DE2555873A1

DE2555873A1 - UNDERWATER BREATHING DEVICE

Info

Publication number: DE2555873A1
Application number: DE19752555873
Authority: DE
Inventors: John R Colston; Wilbur J Neill
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1974-12-11
Filing date: 1975-12-11
Publication date: 1976-06-16
Also published as: JPS5183398A; AU501801B2; GB1521757A; NO140294B; AU8659275A; NO754073L; NO140294C; SE7513925L; FR2294082A1; MX3079E

Description

PATENYmNWALTPATENYWALY DIPL-ING. LEO FLEUCHAUSDIPL-ING. LEO FLEUCHAUS

β MÜNCHEN 71. ^{den 9}· ^Dez· ¹⁹⁷⁵ MalohloratraB· 42β MÜNCHEN 71. ^{Figures 9} ^December · · ¹⁹⁷⁵ · 42 MalohloratraB

MalnZalohan: WS34P-1350MalnZalohan: WS34P-1350

Westinghouse Electric Corp. Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Penna. 15222 USAWestinghouse Electric Corp. Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Penna. 15222 USA

Unterwasser-AtemgerätUnderwater breathing apparatus

Die Erfindung betrifft ein Unterwasser-Atemgerät mit einer externen Versorgungsquelle für das Atemgas, welches über eine Schlauchleitung und Ventile im Taucherhelm zugeführt bzw. abgesaugt wird.The invention relates to an underwater breathing apparatus with an external Supply source for the breathing gas, which is supplied or extracted via a hose line and valves in the diving helmet.

Derartige Unterwasser-Atemgeräte sind unter dem Begriff Gegenstrom-Atemgeräte bekannt und versorgen einen Taucher mit Atemgas von einer externen Versorgungsquelle aus, wobei das verbrauchte Atemgas zur Versorgungsquelle zurückgebracht wird, um den CO -Anteil zu entfernen und erneut den Sauerstoffanteil zu erhöhen. Mit derartigen Systemen läßt sich die Sicherheit der Taucher erhöhen und gleichzeitig auch deren Einsatzmöglichkeit verbessern, da die Last von mitgeführten Atemgeräten im geschlossenen Kreislauf beseitigt und die damit verbundenen Gefahren ausgeschaltet werden. Das Gegenstromverfahren ermöglicht den Austausch von CO in Absorptionsbehältern in der externen Versorgungs-Such underwater breathing apparatus are under the term counter-current breathing apparatus known and supply a diver with breathing gas from an external supply source, the used breathing gas for Source of supply is brought back to remove the CO fraction and again to increase the oxygen content. With such systems, the safety of the divers can be increased and at the same time also theirs Improve the possibility of use, as the load of breathing equipment in a closed circuit and the associated dangers are eliminated turned off. The countercurrent process enables the exchange of CO in absorption tanks in the external supply

CtCt

quelle, ohne daß dabei der Taucher in seiner Tätigkeit beeinträchtigt wird bzw. diese unterbrechen muß. Außerdem genügt ein einziges Überwachungs· system, um eine Vielzahl von an die gleiche Versorgungsquelle angeschlossenen Tauchern zu überwachen und diesen Atemgas zuzuführen.source without the diver's activity being impaired or this must interrupt. In addition, a single monitoring is sufficient system to monitor a large number of divers connected to the same supply source and to supply them with breathing gas.

Fs/mü Die Fs / mü Die

&09825/0348& 09825/0348

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Die Dauer eines Tauchvorganges ist allein von der Ausdauer des Tauchers begrenzt und nicht durch das Atemgerät bzw. die Zufuhr von Atemgas. Außerdem ist der Einsatz mit weniger Überwachungsanforderungen verbunden, da der Taucher selbst keine Fühler, Druckregelgeräte oder Steuerelektronik mit sich führt, die vor jedem Einsatz zu überprüfen wären.The duration of a diving process depends solely on the endurance of the diver limited and not by the breathing apparatus or the supply of breathing gas. In addition, the use is associated with fewer monitoring requirements, since the diver himself does not carry any sensors, pressure regulators or control electronics with him, which would have to be checked before each use.

Ein bekanntes Gegentakt-Atemgerät führt das Atemgas über eine Schlauchleitung dem Taucherhelm zu und führt das verbrauchte Atemgas über eine Schlauchleitung zur Versorgungsquelle zurück. Mit Hilfe dieser Einrichtung ist es für den Taucher noch nicht möglich, in größeren Abständen oder Entfernungen von der Versorgungsquelle aktiv zu sein, unabhängig davon, ob er sich im Wasser über oder unterhalb der Vers or gungs quelle befindet. Es sind auch bereits Atemgeräte bekannt, die ein Atemventil und ein Abgasventil in Verbindung mit einem Atembeutel verwenden, um die Nachteile von Masken zu beseitigen (US-PS 3 370 585).A well-known push-pull breathing apparatus leads the breathing gas through a hose line to the diving helmet and leads the used breathing gas back to the supply source via a hose line. With the help of this facility it is not yet possible for the diver, at greater distances or distances to be active from the supply source, regardless of whether it is in the water above or below the supply source. It Breathing apparatuses are also already known which use a breathing valve and an exhaust valve in connection with a breathing bag in order to overcome the disadvantages of masks (US Pat. No. 3,370,585).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Unterwasser-Atemgerät zu schaffen, bei dem auf die Verwendung eines Atemventils in der Zuführleitung sowie die Verwendung von Atembeuteln verzichtet werden kann, ohne daß dadurch die Sicherheit beeinträchtigt wird.The invention is based on the object of an underwater breathing apparatus create, in which the use of a breathing valve in the supply line and the use of breathing bags can be dispensed with, without compromising safety.

Diese Aufgabe wird e rf indungs gemäß dadurch gelöst, daß ein drei Kammern umfassendes Sicherheitsventil und ein drei Kammern umfassendes Abgasventil in Serie hintereinander im Gasstrom liegen, daß eine erste Leitung das Innere des Taucherhelms mit einer ersten Kammer des Sicherheitsventils verbindet, daß eine zweite Kammer des Sicherheitsventils in Verbindung mit einer zweiten Kammer des Abgasventils steht, daß eine erste Kammer des Abgasventils mit dem Abgasanschluß des Taucherhelmes verbunden ist, und daß die jeweils dritte Kammer der beiden Ventile außerhalb des Atemgas-Gasstromkreises in direkter Kommunikation mit dem HeIminnern steht.This object is achieved according to the invention in that a three chambers comprehensive safety valve and a three-chamber exhaust valve are in series one behind the other in the gas flow that a first line the inside of the diving helmet with a first chamber of the safety valve connects that a second chamber of the safety valve is in communication with a second chamber of the exhaust valve that a first Chamber of the exhaust valve is connected to the exhaust port of the diving helmet, and that the third chamber of the two valves is outside of the breathing gas-gas circuit in direct communication with the interior of the home stands.

- 2 - Weitere- another 2

ti 0982S/ 034 8ti 0982S / 034 8

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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.Further refinements of the invention are the subject matter of further ones Claims.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das zugeführte Atemgas direkt in den Taucherhelm eingeleitet und steht dem Taucher zum Atmen sofort zur Verfügung. Ein Atemventil ist hierbei nicht erforderlich. Auf der Abgasseite ist ein Sicherheitsventil in Serie mit dem Abgasventil geschaltet, wobei durch das Zusammenspiel der beiden Ventile in Abhängigkeit von dem Wasserdruck und der Lage des Tauchers sich der Vorteil ergibt, daß selbst beim Ausfall eines der Ventile der Taucher nicht in eine lebensgefährliche Situation kommt. Die Ventile sind orientierungsabhängig, d. h. je nach der Lage des Tauchers ändert sich der Einsatzpunkt der Betätigung, so daß optimale Bedingungen für den Taucher erhalten werden.In this embodiment of the invention, the breathing gas supplied is introduced directly into the diving helmet and is immediately available for the diver to breathe. A breathing valve is not required here. on On the exhaust side, a safety valve is connected in series with the exhaust valve, which depends on the interaction between the two valves the water pressure and the position of the diver has the advantage that even if one of the valves fails, the diver will not comes into a life-threatening situation. The valves depend on the orientation, d. H. Depending on the position of the diver, the starting point of the actuation changes, so that optimal conditions for the diver are obtained.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:The advantages and features of the invention also emerge from the following Description of an exemplary embodiment in conjunction with the claims and the drawing. Show it:

Fig. 1 ein Unterwasser-Atemgerät im Gegentaktbetrieb in schematischerFig. 1 shows an underwater breathing apparatus in push-pull operation in schematic form

Darstellung;Depiction;

Fig. 2A undFigs. 2A and

2B zwei verschiedene Ansichten des Taucherhelmes,bei dem die2B two different views of the diving helmet, in which the

Erfindung Verwendung findet;Invention finds use;

Fig. 3 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines3 is a perspective, partially sectioned view of a

Gehäuses, in welchem die Ventile gemäß der Erfindung am Taucher helm angeordnet sind;Housing in which the valves are arranged according to the invention on the diving helmet;

Fig. 4 einen Atemgas-GasStromkreis in schematischer Darstellung4 shows a breathing gas-gas circuit in a schematic representation

unter Einschluß des Taucherhelmes mit eingesetzten Ventilen;including the diving helmet with inserted valves;

- 3 - Fig. 4A - 3 - Figure 4A

fj y b ι b / υ 'Δ u afj yb ι b / υ 'Δ u a

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Fig. 4ΑFig. 4Α

und 4B Schnitte durch die Ventile gemäß Fig. 4; Fig. 5Aand FIG. 4B sections through the valves according to FIG. 4; Figure 5A

und Fig. 5B zwei Polardiagramme für den Schließdruck in Abhängigkeit von der Winkelorientierung für die eingesetzten Ventile gemäß Fig. 4;and FIG. 5B shows two polar diagrams for the closing pressure as a function of the angular orientation for the valves used according to FIG. 4;

Fig. 6A undFigures 6A and

6B Polar diagramm e und ihre Zuordnung zum Taucherhelm;6B polar diagram and their assignment to the diving helmet;

Fig. 7 ein Diagramm für den Differenzdruck zwischen dem Druck imFig. 7 is a diagram for the differential pressure between the pressure in

Innern des Helmes und dem Wasserdruck über der Atemgas menge; Inside the helmet and the water pressure above the breathing gas amount;

Fig. 8 ein Atemgas-Gasstromkreis für eine andere Ausführungsform8 shows a breathing gas gas circuit for another embodiment

der Ventile;the valves;

Fig. 8A undFigures 8A and

8B Schnitte durch die Ventile, wie sie bei der Ausführungsform8B Sections through the valves as in the embodiment

gemäß Fig. 8 Verwendung finden.according to FIG. 8 use.

Fig. 9 undFig. 9 and

10 Schnitte durch die konstruktive Ausbildung von Ventilen, wie10 sections through the structural design of valves, such as

sie bei der Ausführung gemäß Fig. 8 Verwendung finden;they are used in the embodiment according to FIG. 8;

Fig. 11 «ine perspektivische Ansicht eines Ventile gemäß Fig. 9; Fig. 12A und11 shows a perspective view of a valve according to FIG. 9; Figures 12A and

12B eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungs-12B is a partially sectioned view of a further embodiment

form eines Ventils in offener und geschlossener Stellung; Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Ventile gemäß Fig. 12A.shape of a valve in open and closed positions; FIG. 13 is a perspective view of the valve according to FIG. 12A.

- 4 - In Fig. 1 - 4 - In Fig. 1

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-ir--ir-

In Fig. 1 ist ein Gegentakt-Atemsystem für Unterwasser einsatz dargestellt. Ein Taucherhelm 10 wird mit dem Atemgas von einer externen Versorgungsquelle 12 aus über eine Pumpe 14 und eine Schlauchleitung versorgt. Bei der vorliegenden Ausführungsform tritt das Atemgas nach dem Durchfließen eines Prüfventils 18 direkt in den Taucherhelm 10 ein und kann erwünschtenfalls auch ohne Bedarfsventil zugeführt werden. Das verbrauchte Atemgas wird zur Versorgungsquelle 12 mit Hilfe einer Schlauchleitung 22 und einer Saugpumpe 20 abgeführt. Bei der vorliegenden Erfindung muß das verbrauchte Atemgas vor dem Absaugen zunächst über ein Sicherheitsventil 25 und ein dazu in Serie angeordnetes Abgasventil geführt werden.In Fig. 1, a push-pull breathing system for underwater use is shown. A diving helmet 10 is supplied with the breathing gas from an external supply source 12 via a pump 14 and a hose line provided. In the present embodiment, the breathing gas enters the diving helmet 10 directly after flowing through a test valve 18 and, if desired, can also be supplied without a demand valve. The used breathing gas is supplied to the supply source 12 with the aid of a hose line 22 and a suction pump 20 discharged. In the case of the present invention, the used breathing gas must first pass through a safety valve before suction 25 and an exhaust valve arranged in series with it.

Die Versorgungsquelle 12 kann in jeder "beliebigen Weise aufgebaut sein und z. B. aus einer Taucherglocke, einem Unterseeboot oder einer sonstigen Unterwasseranlage bestehen. In der Darstellung sind auch die Anlage zur Atemgasverarbeitung, die Steuereinrichtungen zur Aufrechterhaltung der Atemgasatmosphäre nicht dargestellt.The supply source 12 can be constructed in any "arbitrary" manner and Z. B. from a diving bell, a submarine or other Exist underwater system. The illustration also shows the respiratory gas processing system and the control devices for maintaining the Breathing gas atmosphere not shown.

Die vorliegende Erfindung kann für unterschiedliche Tauchereinrichtungen Verwendung finden und wird in Verbindung mit einem Taucherhelm beschrieben. Die beschriebene Ausführungsart des Taucherhelmes, der in zwei Darstellungen in Fig. 2A und 2B gezeigt ist, ist besonders vorteilhaft. Der Taucherhelm ist ohne den im Einsatz üblichen Schutzüberzug und Isolationsüberzug gezeigt.The present invention can be used in different diving establishments Find use and is described in connection with a diving helmet. The type of design of the diving helmet described in two representations shown in FIGS. 2A and 2B is particularly advantageous. The diving helmet is without the protective cover and Isolation cover shown.

Der Taucherhelm 10 besteht aus einer Schale 30 mit einer Zuluftleitung 32, die über die Oberseite des Helmes geführt ist und das Atemgas in das Innere des Helmes über dem Sichtfenster 33 einführt. Das Atemgas wird über einen der beiden Anschlüsse 35 und 36 in die Zuluftleitung 32 eingespeist. Auf der linken Seite des Helmes ist ein Gehäuse 39 und entsprechend auf der rechten Seite des Helmes ein Gehäuse 39' angebracht, in welchem ein Sicherheitsventil bzw. ein Abgasventil angebracht ist. Das verbrauchte Atemgas wird über eine Abgasleitung 43 dem GehäuseThe diving helmet 10 consists of a shell 30 with an air supply line 32, which is passed over the top of the helmet and the breathing gas in introduces the interior of the helmet over the viewing window 33. The breathing gas is fed into the supply air line 32 via one of the two connections 35 and 36 fed in. On the left side of the helmet is a housing 39 and corresponding on the right side of the helmet a housing 39 'is attached, in which a safety valve or an exhaust valve is attached. The used breathing gas is discharged into the housing via an exhaust pipe 43

- 5 - zugeführt - 5 - fed

Hüböi.b/ U "J 4 bHüböi.b / U "J 4 b

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♦6.♦ 6.

zugeführt, welches über eine weitere Abgasleitung 45 mit dem Gehäuse 39' verbunden ist, von welchem aus eine dritte Abgasleitung das Gehäuse 39' mit demAbgasanschluß 49 verbindet.supplied, which is connected to the housing 39 'via a further exhaust pipe 45 is connected, from which a third exhaust pipe the housing 39 ' connects to the exhaust port 49.

Der Helm ist auf seiner Unterseite 50 mit einem Flansch versehen, der in herkömmlicher Weise mit dem Dichtring am Taucheranzug verbunden wird. Ferner ist ein Überdruckventil 51 im vorderen unteren Teil des Helmes angebracht. The helmet is provided with a flange on its underside 50, which is shown in is conventionally connected to the sealing ring on the diving suit. Furthermore, a pressure relief valve 51 is attached in the front lower part of the helmet.

In Fig. 3 ist das Gehäuse 39 mit teilweise aufgebrochenen Bereichen im Detail dargestellt. Das Gehäuse besteht aus einem tassenförmigen Teil 57, der mit Hilfe eines Flansches 58 am Helm¹ befestigt wird. Im Innern des Gehäuses sind zwei Kammern 62 und 63 ausgebildet, die durch eine Wand 65 voneinander getrennt sind. Die Kammer 62 ist im äußeren Teil und die Kammer 63 im inneren Teil angeordnet. Die innere Oberfläche ist in Form von zwei ringförmigen Ausnehmungen 67 und 68 ausgebildet, so daß nebeneinanderliegend Auflageflächen 69, 70 und 71 entstehen, wobei die Ausnehmung 67 mit der zugeordneten Kammer 62 z. B. über eine Vielzahl von Längs schlitzen 73 in Verbindung steht. Die Ausnehmung 68 ist in gleicher Weise über eine Vielzahl von Längsschlitzen 74 mit der Kammer 63 verbunden.In Fig. 3, the housing 39 is shown in detail with partially broken areas. The housing consists of a cup-shaped part 57 which is fastened to ^{the helmet 1 with the aid of a flange 58.} Two chambers 62 and 63, which are separated from one another by a wall 65, are formed in the interior of the housing. The chamber 62 is arranged in the outer part and the chamber 63 in the inner part. The inner surface is designed in the form of two annular recesses 67 and 68, so that adjacent bearing surfaces 69, 70 and 71 arise, the recess 67 with the associated chamber 62 z. B. through a plurality of longitudinal slots 73 is in communication. The recess 68 is connected in the same way to the chamber 63 via a multiplicity of longitudinal slots 74.

Das verbrauchte Atemgas tritt über die Abgasleitung 43 in die Kammer 62 ein und kann über die Längsechlitze 73 austreten. Die zweite Abgasleitung mündet in die Kammer 63, so daß ein freier Durchgang für das Atemgas von den Längsschlitzen 74 aus durch die Kammer 63 zu der zweiten Abgasleitung gegeben ist. Das Gehäuse 39 ist in entsprechender Weise aufgebaut.The used breathing gas enters the chamber 62 via the exhaust line 43 and can exit via the longitudinal slits 73. The second exhaust line opens into the chamber 63, so that a free passage for the breathing gas from the longitudinal slots 74 is given from through the chamber 63 to the second exhaust pipe. The housing 39 is constructed in a corresponding manner.

In Fig. 4 ist in schematischer Form der Strömungsverlauf im Gegentakt betrieb dargestellt. Für gleiche Teile, bezogen auf die Darstellung gemäß Fig. 1 bis 3, werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei die dem Gehäuse 39' zugeordneten Teile ebenfalls mit einem Apostroph versehen sind.In Fig. 4, the flow course is in push-pull operation in schematic form shown. For the same parts, based on the illustration according to FIGS. 1 to 3, the same reference numerals are used, the housing 39 'assigned parts are also provided with an apostrophe.

- 6 - In das - 6 - In that

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Λ-Λ-

In das Gehäuse 39 ist ein Sicherheitsventil 80 eingesetzt, wogegen im Gehäuse 39' ein Abgasventil angeordnet ist. Die beiden Ventile sind auch in den Fig. 4A und 4B im Schnitt dargestellt.A safety valve 80 is inserted into the housing 39, whereas in the Housing 39 'an exhaust valve is arranged. The two valves are also shown in sections in FIGS. 4A and 4B.

Gemäß der Darstellung haben die Ventile eine erste Kammer 84, die mit der Kammer 62 in Verbindung steht und ferner eine zweite Kammer 85, welche mit der Kammer 63 kommuniziert. Die erste und zweite Kammer der Ventile sind über öffnungen 87 miteinander verbunden, wobej|diese öffnungen jeweils mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 88 geschlossen werden können. Eine durchbrochene Abdeckkappe 90 ermöglicht, daß der umgebende Wasserdruck auf die Betätigungseinrichtung 88 wirkt, wobei die Kammer 84 jeweils durch eine Membran 92 wasserdicht abgeschlossen ist. Im normalen Einsatz wirkt der Wasserdruck auf die Betätigungseinrichtung 88 und versucht, die öffnung 87 gegen die Wirkung einer Feder 94 und den Gasdruck innerhalb der ersten Kammer 84 zu verschließen. Solange das Abgasventil 81 in Funktion, d.h. nicht ausgefallen ist, bleibt die öffnung 87 offen, so daß eine Kommunikation zwischen der Abgasleitung 43 und der Abgasleitung 45 über die Kammer 62, die erste Kammer 84, die öffnung 87, die zweite Kammer 85 und die Kammer 63 besteht.As shown, the valves have a first chamber 84, which with the chamber 62 is in communication and further a second chamber 85, which communicates with the chamber 63. The first and second chambers of the valves are connected to one another via openings 87, whereby these openings each closed with the aid of an actuating device 88 can be. A perforated cap 90 allows the surrounding water pressure to act on the actuator 88, wherein the chamber 84 is each sealed watertight by a membrane 92. In normal use, the water pressure acts on the actuating device 88 and tries to close the opening 87 against the action of a spring 94 and the gas pressure within the first chamber 84. As long as the exhaust valve 81 is in operation, i.e. has not failed, the opening 87 remains open, so that communication between the exhaust line 43 and the exhaust pipe 45 via the chamber 62, the first chamber 84, the opening 87, the second chamber 85 and the chamber 63.

Das Abgasventil 81 ist ziemlich gleichartig wie das Sicherheitsventil 80 aufgebaut, so daß die einzelnen Teile auch entsprechend gekennzeichnet sind. Es ergeben sich grundsätzlich nur zwei Unterschiede, die darin bestehen, daß die Öffnung 87' kleiner ausgeführt und die Feder 94' auf der anderen Seite der Betätigungseinrichtung 88 liegt, wodurch sie dazu tendiert, den Wasserdruck zu unterstützen und die Betätigungseinrichtung 88 in der Weise zu verschieben, daß die öffnung 87' zwischen den beiden Kammern geschlossen ist.The exhaust valve 81 is quite similar to the safety valve 80 constructed so that the individual parts are marked accordingly. There are basically only two differences, which are that the opening 87 'made smaller and the spring 94' on the other Side of the actuator 88 is, whereby it tends to support the water pressure and the actuator 88 in the Way to move that opening 87 'between the two chambers closed is.

Das verbrauchte Atemgas kann über einen Sammler 96 oder eine Mund-Nasen-Maske der Abgasleitung 43 zugeführt werden. Dieses verbrauchteThe used breathing gas can be collected via a collector 96 or a mouth and nose mask the exhaust pipe 43 are supplied. This used up

- 7 - Atemgas - 7 - breathing gas

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Atemgas durchfließt damit das Sicherheitsventil 80 und das Abgasventil nacheinander und wird über die Abgasleitung 47, den Abgasanschluß sowie die Schlauchleitung 22 zurück zur Versorgungsquelle 12 geführt.Breathing gas thus flows through the safety valve 80 and the exhaust gas valve one after the other and is guided back to the supply source 12 via the exhaust gas line 47, the exhaust gas connection and the hose line 22.

Die Feder 94' des Abgasventils 81 ist derart eingestellt, daß der Gasdruck im Helm innerhalb bestimmter Grenzwerte, bezogen auf den umgebenden Wasserdruck, gehalten wird. Wenn das Abgasventil ausfallen sollte, im offenen Zustand, besteht die Gefahr, daß der Systemdruck innerhalb des Helmes auf einen gefährlichen Wert abfällt und damit das Leben des Tauchers gefährden könnte. Aus diesem Grund ist das Sicherheitsventil 80 derart aufgebaut, daß es die Öffnung 87 beim Unterschreiten eines bestimmten Grenzdruckes verschließt und damit das Ausströmen des verbrauchten Atemgases unterbindet. Der Druck im Taucherhelm steigt dann auf einen sicheren Wert an, der durch die Einstellung des Überdruckventils 51 bestimmt wird und dem Taucher die Möglichkeit bietet, sicher in seine Versorgungsstation bzw. in ein Unterwasseraufenthalts system zurückzukehren. Das Überdruckventil 51 umfaßt eine Ventilscheibe 52, welche gegen einen Ventilsitz 53 durch die Vorspannung einer Feder 59 gedrückt wird. Mit Hilfe eines Knopfes 55 kann die Ventilscheibe 52 über einen damit verbundenen Stift 56 von Hand vom Ventilsitz weg verschoben werden, so daß das Überdruckventil 51 auch dazu benutzt werden kann, um Wasser aus dem Innern des Taucherhelmes hinauszupressen. Zu diesem Zweck wird daa Abgasventil von Hand geschlossen, so daß im Taucherhelm ein Überdruck entsteht und im Taucherhelm befindliches Wasser durch das Sicherheitsventil 51 ausgetrieben werden kann, welches sich am tiefsten Punkt des Taucherhelmes befindet.The spring 94 'of the exhaust valve 81 is adjusted so that the gas pressure in the helmet is kept within certain limit values, based on the surrounding water pressure. When the exhaust valve fail should, in the open state, there is a risk that the system pressure inside the helmet drops to a dangerous value and thus life could endanger the diver. For this reason, the safety valve 80 is constructed in such a way that it opens the opening 87 when the value falls below a certain value Pressure limit closes and thus prevents the outflow of the used breathing gas. The pressure in the diving helmet then increases to a safe value, which is determined by the setting of the pressure relief valve 51 and offers the diver the opportunity to safely enter his To return to a supply station or an underwater stay system. The pressure relief valve 51 comprises a valve disk 52 which is pressed against a valve seat 53 by the bias of a spring 59 will. With the aid of a button 55, the valve disk 52 can be moved away from the valve seat by hand via a pin 56 connected to it, so that the pressure relief valve 51 can also be used to force water out of the interior of the diving helmet. For this purpose there is an exhaust valve closed by hand, so that an overpressure is created in the diving helmet and water in the diving helmet through the safety valve 51 can be driven out, which is located at the lowest point of the diving helmet.

Während eines Unterwassereinsatzes ist es wünschenswert, daß der Druck des Atemgases etwa dem hydrostatischen Druck angepaßt ist, der auf den Körper des Tauchers einwirkt. Unter diesen Bedingungen kann der Taucher mit geringster Anstrengung atmen. Wenn das Abgasventil 61 ein einfaches federvorgespanntes Ventil wäre, könnte die Federvorspannung derart oinge-During underwater use, it is desirable that the pressure of the breathing gas is approximately adapted to the hydrostatic pressure which acts on the body of the diver. Under these conditions, the diver can breathe with minimal effort. If the exhaust valve 61 were a simple spring-loaded valve, the spring preload could be so oinge-

- 8 - stellt- 8 - ste falls

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stellt werden, daß das Ventil betätigt wird, wenn der Druck des Atemgases gleich dem Druck an einem bestimmten Bezugspunkt ist, der üblicherweise auf einem niedrigeren hydrostatischen Druck als dem Ort des Ventils ist. Unter diesen Bedingungen fällt das Atmen besonders leicht. Bei einer solchen fixierten Einstellung besteht jedoch die Möglichkeit, daß der Druck des Atemgases für verschiedene Taucherlagen nicht mehr günstig oder ideal ist. Aus diesem Grund ist das Abgasventil derart aufgebaut, daß seine Betätigung von der Lage des Tauchers abhängt und somit den Gasdruck innerhalb bestimmter Grenzen hält, die ein verhältnismäßig leichtes Atmen möglich machen. Diese Wirkung wird mit Hilfe eines Gewichtes erzielt, welche entweder in Richtung der Federkraft oder gegen die Federkraft wirkt, je nachdem, welche Lage der Taucher und damit das Abgasventil einnimmt. Dieses Gewicht wird durch die Masse der Betätigungseinrichtung 88 verwirklicht. ensures that the valve is actuated when the pressure of the breathing gas is equal to the pressure at a certain reference point, which is usually at a lower hydrostatic pressure than the location of the valve. Breathing is particularly easy under these conditions. With such a fixed setting, however, there is a possibility that the pressure the breathing gas is no longer favorable or ideal for different diving positions. For this reason, the exhaust valve is constructed so that its Actuation depends on the position of the diver and thus keeps the gas pressure within certain limits, which enables relatively easy breathing do. This effect is achieved with the help of a weight, which acts either in the direction of the spring force or against the spring force, depending according to which position the diver and thus the exhaust valve assumes. This weight is realized by the mass of the actuating device 88.

Die Feder und das Gewicht im Abgasventil arbeiten so zusammen, daß sich eine Veränderung der Schließkraft durch die Betätigungseinrichtung ergibt, wie sie in Fig. 5A als Cardioide oder Herzkurve dargestellt ist. Es wird angenommen, daß sich das Ventil am Punkt 99' in einer senkrechten Lage befindet, d.h. die Öffnung 87' liegt in einer horizontalen Ebene. In der 0 -Orientierung überlagern sich die Schließkraft von Gewicht W und Feder S, so daß der Schließdruck S+W beträgt. In der entgegengesetzten Orientierung von 180 ergibt sich eine Differenz dieser beiden Schließkräfte, so daß die Schließkraft S-W ist. In der Orientierungsrichtung 90 oder 270 stellt sich ein Schließdruck S ein, der nur von der Federkraft allein herrührt. In jeder beliebigen anderen Richtung θ ergibt sich ein resultierender Druck, der um(S+W)x cos 0 größer als der umgebende und auf das Ventil wirkende Wasserdruck ist. Wenn beispielsweise der Federdruck einem Äquivalent von 23 cm Wassersäule und das Gewicht einem Äquivalent von 17 cm Wassersäule entspricht, ergeben sich Schließdrücke bei 0°, 90°, 180° und 270° von entsprechend 40, 23, 6 und 23 cm Wassersäule.The spring and the weight in the exhaust valve work together so that the actuating device results in a change in the closing force, as shown in FIG. 5A as a cardioid or heart curve. It is assumed that the valve is in a vertical position at point 99 ', i.e. the opening 87' lies in a horizontal plane. In the 0 -orientation overlap the closing force of weight W and spring S, so that the closing pressure is S + W. In the opposite Orientation of 180 results in a difference between these two closing forces, so that the closing force is S-W. In the direction of orientation 90 or 270 a closing pressure S is established, which originates only from the spring force alone. In any other direction θ there is a resulting pressure, which is (S + W) x cos 0 greater than the surrounding and is the water pressure acting on the valve. For example, if the spring pressure is equivalent to 23 cm of water and the weight is a Equivalent to a water column of 17 cm, the resulting closing pressures at 0 °, 90 °, 180 ° and 270 ° are 40, 23, 6 and 23 cm, respectively Water column.

- 9 - Das Abgas - - 9 - The exhaust gas -

■· u y ö ι b i υ 'J 4 a■ uy ö ι bi υ 'J 4 a

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Das Abgasventil 81 ist so aufgebaut, daß es bei einem bestimmten Druck betätigt wird, der größer als der Druck in der zugeordneten Tiefe ist, wobei Fig. 5A die Ortskurve für den Schließdruck für verschiedene Orientierungen des Abgasventiles darstellt. Das Sicherheitsventil 80 ist derart aufgebaut, daß eine Betätigung bei bestimmten Drücken erfolgt, die kleiner als der Druck in der zugeordneten Tiefe ist. In Fig. 5B ist die Ortskurve der Drücke für das Sicherheitsventil 80 dargestellt, wobei von gleicher Orientierung wie beim Abgasventil 81 ausgegangen wird.The exhaust valve 81 is constructed so that it is at a certain pressure is actuated which is greater than the pressure in the assigned depth, FIG. 5A showing the locus curve for the closing pressure for different orientations of the exhaust valve. The safety valve 80 is constructed in such a way that actuation takes place at certain pressures which are smaller than that Pressure is at the assigned depth. In Fig. 5B, the locus curve of the pressures for the safety valve 80 is shown, with the same orientation as at the exhaust valve 81 is assumed.

Die Kurve gemäß Fig. 5B ist um 180 gegenüber der Kurve gemäß Fig. 5A gedreht. Für eine Anordnung der Ventile in der Orientierung gemäß Fig. 4The curve according to FIG. 5B is 180 compared to the curve according to FIG. 5A turned. For an arrangement of the valves in the orientation according to FIG. 4

ο würden die Schließkurven für die Ventile um 90 nach der Seite zu drehen zu sein, um daraus die zusammengesetzte charakteristische Schließkurve abzuleiten, die das Schließverhalten der beiden Ventile beschreibt. Dabei würde sich die Betätigung des Abgasventils an der Stelle größten Druckes und ein zweiter Betätigungspunkt für das Sicherheitsventil an der Stelle geringsten Druckes der zusammengesetzten charakteristischen Kurve ergeben. Fig. 6A zeigt eine Frontansicht des Taucherhelmes 10 mit einer Überlagerten Schließkurve gemäß Fig. 5A, wobei der Punkt 99' im Zentrum des eingesetzten Abgasventiles liegt. DieserKurve überlagert sich die Kurve gemäß Fig. 6B, die aus Gründen besserer Übersichtlichkeit separat gezeichnet ist, wobei der Punkt 99 im Zentrum des eingesetzten Sicherheitsventiles liegt. Während des Atemzyklus vergrößert sich und verringert sich der Gasdruck im Taucherhelm. Entsprechend der Konzeption kann der Gasdruck dabei mit einer imaginären horizontalen Ebene korreliert sein, welche nach oben in Richtung zum Ventil beim Einatmen und nach unten vom Ventil weg beim Ausatmen verschoben wird. Der Pfeil 100* repräsentiert eine vertikale Orientationsrichtung, wenn das Druckniveau ansteigt, d. h. die imaginäre Ebene sich nach unten verschiebt, wobei das Gasventil öffnet, wenn das Druckniveau den Punkt durchläuft, in welchem die überlagerte Kurve von der Spitze des Orientierungspfeiles berührt wird. Gemäß Fig. 6Aο the closing curves for the valves would turn 90 sideways in order to derive the composite characteristic closing curve, which describes the closing behavior of the two valves. Included the actuation of the exhaust valve would be at the point of greatest pressure and a second actuation point for the safety valve at the point least pressure of the composite characteristic curve. Fig. 6A shows a front view of the diving helmet 10 with a Superimposed closing curve according to FIG. 5A, the point 99 'being in the center of the exhaust gas valve used. The curve is superimposed on this curve 6B, which are drawn separately for the sake of clarity where point 99 is in the center of the safety valve used. During the breathing cycle it increases and decreases the gas pressure in the diving helmet. According to the conception, the gas pressure can be correlated with an imaginary horizontal plane, which upwards towards the valve on inhalation and downwards away from the valve on exhalation. The arrow 100 * represents one vertical direction of orientation when the pressure level increases, d. H. the imaginary plane shifts downwards, whereby the gas valve opens, when the pressure level passes the point at which the superimposed curve is touched by the tip of the orientation arrow. According to Fig. 6A

- 10 - wird- 10 - will

b U y « 2 b / U 3 4 8b U y « 2 b / U 3 4 8

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wird das Abgasventil 81 geöffnet, wenn der Gasdruck um 23 cm Wassersäule größer als der Umgebungsdruck im Ventil ist. Für jede beliebige andere Taucherorientierung öffnet das Ventil, wenn der Druck im Atem system größer als der Umgebungsdruck am Ventil ist, wobei der Wert durch den Ausdruck (S+W) cos θ ist. the exhaust valve 81 is opened when the gas pressure is 23 cm water column greater than the ambient pressure in the valve. For any other diver orientation, the valve opens when the pressure in the breathing system is greater than the ambient pressure at the valve, the value being given by the expression (S + W) cos θ.

Im Normalbetrieb bleibt das Sicherheitsventil immer geöffnet. Wenn jedoch das Abgasventil in einer offenen Position ausfällt, nimmt der Gasdruck des Atemgases ab, d. h. die imaginäre Druckebene wandert nach oben in Richtung auf die Wasseroberfläche. Dadurch entsteht eine extreme lebensgefährliche Situation für den Taucher. Wenn sich jedoch bei der vorliegenden Erfindung die Druckebene in Richtung zur*Wasseroberfläche verschiebt, wird das Sicherheitsventil betätigt, und zwar zu demjenigen Zeitpunkt, in welchem die Druckebene die Herzkurve an der Spitze des vertikalen Pfeiles 100 gemäß Fig. 6B schneidet. Damit schließt das Sicherheitsventil in der dargestellten Lage des Tauchers, wenn der Druck des Atemgases 23 cm Wassersäule unter dem auf das Sicherheitsventil einwirkenden Wasserdruck liegt. Bei anderen Orientierungen des Tauchers wird das Sicherheitsventil geschlossen, wenn der Gasdruck des Atemgases innerhalb des Helmes kleiner als der umgebende Wasserdruck am Sicherheitsventil ist, wobei sich der Betrag aus dem Ausdruck (S-W) cos θ ergibt. Nach der Betätigung des Sicherheitsventils steigt der Druck im Taucherhelm bis zu einem Wert an, der durch die Einstellung des Überdruckventils 51 bestimmt wird. Im Idealfall wird das Abgasventil mit derselben Druckdifferenz zwischen dem Druck im Taucherhelm und dem auf das Ventil wirkenden Wasserdruck betätigt, unabhängig von der Abgasmenge oder der Abgasdichte. Diese ideale Situation wird in Fig. 7 mit Hilfe der Kurve 105 beschrieben, wobei die Druckdifferenz auf der vertikalen Achse und die volumenmäßige Menge des Abgases auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Aus der Kurve 105 kann man entnehmen, daß für jede beliebige Abgasmenge die Druckdifferenz im Taucherhelm gegenüber dem umgebenden Wasserdruck konstant bleibt, im tatsäch-The safety valve always remains open in normal operation. However, if the exhaust valve fails in an open position, the gas pressure of the breathing gas decreases, ie the imaginary pressure plane moves upwards towards the water surface. This creates an extremely life-threatening situation for the diver. If, however, in the present invention, the pressure plane shifts in the direction of the water surface, the safety valve is actuated at the point in time at which the pressure plane intersects the heart curve at the tip of the vertical arrow 100 according to FIG. 6B. The safety valve thus closes in the diver's position shown when the pressure of the breathing gas is 23 cm water column below the water pressure acting on the safety valve. In other orientations of the diver, the safety valve is closed when the gas pressure of the breathing gas inside the helmet is less than the surrounding water pressure at the safety valve, the amount resulting from the expression (SW) cos θ. After the safety valve has been actuated, the pressure in the diving helmet rises to a value which is determined by the setting of the pressure relief valve 51. In the ideal case, the exhaust valve is actuated with the same pressure difference between the pressure in the diving helmet and the water pressure acting on the valve, regardless of the amount of exhaust gas or the exhaust gas density. This ideal situation is described in FIG. 7 with the aid of curve 105, the pressure difference being plotted on the vertical axis and the volume of the exhaust gas being plotted on the horizontal axis. From curve 105 it can be seen that for any amount of exhaust gas the pressure difference in the diving helmet with respect to the surrounding water pressure remains constant, in the actual

- 11 - liehen- 11 - borrowed

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lichen Einsatz kann der Differenzdruck jedoch nicht konstant gehalten werden, sondern folgt einem Verlauf, der etwa der Kurve 106 entspricht. Das heißt, die Gasmenge steigt an mit ansteigendem Differenzdruck. Damit wird ein größerer Druck im Helm für die Betätigung des Ventils benötigt. Mit ansteigender Gasdichte würde auch die Steigung der Kurve zunehmen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß, wie in Fig. 4 dargestellt, verschiedene Leitungen im System vorhanden sind und in den Leitungen ein Druckabfall auftritt, der den unerwünschten Kurvenverlauf auslöst. Um hier Abhilfe zu schaffen, werden die Ventile vorzugsweise derart aufgebaut, daß sie auf den Druck im Taucherhelm ansprechen und nicht auf den Leitungsdruck, womit man ein Verhalten entsprechend dem Kurvenverlauf 107 gemäß Fig. erhalten kann, das dem idealen Verhalten sehr nahe kommt.However, the differential pressure cannot be kept constant when used but follows a course which corresponds approximately to curve 106. This means that the amount of gas increases as the differential pressure increases. In order to a higher pressure in the helmet is required to operate the valve. With increasing gas density, the slope of the curve would also increase. This results from the fact that, as shown in Fig. 4, various Lines are present in the system and a pressure drop occurs in the lines, which triggers the undesired curve shape. To remedy this To create, the valves are preferably constructed in such a way that they respond to the pressure in the diving helmet and not to the line pressure, with which one can obtain a behavior corresponding to the curve profile 107 according to FIG. 1, which comes very close to the ideal behavior.

In Fig. 8 ist der Gasfluß schematisch dargestellt, wie er sich aus einem Aufbau gemäß Fig. 4 bei der Verwendung eines abweichenden Sicherheitsventils 108 und eines abweichenden Abgasventils 109 ergibt. Die beiden Ventile sind in den Fig. 8A und Fig. 8B dargestellt. Das Sicherheitsventil 108 umfaßt eine erste und zweite Kammer 110 und 111 mit einer Öffnung 113 für die Gaskommunikation. Diese Öffnung ist mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 114 verschließbar. Es ist ferner eine dritte Kammer 116 vorgesehen, die gegen den Abgasstrom, zwischen der ersten Kammer 110 und der zweiten Kammer 111 abgedichtet ist, jedoch in direkter Druckkommunikation mit der Innenseite des Taucherhelmes über ein Ausgleichsrohr 119 steht.In Fig. 8, the gas flow is shown schematically as it results from a Structure according to FIG. 4 when using a different safety valve 108 and a different exhaust valve 109 results. The two valves are shown in Figures 8A and 8B. The safety valve 108 includes first and second chambers 110 and 111 with an opening 113 for gas communication. This opening is with the help of an actuator 114 lockable. There is also a third chamber 116 is provided, which is against the exhaust gas flow, between the first chamber 110 and the second chamber 111 is sealed, but in direct pressure communication with the inside of the diving helmet via an equalizing tube 119 stands.

Eine gelöcherte Abdeckkappe 121 ermöglicht, daß der umgebende Wasserdruck direkt auf dieAußenseite der Betätigungseinrichtung 114 einwirkt, wobei dieser Wasserdruck dem Druck in den Kammern 116 und 110 und dem Druck der Feder 123 entgegengerichtet ist.A perforated cap 121 allows the surrounding water pressure acts directly on the outside of the actuator 114, this water pressure being equal to the pressure in chambers 116 and 110 and the pressure of the spring 123 is opposite.

Die dritte Kammer 116 wird mit Hilfe von Membranen 125 und 126 gegen das Wasser und gegen die erste Kammer 110 abgedichtet, so daß die volleThe third chamber 116 is sealed with the help of membranes 125 and 126 against the water and against the first chamber 110, so that the full

- 12 - Beweglich-- 12 - Movable-

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• Λ.• Λ.

Beweglichkeit der Betätigungseinrichtung erhalten bleibt.Mobility of the actuator is retained.

Das Abgasventil 109 ist in ähnlicher Weise wie das Sicherheitsventil 108 aufgebaut, so daß auch entsprechende,mit einem Apostroph versehene Bezugszeichen Verwendung finden. Die Öffnung 113' des Abgasventiles ist etwas kleiner als die entsprechende Öffnung des Sicherheitsventiles 108 und ferner ist die Feder 123' in ihrer Wirkung der Feder beim Sicherheitsventil entgegengerichtet, so daß sie dazu tendiert, über die Betätigungseinrichtung 114 die Öffnung 113 verschlossen zu halten. Die Betätigungseinrichtungen 114 und 114' sind bezüglich ihrer Masse und ihres Gewichtes derart ausgelegt, daß die Ventilbetätigung in Abhängigkeit von der Lage des Tauchers erfolgt, wie dies vorausstehend beschrieben wurde.The exhaust valve 109 is similar to the safety valve 108 constructed, so that also corresponding reference numerals provided with an apostrophe Find use. The opening 113 ′ of the exhaust valve is somewhat smaller than the corresponding opening of the safety valve 108 and furthermore, the action of the spring 123 'is opposite to the spring in the safety valve, so that it tends to move over the actuating device 114 to keep the opening 113 closed. The controls 114 and 114 'are designed with regard to their mass and weight such that the valve actuation depending on the location of the Diver takes place as described above.

Der Abgasstrom fließt somit vom Sammler 96 zum Abgasanschluß 49 über die Serienanordnung aus der Abgasleitung 43, der ersten und zweiten Kammer 110 bzw. 111 des Sicherheitsventils 108, der Verbindungsleitung 45, der zweiten Kammer 111' sowie der ersten Kammer 110' des Abgasventiles 109 und der Abgasleitung 47. Man kann erkennen, daß die dritte Kammer des Sicherheitsventiles 108 und 116' des Abgasventiles 109 eine gasdruckempfindliche Kammer darstellen, welche außerhalb des Abgasstromes liegt und in direkter Druckverbindung mit dem Innern des Taucherhelmes steht.The exhaust gas stream thus flows over from the collector 96 to the exhaust gas connection 49 the series arrangement of the exhaust pipe 43, the first and second chambers 110 or 111 of the safety valve 108, the connecting line 45, the second chamber 111 'and the first chamber 110' of the exhaust valve 109 and the exhaust pipe 47. It can be seen that the third chamber of the safety valve 108 and 116 'of the exhaust valve 109 is a gas pressure sensitive Represent a chamber which lies outside the exhaust gas flow and is in direct pressure connection with the inside of the diving helmet.

In Fig. 8 sind die wesentlichen Teile des Sicherheitsventils und des Abgasventile schematisch dargestellt, wogegen in den Fig. 9 und 10 eine tatsächliche Ventilkonstruktion für die beiden Ventile im Schnitt gezeigt wird. Der Schnitt gemäß Fig. 9 verläuft längs einer durch die Achse 130 verlaufenden Ebene. Die bereits vorausgehend beschriebenen Teile sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die erste Kammer 110, in welche das verbrauchte Abgas aus der Kammer 62 des Gehäuses (Fig. 8) fließt, wird durch eine Drosselplatte 132 und das Ventilgehäuse 134 begrenzt. Die zweite Kammer 111, welche mit der Kammer 63 in Verbindung steht, wird durch dieIn Fig. 8 the essential parts of the safety valve and the exhaust valve are shown schematically, whereas in Figs. 9 and 10 an actual valve construction for the two valves is shown in section. The section according to FIG. 9 runs along a plane running through the axis 130. The parts already described above are compatible with the provided with the same reference numerals. The first chamber 110 into which the consumed Exhaust gas flowing out of the chamber 62 of the housing (FIG. 8) is restricted by a throttle plate 132 and the valve housing 134. The second chamber 111, which is in communication with the chamber 63, is through the

- 13 - _v Pros s el - - 13 - _v Pros s el -

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Drosselplatte 132 und die Endplatte 136 begrenzt. Eine öffnung 113 in der Drosselplatte 132 ist mit Hilfe der beweglichen Betätigungseinrichtung 140 verschließbar, welche ihrerseits aus einer Vielzahl von Teilen zusammengesetzt ist und einen Kolben 141 umfaßt, mit welchem ein Ventilteller 143 verbunden ist, der seinerseits eine Ventildichtung 144 hält, die mit dem Ventilsitz in der Drosselplatte 132 zur Abdichtung zusammenarbeitet.Throttle plate 132 and the end plate 136 limited. An opening 113 in the Throttle plate 132 is with the aid of the movable actuating device 140 closable, which in turn is composed of a plurality of parts and comprises a piston 141 with which a valve disk 143 is connected, which in turn holds a valve seal 144 which cooperates with the valve seat in the throttle plate 132 for sealing.

Ein Spannring 147 hält zusammen mit dem Kolben 141 längs dessen Umfang eine Membran 125, deren äußerer Umfangsbereich zwischen dem Ventilgehäuse 134 und der Abdeckkappe 121 eingespannt ist. Ein weiterer Spannring 149 hält in Verbindung mit dem Ventilgehäuse 134 den äußeren Umfangs bereich einer weiteren Membran 136, deren innerer Umfangsbereich zwischen den Kolben 141 und den Ventilteller 143 eingespannt ist. Auf diese Weise wird die dritte Kammer 116 des Ventils festgelegt.A clamping ring 147 holds together with the piston 141 along its circumference a diaphragm 125 whose outer peripheral area is between the valve housing 134 and the cap 121 is clamped. Another clamping ring 149 holds in connection with the valve housing 134 the outer circumference area a further diaphragm 136, the inner circumferential area of which is clamped between the piston 141 and the valve disk 143. In this way the third chamber 116 of the valve is defined.

Die Einrichtungen zum Druckausgleich, welche das Innere des Taucherhelmes direkt mit der dritten Kammer 116 verbinden, haben die Form einer längs durchbohrten Schraube, welche durch die Endplatte 136, die Drosselplatte 132 und das Ventilgehäuse 134 hindurch verläuft. Es können eine Vielzahl derartiger Ausgleichsrohre 119 vorgesehen sein,wobei z.B. drei längs einer zur Achse 130 verlaufenden Kreislinie eingesetzt sind. Ein Einschnitt 152 im Kopf des Ausgleichsrohrs 119 dient nicht nur dem Zweck, die Schraube leicht einsetzen zu können, sondern auch dem Druckausgleich für den Fall, daß vom Taucher getragene Kleidungsstücke auf der Bodenfläche des Ventils aufliegen. Selbst wenn dies der Fall ist, kann über den Einschnitt ein Druckausgleich mit dem Helminnern erfolgen.The pressure equalization devices inside the diving helmet connecting directly to the third chamber 116 are in the form of a longitudinally pierced screw which passes through the end plate 136, the Throttle plate 132 and valve housing 134 extends therethrough. A plurality of such equalizing tubes 119 can be provided, e.g. three are inserted along a circular line extending to the axis 130. An incision 152 in the head of the equalizing tube 119 is not only used to the screw to be able to easily insert, but also the pressure compensation in the event that items of clothing worn by the diver on the floor surface of the valve. Even if this is the case, pressure can be equalized with the inside of the helmet via the incision.

Die Endplatte sowie die Drosselplatte sind gegeneinander und gegen das Ventilgehäuse mittels Abstandsscheiben 154 verschraubt. Zur Abdichtung sind eine Vielzahl von Ohrringen im Ventil vorgesehen und ferner ein Verschleißring 156.The end plate and the throttle plate are against each other and against the Valve housing screwed by means of spacer washers 154. A large number of earrings are provided in the valve for sealing purposes, as well as a wear ring 156.

- 14 - Die Feder - 14 - The spring

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Die Feder 123, die das Ventil in offener Lage hält, liegt einerseits gegen die Unterseite des Kolbens 141 und andererseits am Ventilgehäuse 134 an. Der Kolben 141, der Spannring 147 sowie der Ventilteller 143 haben ein bestimmtes vorher festgelegtes Gewicht, so daß das Ventil orientie rungs abhängig, wie vorausgehend erläutert, betätigt wird. In Fig. 10 ist ein Abgasventil 109 im Schnitt dargestellt, das im wesentlichen wie das Sicherheitsventil 108' aufgebaut ist, jedoch eine kleinere Größe für die öffnung 113' und eine andere Anordnung der Feder 123' hat.The spring 123, which holds the valve in the open position, lies against one side the underside of the piston 141 and on the other hand to the valve housing 134. The piston 141, the clamping ring 147 and the valve disk 143 have a certain pre-determined weight so that the valve is oriented is operated as previously explained. In Fig. 10, an exhaust valve 109 is shown in section, which is essentially like the safety valve 108 ', but a smaller size for the opening 113' and has a different arrangement of the spring 123 '.

Während des Betriebs bleibt das Sicherheitsventil geöffnet, während das Abgasventil kontinuierlich geöffnet und geschlossen wird, um den Systemdruck aufrechtzuerhalten. Um zu verhindern, daß die beweglichen Teile der Ventile ins Schwingen geraten, sind in dem Abgasrohr 119 eine Vielzahl von kleinen Röhrchen 160 angeordnet, damit das durchströmende Gas eine Dämpfung erfährt.The safety valve remains open during operation, while the Exhaust valve is continuously opened and closed to maintain system pressure. To prevent the moving parts of the Valves vibrate, are in the exhaust pipe 119 a variety of Small tubes 160 arranged so that the gas flowing through experiences a damping.

Ein Ventil in seiner konstruktiven Ausgestaltung ist in Fig. 11 dargestellt, das als Sicherheitsventil ausgebildet aufgrund der Orientierung in das linksseitige Gehäuse des Taucherhelms einzusetzen ist. Nach dem Einsetzen in das Gehäuse wird die Halteplatte 162 von der Innenseite des Helmes aus am Ventil befestigt, um dieses in seiner Position festzuhalten.A valve in its structural design is shown in Fig. 11, designed as a safety valve due to the orientation in the left-hand side Housing of the diving helmet is to be used. After insertion into the housing, the retaining plate 162 is secured from the inside of the helmet attached to the valve to hold it in place.

Die Konstruktion des Sicherheitsventils gemäß Fig. 9 ist derart, daß beim Auftreten eines Ausfalles des Abgasventils in geöffneter Lage das Sicherheitsventil schließt, wenn das Druckniveau unter einen bestimmten Grenzdruck abfällt. Wenn das Abgasventil nur kurzzeitig ausfällt und danach wieder richtig arbeitet, nimmt das Sicherheitsventil wieder seine normale offene Lage ein. Das Sicherheitsventil kann auch mit größerer Ventildichtung 144 und einer größeren öffnung 113 konstruiert werden, damit es beim Ausfall des Abgasventils schließt und geschlossen bleibt, so daß der Taucher in seiner Unterwasserkabine zurückkehren muß, um die Bedingungen zu beseitigen, welche den Ausfall des Abgasventils ausgelöst haben.The construction of the safety valve according to FIG. 9 is such that when If the exhaust valve fails in the open position, the safety valve closes when the pressure level drops below a certain limit pressure. If the exhaust valve fails only briefly and then works properly again, the safety valve resumes its normal open position. The safety valve can also have a larger valve seal 144 and a larger opening 113 can be designed so that it is at Failure of the exhaust valve closes and remains closed so that the diver must return to his underwater cabin to eliminate the conditions which triggered the failure of the exhaust valve.

- 15 - Das BeI- - 15 - The BeI-

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* /IC. * / IC.

Das Beispiel einer solchen Veränderung des Sicherheitsventils ist im teilweisen Schnitt in Fig. 12A in offener Stellung und in Fig. 12B in geschlossener Stellung dargestellt. Das Ventil gemäß Fig. 12A umfaßt einen Ventilkörper 170, der symmetrisch um eine zentrale Achse 171 aufgebaut ist und eine Vielzahl von Öffnungen 172 aufweist, durch welche das Abgas über die Kammer 62 eintritt. Eine weitere Vielzahl von Öffnungen 173 ermöglichen das Austreten des Abgases in die Kammer 63.The example of such a change in the safety valve is in partial section in Fig. 12A in the open position and in Fig. 12B shown in closed position. The valve of FIG. 12A includes a valve body 170 which is symmetrical about a central axis 171 is constructed and has a plurality of openings 172 through which the exhaust gas enters via the chamber 62. Another variety openings 173 allow exhaust gas to exit into chamber 63.

Der Ventilkörper 170 umfaßt einen zylindrischen Teil 176, der zentrisch nach oben stehend angebracht ist und ein Dichtelement 178 trägt.The valve body 170 includes a cylindrical portion 176 which is centrally is attached upright and a sealing element 178 carries.

Axial verschieblich innerhalb des Ventilkörpers 170 ist ein Gewicht 180 angeordnet mit einer zentralen Öffnung 181 und einer Vielzahl von öffnungen 183 im oberen Bereich. Das Gewicht 180 ist ferner mit einem Flansch 186 versehen, dessen äußerer unterer Umfangsbereich als scharflinige Kante 187 ausgebildet ist.A weight is axially displaceable within the valve body 170 180 arranged with a central opening 181 and a plurality of openings 183 in the upper region. The weight 180 is also with a Flange 186 is provided, the outer lower peripheral region of which is designed as a sharp edge 187.

Mit Hilfe einer Führung 189 wird das Gewicht 180 in seiner Lage festgehalten und trägt an seinem oberen Ende einen Betätigungsknopf 192 für eine Handbetätigung sowie eine Schraube 193 , zwischen welchen der innere Umfangsbereich einer Ringmembran 195 eingeklemmt ist. Der äußere Umfangsbereich der Ringmembran wird von der Abdeckkappe festgehalten, welche gegen den Ventilkörper 170 mit Hilfe eines Klemm ringes 199 verklemmt ist. Eine Feder 200 liegt an der Unterseite des Flansches 186 an und wirkt gegen den Wasserdruck, der von außen auf das Ventil Über den Handbetätigungsknopf 192 und die Membran 195 einwirkt. Durch den zylindrischen Teil 176 des Ventilkörpers 170 sowie die zentrale öffnung 181 und die Öffnungen 183 im Gewicht 180 steht der Druck innerhalb des Taucherhelmes direkt mit dem Kammerraum 202 in Verbindung, so daß, wenn der Druck im Helm unter vorgegebene Grenzen abfällt oder, wenn der Handbetätigungsknopf vom Taucher gedrückt wird, das VentilThe weight 180 is held in its position with the aid of a guide 189 and carries at its upper end an actuating button 192 for manual actuation and a screw 193, between which the inner circumferential area of an annular diaphragm 195 is clamped. The outer peripheral region of the annular diaphragm is held in place by the cover cap, which is clamped against the valve body 170 with the aid of a clamping ring 199. A spring 200 rests on the underside of the flange 186 and acts against the water pressure which acts on the valve from the outside via the manual control button 192 and the membrane 195. Through the cylindrical part 176 of the valve body 170 and the central opening 181 and the openings 183 in the weight 180, the pressure inside the diving helmet is directly connected to the chamber space 202, so that when the pressure in the helmet falls below predetermined limits or when the Manual control button is pressed by the diver, the valve

- 16 - schliußt - 16 - closes

ijy b¹ ^b/U3 4 ö ijy b ¹ ^ b / U3 4 ö

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schließt und die konische Fläche 205 des Gewichtes 180 gegen eine entsprechend konisch ausgeführte Fläche 206 des Dichtelementes 178 anliegt. Gleichzeitig liegt die scharfe Kante 187 auf der Hauptdichtung 208 auf. Diese Stellung entspricht der geschlossenen Stellung des Ventils, welche in Fig. 12B dargestellt ist. In dieser Figur ist auch gezeigt, daß die erste Kammer 211 gegen die zweite Kammer 212 deutlich verschlossen ist.closes and the conical surface 205 of the weight 180 against a corresponding conical surface 206 of the sealing element 178 rests. At the same time, the sharp edge 187 lies on the main seal 208 on. This position corresponds to the closed position of the valve, which is shown in Fig. 12B. In this figure it is also shown that the first chamber 211 is clearly closed off from the second chamber 212.

Die komplementär konisch verlaufenden Flächen 205 und 206 erlauben ein gleitendes Eingreifen zwischen dem Gewicht 180 und dem Dichtelement 178, so daß der Hub des Gewichtes 180 nicht vermindert wird. Sowohl durch das Dichtelement 178 als auch durch die Hauptdichtung 208 wird damit eine einwandfreie Abdichtung sichergestellt. Das Sicherheitsventil ist derart aufgebaut und angeordnet, daß die Druckdifferenz das Ventil geschlossen hält, selbst wenn das Abgasventil, welches das Schließen des Sicherheitsventiles auslöst, wieder normal zu arbeiten beginnt.The complementary conical surfaces 205 and 206 allow one sliding engagement between the weight 180 and the sealing member 178 so that the stroke of the weight 180 is not reduced. Both through the sealing element 178 as well as the main seal 208 thus ensure a perfect seal. The safety valve is like this constructed and arranged that the pressure difference keeps the valve closed, even if the exhaust valve, which closes the safety valve triggers to start working normally again.

Die Ventile sind ferner mit einer Vielzahl von O-Ringen versehen, wie dies auch aus der Figur 13 hervorgeht, in der zusätzlich eine Halteplatte 215 dargestellt ist. Die O-Ringe liegen am Gehäuse des Taucherhelmes auf entsprechend zugeordneten Flächen an. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das System derart aufgebaut und angeordnet, daß das Sicherheitsventil und das Abgasventil mit ihrer zentralen Achse in einer Linie verlaufen. Es ist ohne weiteres möglich, daß die Achse des Sicherheitsventils und die Achse des Abgasventils auch unter einem anderen Winkel einander zugeordnet sind mit Ausnahme des Winkels von 180 . Es kann auch vorgesehen sein, zwei Ventile in einem Gehäuse anzubringen, wodurch die Verbindungsleitung 45 entfallen würde.The valves are also provided with a variety of O-rings, such as this is also evident from FIG. 13, in which a holding plate 215 is also shown. The O-rings are on the housing of the diving helmet on correspondingly assigned areas. In the preferred embodiment of the invention, the system is constructed and arranged in such a way that that the safety valve and the exhaust valve extend with their central axis in a line. It is easily possible that the axis of the The safety valve and the axis of the exhaust valve are also assigned to one another at a different angle, with the exception of the angle of 180. It It can also be provided to mount two valves in one housing, whereby the connecting line 45 would be omitted.

- 17 - Patentansprüche - 17 - Claims

Claims

WS34P-1350 claims

1.) Underwater breathing apparatus with an external source of supply for

the breathing gas, which is supplied via a hose line and valves in the diving helmet is supplied or extracted, characterized in that a three-chamber safety valve (108) and a three Exhaust gas valve (109) comprising chambers are in series one behind the other in the gas flow, that a first line (43) the interior of the diving unit (10) with a first chamber (HO) of the safety valve connects that a second chamber (111) of the safety valve in connection with a second chamber (111 *) of the exhaust valve is that a first chamber (HO ') of the exhaust valve with the exhaust connection (49) of the diving helmet is connected, and that the respective third chamber (116; 116 ') of the two valves outside of the breathing gas-gas circuit in direct communication with the inside of the helmet.

2. Breathing apparatus according to claim 1, characterized in that a weight provided with the actuating device (114) of the valve in this way is that at least one valve can be actuated depending on the position of the diver.

3. Breathing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the breathing gas-gas circuit between the supply source and a test valve (18) is provided for the diving helmet.

4. Breathing apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the safety valve (108) can be actuated when the gas pressure in the diving helmet falls below a certain limit value of the acting Water pressure.

WS34P-1350

5. Breathing apparatus according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that a pressure relief valve (51) is provided to keep the gas pressure in the diving helmet at a certain value, if the safety valve fails.

6. Breathing apparatus according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that a connecting line (45) is present, the chambers (111; 111 ') of the safety valve with the same effect and the exhaust valves connects to each other.

7. Breathing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that in the equalizing tube (119) between the third chamber (116 *) and the interior of the helmet damping devices are appropriate to suppress the occurrence of vibrations in the gas flow.

8. Breathing apparatus according to claim 7, characterized in that the damping devices consist of a plurality of tubes (160).