DE8019475U1 - Vorrichtung zur selbsttaetigen begrenzung der steiggeschwindigkeit beim auftauchen von tauchern - Google Patents

Description

.··.··■: .··..··. Dr. Max Schneider t (1

^:..^: : ■:..::,.: Dr. Alfred Eitel _DiP,,_ng.

Ernst Czowalla ZA Patentanwälte Peter Matschkur _Β._Ρ..^»..

85 Nürnberg 106, den 18· Juli Königstraße 1 (Museumsbrücke) Fernsprecti-Sammel-Nr. 203931

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diess. Nr. 30 388/27/ai

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"Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Steiggeschwindigkeit beim Auftauchen von Tauchern"

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Steiggeschwindigkeit beim Auftauchen von Tauchern.

Beim Auftauchen kann die in den Lungenbläschen des Tauchers unter erhöhtem Druck stehende Luft nicht schnell genug entweichen, da die starke Volumenänderung (mit abnehmendem Druck insbesondere im Bereich zwischen -2 und -3 Bar) zu groß ist. Platzt ein Teil der Lungenbläschen, tritt Luft in ungelöster Form in die Blutbahn und über die linke Herzhälfte in den Körper und gelangt in das Gehirn, was zu einer Gehirnembolie führen kann.

Deutsche Bank A. G. Nörpblirj Nr; 330488,."BLZ 76070012 .: iHypobank Nürnberg Nr. 1560274501, BLZ 76020214 Poslsfhecjc-ponji: AJit NOrttbtfr&Nr. 383 05-855C- Drahtanschrift: Norlspatent

Aufstiegsgeschwindigkeit überschritten wird. Eine solche An-

Bereits bei geringem Lungenüberdruck können durch das Überdehnen
der Lungenbläschen Kreislaufstörungen und Schwindelanfälle auftreten. Gerät der Taucher demnach in eine Notsituation, muß er
einerseits versuchen, möglichst schnell aufzutauchen, andererseits darf er zur Vermeidung der genannten Lungenschädigungen
eine von der jeweiligen Tiefe abhängige, maximale Auftauchgeschwindigkeit nicht überschreiten. Als Faustregel gilt hierfür
z.B. die Steiggeschwindigkeit kleiner Luftbläschen, die vom
Wasserdruck und damit von der jeweiligen Tiefe abhängig ist.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt, die dem |

Taucher als Hilfe beim Aufstieg aus der Tiefe dienen sollen. $

Eine solche Vorrichtung zeigt dem Taucher an, ob eine konstant |

vorgegebene Aufstiegsgeschwindigkeit eingehalten wird, wobei ijs

hierbei aufgrund der Tiefenabhängigkeit der höchstzulässigen |

Aufstiegsgeschwindigkeit nicht die minimale Aufstiegszeit er- 5;

reicht werden kann, wie dies im Notfall erforderlich ist. Eine U

weitere bekannte, äußerst aufwendige elektronische Vorr-ichtung ;c

zeigt dem Taucher durch Signale an, wenn eine bestimmte maximale τ

zeige ist aber dann praktisch wertlos, wenn der Taucher in eine |

Notsituation gerät und hierdurch bedingt den Aufstiegsvorgang
nach Maßgabe des Signals nicht mehr steuern kann, was in jedem
Fall dann zutrifft, wenn der Taucher bewußtlos wird.

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Hiervon ausgehend hat es sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, eine einfach und preisgünstig herzustellende, auch unter harten Einsatzbedingungen strapazierfähige und zuverlässig arbeitende Vorrichtung zu schaffen, die in jedem Fall, also auch beim Auftreten von außergewöhnlichen Notsituationen, gewährleistet, daß der Taucher nicht mit zu großer Geschwindigkeit aufsteigt und dabei lebensgefährliche Verletzungen erleidet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die sich auszeichnet durch eine mit dem Rettungswesteninnenraum verbundene Kammer, mit einer diese unterteilenden, elastisch längsbeweglichen, dichtenden Trennwand, die mit einem dichtend verschiebbar nach außen führenden Ventilschließteil verbunden ist, dessen zugehöriger Ventilsitz in der Rettungswestenaußenwand angeordnet ist, wobei die durch die Trennwand gebildeten Kammerabschnitte durch eine Dosierdüse und ein in Richtung zum abgeschlossenen Kammerabschnitt öffnendes Rückschlagventil miteinander verbunden sind.

Beim Abtauchen wird durch das geöffnete Rückschlagventil und die Dosierdüse ein Druckausgleich zwischen dem Luftdruck in der Rettungsweste und dem damit unmittelbar verbundenen Kammerabschnitt einerseits und dem anderen Kammerabschnitt andererseits über das Rückschlagventil und die Dosierdüse hergestellt. Auch beim langsamen Auftauchen findet ein Druckausgleich zwischen den beiden Kammerabschnitten über die Dosierdüse statt. Beim schnellen,

unkontrollierten Auftauchen jedoch reicht der Luftdurchsatz durch die Dosierdüse nicht mehr aus, um einen Druckausgleich herzustellen. Da aber der Luftdruck in der Rettungsweste und in dem damit unmittelbar verbundenen Kammerabschnitt beim Auftauchen aufgrund des nachlassenden Wasserdrucks und der damit verbundenen Expansion der Rettungsweste abnimmt, entsteht gegenüber dem abgeschlossenen Kammerabschnitt ein Unterdruck, was dazu führt, daß die elastische Trennwand nach unten gedrückt wird und mit ihr das damit verbundene Ventilschließteil, das damit vom Ventilsitz in der Rettungswestenaußenwand abgehoben wird, so daß durch die Ventilöffnung Luft aus der Rettungsweste nach außen entweicht, wodurch die Steiggeschwindigkeit selbsttätig vermindert v/ird, bis sich wieder ein solcher Wert der Steiggeschwindigkeit einstellt, bei dem ein Druckausgleich zwischen den Kammerabschnitten über die Dosierdüse stattfinden kann, so daß die Trennwand mit dem Ventilschließteil wieder elastisch in ihre Ausgangsposition zurückkehrt, in der das die Rettungsweste öffnende Ventil geschlossen ist.

Durch diese selbsttätige Regelung ist sichergestellt, daß der Taucher auch dann nicht zu schnell aufsteigt, wenn er in Panik gerät oder aufgrund eines starken Schwindelanfalls oder von Bewußtlosigkeit eine bewußte und überlegte Kontrolle des Aufstiegsvorgangs nicht mehr durchführen kann.

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Eine vorteilhafte Ausführungsforra der Erfindung sieht vor, daß die Trennwand als federbeaufschlagter Kolben ausgebildet ist. Ein solcher Kolben ist erfindungsgemäß dann längs der Seitenwand der Kammer dichtend geführt und wird durch eine Feder in die Ausgangsstellung gedrückt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann hierbei vorgesehen sein, daß das Rückschlagventil und die Dosierdüse in dem Kolben angeordnet sind. Dies bedeutet, daß .der Kolben zwischen seinen Stirnseiten die Düse und das Rückschlagventil aufnehmende Bohrungen aufweist, wodurch eine besonders einfache Konstruktion erreicht wird.

Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Trennwand als Membrane ausgebildet und das Ventilschließteil in deren Mittelbereich befestigt. Der Außenrand der Membrane ist hierbei mit der Kammeraußenwand dichtend und fest verbunden und das Ventilschließteil dort befestigt, wo die aufgrund der Elastizität der Membrane mögliche maximale Bewegung bei einer Druckbelastung der Membrane auftritt. Die Rückstellung erfolgt problemlos aufgrund der Eigenelastizität der Membrane. Die Verbindung der beiden durch die Membrane gebildeten Kammerabschnitte erfolgt durch zwei nach a?.ßen um den Membranenbereich geführte Leitungen, von denen die eine über das Rückschlagventil und die andere über die Dosierdüse führt.

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Als besonders günstig kann es sich erweisen, daß bei der vorstehend beschriebenen Anordnung die Dosierdüee mit einer Einrichtung zur Regelung des Durchsatzes versehen ist. Die Dosierdüse wird von der Fertigung her so bemessen, daß sie bei normalen bzw. zulässigen Auf- und Abtauchgeschwindigkeiten einen hinreichenden Druckausgleich zwischen den beiden Kammerabschnitten ermöglicht. Um die erfindungsgemäße Vorrichtung aber auch nachträglich noch den jeweiligen Einsatzgegebenheiten besonders anpassen zu können, erweist sich die vorgesehene Verstellung der Durchsatzmenge der Dosierdüse als günstig.

Eine Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten erfährt die erfindungsgemäße Vorrichtung schließlich noch dadurch, daß die bewegliche Trennwand mit einer Anzeigeeinrichtung gekoppelt ist. Hierdurch kann der Taucher in solchen Fällen, wo er die Tiefenveränderung bewußt kontrollieren kann, der Anzeigevorrichtung entnehmen, ob er sich mit seiner Steiggeschwindigkeit in einem kritischen Bereich befindet.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

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Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite Ausführung sfom .

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist eine nach außen abgeschlossene Kammer 1 über eine Verbindungsleitung 2 mit dem Innenraum 3 der Rettungsweste 4 verbunden. In der Kammer 1 ist ein gegenüber den Seitenwänden 5, 6 der Kammer längs dichtend verschiebbarer Kolben 7 angeordnet.

Der Kolben weist zwei Bohrungen 8 und 9 auf, wovon die erstere ein Rückschlagventil 10 und die zweite eine Dosierdüse 11 aufnimmt. Der Kolben 7 ist mit einem Ventilschließteil 12 verbunden, das durch die Bodenwand 13 der Kammer 1 dichtend nach außen geführt ist und ein halbkugelförmig verdicktes Ende 14 aufweist. Dieses Ende 14 liegt im Ruhezustand am Ventilsitz 15 an, der in der Außenwand der Rettungsweste 4 befestigt ist. Zwischen dem Kammerboden 13 und dem Kolben 7 ist konzentrisch um das Ventilschließteil 12 eine Schraubenfeder 16 angeordnet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist wiederum die Kammer 1 über eine Leitung 2 mit dem Innenraum 3 der Rettungsweste 4 verbunden. Eingespannt zwischen den Seitenwänden 5 und der Kammer 1 ist eine Membrane 17 ringsum didtend befestigt. An der Membrane 17 ist das Ventilschließteil 12 befestigt. Die durch die als Trennwand fungierende Membrane gebildeten Kammerhälften 18 und 19 werden durch Leitungen 20 und 21 verbunden,

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die jeweils oberhalb und unterhalb der Membrane 17 in das Kammerinnere münden. In der Leitung 20 ist ein Rückschlagventil 10 und in der Leitung 21 eine Dosierdüse 22 angeordnet. Der Durchsatz der Dosierdüse 22 ist mittels eiier Verstelleinrichtung 23 veränderbar.

Beide Vorrichtungen funktionieren analog, und zwar wie folgt;

Beim langsamen Auf- bzw. Abtauchen findet über die Leitung 2 bzw. über die Dosierdüse 11 ein kontinuierlicher Druckausgleich zwischen dem Luftdruck im Innenraum 3 der Rettungsweste 4, dem Kammerabschnitt 19 und dem Kammerabschnitt 18, der keine unmittelbare Verbindung mit der Rettungsweste 4 aufweist, statt. Bei einem schnellen Abtauchen, z.B. beim Springen aus dem Boot ins Wasser, öffnet sich das Rückschlagventil 10, so daß die Trennwand 7 bzw. 17 im wesentlichen in ihrer Ruhelage verbleibt oder allenfalls ganz kurz ausgelenkt und sodann unverzüglich wieder in die Ausgangsposition zurückgeführt wird.

Wird nun aber beim Auftauchen ein bestimmter Wert der Steiggeschwindigkeit überschritten, so dehnt sich aufgrund des geringer werdenden Wasserdrucks die Rettungsweste 4 schnell aus, so daß der Luftdruck im Innenraum der Rettungsweste 4 und im Kammerabschnitt 19 schnell absinkt, und dieses Absinken auch durch die Dosierdüse 9 bzw. 23 nicht kompensiert werden kann. Durch den entstehenden Unterdruck im Kammerabschnitt 19 gegenüber dem Kam-

merabschnitt 18 wird, die Trennwand, der Kolben 7 "bzw. die Membrane 17, zusammen mit dem damit verbundenen Ventilschließteil 12 nach unten bewegt, so daß durch die Ventilöffnung 24 Luft aus dem Rettungswesteninnenraum 3 nach außen strömen kann, wodurch der Auftrieb der Rettungsweste und damit die Steiggeschwindigkeit vermindert wird.

Ist dies erreicht, stellt sich nach kurzer Zeit über, die Dosierdüse 9 bzw. 23 in den Kammerabschnitten 18 und 19 wieder der gleiche Druck ein, und die Trennwand wird zusammen mit dem Ventilschließteil 12 wieder in die Ausgangsposition zurückgeführt. Dies erfolgt im Fall das Kolbens 7 durch die Rückstellkraft der Schraubenfeder 16 und bei der Membrane 17 durch deren Eigenelastizität.

Da der Luftdruck in der Rettungsweste abhängig ist von der jeweiligen Tiefe, wird auch der Zeitpunkt, zu dem das Ventil 12, 14, 15 geöffnet wird, also die maximale Steiggeschwindigkeit, tiefenabhängig, so daß in der jeweiligen Tiefe einerseits sichergestellt ist, daß die maximal verträgliche Geschwindigkeit nicht überschritten wird, andererseits aber die gesamte Auftauchstrecke doch in der kürzestvertretbaren Zeit zurückgelegt wird.

Claims (7)

ft ritiii t · f> I ' I ■ · · t »I Il I - 10 - Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Begrenzung der Steiggeschwindigkeit beim Auftauchen von Tauchern mit luftgefüllter Rettungsweste, gekennzeichnet durch eine mit dem Rettungswesteninnenraum (3) verbundene Kammer (1) mit einer diese unterteilenden, elastisch längsbeweglichen, dichtenden Trennwand (7 bzw. 17), die mit einem dichtend verschiebbar nach außen führenden Ventilschließteil (12) verbunden ist, dessen zugehöriger Ventilsitz (15) in der Rettungswestenaußenwand (4) angeordnet ist, wobei die durch die Trennwand (7 bzw. 17) gebildeten Kammerabschnitte (18, 19) durch eine Dosierdüse (11

bzw. 23) und ein in Richtung zum abgeschlossenen Kammerab-

f. schnitt (18) öffnendes Rückschlagventil (10) miteinander ver-

bunden s ind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die I- Trennwand als federbeaufschlagter Kolben (7) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (10) und die Dosierdüse (11) in dem Kolben (7) angeordnet sind.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand als Membrane (1?) ausgebildet und das Ventilschließteil (12) in deren Mittelbereich befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsatz der Dosierdüse (11) verstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Trennwand (7 bzw. 17) mit einer Anzeigeeinrichtung gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (15) so ausgebildet ist, daß die Durchsatzmenge durch die Ventilöffnung (24) proportional zur Auslenkung des Ventilschließteils (12) ist.