-
Atmungsgerät für das Tauchen in größere Tiefen Die Erfindung betrifft
ein Atmungsgerät für das Tauchen in größere Tiefen, das zwei durch eine Luftfördervorrichtung
verbundene Räume aufweist. Es ist ein Atmungsapparat, insbesondere für Taucher,
bekannt, bei dem eine Kreislaufluftatmung mit elektrisch betriebenem Gebläse vorgesehen
ist. Dabei ist in die Leitung der Kreislaufluftatmung eine Luftreinigungspatrone
für die ausgeatmete Luft eingeschaltet. Die Luftreinigungspatrone und das elektrisch
betriebene Gebläse sind in einem Gehäuse mit festen Wänden untergebracht, von dem
zwei Faltenschläuche zu dem Taucherhelm des Taucheranzuges führen. Ein Schlauch
ist hinten am Helm angeschlossen, durch den die Luft zu der in dem Gehäuse angeordneten
Luftreinigungspatrone mit Hilfe des Gebläses angesaugt wird. Die Luft wird von dem
Gebläse in den Raum des Gehäuses und von dort über den zweiten Faltenschlauch an
die Vorderseite des Helminnenraumes geführt. In dem Gehäuse ist weiterhin ein Druckminderer
untergebracht, der an einer außerhalb des Gehäuses befestigten Sauerstoffflasche
angeschlossen ist. Die durch die Kohlensäurepatrone gereinigt Luft gelangt in das
Gehäuse und strömt von diesem nach Zumischung von Sauerstoff' zu den Atmungsorganen
des Apparatträgers zurück. Der Helm ist an einem flexiblen Taucheranzug angeschlossen.
Außerdem kann ein Atemsack vorgesehen sein, durch den die Volumenänderungen beim
Ein-und Ausatmen im Kreislauf ausgeglichen werden. Dieses Gerät hat den Nachteil,
daß die Ausatmung gegen den Wasserdruck erfolgen muß, wobei die Arbeit für das Ausdehnen
der Wandungen des Taucheranzuges bzw. des Atembeutels geleistet werden muß. Ein
weiterer Nachteil besteht darin, daß die Lunge des Gerätträgers bei größeren Tiefen
ungenügend ventiliert wird, da die Luftdichte entsprechend der Tauchtiefe zunimmt.
Angestellte Untersuchungen haben ergeben, daß infolge der mit der Tauchtiefe zunehmenden
Luftdichte die Belüftung der Lunge mangelhaft wird und dadurch ein Kohlensäureüberstau
im Organismus auftreten kann.
-
Es ist weiterhin ein Atmungsgerät mit offenem Atemkreis für Taucher
bekannt, bei dem das Luftzusatzventil durch eine Membran gesteuert wird, deren Außenfläche
unter dem Druck des umgebenden Wassers und unter einem zusätzlichen Hilfsdruck,
z. B. Federdruck, steht. Bei diesem Gerät ist das Ausatemventil während des Einatmens
durch Federdruck geschlossen.
-
Der zusätzliche Hilfsdruck auf die Membran wird von einer blattähnlichen
Feder ausgeübt, die aus einer parallel zur Membran gedachten Ebene beiderseits ausknickbar
ist, und die mit ihren Enden in Widerlagern gestützt und mit ihrem mittleren Teil
mit einer dem Verschluß des Ausatmungsventils dienenden Platte versehen ist. Bei
dieser Bauform soll durch das Federsystem bei Öffnungsbewegung des Luftspeiseventils
das Ausatmungsventil verschlossen und bei der Schließbewegung des Luftspeiseventils
das Ausatmungsventil geöffnet werden. Diese bekannte Bauform hat einmal den Nachteil,
daß sie an die Verwendung membrangesteuerter Speiseventile gebunden ist. Weiterhin
bedingt die bekannte Bauform, daß beim Übergang von der Ausatmung zur Einatmung
und umgekehrt jeweils eine zusätzliche Kraft die durch die Hilfsfeder ausgeübte
zusätzliche Kraft zunächst überwinden muß, d. h., daß beim Übergang von der Ausatmung
zur Einatmung und umgekehrt zunächst eine größere zusätzliche Atmungskraft aufgewandt
werden muß.
-
Ein weiterer Nachteil des bekannten Gerätes besteht somit darin, daß
zunächst die Ausatmung gegen den jeweiligen Wasserdruck erfolgen muß.
-
Es ist weiterhin ein Tauchgerät bekannt, bei dem der Atembeutel in
zwei Teile geteilt ist, deren einer an der Ausatemleitung und deren anderer an der
Einatemleitung angeschlossen ist. Zwischen den beiden Atembeutelteilen ist eine
Kohlensäureabsorptionspatrone vorgesehen, so daß die in den Ausatemteil ausgeatmete
Luft über die Kohlensäureabsorptionspatrone in den Einatemteil eintritt, aus dem
sie wieder vom Gerätträger eingesaugt wird. Auch diese Bauform hat den Nachteil
der eingangs beschriebenen Tauchgeräte, daß nämlich die Ausatmung gegen den Wasserdruck
erfolgen muß und daß demzufolge die Belüftung der Räume mangelhaft ist.
Es
ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Tauchgeräte zu vermeiden.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird nun darin gesehen, daß bei einem eingangs
erwähnten Atmungsgerät für Taucher im Einatemraum ein höherer und im Ausatemraum
ein niedrigerer Druck als der jeweis die Lungen belastende Wasserdruck vorhanden
ist und daß die Luftfördervorrichtung dieses Druckgefälle ständig aufrechterhält.
Durch die erfindungsgemäße Bauform wird der Vorteil erzielt, daß bei erleichterter
Einatmung die Ventilation der Lunge infolge der gleichermaßen erleichterten Ausatmung
verbessert wird.
-
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Atmungsgerätes mit geschlossenem
Atemkreislauf und Regeneration der Atemluft sind beide Räume volumenveränderlich,
vorzugsweise als balgartige Atembeutel, ausgebildet.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der in der Zeichnung
in den Abb. 1 und 2 schematisch dargestellten und im nachfolgenden beschriebenen
Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Tauchgeräte näher erläutert.
-
Die Zeichnung zeigt in Abb.1 das Prinzip des Gerätes. 1 ist das Atemmundstück,
2 ist das Ausatemventil, 3 ist die Kohlensäureabsorptionspatrone, 4 ist der Ausatembeutel,
der höher liegt als die Lunge des Tauchers, d. h. mit einem geringeren Druck belastet
ist als diese. Die Ausatmung erfolgt also in einen geringenen Druck hinein und ist
dadurch sehr erleichtert. 5 ist eine Luftpumpe, die die Zirkulationsluft aus dem
Ausatembeutel4 in den Einatembeutel6 fördert. Dieser liegt tiefer als die Lunge
und enthält deshalb Luft von höherem Druck als dem auf der Lunge lastenden Druck.
Bei der Einatmung wird die Luft also ohne besonderen Kraftaufwand in die Lunge gefördert.
7 ist das Einatemventil. Aus- und Einatemventil sind mit einer Schließkraft belastet,
damit sich der Luftdruck zwischen dem Einatembeutel 6 und dem Ausatembeutel 4 nicht
selbständig ausgleichen kann. Über je eine nicht dargestellte Steuermembran wird
während der Einatmung das Ventil 7 geöffnet, während der Ausatmung das Ventil 2
geöffnet, so das die oben erwähnte erleichterte Atmung zustande kommt. Die nicht
dargestellte Steuermembran wird durch geringe Druckunterschiede, die während der
Einatmung und der Ausatmung auftreten, beaufschlagt.
-
Um die beiden Atembeutel räumlich nicht so weit auseinanderziehen
zu müssen, wie es der erforderliche Druckunterschied verlangt, kann man Federkräfte
anwenden, mittels derer der erforderliche Druckunterschied trotz nahe beieinander
liegender Atembeutel erreicht wird. Abb. 2 zeigt eine solche Anordnung, bei der
die beiden Atembeutel ganz zusammengebaut werden, d.h. eine gemeinsame Wand aufweisen.
Die Ziffern 1 bis 7 bezeichnen die gleichen Teile wie in Abb. 1. Darüber hinaus
bezeichnet 8
eine im Ausatembeutel 4 angeordnete Druckfeder, die zwei gegenüberliegende
versteifte Wände des Beutels auseinanderdrücken. Die Luftpumpe 5 hält gegen die
Federspannung einen relativen Unterdruck im Ausatembeutel 4 aufrecht. 9 ist eine
im Einatembeutel 6 angeordnete Zugfeder, die die beiden analog angeordneten, versteiften
Wände desselben zusammenzieht. Die Luftpumpe 5 hält gegen die Federspannung einen
relativen Überdruck aufrecht. Dadurch sind die gleichen Druckverhältnisse möglich
wie sie in Abb. 1 dargestellt und geschildert sind. Der nicht dargestellte, erforderliche
Sauerstoffzusatz erfolgt bei beiden Ausführungen in bekannter Weise.