DE3538960A1 - Tauchretter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchretter mit einem füllbaren Auftriebskörper und einem Atembeutel, in welchen Atemgasgemisch aus einem Druckgasvorrat dosiert zugeführt wird.

Derartige Tauchretter werden insbesondere zum schnellen Aufstieg aus havarierten Unterwasserfahrzeugen eingesetzt, die es ermöglichen, daß z.B. U-Bootbesatzungsmitglieder aus der Tiefe aufsteigen können. Ein Auftriebskörper sorgt für den nötigen Auftrieb, wobei eine Atemgasversorgung die aufsteigende Person mit Atemgas geeigneter Zusammensetzung versorgt.

Ein bekannter Tauchretter ist in DE-Buch: G. Haux, Tauchtechnik, Band 1, Seite 32, Berlin, Heidelberg, New York 1969 beschrieben. Dort wird in einer Mischgasflasche ein Atemgasgemisch von beispielsweise 50% Sauerstoff und 50% Stickstoff unter einem maximalen Druck von 200 kp/ cm² gespeichert. Das Gas strömt über einen Druckminderer und eine nachgeschaltete Drossel in den Atemkreislauf, an den der Träger des Tauchretters über ein Mundstück angeschlossen ist. Die Ausatmung erfolgt über einen Atembeutel, aus dem die Ausatemluft, gereinigt über eine CO₂-Absorptionspatrone, in den Atemkreislauf wieder zurückgeführt wird. Bei dem bekannten Tauchretter erfolgt ein konstanter Zufluß des Atemgasgemisches in Abhängigkeit von der Tauchtiefe bis zu etwa 40 m. Bei größeren Tauchtiefen sinkt der Zufluß infolge der weiteren Erhöhung des Gegendruckes merklich ab und kommt in einer Tiefe von etwa 80 m ganz zum Erliegen.

Um den bekannten Tauchretter auch in noch größeren Tiefen einsetzen zu können, muß die Einstellung des Hinterdrucks am Druckminderer erhöht werden, damit der Gegendruck in den größeren Einsatztiefen überwunden werden kann. Dann würde jedoch der Geräteträger auch in großen Tauchtiefen ein Atemgasgemisch mit einem physiologisch ungünstigen hohen Sauerstoffpartialdruck erhalten.

Ein bekanntes Tauchgerät nach DE-PS 10 97 848 besitzt mindestens zwei Druckgasbehälter mit Sauerstoff- Inertgasfüllung unterschiedlicher Mischungsverhältnisse, welche an einen Atemkreislauf angeschlossen sind, und bei dem in Abhängigkeit von der Tauchtiefe die Zufuhr des Atemgasgemisches durch druckempfindliche Steuermittel hergestellt oder unterbrochen wird. Mit diesem bekannten Tauchgerät kann ein Atemgasgemisch mit höherem Sauerstoffanteil für geringe Tauchtiefen auf ein Atemgasgemisch mit geringerem Sauerstoffanteil für größere Tauchtiefen umgeschaltet werden, und umgekehrt. Dazu sind zwei Druckminderer und vom Wasserdruck gesteuerte Umschalter notwendig, welche zwischen den einzelnen Gasleitungen aus den Druckgasbehältern und der nachfolgenden Gassammelleitung angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine aufwendige Leitungsführung, zusätzliches mitzuführendes Gerätegewicht und eine erhöhte Störanfälligkeit des Gesamtgerätes, wie es durch das vorhandene Dosier-Mischsystem auftreten kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Tauchretter der genannten Art auf einen Einsatzbereich zu größeren Tauchtiefen, beispielsweise bis zu 150 bis 200 m, zu erweitern. Die dafür notwendige Versorgung des Geräteträgers mit während des Aufstiegs wechselnden, physiologisch angepaßten Atemgasgemischen soll mit einfachen Mitteln durchgeführt werden können, um den Platzbedarf und das Gewicht des Gerätes sowie seine Störanfälligkeit und den Wartungsaufwand möglichst gering zu halten.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß ein erster Druckgasbehälter mit einem Gasgemisch für große Tauchtiefen über eine feste Drossel, und ein zweiter Druckgasbehälter mit einem Gasgemisch für geringe Tauchtiefen über einen Druckminderer und eine nachgeschaltete zweite feste Drossel mit dem Atembeutel verbunden sind.

Der Vorteil der Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß dem auftauchenden Geräteträger aus großen Tauchtiefen von Anfang an sowohl ein Gasgemisch für große Tauchtiefen mit geringerem Sauerstoffanteil (Tiefengemisch) als auch ein Gasgemisch für geringere Tauchtiefen mit einem höheren Sauerstoffanteil (Höhengemisch) zur Verfügung steht, mit welchem der Atembeutel während des Aufstiegs ständig gespült wird. Dabei sind der Druckminderer und die festen Drosseln derart aufeinander abgestimmt, daß zunächst bei großen Tauchtiefen das Tiefengemisch in überwiegender Menge aus dem entsprechenden Druckgasbehälter in den Atembeutel strömt. Gleichzeitig wird aus dem Druckgasbehälter mit dem Höhengemisch eine annähernd massenkonstante Atemgasströmung über den Druckminderer und die nachfolgende feste Drossel als Grunddosierung eingestellt, mit der in Tiefen zwischen etwa 30 bis 40 m und der Oberfläche eine ausreichende Durchspülung des Atembeutels erzielt wird. Beim Aufsteigen aus großen Tauchtiefen wird der Geräteträger deshalb zunächst mit dem Tiefengemisch versorgt, wobei sich mit zunehmender Aufstiegsstrecke und abnehmendem Umgebungsdruck der entsprechende Druckgasbehälter in den Atembeutel entleert. Mit sinkendem Behälterdruck wird während des Aufstiegs die Gaslieferung entsprechend dem geringer werdenden Bedarf reduziert, bis dann das Höhengemisch die Versorgung des Geräteträgers mit Atemgas übernommen hat. Somit wird dem Geräteträger während des Aufstiegs aus großen Tauchtiefen das für ihn physiologisch günstige Atemgasgemisch zugeführt, ohne daß eine von ihm durchzuführende oder eine automatisch erfolgende Umschaltung zwischen den verschiedenen Atemgasgemischen erfolgen muß.

Die genannte Aufgabe kann auch mit einem Tauchretter gelöst werden, bei welchem ein erster Druckgasbehälter mit einem Gasgemisch für große Tauchtiefen über eine feste Drossel, und ein zweiter Druckgasbehälter mit einem Gasgemisch für geringe Tauchtiefen über den Auftriebskörper und ein nachgeschaltetes Abblaseventil mit dem Atembeutel verbunden sind.

Hierbei dient der Auftriebskörper als Zwischenspeicher für das Höhengemisch aus dem entsprechenden Druckgasbehälter, welcher bei Beginn des Aufstieges aus großen Tiefen in den Auftriebskörper entleert wird. Dabei übernimmt das in den Atembeutel strömende Tiefengemisch die anfängliche Versorgung des Geräteträgers mit Atemgas. Mit abnehmender Tauchtiefe und dabei abnehmendem Umgebungsdruck expandiert das im Auftriebskörper gespeicherte Höhengemisch, tritt während des Aufstiegs durch das Abblaseventil und trägt so zur Spülung des Atembeutels bei. Mit weiter abnehmender Tauchtiefe überwiegt die Spülung mit Höhengemisch den Anteil des in den Atembeutel strömenden Tiefengemischs, so daß der Geräteträger während des gesamten Aufstiegs die ihm günstige physiologische Atemgasmischung einatmen kann.

Diese weitere Ausführungsform der Erfindung besitzt gegenüber der schon dargestellten den Vorteil, daß die Füllung des Auftriebskörpers durch das Höhengemisch erfolgt und somit auf eine separate Fülleinrichtung für den Auftriebskörper verzichtet werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, parallel zur Drossel ein Zusatzventil zu schalten. Damit ist es möglich, unmittelbar zu Beginn des Aufstieges den Atembeutel schnell mit Tiefengemisch zu füllen.

Zweckmäßigerweise wird der Drossel ein tauchtiefenabhängiges Schaltelement vorgelagert. Der Ansprechdruck des Schaltelementes wird so gewählt, daß die Dosierung des Tiefengemisches unterbrochen wird, sobald die Zuführung des Höhengemisches in den Atembeutel für die Atemgasversorgung ausreicht. Gleichzeitig wird vermieden, daß das Tiefengemisch in der Nähe der Oberfläche geatmet wird.

In besonders vorteilhafter Weise ist der Atembeutel als Haube ausgebildet. Diese umgibt den Kopfbereich des Geräteträgers und ist mit dem Auftriebskörper verbunden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Darstellung eines Tauchretters

Fig. 2 die Darstellung eines abgewandelten Tauchretters.

Der in Fig. 1 dargestellte Tauchretter besitzt einen Auftriebskörper (2), welcher um den Schulter- Nackenbereich des Geräteträgers anliegt und der mit einer Haube (1) als Atembeutel verbunden ist, welche sich über den Kopf des Geräteträgers erstreckt. An den Auftriebskörper (2) ist über einen Leitungsanschluß (23) und eine Füllgasleitung (20) ein Druckbehälter (12) angeschlossen. Der Innenraum der Haube (1) ist über einen weiteren Leitungsanschluß (23) jeweils mit einer Höhengemischleitung (21) und einer Tiefengemischleitung (22) an den entsprechenden Druckgasbehälter (3) mit dem Höhengemisch und den Druckgasbehälter (4) mit dem Tiefengemisch angeschlossen. Die Behälter (3, 4, 12) besitzen Flaschenventile (13, 16) mit einer Flaschendruckanzeige (Manometer) (19). Die Höhengemischleitung (21) besitzt einen Druckminderer (5), welchem eine feste Drossel (6) nachgeschaltet ist. In der Tiefengemischleitung (22) befindet sich eine feste Drossel (7), welche mit einem Zusatzventil (17) in der Bypassleitung (24) überbrückt ist.

Im Gebrauch wird der Tauchretter mit seinem Auftriebskörper (2) über den Schulter-Nackenbereich des Geräteträgers gelegt, die Haube (1) über seinen Kopf gezogen und mit dem wasserdichten Reißverschluß (10) geschlossen. Vor dem Auftauchen wird der Auftriebskörper (2) durch das im Druckbehälter (12) befindliche Druckmittel aufgepumpt, wobei überschüssiges Gas aus dem Überdruckventil (14) entweichen kann. Da das Druckmittel nicht eingeatmet wird, kann es beispielsweise auch in flüssiger Form gespeichertes CO₂ sein. Zur Versorgung des Innenraumes der Haube (1) mit Atemgasgemisch werden die Ventile (16) geöffnet, wobei infolge des höheren Druckes im Druckgasbehälter (4) zunächst in verstärktem Maße Tiefengemisch in die Haube eingeleitet wird. Zur schnellen Füllung des Haubeninnenraumes kann das Zusatzventil (17) geöffnet werden. Zusammen mit dem Tiefengemisch strömt über die Höhengemischleitung (21) eine Grunddosierung an Höhengemisch, welche durch die Einstellung des Druckminderers (5) und der nachfolgenden festen Drossel (6) bestimmt wird.

Der Fülldruck in den Druckgasbehältern (3, 4), der Sauerstoffanteil im Höhengemisch und im Tiefengemisch sowie die Dosierung der beiden Gasgemische sind so aufeinander abgestimmt, daß beim Aufsteigen aus großen Tiefen der im Innenraum der Haube (1) befindliche Sauerstoffpartialdruck den physiologisch zulässigen Werten entspricht. Mit zunehmender Aufstiegshöhe nimmt der Anteil an Tiefengemisch in der Haube (1) ab und der Anteil an Höhengemisch zu. Das im Überschuß gelieferte Atemgasgemisch kann über ein Überdruckventil (8) an die Umgebung abgegeben werden. Der Überdruck wird so eingestellt, daß die Höhe der Gasblase in der Haube (1), im Wasser gemessen, in Aufstiegsrichtung etwa 30 cm beträgt. Das Überdruckventil (8) kann entfallen, wenn am Boden der Haube (1) eine Abblaseöffnung angebracht ist, durch die das Atemgas frei abströmen kann. An der Wasseroberfläche kann der Geräteträger eine Lüftungsöffnung (11) öffnen, um eine Atmung aus der Umgebungsluft zu ermöglichen. Ein Sichtfenster (9) erlaubt den Blick durch die geschlossene Haube (1).

In Fig. 2 ist ein Tauchretter dargestellt, dessen Haube (1) über den Leitungsanschluß (23) und die Tiefengemischleitung (22) an den Druckgasbehälter (4) mit dem Tiefengemisch angeschlossen ist. Die Höhengemischleitung (21) mündet über den Leitungsanschluß (23) in den Auftriebskörper (2). Vor Beginn des Aufstiegs aus großen Tauchtiefen öffnet der Geräteträger bei angelegtem Tauchretter das Ventil (16) und füllt mit dem Inhalt des Druckgasbehälters (3) den Auftriebskörper (2). Gleichzeitig wird das Flaschenventil (16) am Druckgasbehälter (4) geöffnet, so daß das Tiefengemisch in ausreichender Menge in die Haube (1) strömt. Mit zunehmender Aufstiegshöhe und dabei abnehmendem Umgebungsdruck expandiert das im Auftriebskörper (2) enthaltene Höhengemisch. Bei Erreichen eines am Abblaseventil (15) einstellbaren Überdrucks entweicht das Höhengemisch aus dem Auftriebskörper (2) und dringt in die Haube (1) ein. Durch die Mischung des Tiefengemisches mit dem Höhengemisch steigt der Sauerstoffanteil des in der Haube (1) befindlichen Gasgemisches. Mit weiter ansteigender Aufstiegshöhe überwiegt der Anteil des Höhengemisches infolge der zunehmenden Expansion des Gasvolumens im Auftriebskörper (2), bis zuletzt nur noch Höhengemisch in der Haube (1) zur Verfügung steht. Ein mit einem druckempfindlichen Sensor (25) versehener Schalter (18) sperrt die Tiefengemischleitung (22) ab, sobald eine Tauchtiefe erreicht ist, bei der durch die Expansion genügend Höhengemisch geliefert wird und eine weitere Atmung mit Tiefengemisch unerwünscht ist.

Die vorbeschriebenen Vorgänge gelten für den Aufstieg aus großen Tauchtiefen. Erfolgt ein Aufstieg aus geringer Tiefe, bleibt der Druckgasbehälter (4) mit Tiefengemisch geschlossen.

Claims (5)

1. Tauchretter mit einem füllbaren Auftriebskörper und einem Atembeutel, in welchen Atemgasgemisch aus einem Druckgasvorrat dosiert zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Druckgasbehälter (4 ) mit einem Gasgemisch für große Tauchtiefen über eine feste Drossel (7 ), und ein zweiter Druckgasbehälter (3 ) mit einem Gasgemisch für geringe Tauchtiefen über einen Druckminderer (5 ) und eine nachgeschaltete zweite feste Drossel (6 ) mit dem Atembeutel (1 ) verbunden sind.

2. Tauchretter mit einem füllbaren Auftriebskörper und einem Atembeutel, in welchen Atemgasgemisch aus einem Druckgasvorrat dosiert zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Druckgasbehälter (4 ) mit einem Gasgemisch für große Tauchtiefen über eine feste Drossel (7 ), und ein zweiter Druckgasbehälter (3 ) mit einem Gasgemisch für geringe Tauchtiefen über den Auftriebskörper (2 ) und ein nachgeschaltetes Abblaseventil (15) mit dem Atembeutel (1 ) verbunden sind.

3. Tauchretter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drossel ( 7) ein Zusatzventil (17) parallel geschaltet ist.

4. Tauchretter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drossel ( 7) ein tauchtiefenabhängiges Schaltelement (18) vorgelagert ist.

5. Tauchretter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Atembeutel als Haube (1) ausgebildet ist.