vorschlages kann der Frischluftansaughub
der Förderpumpe ganz oder teilweise vom Überdruck der vom Taucher unter Wasser ausgeatmeten
Luft geleistet werden oder die vom Taucher unter Wasser ausgeatmete Luft zur Erzeugung
der benötigten Kompression der angesaugten atmosphärischen Frischluft oder zur Unterstützung
dieser Kompressionsphase verwendet werden. Weiterhin können gemäß dem älteren Vorschlag
als Förderpumpe eine oder mehrere Kolbenpumpen dienen und die zur Erzielung des
Einatmungsdruckes der Frischluft nötige zusätzliche Arbeit, die vom Taucher mit
Hilfe seiner unter Wasserdruck stehenden Ausatemluft nicht vollständig geleistet
werden kann, durch zusätzliche Muskelarbeit, durch Injektion von Preßgas in den
Pumpenzylinder oder durch motorische Kraft geleistet werden. Dabei können weiterhin
zum Ausgleich sich eventuell einstellender Unregelmäßigkeiten der Pumpenleistung
an sich bekannte elastische Luftbeutel eingeschaltet sein.
-
Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der eingangs geschilderten bekannten
Vorrichtungen zu vermeiden. Die Erfindung geht von einem Tauchgerät mit zur Wasseroberfläche
führendem Einatem- und Ausatemschlauch und einer in den Weg der Einatemluft eingeschalteten
Förderpumpe aus, die die Druckdifferenz zwischen der unter Wasserdruck stehenden
Ausatemluft und der atmosphärischen Luft zu ihrem Antrieb ausnutzt. Die Erfindung
besteht darin, daß in die Einatemlcitung eine Drehschieberpumpe und in die Ausatemleitung
ein Drehschiebermotor als Antrieb für die Pumpe eingeschaltet sind, die miteinander
gekuppelt sind und vorzugsweise eine gemeinsame Achse haben, oder darin, daß für
die Einatemleitung und für die Ausatemleitung nur ein Drehschieberorgan vorgesehen
ist, das nur einen Rotor besitzt, der auf der einen Seite in den Ausatemweg und
auf der anderen Seite in den Einatemweg eingeschaltet ist.
-
Die erfindungsgemäße Bauform hat mehrere Vorteile: Einmal wird die
zum Ansaugen der Frischluft notwendige Arbeit durch die entweichende Ausatemluft
geleistet. Weiterhin besteht der Vorteil, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Zufuhr der Frischluft von der Abfuhr der Ausatemluft selbsttätig gesteuert wird.
Dabei kann das Verhältnis der zugeführten Luftmenge zu der abgeführten Ausatemluft
gleich sein. Die Vorrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, daß bei der Abfuhr
der Ausatemluft eine bestimmte größere Menge Frischluft angesaugt wird. Gegenüber
dem älteren Vorschlag hat die Erfindung den Vorteil einer sehr einfachen Bauform.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird weiterhin die Luft gleichmäßiger geführt,
als dies durch eine Kolbenpumpe möglich ist.
-
Eine weitere erfindungsgemäße Ausbildung besteht darin, daß in die
Leitungen zwischen dem Mundstück bzw. der Atemmaske des Tauchgerätes und den Drehschieberorganen
je ein nachgiebiger Atemsack angeschlossen ist und daß in die Ausatemleitung, in
Strömungsrichtung der Luft gesehen, vor der zum Atmungssack führenden Abzweigung
ein Ausaternventil
eingeschaltet ist. Dadurch wird ein gleichmäßiger
Lauf der Drehschieberpumpe auch bei ungleichmäßiger Atmung gewährleistet.
-
Soweit das Gerät gemäß der Erfindung nur einen Rotor besitzt, der
auf der einen Seite in den Ausatemweg und auf der anderen Seite in den Einatemweg
eingeschaltet ist, werden gleichsam die Antriebsvorrichtung der Pumpe und diese
selbst zu einem einzigen Gerät vereinigt. Dabei kann das Gehäuse so ausgebildet
sein, daß beide Gehäuseauswölbungen, von denen die eine in den Einatemweg und die
andere in den Ausatemweg eingeschaltet ist, gleich groß sind. Das bedeutet, daß
das Verhältnis der geförderten Ausatemleitung zur geförderten Einatemluftmenge wie
1 : 1 ist. Die Pumpe kann aber auch so ausgebildet sein, daß das Gehäuse auf der
Ausatemseite einen geringeren Hohlraum bildet, so daß mehr Luft angesaugt wird,
als ausgeatmete Luft nach außen abgegeben wird. Das Verhältnis kann aber auch ein
in entgegengesetzter Richtung liegendes sein.
-
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Einlaßöffnungen der Einatemluft
und/oder der Ausatemluft in der Drehschieberpumpe verstellbar um deren Achse auszubilden.
In diesem Falle kann das Entspannungsverhältnis der ausgeatmeten Luft und andererseits
auch das Kompressionsverhältnis der angesaugten Luft verändert werden. Wenn nämlich
beispielsweise die Einlaßöffnung auf der Ansaugseite in Kompressionsrichtung verschoben
wird, wird die Einlaßkammer nach und nach kleiner. Da der Auslaßraum ständig gleich
bleibt, ändert sich das Kompressionsverhältnis. In gleicher Weise wirkt eine Verstellung
des Anschlusses der Ausatemleitung auf der Seite der Drehschieberpumpe, durch die
die Ausatemluft nach außen tritt. Dabei können erfindungsgemäß die Einlaßöffnungen
derart miteinander verbunden sein, daß sie gemeinsam miteinander verstellt werden.
Dadurch werden das Kompressionsverhältnis in der Einatemluft sowie das Expansionsverhältnis
in der Ausatemluft stets in das gleiche Verhältnis gebracht. Dies ist vorteilhaft,
wenn der Taucher in sehr unterschiedlichen Tiefen taucht. Dabei kann erfindungsgemäß
diese Verstellung der Einlaßöffnungen auch automatisch in Abhängigkeit von der Tiefe
erfolgen. Hierzu können Druckdosen dienen, die sich entsprechend der Tauchtiefe
deformieren und dabei die Einlaßöffnungen der Drehschieberpumpe verstellen.
-
An Stelle der Verstellbarkeit der Einlaßöffnungen können naturgemäß
auch die Auslaßöffnungen verstellbar ausgebildet sein, da auch dadurch das Kompressions-
bzw. Expansionsverhältnis geändert wird.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
im Schnitt dargestellt.
-
Der Taucher trägt ein Mundstück 1, in das auf der einen Seite die
Einatemleitung 2 und auf der anderen Seite die Ausatemleitung 3 mündet. In der Einatemleitung
ist das Einatemventil 4 und in der Ausatemleitung ist das Ausatemventil5 eingeschaltet.
Beide Leitungen führen zu je einer Seite des Gehäuses 6 der Drehschieberpumpe 7,
wobei das Gehäuse so ausgebildet ist, daß für die Einatemseite und für die Ausatemseite
nur eine gemeinsame Drehschieberpumpe 7 verwendet wird. Die Leitungen 2 und 3 sind
an dem Gehäuse 6 an den Anschlußstellen 8 und 9 angeschlossen.
-
An dem Gehäuse 6 sind weiterhin an den Stellen 10 und 11 die beiden
nach oben führenden Leitungen 12 und 13 angeschlossen, die als Schlauchleitungen
ausgebildet sind und bis zur Wasseroberfläche 14 führen. Dort ist ein Schwimmer
15 vorgesehen, der die Enden 16 und 17 der Schlauchleitungen 12 und 13 über Wasser
hält. An die Leitung 2 ist weiterhin über ein lungenselbsttätig gesteuertes Ventil
18 und ein Handventil 19 die Preßgasflasche 20 angeschlossen, während von
der Leitung 3 eine Abzweigung zu dem Atemsack 21 führt.
-
Die Einatmung erfolgt über die Öffnung 17, den Einatemschlauch 13,
die rechte Pumpenseite, die Leitung 2, das Einatemventil 4 und das Mundstück 1.
-
Die Ausatmung erfolgt über die Ausatemleitung 3, das Ausatemventil
5, die linke Pumpenseite und den Ausatemschlauch 12.
-
Zum Ausgleich der stoßweise austretenden Ausatemluft dient der Atemsack
21. Andererseits dient zum Ausgleich der Unregelmäßigkeiten bei der Einatmung der
Atemsack 22 der Lungensteuerung. Die Anschlußpunkte 10 und 11 sind um die Achse
des Drehschiebers verstellbar. Derart kann das Expansionsverhältnis auf der Ausatemseite
und auch das Kompressionsverhältnis auf der Einatemseite verändert werden. Dabei
können die beiden schwenkbaren Anschlußstellen so miteinander verbunden sein, daß
das Expansionsverhältnis und das Kompressionsverhältnis in gleicher Weise verändert
werden. Die Verstellung kann in Abhängigkeit von der Tauchtiefe selbsttätig erfolgen,
beispielsweise durch eine auf die Tauchtiefe ansprechende Druckdose.
-
Die Pumpe kann so ausgebildet sein, daß die angesaugte Luftmenge der
ausströmenden Luftmenge genau entspricht. Die Pumpe kann aber auch derart gebaut
sein, daß das Verhältnis zwischen ausgestoßener und eingesaugter Luft ein anderes
ist oder auch geändert werden kann.
-
Die Drehzahl der Pumpe stellt sich automatisch ein. Sie benötigt keinen
Antrieb. Die Reibverluste können durch zusätzlich gegebenes Druckgas ausgeglichen
werden. Außerdem ist es noch möglich, die Luftpumpe mit einem zusätzlichen Motorantrieb
auszurüsten, der ständig läuft. Als Antrieb kann ein Uhrwerk, ein elektrischer Antrieb
oder dergleichen dienen.
-
Das beim Abtauchen und durch Temperaturunterschiede entstehende Luftdefizit
wird durch das lungenselbsttätig gesteuerte Ventil 18 gedeckt. Dieses steuert die
Luftzufuhr aus der Preßgasflasche 20.