DE1406706C - Taucheratmungsgerat mit halbgeschlos senem Kreislauf des Atemgases - Google Patents

Description

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einem starren Schutzgehäuse untergebrachten Atem- einerseits mit dem Atemgaszufuhrventil über ein sack angeschlossen, in den auch das Luftzufuhrventil Rückschlagventil und andererseits mit je einer an mündet. Vom Atemsack umschlossen und mit diesem den Speicherraum angeschlossenen Rücklaufleitung in Richtung auf das Luftzufuhrventil beweglich ist über ein druckbelastetes Absperrventil in Verbindung ein mit Gas von Atmosphärendruck gefüllter Balg 5 stehen, auf das der Druck des umgebenden Wassers angebracht, der das Ventil bei einem bestimmten Zu- jeweils über eine Bohrung einwirkt und das die zusammendrückungsgrad des Atemsackes öffnet. Da geordnete Rücklaufleitung freigibt, wenn dieser hier die Frischluftzufuhr erst einsetzt, wenn der Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Atemsack auf ein bestimmtes Maß zusammen- Bei Vorhandensein von mindestens zwei mit einer gedrückt ist, und umgekehrt erst aufhört, wenn der io Rücklaufleitung über je ein druckbelastetes Absperr-7\temsack einen gewissen Aufblähungsgrad über- ventil in Verbindung stehenden Hilfsräumen sind die schritten hat, fehlt es wiederum an einer direkten Absperrventile derart vorbelastet, daß diese auf Proportionalität von Frischgaszufuhr an die schwan- unterschiedliche Wasserdrücke, z.B. eines auf den kende Atmungsamplitude. Eine Verringerung der doppelten und ein anderes auf den dreifachen Druck, Sauerstoffzufuhr bei steigender Tauchtiefe ergibt sich 15 ansprechen. In zweckmäßiger Ausführung der Erfinbei diesem Gerät durch die entsprechende Zusam- dung sind der Speicherbehälter und die Hilfsräume mendrückung des unter Atmosphärendruck stehen- von veränderlichem Volumen entweder als gemeinden Balges, der dann das Luftzufuhrventil entspre- sames starres Gehäuse mit darin verschiebbaren, mitchend später öffnet, wodurch die Atmungsamplitude einander starr verbundenen Kolben ausgebildet oder vergrößert wird, von der an Sauerstoff zugeführt 20 bestehen in an sich bekannter Weise aus Bälgen mit wird. unverformbaren Wänden, deren eine jeweils gegen-

Schließlich wird in dem älteren deutschen Patent über der anderen linear verschiebbar ist.
1 225 983 für die Luftversorgung von Preßluft- Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung eines deratmungsgeräten mit halbgeschlossenem Kreislauf für artigen Taucheratmungsgerätes wird erreicht, daß Taucher vorgeschlagen, daß unter Einhaltung des 25 genau proportional den Schwankungen der Atmungserforderlichen Sauerstoffpartialdruckes der vom tiefe des Tauchers zwangläufig die Frischluftzufuhr Taucher einzuatmenden Luft die Gewichtsmenge der sich verändert, ohne daß eine Messung der verzugeführten Zusatzluft in Abhängigkeit von dem brauchten Sauerstoffmenge erforderlich wäre, trotz-Umgebungswasserdnick derart selbsttätig geregelt dem aber bei steigender Tauchtiefe die volumenwird, daß mit zunehmendem Umgebungswasserdruck 30 mäßige Frischluftzufuhr stufenweise vermindert eine fortschreitend geringere Zusatzluftmenge in die wird. Diese zwangläufige Steuerung wird bei der raumveränderliche Luftkammer eingelassen wird. Bei nachstehend beschriebenen, bevorzugten Ausfühdem früher vorgeschlagenen Gerät wird diese Ge- rungsform der Erfindung in konstruktiv sehr einwichtsmengenregelung der Zusatzluft unmittelbar fächer Weise dadurch gesichert, daß in den entspredurch Veränderung eines Düsenquerschnittes zwi- 35 chend als Zylinder ausgebildeten Speicherbehälter sehen dem Druckminderventil der Druckluftflasche und Hilfsräumen als veränderliche Begrenzung Diife- und der raumveränderlichen Luftkammer bei unver- rentialkolben vorgesehen sind, so daß bei Verschieänderlichem Luftdruck und/oder mittelbar durch bung des großen Kolbens im Speicherbehälter zwang-Veränderung des Zwischendruckes bei unveränder- läufig die kleinen Kolben in den Hilfsräumen mitlichem Düsenquerschnitt erreicht. Die Frischgas- 40 bewegt werden.

zufuhr ist hier allein abhängig von dem fest einge- Diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

stellten Druckminderventil und der Drosselung der wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher er-

Zusatzluft vor Eintritt in die Luftkammer. Diese läutert.

Drosselung oder Regelung der zugeführten Zusatz- Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weist die Vorluft ist also allein vom Umgebungswasserdruck, d. h. 45 richtung nach der Erfindung ein starres Gehäuse 1 von der Tauchtiefe, abhängig. Zwar vermindert sich auf, das aus drei miteinander vereinigten Teilen bealso die Luftzuführung bei zunehmender Tauchtiefe, steht. Das Gehäuse 1 umschließt drei Zylinderräume aber die Frischgasmenge ist nicht von den Atmungs- verschiedenen Querschnittes, und in einer der die bewegungen abhängig. Die raumveränderliche Luft- Zylinderräume bildenden Bohrungen befindet sich kammer steht unter dem Druck der Umgebung, der 50 ein mit einer Ringabdichtung 3 versehener Kolben 2, sich bei gleichbleibender Tauchtiefe nicht verändert, während in den beiden anderen Bohrungen je ein und es erfolgt keine Regelung der Frischluftzufuhr Kolben 4 bzw. 4 a vorgesehen ist, wobei die Kolben 4 entsprechend der Atmungsamplitude. bzw. 4 λ je eine Ringabdichtung 5 bzw. 5« tragen.

Der Erfindung liegt demgegenüber als Aufgabe die Die drei Kolben sind starr miteinander über Hohlzwangläufige proportionale Anpassung der Frischgas- 55 stangen 6 und 6a verbunden. Die Hohlstange 6 weist zufuhr an die schwankende Atmungstiefe oder eine axial durchgehende Bohrung 7 und die Hohl-Atmungsamplitude des Tauchers bei konstantem stange 6a eine gleich verlaufende, durchgehende Verhältnis von Frischgas zu Kreislaufendgas, unter Bohrung Ta auf. Der zwischen den drei Kolben 2, 4 Verwendung nur einer Frischgaszufuhr, bei gleich- und 4a im Gehäuse 1 befindliche Raum 8 steht über zeitiger Verringerung der volumenmäßigen Frisch- 60 eine Öffnung 9 mit der Umgebung in Verbindung, gaszufuhr bei Überschreitung einer bestimmten Das Gehäuse 1 ist durch einen nicht bezeichneten, Tauchtiefe, zugrunde. im Verlauf der folgenden Beschreibung noch zu

Diese Aufgabe wird bei einem Taucheratmungs- erläuternde Einrichtungen tragenden Deckel vergerät der eingangs genannten Art gemäß der Erfin- schlossen. In dem Gehäuse 1 begrenzen die Koldung dadurch gelöst, daß mehrere Hilfsräume von 65 ben 2, 4 und 4« drei Räume von veränderlichem veränderlichem Volumen vorhanden sind, von denen Volumen, nämlich einmal den Speicherraum 10 und einer mit dem Atemgaszufuhrventil in ständiger Ver- die Hilfsräume 11 und Ha. Die Darstellung des bindung steht, während die anderen Hilfsräume Taucheratmungsgerätes nach der Erfindung in der

Zeichnung ist in bezug auf die Hilfsräumell und llrt nur beispielsweise erläutert. Es können naturgemäß auch mehrere Hilfsräume mit entsprechenden zugeordneten Teilen vorgesehen sein. Auch sind die Hilfsräume in der Zeichnung gleich groß dargestellt, aber es versteht sich von selbst, daß sie auch unterschiedliche Größen, d. h. Volumina, aufweisen können. Der Speicherraum 10 ist über eine Einatmungsleitung 14 und eine Ausatmungsleitung 13 mit einer Atmungsmaske 12 verbunden. Die Ausatmungsleitung 13 steht mit dem Speicherraum 10 über eine Öffnung 15 und ein Rückschlagventil 16 in Verbindung. Der öffnung 15 ist ein Filter 15 a, das ein chemisches Absorptionsmittel für Kohlensäuregas enthält, vorgeschaltet. Die Einatmungsleitung 14 ist mit dem Speicherraum 10 über eine öffnung 17 verbunden. Die öffnung 17 ist ebenfalls mittels eines Rückschlagventils 18 verschlossen. Der Raum 10 ist mit einem Überdruckrückschlagventil versehen, das in die Umgebung entlüftet. Dieses Rückschlagventil besteht aus einem mit einer Feder 20 belasteten Ventilteller 19, der die Verbindungsleitung 23 abschließt. Die Feder 20 befindet sich in einem Gehäusefortsatz des nicht bezeichneten Deckels und stützt sich auf einer mit einer öffnung 22 versehenen Absciilußkuppe 21 ab.

Die volumenveränderlichen Hilfsräume 11 und 11 α stehen über Leitungen 24 und 24a mit einem Raum 25 in Verbindung, der durch einen Gehäusestutzen 26 und eine biegsame Membran 27 gebildet wird. In einem verdickten Teil der Wand dieses Gehäusestutzens 26 befindet sich eine öffnung 28, die den Raum 25 mit der von der Druckgasflasche kommenden Leitung 29 über einen Zwischenraum 30 verbindet. In dem Raum 30 befindet sich eine Feder 31, die einen Ventilteller 32 gegen die zu dem Raum 30 gerichtete Mündung der öffnung 28 drückt. Der Ventilteller 32 trägt eine in den Raum 25 ragende Verlängerung in Form einer starren Stange 33, die an ihrem freien Ende mit einer starren Scheibe 24 in der Membran 27 in Berührung steht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Leitung 24a mittels eines aus einer Zunge 64 bestehenden Rückschlagventils verschlossen. Auch die in den Kolben 2 einmündenden öffnungen der Bohrungen 7 und 7a sind mittels Rückschlagventilen, die aus den Zungen 35 und 35 a bestehen, abgeschlossen. Das Rückschlagventil 64 gestattet einen Frischgasdurchtritt vom Raum 25 in den Raum 11a, während es in umgekehrter Richtung sperrt, und die Rückschlagventile 35 und 35« ermöglichen eine Strömung von den Hilfsräumen 11 und Πα in den Speicherraum 10, bei Sperrung der umgekehrten Richtung. An den Hilfsraum 11a schließt sich an seinem unteren Ende eine Leitung 53 an, in die eine vom Speicherraum 10 abzweigende Rücklaufleitung 62 einmündet. Die Einmündungsstelle ist durch ein Ventil 61 verschlossen, das über die nachstehend erläuterte Einrichtung betätigt wird. Das Absperrventil 61 weist eine Ventilstange auf, die in einen Einschraubstutzen 54 ragt. Die Leitung 53 ist vom Inneren des Einschraubstutzens 54 durch eine Querwand 55 abgetrennt, durch welche die Ventilstange abgedichtet geführt ist. An dem in das Innere des zylindrischen Einschraubstutzens 54 ragenden freien Ende der Ventilstange ist ein Kolben 56 befestigt, der mitteis einer Ringdichtung 57 an der Zylinderwand abdichtend und cleitbar anliest. Der Kolben 56 teilt den Innenraum des Stutzens 54 in einen oberen Raum 58 und einen unteren Raum 60. Der obere Raum 58 steht über eine Bohrung 59 mit der Umgebung in Verbindung, während der untere Raum 60 hermetisch gegen die Umgebung abgeschlossen ist. Ein Dichtungsstopfen 63 verschließt eine sich im Boden des Stutzens 54 befindende öffnung.

Das vorstehend beschriebene Taucheratmungsgerät funktioniert wie folgt: Wenn man annimmt, daß die Bewegung der aus den Kolben 2, 4 und Aa und den Verbindungsstangen 6 und 6 π gebildeten Einheit in Richtung des Pfeiles A gegangen ist, wenn der Träger ausatmet, ruft eine darauffolgende Einatmung die Ansaugung eines gewissen Volumens Atemgas aus dem Speicherraum 10 zu den Atmungswegen hervor. Da der Speicherraum 10 ein veränderliches Volumen aufweist, verschiebt sich der Kolben 2 in Pfeilrichtung B und verändert so dieses Volumen. Da alle Wände des Speicherraumes 10, mit Ausnahme der von dem Kolben 2 gebildeten beweglichen Wand, starr sind, ist der Hub des Kolbens 2 in Pfeilrichtung B genau proportional der Volumenabnahme im Raum 10. Da die Kolben 4 und 4a mit dem Kolben 2 starr verbunden sind, ist ihre Verschiebung im Sinne des Pfeiles B identisch mit der des Kolbens 2. Demzufolge vergrößern sich die Volumina der Hilfsräumell und Ha. Diese Vergrößerung ist genau proportional dem Hub der Kolben 4 und 4 a, weil letztere die einzigen beweglichen Wände der Hilfsräumell und 11a darstellen. Infolgedessen entspricht einer gegebenen Volumenverminderung des Raumes 10 gleichzeitig eine Zunahme des gegebenen Volumens der Räume 11 und Ha. Wenn z. B. die Querschnitte der Kolben 2, 4 und 4a im Verhältnis von 10:2 stehen, wobei der Kolben 2 zu jedem Kolben 4 und 4a ein Verhältnis von 10:1 aufweisen möge, entspricht einer Volumenverminderung von χ cm³ des Raumes 10 gleichzeitig eine Volumenzunahme von ^x ₁₀/ cm³ jedes Raumes 11 und Ha bzw. 2*/₁₀οπι³. Die Räume 11 und Ha stehen zugleich mit den Leitungen 24 und 24 α und mit den die Verbindungsstangen 6 und 6 a durchsetzenden Axialbohrungen 7 und 7a in Verbindung. Infolge seiner Verschiebung im Sinne des Pfeiles B ruft der Kolben 4 im Raum 11 und der Kolben 4 a im Raum Ha eine Druckminderung hervor. Diese Druckminderung ist nicht in der Lage, ein Gasvolumen aus dem Raum 10 durch die Leitung 7 bzw. 7 a anzusaugen, da auf den öffnungen der Bohrungen 7 und 7a im Raum 10 je ein Rückschlagventil 35 bzw. 35a aufliegt. Infolgedessen kann die im Raum 11 und 11 α hervorgerufene Druckminderung sich nur auf den geschlossenen Raum 25 durch die Leitungen 24 und 24 a übertragen.

Die Membran 27 wird dadurch im Sinne des Pfeiles B verlagert. Dabei verschiebt die starre Platte 34, die fest in deren Mittelteil sitzt, im selben Sinn das freie Ende der Stange 33. Der Ventilteller 32 wird dadurch von dem Rand der öffnung 28 abgehoben, so daß im Raum 30 vorhandenes Atemfrischgas unter Druck in den Raum 25 und in die Räume 11 und Πα, da auch das Ventil 64 einen Durchtritt gestattet, eindringen kann. Sobald diese Zufuhr von Frischgas in den Räumen 11,11 α und 25 einen mit dem Außendruck gleichen Druck wiederhergestellt hat, wird die Membran 27 im Sinne des Pfeiles A in ihre Ruhestellung durch die Stange 33 unter dem Einfluß der Feder 31 zurückgeführt. Das Ventil 32 verschließt

dann wieder die Mündung der ÖITiiung 28 und sperrt so die weitere ZiHuhr von Atemfrischgas. Durch diese besondere Anordnung der verschiedenen Einzelteile eines Gerätes nach der Erfindung' ist'am Schluß einer Einatmung des Trägers der Maske 12 ein gewisses Volumen des im Raum 10 des Gerätes vorhandenen Atemgases in die Atmungswege des Trägers gegangen, während gleichzeitig in die Räume 11 und Ha des Gerätes ein gewisses Volumen Atemfrischgas von der Druckgasflasche her zugeflossen ist.

Wenn der Träger dann wieder eine Ausatembcwegüng ausführt, kann das ausgeatmete Atemgas nur durch die Ausatmungslcitung 13 und das Ventil 16 strömen, nachdem es das Filter 15« durchsetzt hat. Das dann in den Raum 10 gelangende ausgeatmete Atemgas verschiebt dann den Kolben 2 und die daran befestigten Einrichtungen wieder im Sinne des Pfeiles A. Infolgedessen sind die Kolben 4 und 4« bestrebt,'das-Frischgas-, das vorher in die Räume 11 und Hfl sowie 25 eingelassen wurde, zu verdichten, so'daß es über die Axialkanäle 7 und Ta iii den Verbindungsstangen 6 und 6a in den Raurri 10 unter Öffnung der Rückschlagventile 35 und 35« eindringt. Man sieht also, daß bei jeder Atmungsbewegung das eingeschlossene Gesamtvolumen, das von dem Volumen der Atmungswege des Trägers und dem Volumen des veränderlichen Raumes 10 gebildet wird, einer Zuführung einer gewissen Zusatzmenge an frischem Atemgas unterliegt. Dieses Zusalzvolumen ist in einem bestimmten Verhältnis proportional dem Volumen des vom Träger eingeatmeten Atemgases während einer Atmungsbewegung.

Das Höchstvolumen des Raumes 10 ist derart bemessen, daß es der großzügig berechneten Menge des Atmungsvolumens entspricht, die ein Geräteträger einatmen kann. Die Zuführung einer gewissen Menge frischen Atemgases in das oben definierte Gesamtvolumen hat nach einigen Atmungsbewegungen des Trägers und bei einer Ausatmung desselben eine Expansion des Raumes 10 auf seine Höchstkapazität zur Folge, bevor der Träger seine Atmungsbewegung vollendet hat. Unter diesen Bedingungen bewirkt der dann im Raum 10 verursachte Überdruck die Öffnung des Rückschlagventils 19, dessen Belastungsfeder 20 augenblicklich zusammengepreßt wird. Der Volumenüberschuß des ausgeatmeten Atemgases im Raum 10 entweicht infolgedessen durch die Leitung 23 und die Öffnung 22 in die Umgebung.

Um zu verhindern, daß durch das Überdruckventil 19 Frischgas, vermischt mit ausgeatmetem Gas, austritt, kann dieses Ventil in der Ausatmungsleitung 13 angeordnet sein, die von der Maske 12 zur Rcinigungspatrone 15a führt.

Das Tauchcratmungsgerät ruft so bei jeder Atembewegung des Trägers eine Teilauffrischung des umschlossenen Gesamtvolumens hervor, wobei diese Auffrischung des eingeschlossenen Atemgases durch eine Zufuhr von frischem Atemgas, entsprechend beispielsweise zwei Zehnteln des bei dieser Atmungsbewegung eingeatmetem oder ausgeatmetem Atemgasvolumens, gewährleistet ist. Es sei angenommen, daß dieses Erneuerungsverhältnis von zwei Zehnteln normalerweise ausreicht, damit unter Berücksichtigung des Sauerstoffverbrauches des Trägers die Zusammensetzung des im Gesamtvolumen des Gerätes eingeschlossenen Atemgasgeinisclies konstant bleibt. Dies gilt aber nicht mehr, wenn sich der Umgebungsdruck ändert. Unter der Annahme, daß sich der

Druck der äußeren Umgebung beispielsweise verdoppelt, verändert sich, wenn die entsprechende Einrichtung nicht in Tätigkeit gesetzt ist, das Ernc.ucrufigsverhälthis, das durch die Konstruktion für das in Betracht kommende Ätmüngsgeräl vorgesehen ist, nicht; unter gleicher Voraussetzung verändert sich aber die wirksame Menge des Atemfrischgases, die in das eingpschlossene Gesamtvolumen eingespritzt wird, auf das Doppelte.

ίο Da das Verhältnis des Sauerstoff Verbrauches des Tauchers sich nicht verändert, wenigstens auf Grund einer solchen Steigerung des Druckes der Außehumgebung, verdoppelt oder verdreifacht sich beispielsweise bei gleicher Annahme, d. h. vorausgesetzt, das Ventil 61 wäre geschlossen, der Verbrauch an Atcmfrischgas, ohne daß dies von irgendwelchem Interesse ist.

Die Gebrauchsdauer der Vorratsbehälter für Frischgas würde sich entsprechend grundlos verkürzen.

Die beschriebene Einrichtung, bestehend aus dem Einschraubstutzen 54 und dem druckbclastetcn Absperrventil 61, gewährleistet eine Veränderung der Atemfrischgaszufuhr in das Taucheratmungsgerät in Abhängigkeit von Umgebungsdruckschwankungen.

Dies wird durch einen mehr oder weniger großen zusätzlichen Rücklauf des im umschlossenen Gesamtvolumen eines solchen Atmungsgerätes enthaltenen Atemgasgemisches verwirklicht.

Die Veränderung des Mengcnanteilcs an in den Speicherraum IO eingeströmtem Frischgas wird folgendermaßen bewirkt: Ist der Umgebungsdruck gleich öder größer einem vorbestimmten Wert, so wird das Ventil 61 von der Mündung der Rücklaufleitung 62 abgehoben, wodurch die Leitung 62 zu dem Hilfsraum Il α freigegeben wird. Die Vorspannung erfolgt dadurch, daß ein permanenter Druck auf den Kolben 56 durch ein im Raum 60 des Stutzens 54 enthaltenes Gas ausgeübt wird. Dieser Druck wird durch eine vorhergehende Einpressung von Gas durch die norinalerweise durch einen Dichtungsstopfen 63 verschlossene Öffnung hergestellt. Dieser Gasdruck übt auf die äußere Fläche des Kolbens 56 eine festgelegte und dauernde Kraft im Sinne des Pfeiles B aus. Man kann diesen Druck auch durch die Wirkung einer Feder ersetzen.

Solange der Druck der Außenumgebung auf die gegenüberliegende Fläche desselben Kolbens im Raum 58 des Stutzens 54 durch die Öffnung 59 nicht einen solchen Wert hat, daß er auf den Kolben 56 eine

Kraft im Sinne des Pieil^A, größer als die vorstehend definierte Kraft, hat, werden zu Beginn des Hubes dieser Kolben und das Ventil 61, das damit fest verbunden ist, im Sinne des Pfeiles B verlagert, d. h., das Ventil 61 schließt die Rücklaufleitung 62 ab. Umgekehrt ist ersichtlich, daß, wenn der Druck der Umgebung derart ist, daß er auf den Kolben 56 eine ausreichende Kraft im Sinne des Pfeiles A ausübt, der Kolben 56 verlagert und damit gleichzeitig das Ventil 61 geöffnet wird. Dadurch werden dann die Leitungen 53 und 62, d. h. auch die Räume Ilei und 10 des Atemgerätes in Verbindung gebracht.

Wenn sich das Taucheratmungsgerät in einer äußeren Umgebung befindet, deren Druck derart ist, daß er die Öffnung der obenerwähnten Verbindung /,wischen dem Raum 11 η und dem Raum 10 des Gerätes hervorruft, so ändert sich seine Wirkungsweise. Bei einer Einatmung des Trägers in den Raum 10 wird die entsprechende Verlagerung des Kolbens 2

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und damit der starr verbundene Kolben 4 und 4<v im Sinne des Pfeiles /> veränderte Ergebnisse zur Folge haben. Was den Raum 11 bctiilit, so wird sich nichts gegenüber den bereits bcschiiebenen Vorgangen andern; die dann in diesem Raum erzeugte und auf den Raum 25 des Reglcrgcrätes durch die Leitung 24 übertragene Druckminderung laLU eine ausreichende Menge Irisches Atemgas in diesen Raum 11 eintreten, um einen Druck gleich dem Druck der äußeren Umgebung wieder aufzubauen. Die gleichzeitig im Raum 11 α hervorgerufene Druckminderung kann dann dagegen die Ansaugung von im veränderlichen Speicherraum 10 vorgegebenen Atcnigasgemisch durch die Leitungen 53 und 62 hervorrufen. Das aus der Zunge 64 bestehende, zwischen die Leitung 24a und den Raum Ma eingeschaltete Rückschlagventil ist, obwohl es einen Gasdurchlauf zwischen diesen beiden nur im Sinne von Leitung 24a nach Raum Πα gestattet, absichtlich vorgesehen, um diesem Durchlauf einen solchen Widerstand zu bieten, daß ein Durchlauf vorzugsweise ein Kreislauf, zwischen Raum 11 α und dem veränderlichen Spcicherraum 10 über die Rücklauflcitung 62 möglich ist. Bei der Ausatmung des Trägers und damit einer Verlagerung des Kolbens 2 im Sinne des Pfeiles A erfolgt einerseits die Einführung einer gewissen Menge frischen Atemgases aus dem Raum 11 in den Speicherraum 10 und andererseits einer gewissen Menge der im Raum 11 a vorhandenen Atemgasmenge in den Speicherraum 10. Da im vorgesehenen Fall der Raum Ha mit Atemgas gefüllt ist, das im veränderlichen Speicherraum' 10 vorhanden war, bedeutet also die hervorgerufene Betätigung in bezug auf den Raum 11 α nur einen einfachen inneren Umlauf im Atmungsgerät.

Wenn man annimmt, daß die Querschnitte der beweglichen Wände, bestehend aus den Kolben 4 und 4 a, gleich sind, dann ist die eingespritzte Frischgasmenge im Verhältnis zur vom Träger ausgeatmeten Gasmenge bei einer Ausatmung um das Zweifache kleiner. Wenn man andererseits annimmt, daß die Öffnung der Verbindung zwischen den Räumen 11 a und 10, die auf diese Weise die.Funktion des Gerätes verändert, automatisch, z. B. durch einen Druck der Auljenumgebung, der doppelt so groLi wie der Luftdruck ist, eintritt, so sieht man, daß bei diesem Beispiel, bei dem das Einspritzvcrhiillnis von Frischgas bei einem Umgebungsdruck gleich dem Luftdruck I : IO ist, nicht höher als I : 20 unter diesen unlerscliiedliehen Außendruckbedingungen ist.

Der Übergang des Einspritzungsverhältnisses von dem Wert 1:10 auf den Wert 1 : 20 bei Verdoppelung des Umgebungsdruckes gewährleistet dagegen nahezu eine Konstanz der wirksam eingespritzten Frischgasmenge, umgerechnet auf das Volumen frischer Luft. Es ergibt sich also keine Verschwendung des Frischgases.

Es ist klar, daß andere Einspritzungsverhältnisse für das Atemfrischgas und andere Variationen dieser Verhältnisse mit den Druckveränderungen der Umgebung gewählt werden können, während andererseits die Zahl der veränderlichen Hilfsräume keineswegs begrenzt ist.

Es ist schließlich zu betonen, daß die vorgesehene Anordnung nicht nur gestattet, die Zusammensetzung des in dem umschlossenen Gesamtvolumen eines Taucheratmungsgerätes eingeschlossenen Atemgasgemisches konstant zu halten, sondern gegebenenfalls auch die Zusammensetzung dieses Gemisches bei einer vorher festgelegten Veränderung des Druckwertes der äußeren Umgebung veränderlich zu gestalten. Auch kann die Dosierung der in das umschlossene Gesamtvolumen injizierten Atemfrischgasmcnge proportional zu der Druckveränderung der Außenumgebung verändert werden. Diese Dosierung kann aber auch in einer nicht genau proportionalen Weise zu dieser Druckschwankung verändert werden, und sie läßt sich sogar in verschiedener Weise für verschiedene Druckwerte der Umgebung verändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 atmungsleitung, die beide mit je einem Rückschlag-Patentansprüche: ventil versehen sind, wobei sowohl der Speicherbehälter als auch mindestens ein mit diesem vcrbun-

1. Taucheratmungsgerät mit halbgcschlossenem dener Hilfsraum von veränderlichem Volumen sind, Kreislauf des Atemgases, bestehend aus einer 5 und eine Reinigungspatrone zur Entfernung des Druckgasflasche, einem Atcmgaszufuhrvcntil, das Kohlendioxids aus dem Ausatemgas sowie ein Übervon einer vom Innendruck des Atmungsgerätes druckventil vorgesehen sind.

und vom Wasserdruck beaufschlagten Membran Bei einem solchen, aus der USA.-Patentschrift

gesteuert wird, einer an das Atemgaszufuhrventil 3 005 453 bekannten Gerät, ist neben dem üblichen über einen Atemgasspeicherbehälter angeschlos- io membrangesteuerten Bedarfsspeiseventil ein Luftsenen Einatmungsleitimg und einer Ausatmungs- zufuhrventil von konstanter Dosierung vorgesehen leitung, die beide mit je einem Rückschlagventil und außerdem der als Beutel ausgebildete Hilfsraum versehen sind, wobei sowohl der Speicherbehälter von veränderlichem Volumen mit einem eingebauten als auch mindestens ein mit diesem verbundener im Gebrauch völlig abgeschlossenen Hilfsbeutel ver-Hilfsraum von veränderlichem Volumen sind, 15 sehen, dessen Volumen sich in Abhängigkeit vom und eine Reinigungspatrone zur Entfernung des Wasserdruck verändert und somit das maximale Kohlendioxids aus dem Ausatemgas sowie ein Volumen des als Hilfsraum dienenden äußeren Überdruckventil vorgesehen sind, dadurch Beutels bei steigendem Wasserdruck vergrößert. Das gekennzeichnet, daß mehrere Hilfsräume Ventil konstanter Dosierung liefert unabhängig vom (11,11«) von veränderlichem Volumen vorhan- 20 Bewegungszustand der, Tauchers und von der Tauchcien sind, von denen einer (11) mit dem Atem- tiefe dasselbe Volumen, bei steigender Tauchtiefe gaszufuhrventil (32) in ständiger Verbindung also eine größerei Luftmenge. Der Hilfsbeutel von steht, während die anderen Hilfsräume (llfl) veränderlichem Volumen erhöht die im äußeren einerseits mit dem Atemgaszufuhrventil (32) über Beutel verfügbare Kreislaufmenge und vermindert ein Rückschlagventil (64) und andererseits mit je 35 volumenmäßig die Strömungsmenge des Atcmfrischcincr an den Speicherraum (10) angeschlossenen gases bei ansteigender Tauchtiefe, so daß sich das Rücklaufleitung (62) über ein druckbelastetes membrangesteuerte Zufuhrventil bei größerer Tiefe Absperrventil (61) in Verbindung stehen, auf das weniger öffnet.

der Druck des umgebenden Wassers jeweils über Abgesehen von der Luftverschwendung durch das

eine Bohrung (59) einwirkt und das die zugeord- 30 Ventil konstanter Dosierung besteht der Mangel, daß nete Rücklaufleitung (62) freigibt, wenn dieser bei mittelmäßiger Atmungsamplitude der. kleiner als Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet. die Lungenkapazität ausgelegte Beutel keinen Unter-

2. Taucheratmungsgerät nach Anspruch 1, da- druck und damit keine Öffnung des membrandurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein gesteuerten Ventils bewirkt, so daß die Frischluftvon mindestens zwei mit einer Rücklaufleitung 35 zufuhr ungenügend ist. Bei Einstellung des kon-(62) über je ein druckbelastetes Absperrventil stanten Ventils auf größere Dosierung würde aber (61) in Verbindung stehenden Hilfsräumen (Ha), nicht nur die Luftverschwendung noch größer, wenn die Absperrventile (61) derart vorbelastet sind, die Tauchtiefe steigt oder nur schwach geatmet wird, daß sie auf unterschiedliche Wasserdrücke, z. B. sondern das Kreislaufvolumen bleibt auch bei Leereines auf den doppelten und ein anderes auf den 40 atmung des Beutels ohne Rücksicht auf das tatsächdreifachen Druck, ansprechen. lieh ausgeatmete Volumen des Tauchers konstant.

3. Taucheratmungsgerät nach Anspruch 1 Man erreicht also keine direkte Proportionalität der und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die VoIu- Frischluftzufuhr zur Atmungsamplitude und kein menveränderung des Speicherbehälters (10) und konstantes Verhältnis von Frischgas zu Kreislaufgas der Hilfsräume (11,11«), die als gemeinsames 45 bei gleichbleibender Tauchtiefe.

starres Gehäuse (1) ausgebildet sind, mittels Die deutsche Patentschrift 834 201 sieht bei einem

darin verschiebbarer, miteinander starr verbun- mit Sauerstoff und Inertgas, wie Helium, gespeisten

dener Kolben (2, 4, 4 a) erfolgt. Taucheratmungsgerät vor, die von dem Geräteträger

4. Taucheratmungsgerät nach Anspruch 1 verbrauchte Sauerstoffmenge zu messen und in Ab- und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spei- 5° hängigkeit davon der Atemleitung Nährgas zuzucherbehälter (10) und die Hilfsräume (11, 11«) führen. Hierzu wird mindestens ein DifTerentialgasvon veränderlichem Volumen, in an sich bekann- mengenmesser benötigt, der eine Nährgaszuteil- oder ter Weise aus Bälgen mit unverformbaren Wan- -pumpvorrichtung steuert. Ein solches Gerät ist aber den bestehen, deren eine jeweils gegenüber der im Aufbau kompliziert und wegen seiner zahlreichen anderen linear verschiebbar ist. 55 beweglichen Teile sehr störungsanfällig, insbesondere

in feuchter Atmosphäre. Die Anpassung des Sauerstoffgehaltes des Atemgases erfolgt dadurch, daß die

Sauerstoffzufuhr genau dem Verbrauch entsprechend

erfolgt, während das Helium entsprechend der Druck-60 zunähme beim Abstieg zuströmt, beim Aufstieg aber

Die Erfindung betrifft ein Taucheralmungsgerät das Atemluftgemisch durch ein Rückschlagventil ins mit halbgeschlossenem Kreislauf des Atemgases, be- Freie entweicht. Konstruktion und Arbeitsweise dieses stehend aus einer Diuckgasllasche, einem Atemgas- Gerätes sind an das Vorhandensein zweier verschiezufuhrventil, das von einer vom Innendruck des dener Druckgasflaschen gebunden.
Atnuingsgerätes und vom Wasserdruck beaufschlag- 65 Bei dem aus der USA.-Patentschrift 3 021 839 beten Membran gesteuert wird, einer an das Atemgas- kannten Taucheratmungsgerät sind Ein- und Aus-/ufuhrventil über einen Ateiiigasspeiclieibehälter an- atmungsleitung— letztere natürlich unter Zwischengeschlossenen Einatnmngsleitung und einer Aus- schallung einer Reinigungspatrone ■— an einen in