DE3139039C2 - Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine an einen Taucher befestigbare, kar danisch aufgehängte, unabhängig von der jeweiligen Schwimmlage des Tauchers sich einstellende, dessen ausgeatmetes Gas sammelnde Gegenlunge mit einer das Wasser der Umgebung verwendenden Sperrflüssigkeit. Mit dieser Einrichtung ist ein Gaskreislauf zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen geschaffen, durch den keine Zusatzgasverluste mehr eintreten und mit dem die Sicherheit des Tauchers wesentlich erhöht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen unter Verwendung einer an einem Taucher befestigbaren, kardanisch aufgehängten, unabhängig von der jeweiligen Schwimmlage des Tauchers sich einstellenden, dessen ausgeatmetes Gas sammelnden Gegenlunge, die aus einer mit dem Wasser der Umgebung über eine bodenseitige Öffnung verbundenen, durch ein vom ansteigenden Flüssigkeitsspiegel gesteuertes Absperrorgan verschließbaren Kammer besteht.

Eine derartige Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen, bei der die ausgeatmete Luft in einer um mindestens zwei zueinander senkrechter Achsen frei drehbaren, gewichtsbelasteten und mit ihrer Öffnung nach unten gerichteten Atemglocke gesammelt wird und daraus nach Überwinden des äußeren Wasserdruckes entweichen kann, ist aus der CH-PS 3 83 172 bekannt, nach der in der Atemglocke gesammelte Luft unter Zuschuß von sauerstoffhaltigem Gemisch oder reinem Sauerstoff wieder eingeatmet wird, wobei die in die Atemglocke ausgeatmete und/oder daraus eingeatmete Luft durch mindestens einen in der Atemglocke angeordneten und das Kohlendioxid bindenden Filter fließt. Bei dieser Einrichtung wird ein halbgeschlossener Atemkreislauf mit einer Versorgung über Taucherflaschen bzw. mit einem Anschluß an die Wasseroberfläche erreicht, wobei die Zufuhr des Atemgasgemisches über einen Druckminderer erfolgt, da nur der Differenzdruck zwischen Mundstück und Wasserstand in der Atemglokke zu überwinden ist. Außerdem wird bei dieser Einrichtung das ausgeatmete Gas von einer Sanimelkammer über einen Gaszuführungsschlauch in die Kammer der Atemglocke geleitet, in der ein Kohlendioxid bindender Filter angeordnet ist. Beim Durchströmen dieses Filters wird das ausgeatmete Gas gereinigt und über einen Gasabführungsschlauch der Sammelkammer wieder zugeführt Durch die Anordung des Filters ist der Innenraum der Atemglocke in zwei Kammern unterteilt Vermittels eines Absperrorgans soll verhindert werden, daß Wasser in den Filter gelangt Der Gasaustrittsstutzen der Atemglocke ist nicht vermittels eines Absperrorgans verschließbar, so daß bei einer Beschädigung des Gasabführungsschlauches Wasser in den Filterraum der Atemglocke eindringen kann mit der Folge, daß die Atemgaszuführung zum Taucher unterbrochen wird, so daß die Sicherheit des Tauchers gefährdet ist
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer gattungsgemäßen Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen den Naß- und Trockenraum in der Kammer der Gegenlunge ineinander übergehend und nur durch die direkte Wasseroberfläche trennend auszubilden und die Regenerierung des ausgeatmeten Gasgemisches nicht in der Gegenlunge selbst vofzunehmen, um die Sicherheit des Tauchers zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, die gemäß der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Mit einer derart ausgebildeten, eine einfache und robuste Bauweise aufweisenden Einrichtung ist ein Kreislaufverfahren zur Versorgung von Tauchern mit Atemgas geschaffen, bei der die am Taucher integrierte Gegenlunge unabhängig von der Tiefe, der zugeführten Gasmenge und den Drücken in den Zu- und Abgasleitungen bei allen Schwimmlagen des Tauchers die Druckdifferenz zwischen Lunge und Umgebung im zulässigen Bereich hält Als Absperrung dient gegen Gasverluste eine sich selbständig einstellende Wassersäule, die aufgrund der kardanischen Aufhängung der Gegenlunge alle Bewegungen des Tauchers im freien Wasser zuläßt und ihn unabhängig von seiner Schwimmlage mit Atemgas versorgt. Die Zu- und Abfuhr des Atemgasgemisches bedarf keiner komplizierten Regelung. Bei Bruch der Gaszufuhr- und/oder Gasabfuhrleitungen reagiert die Einrichtung wie ein Gerät mit offenem Kreislauf, ohne daß der Taucher einer zusätzlichen Gefährdung unterliegt. Auch bei Verstopfungen oder Verklemmungen der beiden Versorgungsschläuche oder bei Versagen von Sicherheitsventilen können sich wegen des offenen arbeitenden Systems keine erhöhten Drücke im Atembereich des Tauchers einstellen. Die Einrichtung arbeitet tiefenunabhängig. Trotz des geringeren Investitionsaufwandes wird die Sicherheit eines Tauchereinsatzes erhöht

Hinzu kommt noch, daß bei der Einrichtung in der Gegenlunge kein zweigeteilter Raum verwendet wird.

Hier gehen Naßraum und Trockenraum nahtlos ineinander über und sind lediglich durch die direkte Wasseroberfläche getrennt. Das vorgesehene flüssigkeitsspiegelgesteuerte Absperrorgan hat primär gegen die Druckdifferenz zwischen Tauchertiefe und Oberfläehe bzw. Tauchertiefe und Taucherglocke zu schließen bzw. zu öffnen und nicht gegen den Umgebungsdruck des Tauchers. Der Gasaustrittsstutzen der Gegenlunge ist mittels des flüssigkeitsspiegelgesteuerten Absperrorgans verschließbar.

M Wesentlich zur Sicherheit des Tauchers trägt die Anordnung der Einrichtung im Gasabführungsschlauch bei, da das Alemgasgemisch von der Gegenlunge direkt dem Taucher zugeführt wird. Eine Regenerierung des

Atemgasgemisches erfolgt in der Gegenlunge nicht da diese direkt im Gasabführungsschlauch angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In der Zeichnung ist der Gegenstano der Erfindung beispielsweise dargestellt und zwar ^eigt

F i g. 1 die Gegenlunge der Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen, teils in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt.

Fig.2 eine Gesamtanlage unter Verwendung der in Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen für Unterwasserarbeiten unter Verwendung einer Taucherkammer in einer schematischen Ansicht

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform der Gesamtenlage gemäß F i g. 2 in einer schematischen Ansicht und

Fig.4 die Gesamtanlage für Unterwasserarbeiten mit einer in einem Tauchboot untergebrachten Gasaufuereitungsanlage in einer schematischen Ansicht.

Die Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen weist eine Gegenlunge 100 auf, die nach der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform aus einer bügeiförmigen, d. h. U-förmigen Halterung 10 besteht deren beiden Schenkel mit 13 und 14 und der die beiden Schenkel verbindende Steg mit 15 2; bezeichnet ist. Diese Halterung 10 ist um eine senkrechte Achse 11 verschwenkbar in einer Befeuigungseinrichtung 12 gehalten, vermittels der die Gegenlunge 100 an einen Taucher unter Verwendung geeigneter Halteeinrichtungen anschließbar ist. ji>

Das freie Ende 13a des Schenkels 13 der Halterung 10 trägt einen Gaseintrittsstutzen 16 und das Ende 14a des Schenkels 14 der Halterung 10 einen Gasaustrittsstutzen 17. Der Gaseintrittsstutzen 16 und der Gasaustrittsstutzen 17 sind etwa achsgleich zueinander angeordnet. Der Gaseintrittsstutzen 16 ist über einen Gasabführungsschlauch 54b mit einem in an sich bekannter Weise ausgebildeten Lungenautomat 75 und der Gasaustrittsstutzen 17 mit einem Gasabführschlauch 55a verbunden, der zur Wasseroberfläche oder zu einem Taucherkammerinnenraum führt (F i g. 2 und 3). Darüber hinaus sind die beiden Stutzen 16, 17 außenseitig als Schwenklager 26, 27 für einen um eine waagerechte Achse 21 verschwenkbaren Behälter 30 ausgebildet, der zur Halterung in den Schwenklagern 26, 27 mit hülsenförmig ausgebildeten und die Schwenklager 26, 27 umgreifenden Gegenlagern 36, 37 versehen ist, so daß der Behälter 30 um die Waagerechte 21 in der Halterung 10 verschwenkbar ist. Aufgrund der Anordnung der Halterung 10 und des Behälter 30 in dieser Halterung ist der Behälter kardanisch aufgehängt.

Der Behälter 30 ist geschlossen ausgebildet und weist bodenseitig eine öffnung 32 auf, durch die das Wasser der Umgebung in den Innenraum des Behälters einströmen kann. In dem Behälter 30 sind ein unterer Aufnahmeraum 43 für das durch die öffnung 32 einströmende Wasser und ein darüberliegender Gasraum 33 ausgebildet, in den ein mit dem Gaseintrittsstutzen 16 verbundenes Gasaustrittsrohr 34 mündet, dessen Austrittsöffnung 35 im oberen Bereich des Gasraumes t>o 33 liegt, so daß das von dem Lungenautomaten 75 in Pfeilrichtung X einströmende Gas durch den Gaseintriitsstutzen 16 in das Gasaustrittsrohr 34 strömt und durch dessen Austrittsöffnung 35 in den oberen Gasraum 33 eintritt. Die Einströmöffnung des Gasaus- b5 trittsstutzens 17 ist mittels eines Absperrorgans verschließbar, das als Absperrklappe 45 ausgebildet ist. Die Steuerung dieser Absperrklappe 45 erfolgt in Abhängigkeit von der Hone des. Flüssigkeitsstandes in dem Behälter 30 vermittels eines Schwimmers 44, der über eine ein Gewicht 46 tragende Steuerstange 47 mit der Absperrklappe 45 derart verbunden ist, daß bei einem Ansteigen der Flüssigkeit im Innenraum des Behälters 30 die Absperrklappe 45 die Einströmöffnung des Gasaustrittsstutzens 17 verschließt Im geöffneten Zustand der Absperrklappe 45 strömt das Gas aus dem Gasraum 33 durch den Gasaustrittsstützen 17 über den Abgasschlauch zur Oberfläche oder in den Innenraum einer Tauchkammer.

Die Gegenlunge 100 arbeitet wie folgt: Die Gaszufuhr zum Taucher erfolgt über den Lungenautomaten 75 oder über einen Taucherautomaten, wenn mit einem Helm getaucht wird. Das ausgeatmete Gas gelangt über den Gasabführungsschlauch 54b in den Behälter 30 der Gegenlunge 100. Hier erfolgt durch den Überdruck eine Senkung des Wasserspiegels des sich im Innenraum des Behälters 30 befindenden Wassers. Der Schwimmer 44 folgt dieser Bewegung und gibt die Öffnung des Gasaustrhtsstutzens 17 frei. Das Gas kann somit durch den Gasaustrittsstutzen 17 und den sich hieran anschließenden Gasabführschlauch an die Oberfläche oder in eine Tauchkammer gelangen. Dies geschieht jedoch nur, wenn der Taucher sich in einer größeren Wassertiefe als die Gasauffangstelle befindet. Im anderen Falle muß eine Pumpe zu Hilfe genommen werden, um einen Differenzdruck zu erhalten. Das aus dem Behälter 30 ausströmende Gas bewirkt eine Wasserspiegelerhöhung. Der Schwimmer 44 folgt dieser Bewegung und verschließt vermittels der Absperrklappe 45 die Gaseinströmöffnung des Gasaustrittsstutzens 17.

Für das einwandfreie Funktionieren dieses Systems ist es erforderlich, daß die Öffnung 32 im Behälter 30 immer in Richtung zum Erdmittelpunkt zeigt. Dies ist dadurch möglich, daß der Behälter 30 zweifach drehbar gelagert ist, und zwar einmal an den Stutzen 16, 17 und an der Befestigungseinrichtung 12. Durch Gewichte oder Auftriebskörper an dem Behälter 30 bleibt dieser bei jeder Schwimmlage des Tauchers in der gleichen Position, d. h. die Öffnung 32 des Behälters 30 zeigt immer zum Erdmittelpunkt

Die Funktionsweise des Systems ist auch dann gewährleistet, wenn kein Schwimmer 44 und Absperrklappe 45 verwendet werden. Es muß dann dafür Sorge getragen werden, daß durch ständig strömende Zusatzluft der Wasserspiegel in dem Behälter 30 auf eine Höhe unterhalb der Einströmöffnung des Gasaustrittsstutzens 17 gehalten wird.

Der Einsatz der Gegenlunge 100 in der Versorgungseinrichtung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den F i g. 2 bis 4 aufgezeigt.

Die Anlage gemäß Fig. 2 besteht aus einem Geräteträger 50, z. B. Schiff, mit einer Aufbereitungsstation 53, die eine Pufferbatterie 53a, eine Gasaufbereitungseinrichtung 53, eine Druckerhöhungseinrichtung 53c und einen Wasserabscheider 53d umfaSt. Über ein ein- und ausfahrbares Tragseil 51 ist mit dem Geräteträger 50 eine Tauchkammer 52 verbunden, an die die Versorgungsschläuche 54, 55 angeschlossen sind, die wiederum mit der Aufbereitungsstation 53 in Verbindung stehen. Die Gaszuführung erfolgt über den Versorgungsschlauch 54 und die Gasableitung über den Versorgungsschlauch 55. Das über den Versorgungsschlauch 54 zugeführte Gas wird über eine an diesen Versorgungsschlauch angeschlossene Schlauchleitung 54a dem Lungenautomaten 75 zugeführt. Der Anschluß

für den Taucher ist bei 56 angedeutet. Der Lungenautomat 75 steht über den Gasabführungsschlauch 54b mit der Gegenlunge 100 in Verbindung. An diese ist zur Gasableitung eine Schlauchleitung 55a angeschlossen, über die und den Entsorgungsschlauch 55 das Gas in die Aufbereitungsstation 53 zurückgeleitet wird. Bei dieser Ausführung ist die Atemgasversorgung und -entsorgung des Tauchers und der Tauchkammer getrennt. Das ausgeatmete Gas des Tauchers gelangt an die Oberfläche und wird in der Station 53 aufbereitet und dem Taucher wieder zugeführt.

Auch bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform steht der Geräteträger 50, der die Aufbereitungsstation 53 mit den Einrichtungen 53a, 53£>, 53c und 53c/ trägt, über das Tragseil 51 mit der Tauchkammer 52 in Verbindung, vermitteis der die entsprechenden Unterwasserarbeiten durchführbar sind. Unter der Voraussetzung, daß der Taucher unterhalb der Tauchkammer arbeitet, ist es möglich, den Gasabführungsschlauch 55a vom Taucher ausgehend direkt in den Innenraum der Tauchkammer 52 zu leiten. Die dabei zugeführte Gasmenge dient dann gleichzeitig der Spülung der Tauchkammer mit Atemgas. Die Tauchkammer ist dann ihrerseits über den Entsorgungsschlauch 55 mit der Aufbereitungsstation 53 verbunden. Das aufbereitete Gas wird dem Taucher über die Versorgungsleitung 54 und über die Schlauchleitung 54a unter Zwischenschaltung des Lungenautomaten 75 zugeführt.

Arbeitet der Taucher oberhalb einer Einstiegöffnung in der Tauchkammer, kann die voranstehend beschriebene Gesamtanlage als offenes System benutzt werden, d. h. der Taucher gibt seine ausgeatmete Luft an das umgebende Wasser ab. Unabhängig davon ist es möglich, über einen Kompressor in die Tauchkammer das Atemgas anzusaugen oder in die Tauchkammer zu

ίο drücken.

Eine weitere Ausführungsform einer Gesamtanlage zeigt F i g. 4. Hier ist die Aufbereitungsstation 53 für das Gas in einem Tauchboot 60 angeordnet. Diese Aufbereitungsstation 53 ist über die Schläuche 54,55 mit

ι -, dem Lungenautomaten 75 verbunden, wobei über den Versorgungsschlauch 54 die Gaszuführung erfolgt, während für die Gasableitung aus der mit dem Lungenautomaten 75 verbundenen Gegenlunge 100 der Entsorgungsschlauch 55 vorgesehen ist.

M Die Gegenlunge 100 kann eine abweichende Ausgestaltung aufweisen. Eine andersartige Lagerung und Aufhängung des Behälters 30 möglich, wobei jedoch bei allen Ausführungsformen sichergestellt sein muß, daß eine kardanische Aufhängung gegeben ist, damit die sich

2--] selbständig in der Gegenlunge einstellende Wassersäule alle Bewegungen des Tauchers im freien Wasser zuläßt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Versorgung von Tauchern mit künstlichen Atemgasgemischen unter Verwendung einer an einem Taucher befestigbaren, kardanisch aufgehängten, unabhängig von der jeweiligen Schwimmlage des des Tauchers sich einstellenden, dessen ausgeatmetes Gas sammelnden Gegenlunge, die aus einer mit dem Wasser der Umgebung über eine bodenseitige öffnung verbundenen, durch ein vom ansteigenden Flüssigkeitsspiegel gesteuertes Absperrorgan verschließbaren Kammer besteht dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung im Gasabführungsschlauch (54b, 55a, 55) angeordnet ist, und daß der Gasaustrittsstutzen (17) der Einrichtung durch das flüssigkeitsspiegelgesteuerte Absperrorgan (44 bis 47) vorschließbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkeitsspiegelgesteuerte Absperrorgan (44 bis 47) als Absperrklappe (45) ausgebildet ist, die an einer ein Gewicht (46) und einen Schwimmer (44) aufweisenden Steuerstange (47) befestigt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseintrittsstutzen (16) mit einem in in der Kammer der Gegenlunge (100) angeordneten Gasaustrittsrohr (34) verbunden ist, dessen Gasaustrittsöffnung (35) im oberen Bereich der Kammer angeordnet ist.