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Vorrichtung zum Anzeigen der Wassertiefe Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Anzeigen der Wassertiefe, wie sie beispielsweise von einem Taucher
zum Anzeigen der Tauchtiefe verwendet werden kann.
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Für diesen Zweck ist ein Tauchtiefenmeßgerät bekannt, welches mittels
eines Armbandes am Handgelenk zu tragen ist und an seiner Oberseite eine durchsichtige
Platte aufweist, unter der eine Meßskala angeordnet ist, der ein Zeiger und ein
Schleppzeiger zugeordnet sind. Als Meßelement dient bei dieser bekannten Bauart
eine Zwillingsrohrfeder nach Art eines Bourdon-Rohres, das mit einem Zahnradgetriebe
zusammenwirkt, das seinerseits den Meß-bzw. Schleppzeiger betätigt. Ähnliche Vorrichtungen
sind bekannt, die satt mit einer Zwillingsrohrfeder mit einem gebogenen Bourdon-Rohr
arbeiten.
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Diese Geräte bestehen aus einer Vielzahl von Einzelteilen und sind
deshalb nicht nur verhältnismäßig teuer, sondern es besteht auch die Gefahr von
Störungen und dadurch bedingten Fehlmessungen.
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Durch Eindringen von Seewasser in das empfindliche Getriebe können
diese Geräte leicht zerstört werden.
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Es ist ferner ein Pegel, insbesondere Hochseepegel bekannt, bei welchem
der Wasserstand durch die Steighöhe des in ein oben abgeschlossenes und unten offenes
Steigrohr eindringenden Wassers registriert wird. Das Steigrohr kann bei dieser
vorbekannten Bauart aus lichtdurchlässigem Stoff bestehen, wobei dem Steigrohr eine
Lichtquelle zugeordnet ist, deren Licht nach Durchsetzen des Steigrohres den Wasserstand
in diesem auf einer lichtempfindlichen Schicht abbildet. Bei dieser Vorrichtung
handelt es sich um einen Apparat, wie er zur Untersuchung der Ebbe-und Flut-Erscheinungen
auf hoher See verwendet und unter dem Meeresspiegel verankert wird. Ein solches
Gerät ist jedoch nicht nur wegen seiner großen Abmessungen, sondern auch wegen seiner
Lageempfindlichkeit nur stationär verwendbar. Die Verwendung eines einseitig geschlossenen
mit dem offenen Ende nach unten in eine Flüssigkeit eintauchbaren Röhrchens ist
weiterhin zur Messung des Druckes bzw. von Druckänderungen in Einkochgläsern bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den vorbekannten Vorrichtungen
zum Anzeigen der Wassertiefe anhaftenden Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung
dieser Art zu schaffen, wie sie beispielsweise von Sporttauchern benutzt wird. Die
Vorrichtung soll lagenunabhängig richtig anzeigen und der Taucher soll sie ohne
Behinderung am Körper bei sich tragen können. Sie soll aus wenigen robusten Einzelteilen
bestehen und insbesondere keine komplizierten mechanischen Getriebeelemente enthalten.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Anzeigen der Wassertiefe
mit einem einseitig geschlossenen Rohr, in das das Wasser eindringen kann, die sich
kennzeichnet durch eine aus transparentem Material bestehende auf einer Oberfläche
mit einer Vertiefung versehene Platte sowie eine Dichtungsplatte, die gegen die
mit der Vertiefung versehene Oberfläche der Platte dicht anliegt, so daß die Vertiefung
ein Kapillarrohr bildet, dessen eines Ende geschlossen und dessen anderes Ende mit
einer Öffnung an der Oberfläche der Vorrichtung so verbunden ist, daß beim Eintauchen
der Vorrichtung in das Wasser dieses in die Öffnung eindringen kann, sowie dem Kapillarrohr
zugeordnete Mittel zum Anzeigen der Wassertiefe.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Ablesbarkeit
der Vorrichtung, insbesondere bei ungünstigen Lichtverhältnissen unter Wasser, dadurch
erleichtert, daß die transparente Platte als Frontplatte der Vorrichtung ausgebildet
ist, während die Fläche der Dichtungsplatte, mit der diese gegen die mit der Vertiefung
versehene Fläche der transparenten Platte anliegt, lichtreflektierend ist.
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Eine erhebliche Verbesserung der Ablesbarkeit wird dadurch erreicht,
daß der Querschnitt der Vertiefung so ausgebildet ist, daß ihr Boden oder zumindest
eine ihrer Bodenflächen um etwa 450 gegen die Oberfläche geneigt ist, in der die
Vertiefung angebracht ist, insbesondere, daß der Boden der Vertiefung den Querschnitt
eines rechtwinkligen Prismas
besitzt, dessen Spitze auf die Oberfläche
weist, in der die Vertiefung angebracht ist.
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Weitere Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich
aus den übrigen Unteransprüchen.
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Im folgenden sind an Hand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele
von Vorrichtungen gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt F i g. 1 eine perspektivische
Ansicht der erfindngsgemäßen Vorrichtung, F i g. 2 eine Aufsicht auf die Vorderseite
einer solchen Vorrichtung, F i g. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der
Linie IIIw der Fig. 2, F i g. 4 in stark vergrößerter Darstellung im Schnitt eine
Ausbildungsform der Vertiefung und F i g. 5 in gleicher Darstellung wie in F i g.
4 eine weitere Ausbildungsform der Vertiefung.
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Das Hauptteil der Vorrichtung ist eine transparente kreisscheibenförmige
Platte 10, die eine leicht konvexe Vorderfläche 11 und eine ebene hintere Fläche
12 besitzt, die in einem nach rückwärts gerichteten Umfangsflansch 13 angeordnet
ist. Die transparente Platte 10 ist zweckmäßig aus einem geeigneten formbaren Kunsstoff
hergestellt.
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In der hinteren Fläche 12 der transparenten Platte 10 befindet sich
eine in Richtung auf die Vorderseite der Platte gerichtete Vertiefung 16, die kreisbogenförmig
ist und sich auf einem Kreisbogen von etwas weniger als 3Z° von einem Kanal 17 bis
zu ihrem diesem gegenüberliegenden geschlossenen Ende erstreckt. Der Kanal 17 erstreckt
sich durch die Stärke der transparenten Platte 10 hindurch, so daß die Vertiefung
eine für Flüssigkeiten passierbare Verbindung mit der Vorderfläche 11 besitzt. Die
Vertiefung 16 ist zur Bildung eines Kapillarrohres durch eine Dichtungsplatte 18
abgeschlossen, die gegen die hintere Fläche 12 der transparenten Platte 10 dicht
schließend anliegt. Zum Anpressen der Dictungsplatte ist eine Grundplatte 19 vorgesehen,
die in den Flansch 13 hineinpaßt und auf ihrem Umfang mit einer Anzahl von Bajonettverschlußteilen
versehen ist, die in entsprechende im Flansch angebrachte Verschlußteile eingreifen.
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An diametral gegenüberliegenden Stellen ist die Grundplatte 19 mit
paarweise angeordneten Ansätzen 14 versehen, von denen je zwei an ihren freien Enden
-durch Verbindungsstege 15 miteinander verbunden sind. Zwischen den Verbindungsstegen
15 und der Grundplatte 19 kann ein Armband hindurchgesteckt werden, das zur Befestigung
der Vorrichtung am Handgelenk des Tauchers dient. Die nach hinten gerichteten Kantenflächen
der Ansätze 14 sind der Form des Handgelenkes angepaßt, und das Armband 20 ist zweckmäßig
in einem vertieften Bereich 21 der Rückseite der Grundplatte 19 angeordnet.
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Entlang der kreisbogenförmig angeordneten Kapillarröhre, die durch
die Vertiefung 16 und die Dichtungsscheibe 18 gebildet wird, ist eine Anzahl von
Markierungen 22 einer Tiefenanzeigeskala angeordnet, welche die Wassertiefenanzeigemittel
bilden.
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Diese Markierungen sind zweckmäßig auf der rückseitigen Oberfläche
12 der transparenten Scheibe 10 in der Weise aufgedruckt, daß sie transparente Öffnungen
in einer sonst undurchsichtigen und vorzugsweise gefärbten Deckschicht, beispielsweise
einer Farbschicht bilden, die auf die Fläche 12 aufgebracht ist. Die Dichtungsscheibe
18 ist zweckmäßig
ebenfalls gefäbrt, und zwar in einere Farbe, die sich von der der
genannten Deckschicht abhebt.
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Beim Gebrauch der Vorrichtung wird, wenn sie durch den Taucher unter
die Wasseroberfläche gebracht wird, Wasser durch den Kanal 17 in das Kapillarrohr
eindringen und sich in diesem so weit vorwärts bewegen, wie es der herrschende Wasserdruck
zuläßt, so daß der Stand des Wassers im Rapillafrohr zur Tiefenanzeige dient.
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Der Querschnitt der Vertiefung 16 kann, wie in F i g. 4 dargestellt,
so ausgebildet sein, daß die parallelen Seitenwände 23 der Vertiefung zu der rückwärtigen
Fläche 12 verlaufen, während sich im Boden der Vertiefung ein rechtwinkliges Prisma
24 befindet, das so angeordnet ist, daß seine rechtwinklige Spitze in Richtung auf
die Öffnung der Vertiefung, d. h. also in Richtung auf die Dichtungsplatte 1 gerichtet
ist. Die oben beschriebene Ausbildung der Vertifefung hat, wenn, das Kapillarrohr
nicht mit Wasser gefüllt ist, zur Folge, daß auf die Vorderfläche 11 der Vorrichtung
auffalendes Licht durch die transparente Scheibe 10 hindurchtritt und im wesentlichen
durch die Deckschicht, die sich auf der Fläche 12 befindet, reflektiert wird, mit
Ausnahme des Lichtes, das auf den prismatischen Teil 24 der Vertiefung auftritt.
An dieser Stelle auftretendes Licht wird durch den prismatischen Querschnitt nahezu
völlig totalreflektiert, wie es in Fig.4 durch die mit Ä bezeichneten Pfeile angedeutet
ist. Dies hat zur Folge, daß das Kapillarrohr von der Vorderseite der Vorrichtung
aus gesehen, als hellsilbernes Band erscheint auf einem Hintergrund, der der Farbe
der Deckschicht entspricht. Wenn dagegen ein Teil des Kapillarrohres mit Wasser
gefüllt ist, tritt an den mit Wasser gefüllten Stellen das auf dem prismatischen
Querschnitt 24 auftretende Licht infolge der nahezu übereinstimmenden Brechungsindizes
des Materials, aus dem die transparente Platte 10 besteht, und des Wassers durch
das Kapillarrohr hindurch und wird von der gefärbten Oberfläche der Dichtungsplatte
18 reflektiret und kehrt auf dem in Fig.4 mit B bezeichneten Wege zurück. Dies hat
zur Folge, daß derjenige Teil des Kapillarrohres, der mit Wasser gefüllt ist, als
Streifen sichtbar ist, dessen Farbe der der Dichtungsscheibe entspricht. Die Trennungslinie
zwischen dem gefällten und dem ungefüllten Teil des Kapillarrohres ist scharf und
deutlich erkennbar, so daß sie mit den Skalenmarkierungen 22 verglichen werden kann.
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Eine andere Ausbildungsform des Querschnittes des Kapillarrohres
ist in Fig.5 dargestellt. Hierbei bildet. der prismatische Teil 25 eine einzige
Fläche 26, die etwa im Winkel von 459 zu den angrenzenden und parallel zueinander
verlaufenden Seitenwänden 23 der Vertiefung verläuft. Auf die Vorderfläche der Vorrichtung
auftretendes Licht wird in diesem Falle, solange das Papillarrohr nicht mit Wasser
gefüllt ist, innerhalb der Scheibe 10 in radialer Richtung nach innen oder nach
außen reflektiert, was zur Folge hat, daß die Farbe der Dichtungsscheibe 18 nur
an den Stellen sichtbar ist, an denen das Kapillarrohr mit Wasser gefüllt ist. Die
mit C und D bezeichneten Pfeile in Fig.5 entsprechen den mit A und B bezeichneten
Pfeilen in Fig.4 Die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist außerordentlich
einfach und billig, da zumindest die transparente Scheibe 10 und die Grundplatte
19 aus Kunststoff gepreßt werden können. Die
einzelnen Teile der
Vorrichtung lassen sich zum Reinigen der Vertiefung 16 und des Kanals 17 leicht
auseinandernehmen und zum Wiederverschließen des Kapillarrohres ebenso leicht zusammensetzen.
Die Farbe der Dichtungsplatte 18 läßt sich leicht durch Austauschen der Platte ändern,
so daß zur Verwendung der Vorrichtung unter wechselnden Wasser- und Beleuchtungsverhältnissen
jeweils die günstigste Farbe, die eine besonders leichte Ablesbarkeit der Tiefenanzeige
ergibt, ausgesucht werden kann.
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In Abänderung der beschriebenen Ausführungsformen kann beispielsweise
die Vertiefung 16 einen von dem oben beschriebenen abweichenden Grundriß besitzen,
was eine entsprechende andere Anordnung der Tiefenskala zur Folge hat.
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Schließlich kann die Vertiefung 16 an Stelle eines über ihre Länge
gesehen gleichbleibenden Querschnittes auch einen sich von einem Ende zum anderen
der Vertiefung progressiv verändernden Querschnitt aufweisen, wobei sich eine Tiefenskala
ergibt, deren Einteilung von der in der Zeichnung dargestellten, etwa hyperbolischen
Einteilung abweicht. Die Skalenmarkierungen 22 können anstatt auf der Innenseite
der transparenten Scheibe 10 aufgedruckt auch auf der nach vorne zeigenden Fläche
der Dichtung 18 angebracht sein, und es können an Stelle des Bajonettverschlusses
andere Verbindungsmittel zwischen der Grundplatte 19 und der transparenten Scheibe
10 vorgesehen sein. Das Armband 20 kann anstatt von der Grundplatte 19 gehalten
zu werden, an der transparenten Scheibe 10 befestigt sein, etwa dadurch, daß die
Verlängerungen 14 und die Stege 15 an der transparenten Scheibe 10 angebracht sind.