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Tauchgerät mit lungenselbsttätig gesteuerter, vom Behälterhochdruck
gespeister Nährgaszufuhr Es sind Preßlufttauchgeräte bekannt, die mit einem Signalgeber
ausgerüstet sind, welcher auf den zur Neige gehenden Preßluftvorrat hinweist. Dieser
Signalgeber besteht aus einem in die Hochdruckleitung oder in das Flaschenventil
eingebauten federbelasteten Ventil, welches bei einem durch die Feder bestimmten
Restdruck durch die Federkraft entgegen der Druckwirkung der Preßluft geschlossen
wird. Dadurch wird die Preßluftzufuhr zum lungenautomatischen Ventil unterbunden,
so daß eine Atembehinderung eintritt. Beispielsweise mittels einer Spindel kann
dann der Schließbolzen des Ventils durch den Gerätträger mechanisch angehoben und
somit der Preßluftstrom wieder freigegeben werden. Der Gerätträger ist dann auf
das baldige Ende der Gebrauchszeit des Gerätes hingewiesen. Diese Signalgeber haben
den Nachteil, daß sie umständlich im Aufbau und damit teuer sind.
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Die Erfindung erstrebt, diese Nachteile der bekannten Tauchgeräte
zu vermeiden. Die Erfindung betrifft Tauchgeräte mit lungenselbsttätig gesteuerter,
vom Behälterhochdruck gespeister Nährgaszufuhr, bei denen das Nährgas durch eine
in der Nährgasleitung angeordnete Düse strömt. Die Erfindung besteht darin, daß
die Düse so bemessen ist, daß bei einem Mindestnährgaseintrittsdruck die für die
Atmung erforderliche Nährgasmenge noch durchströmt und daß im Zeitpunkt des Unterschreitens
dieses Druckes die für das Austauchen erforderliche Nährgasmenge im Behälter noch
vorhanden ist. Da beim Unterschreiten dieses Mindestnährgaseintrittsdruckes infolge
des fallenden Behälterdruckes durch die Düse nur noch eine verringerte Nährgasmenge
strömt, tritt ein wahrnehmbarer Atemwiderstand auf, durch den der Gerätträger darauf
hingewiesen wird, daß der Nährgasvorrat im Behälter zu Ende geht, d. h., er wird
gewarnt. Der Mindestnährgaseintrittsdruck muß für die bei einem Tauchvorhaben
maximal
vorgesehene Tauchtiefe so hoch liegen, daß die im Zeitpunkt des Unterschreitens
dieses Druckes im Behälter noch vorhandene Nährgasmenge für das Austauchen aus dieser
Tauchtiefe ausreicht. Da nach erfolgter Warnung der Nährgasbedarf in der Atemspitze
nicht mehr voll gedeckt wird, gleicht der Gerätträger den Fehlbetrag in der Atemspitze
durch eine Verlangsamung der Einatemphase aus. Die Atmung wird somit der während
des Austauchens jeweils entstehenden neuen Situation insofern angepaßt, als sie
mit sinkendem Nährgasdruck flacher erfolgt. Wenn die Düse beispielsweise so bemessen
ist, daß bei Unterschreitung eines Mindestnährgaseintrittsdruckes von I5 atü die
Atemspitze nicht mehr voll gedeckt ist, hat der Gerätträger genügend Zeit, um aus
einer Tiefe von etwa 2o m auszutauchen. Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung
eines solchen Tauchgerätes wird die Ventilbohrung des lungenselbsttätigen Ventils
als Düse ausgebildet. Die Erfindung hat den Vorteil einer äußerst einfachen Bauweise
des Gerätes, da zusätzliche Bauteile nicht erforderlich sind.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I einen Schnitt durch die lungenselbsttätige Steuerung
der Nährgaszufuhr und Abb. 2 eine graphische Darstellung der Atmung. Die in der
Preßgasflasche I befindliche Preßluft störmt nach Öffnen des Flaschenventils 2 in
den Anschlußstutzen 3 des Membranlungenautomaten. Der Anschlußstutzen 3 enthält
den Krater 4 und die Kraterbohrung 5. Der Schließbolzen 6 wird unter der Wirkung
der Schließfeder 7 mittels des zweiarmigen Hebels 8 auf den Krater 4 gedrückt und
schließt diesen gegen den Preßluftdruck ab. Diese Bauteile liegen innerhalb der
Kammer Io, von der der Faltenschlauch 9 zum Mundstück des Gerätträgers abzweigt.
Die Kammer Io ist durch eine in der Mitte versteifte, aus elastischem Material bestehende
Membran I i abgeschlossen, an der im Mittelteil der Hebel I2 anliegt, an dem das
freie Ende des Doppelhebels 8 anliegt. Sobald nun der Gerätträger über den 'Faltenschlauch
9 einatmet, entsteht in der Lungenautomatenkammer Io ein Unterdruck, so daß die
Membran i I abwärts bewegt wird. Diese Bewegung überträgt sich auf den einarmigen
Hebel I2, der wiederum den zweiarmigen Hebel 8 gegen die Kraft der Feder 7 herunterdrückt.
Damit wird der Schließbolzen 6 entlastet, so daß dieser durch den Preßluftdruck
vom Krater 4 abgehoben wird. Die Preßluft strömt während der Einatemzeit ungehindert
in das Gerät.
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Die Düse 4, 5 ist nun so bemessen, daß der beim Unterschreiten des
Mindestnährgaseintrittsdruckes von etwa I5 atü und bei einer Veratmung von z. B.
fünfzehn Atemzügen je 2I/min auftretende Luftbedarf von etwa Ioo l/min in der Atemspitze
nicht mehr durch die Düse treten kann. Der Gerätträger empfindet dadurch in der
Atemspitze einen wachsenden Widerstand, der bei weiter fallendem Druck in dem Behälter
zunimmt. Der Gerätträger muß sich also auf eine flachere Atmung umstellen. Dieses
deutlich spürbare, ständig wachsende Fehlen der Atemluft in der Atemspitze mahnt
anfangs den Gerätträger zum Austauchen und zwingt ihn schließlich dazu.
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In der Abb. 2 ist dieser Vorgang schematisch und graphisch bei einem
Luftbedarf von Ioo l/min in der Atemspitze dargestellt. Ein Luftbedarf von Ioo l/min
entspricht etwa einem Durchschnittsluftbedarf von 30 l/min, ein ständiges Nachströmen
des Gases vorausgesetzt. Die Kurven I3, I4 stellen den Luftbedarf während der Einatmung
dar. Die Ausatemphase ist in dieser Darstellung nicht gezeigt, da sie für das Funktionieren
des Austauchsignals ohne Bedeutung ist. Bei den ersten Einatemzügen I5, I6 und I7
wird die Einatemspitze noch voll gedeckt. Die Einatmung verläuft normal. Beim vierten
Atemzug I8 kann in der Spitze nicht mehr die für eine normale Atmung notwendige
Luftmenge nachströmen, da infolge der gewählten Größe der Düse 4, 5 und des fallenden
Flaschendruckes die maximale zum Lungenautomaten strömende Nährgasmenge nach der
Linie I9, 2o verläuft. Beim vierten Atemzug wird also die Ioo-l/min-Linie bereits
unterschritten. Bei den weiteren Atemzügen wird der Fehlbetrag in der Atemspitze
ständig größer. Der Gerätträger gleicht den Mangel in der Einatemspitze durch ein
Verlangsamen der Atemfrequenz aus, so daß, graphisch dargestellt, die Fläche entsprechend
der eingeatmeten Nährgasmenge stets etwa gleichbleibend ist. Wenn der Gerätträger
beim Beginn der Warnung austaucht, besteht keine Gefahr einer ungenügenden Deckung
des Luftbedarfs, da dieser infolge des beim Austauchen abnehmenden Druckes selbst
geringer wird. Die in der Lunge befindliche Luft expandiert beim Austauchen infolge
des geringer werdenden Wasserdruckes.