EP0048894B1 - Air supply for divers from the water surface - Google Patents

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EP0048894B1
EP0048894B1 EP81107320A EP81107320A EP0048894B1 EP 0048894 B1 EP0048894 B1 EP 0048894B1 EP 81107320 A EP81107320 A EP 81107320A EP 81107320 A EP81107320 A EP 81107320A EP 0048894 B1 EP0048894 B1 EP 0048894B1
Authority
EP
European Patent Office
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air
piston
pump
pressure
fact
Prior art date
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Expired
Application number
EP81107320A
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German (de)
French (fr)
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EP0048894A1 (en
Inventor
Peter Dr. Kröling
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Cessione next Sports Marcheting GmbH
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Individual
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Publication date
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Priority to AT81107320T priority Critical patent/ATE15016T1/en
Publication of EP0048894A1 publication Critical patent/EP0048894A1/en
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B33/00—Pumps actuated by muscle power, e.g. for inflating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/02—Divers' equipment
    • B63C11/18—Air supply
    • B63C11/20—Air supply from water surface
    • B63C11/202—Air supply from water surface with forced air supply

Definitions

  • valves are dimensioned in terms of size and the forces required to open them so that normal snorkeling breathing without mechanical assistance is possible when diving into snorkeling depth.
  • a sleeve 63 is inserted, which serves as another, second sleeve for the Bowden cable 11. Accordingly, the sleeve 15 is fastened to the sleeve 63 while the cable 17 passes through it.
  • the rope or wire 17 is centrally fastened to the piston 37 via a fastening part 65, which in turn is integrally connected to the piston 37.
  • an annular floating body 77 is connected so that it holds the housing with its longitudinal axis substantially perpendicular when the floating body and housing are immersed in the water 79.
  • the buoyancy achieved by the float 77 is calculated so that at least the air inlet opening 49 of the housing, but preferably also the opening of the sleeve 63 in the space 43, is kept above the water level when the buoyancy body 77 by the weight of the pump 33, the Hose 59 and the Bowden cable 11 is loaded.
  • the air outlet is designed as a mouthpiece 99, as are known from snorkeling or compressed air devices.
  • an exhalation valve designated overall by 101, is provided in the area of the hose 59 in the vicinity of the mouthpiece.
  • the feet of the diver in the loops 27 move away from the sacrum and pull the roller shackle 21 away from the plate 5 attached to the belt 1 via the rope 25.
  • the Bowden cable wire 17 attached to the roller shackle 21 is pulled out of the sleeve 9 and moves relative to the sheath 15 of the Bowden cable.
  • the Bowden cable wire 17 thus pulls the respective piston 37 downward over the fastening part 65 or the sieve plate 87 and the tube 85 acting as a piston rod, i. H. in the pressure direction of the pump.
  • the force to be applied corresponds approximately to that which is to be applied during leisurely cycling. Due to the increasing power requirement and / or increasing stroke (by reducing the diameter of the piston to reduce the required force), the radius of action is also limited in depth.
  • Bowden cable and tubular feed part are therefore expediently dimensioned so that there is a maximum immersion depth of 2 to 3 m, during which the air inlet opening has not yet been drawn under water by the train and thus further air intake is made impossible.
  • the buoyancy of the float 77 is dimensioned such that deeper diving than the length of the connection to the surface is not possible under the diver's own strength and thus the air intake opening cannot be accidentally pulled under water.
  • the force to be exerted by the legs acts as a counterforce on the sacrum via the Bowden cable, which, however, is well able to absorb this force due to the construction of the belt.
  • the construction shown in the exemplary embodiment enables the diver to move through the movement of putting on and pushing off the legs, which can also serve the locomotion as usual, without great expenditure on apparatus, even in water depths of interest to the snorkel diver that previously could not be reached for a long time without pressure bottles, can dive for any length of time, ultimately limited only by other physiological opportunities (fatigue, hypothermia).

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Abstract

PCT No. PCT/DE81/00143 Sec. 371 Date May 10, 1982 Sec. 102(e) Date May 10, 1982 PCT Filed Sep. 16, 1981 PCT Pub. No. WO82/00985 PCT Pub. Date Apr. 1, 1982.Air supply to divers from the water surface. In a diving device for divings in shallow water, comprising a supply element (59) having a tubular shape with an air inlet opening and an air outlet opening for supplying air from the water surface to at least one diver's mouthpiece, there is arranged a pump (33) in the supply circuit to provide permanently a predetermined amount of air independently of the diving depth, even under the physiological limit of the pipe of 0.35 m under the water level. There is provided a device (63, 15, 87, 17) to actuate mechanically the pump (33) directly or indirectly by the diver.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Luftversorgung von Tauchern von der Wasseroberfläche aus, mit einem eine Lufteinlaßöffnung und eine Luftauslaßöffnung aufweisenden röhrenförmigen Zuführteil für Luft von oberhalb der Wasseroberfläche zu mindestens einem Mundstück und mit einer im Verlauf des Zuführteils angeordneten Kolbenluftpumpe, deren Kolben in der einen Richtung über Seilzüge durch den Taucher und in der anderen Richtung durch ein als Kraftspeicher dienendes Federelement betätigbar ist.The invention relates to a device for supplying air to divers from the water surface, with a tubular supply part for air from above the water surface to at least one mouthpiece and having an air inlet opening and an air outlet opening and with a piston air pump arranged in the course of the supply part, the pistons of which in one direction can be actuated by cables by the diver and in the other direction by a spring element serving as an energy store.

Bei einer aus der US-A 3 050 055 bekannten Vorrichtung dieser Art ist der mit einer oberhalb der Wasseroberfläche befindlichen Lufteinlaßöffnung versehene röhrenförmige Luftzuführteil mit einer Kolben-Luftpumpe in Verbindung gebracht, deren Kolben beim Saughub über Seilzüge durch den Benutzer und beim Druckhub selbsttätig durch Rückholfedern verschiebbar ist. Als Nachteil ist bei der bekannten Vorrichtung die Luftförderung an das Mundstück vom Benutzer unbeeinflußbar, wodurch dieser keine Gelegenheit hat, ein mehr oder weniger groß benötigtes Atemluftvolumen veränderbar zu machen. Man hat diesem Mantel bei der bekannten Vorrichtung zwar durch die Anordnung einer als Luftspeicher wirkenden Preßluftkammer zwischen Kolben-Luftpumpe und Mundstück abzuhelfen versucht, jedoch führt die Preßluftkammer zu einem erhöhten baulichen Aufwand der Vorrichtung und übt außerdem Auftriebskräfte aus, die durch den Benutzer permanent zu überwinden sind und zu einer schnellen Ermüdung mit erhöhtem Luftbedarf Anlaß geben.In a device of this type known from US-A 3,050,055, the tubular air supply part provided with an air inlet opening located above the water surface is connected to a piston air pump, the piston of which is automatically activated by return springs during the suction stroke via cable pulls by the user and during the pressure stroke is movable. As a disadvantage in the known device, the air delivery to the mouthpiece cannot be influenced by the user, which means that the user has no opportunity to change a more or less large volume of breathing air required. Attempts have been made to remedy this coat in the known device by arranging a compressed air chamber acting as an air reservoir between the piston air pump and the mouthpiece, but the compressed air chamber leads to increased structural complexity of the device and also exerts buoyant forces which the user has to overcome permanently are and give rise to rapid fatigue with increased air requirements.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Bereithaltung einer genügenden Luftmenge durch den Taucher möglich ist.It is an object of the invention to provide a device of the type mentioned in the introduction, in which the diver can keep a sufficient amount of air available.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Druckhub des Kolbens mittels der Seilzüge und der Saughub des Kolbens durch das Federelement erfolgt und daß beim Druckhub die Kolben- Luftpumpe über ein Rückschlagventil unmittelbar an das Mundstück fördert. Die nunmehr durch die Kraft des Benutzers vorzunehmenden Druckhübe erlauben den Rhythmus der Druckfolgen beliebig langsamer oder schneller bzw. mit mehr oder weniger großer Intensität zu gestalten, wodurch die Kolben-Luftpumpe ohne die bei der bekannten Vorrichtung erforderliche Preßluftkammer, die notwendigen Luftmengen unmittelbar an das Mundstück fördern kann. Abgesehen davon, daß der Benutzer durch Änderung der Schlagfolge selbst den Druck und das Volumen der Luft den Verhältnissen unter Wasser anpassen kann, entfällt auch bei der bekannten Vorrichtung notwendige Preßluftkammer und der durch diese bedingte störende Auftrieb.To solve this problem it is provided in the device according to the invention that the pressure stroke of the piston by means of the cables and the suction stroke of the piston by the spring element and that during the pressure stroke the piston air pump delivers directly to the mouthpiece via a check valve. The pressure strokes now to be carried out by the force of the user allow the rhythm of the pressure sequences to be made as slow or faster as desired or with more or less great intensity, as a result of which the piston air pump directly to the mouthpiece without the compressed air chamber required in the known device, the necessary air quantities can promote. In addition to the fact that the user can adapt the pressure and the volume of the air to the conditions under water by changing the stroke sequence, the necessary compressed air chamber and the annoying buoyancy caused by this are also eliminated in the known device.

Die Kolben-Luftpumpe ist zweckmäßig mit einem Hubraum ausgebildet, der einem Atemzugsvolumen bei leichter bis mittlerer Körperbelastung entspricht. Dies erbringt den Vorteil, daß die Kolben-Luftpumpe analog der intermittierend arbeitenden Atmung arbeitet und ihre Betätigung dem natürlichen Atemrhythmus angepaßt werden kann. Es versteht sich, daß die Betätigung des Kolbens der Kolben-Luftpumpe beliebig durch Seile oder bevorzugt durch einen Bowdenzug erfolgen kann, wobei das aus dem unteren Ende der Hülse des Bowdenzuges austretende Drahtende mit einem Seil verbunden sein kann, das mit den Füßen des Benutzers verbindbar ist.The piston air pump is expediently designed with a cubic capacity which corresponds to a tidal volume with light to medium physical stress. This has the advantage that the piston air pump works analogously to the intermittent breathing and its operation can be adapted to the natural breathing rhythm. It goes without saying that the piston of the piston air pump can be actuated as desired by ropes or preferably by a Bowden cable, the end of the wire emerging from the lower end of the sleeve of the Bowden cable being connected to a cable which can be connected to the user's feet is.

In Ausgestaltung der Vorrichtung weist der Bowdenzug eine annähernd bis zum oberen Abschluß des Pumpengehäuses sich erstreckende Hülse auf, die eine Bohrung im Kolben durchgreift, die durch ein Rohr mit einem den Druckraum mit der Außenluft verbindenden Ventil umfaßt ist und daß der Draht des Bowdenzuges an einem im Rohr angeordneten Halteteil befestigt ist und der Abschluß zur Durchführung des Rohres eine Öffnung aufweist. Hierdurch kann auch bei fehlender Abdichtung des Bowdenzuges die Kolben-Luftpumpe tiefer in Wasser eintauchen. Das Rohr wirkt dabei wie eine auf den Kolben von oben nach unten drückende KolbenstangeIn an embodiment of the device, the Bowden cable has a sleeve which extends approximately to the upper end of the pump housing and which penetrates a bore in the piston which is encompassed by a tube with a valve connecting the pressure chamber to the outside air and in that the wire of the Bowden cable is connected to one arranged in the tube holding part is attached and the closure for carrying the tube has an opening. As a result, the piston air pump can be immersed deeper in water even if the Bowden cable is not sealed. The tube acts like a piston rod pushing the piston from top to bottom

Weiterhin ist in der Nähe der mit einem Mundstück versehenen Luftaustrittsöffnung des röhrenförmigen Verbindungsteils ein Überdruckventil vorgesehen, das eine Feder aufweisen kann, die das Überdruckventil bei einem Überdruck im röhrenförmigen Verbindungsteil von 02,-3,0 KPa, vorzugsweise 0,5 KPa öffnet. Abgesehen davon, daß über das Überdruckventil bei vollständig gefüllter Lunge Luft entweichen kann, ermöglicht das Überdruckventil auch ein Ausatmen durch die Atemöffnung, durch die das Einatmen erfolgt.Furthermore, in the vicinity of the air outlet opening of the tubular connecting part provided with a mouthpiece, a pressure relief valve is provided which can have a spring which opens the pressure relief valve in the event of an overpressure in the tubular connecting part of 02 -3.0 KPa, preferably 0.5 KPa. Apart from the fact that air can escape through the pressure relief valve when the lungs are completely full, the pressure relief valve also enables exhalation through the breathing opening through which the inhalation takes place.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigt

  • Fig. 1 eine Ansicht von Teilen der Betätigungseinrichtungen der Vorrichtung zur indirekten mechanischen Betätigung der Kolben-Luftpumpe, in Form eines Gürtels mit daran angebrachtem Bowdenzug;
  • Fig. einen Schnitt durch eine Kolben-Luftpumpe,
  • Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Kolben-Luftpumpe und
  • Fig. 4 eine teilweise geschnittenen und schematisierte Ansicht des Mundstücks.
The invention is illustrated on the basis of exemplary embodiments in the drawing. It shows
  • Figure 1 is a view of parts of the actuators of the device for indirect mechanical actuation of the piston air pump, in the form of a belt with a Bowden cable attached.
  • 1 shows a section through a piston air pump,
  • Fig. 3 shows a section through a further piston air pump and
  • Fig. 4 is a partially sectioned and schematic view of the mouthpiece.

In Fig. 1 ist ein Gürtel 1 aus kräftigem Kunststoff, beispielsweise PVC, gezeigt. Der Gürtel ist vorzugsweise in seiner Länge verstellbar (nicht gezeigt). An seinen Enden ist ein üblicher, auch sonst bei Tauchgürteln verwendeter, Schnellverschluß 3 befestigt, beispielsweise angenietet (31). An der einen, beim Tragen äußeren, Seiten des Gürtels ist in der Mitte von dessen Längserstreckung eine Druckplatte 5 sicher befestigt, vorzugsweise angenietet. Sie dient zur Aufnahme der Gegenkräfte bei der Betätigung der Pumpe, wie nachfolgend noch erläutert werden wird. Auf der Druckplatte 5 ist mittels einer schellenartigen Befestigung 7 die eine Hülse 9 eines insgesamt mit 11 bezeichneten Bowden- bzw. Seilzuges befestigt. Die Achse der Hülse 9 liegt dabei parallel zur in der Zeichnung von oben nach unten verlaufenden (kürzeren) Quererstreckung des Gürtels. In ihrem oberen Teil ist die Hülse 9 etwas von der Platte 5 abgebogen, so daß sich dort ihre Achse schräg zur Plattenebene erstreckt. Die Hülse 9 ist durch die Schelle 7 so an der Druckplatte 5 angebracht, daß sie auf der Druckplatte um 180° um ihre Längsachse drehbar ist. Eine allenfalls geringe Längsverschiebung in Richtung der Längsachse der Hülse 9 wird durch Anschläge 13 begrenzt. An dem einen, beim Anlegen des Gürtels oberen, wie geschildert etwas abgebogenem Ende der Hülse 9 ist die Hülle 15 des Bowdenzuges 11 befestigt. Diese besteht in bekannter Weise aus einem gewandelten Draht, der beispielsweise eine Beflechtung aus PVC aufweist, bevorzugt aber ebenfalls korrosionsfest ist. Die Hülle 15 ist in ihrer Längsrichtung inkompressibel. Dadurch kann sie auf sie ausgeübte Druckkräfte von ihrem anderen (in Fig. 1 nicht gezeigten) Ende über die Hülse 9, den oberen der Anschläge 13, die Schelle 7 und die Druckplatte 5 auf den Gürtel übertragen. Dieser überträgt die Kraft wegen der Anordnung der Druckplatte in der Mitte des Gürtels symmetrisch auf den Körper des Trägers des Gürtels. Aus der unteren, von der Hülle 15 abgewandten, Öffnung der Hülse 9 tritt das Seil bzw. der Draht 17 des Bowdenzuges aus. Das Ende des Drahtes 17 ragt in seiner maximal nach oben verschobenen Stellung, d. h. maximal in die Hülse 9 hineinverschobenen Stellung, ca. 30 mm aus der Hülse 9 heraus. Am unteren Ende des Drahtes ist ein Rollenschäkel 21 befestigt. Über die Rolle 23 des Schäkels läuft ein Seil 25. Das Seil 25 besteht vorzugsweise aus einem weicheren Material, beispielsweise Polyamid, oder einem ähnlichen Kunststoff. Das Seil 25 weist eine Länge auf, die ungefähr zweimal dem Abstand zwischen dem Kreuzbein und den Füßen in beim Brustschwimmen angezogener Stellung entspricht. Bevorzugt ist es in seiner Länge verstellbar (nicht gezeigt). An den beiden Enden des über die Rolle 23 geführten Seils 25 sind Einrichtungen zum Befestigen des Seiles an den Füßen des Tauchers vorgesehen. Diese können im einfachsten Falle Fußschlaufen 27 sein. Der Rollenschäkel 21 ist nicht absolut notwendig, hat aber den Vorteil, daß auch bei unterschiedlicher Streckung der Beine von beiden Beinen Kraft ausgeübt werden kann, um den Draht 17 in Richtung des Pfeiles 19 aus der Hülse 9 herauszuziehen. Es ist aber ersichtlich, daß auch beide Hälften des Seiles 25 einzeln am Draht 19 befestigt sein können oder, beispielsweise für Beinamputierte, nur ein, hier einer Hälfte des Seiles 25 entsprechendes, Seil vorgesehen sein kann. Mit 29 sind Tauchgewichte bezeichnet, die in üblicher Weise am Gürtel 1 anbringbar sind. Mit 31 sind die Nieten zur Verbindung der einzelnen Teile miteinander bezeichnet.In Fig. 1, a belt 1 made of strong plastic, for example PVC, is shown. The belt is preferably adjustable in length (not shown). At its ends, a conventional quick-release fastener 3, also used otherwise in diving belts, is fastened, for example riveted (31). On one side of the belt, which is outer when worn, a pressure plate 5 is securely fastened, preferably riveted, in the middle of its longitudinal extent. It serves to absorb the opposing forces when the pump is actuated, as will be explained below. On the pressure plate 5, a sleeve 9 of an overall designated 11 Bowden or cable is attached by means of a clamp-like attachment 7. The axis of the sleeve 9 is parallel to the (shorter) transverse extension of the belt running from top to bottom in the drawing. In its upper part, the sleeve 9 is slightly bent from the plate 5, so that its axis extends obliquely to the plane of the plate. The sleeve 9 is attached by the clamp 7 to the pressure plate 5 so that it can be rotated on the pressure plate by 180 ° about its longitudinal axis. Any small longitudinal displacement in the direction of the longitudinal axis of the sleeve 9 is limited by stops 13. The sleeve 15 of the Bowden cable 11 is fastened to one end of the sleeve 9, which is somewhat bent when the belt is put on, as described above. In a known manner, this consists of a converted wire which, for example, has PVC braiding, but is preferably also corrosion-resistant. The sleeve 15 is incompressible in its longitudinal direction. As a result, it can transmit pressure forces exerted on it from its other end (not shown in FIG. 1) via the sleeve 9, the upper of the stops 13, the clamp 7 and the pressure plate 5 to the belt. Because of the arrangement of the pressure plate in the middle of the belt, this transmits the force symmetrically to the body of the wearer of the belt. The cable or wire 17 of the Bowden cable emerges from the lower opening of the sleeve 9 facing away from the sheath 15. The end of the wire 17 protrudes approx. 30 mm from the sleeve 9 in its position which is shifted upward to the maximum, ie the position which is maximally pushed into the sleeve 9. A roller shackle 21 is attached to the lower end of the wire. A rope 25 runs over the roller 23 of the shackle. The rope 25 is preferably made of a softer material, for example polyamide, or a similar plastic. The rope 25 has a length which corresponds approximately to twice the distance between the sacrum and the feet in the tightened position when swimming with the breast. It is preferably adjustable in length (not shown). At both ends of the rope 25 guided over the roller 23, devices are provided for fastening the rope to the diver's feet. In the simplest case, these can be foot straps 27. The roller shackle 21 is not absolutely necessary, but has the advantage that force can be exerted by both legs even when the legs are stretched differently in order to pull the wire 17 out of the sleeve 9 in the direction of the arrow 19. However, it can be seen that both halves of the rope 25 can also be attached individually to the wire 19 or, for example for leg amputees, only one rope, corresponding here to one half of the rope 25, can be provided. With 29 diving weights are designated, which can be attached to the belt 1 in a conventional manner. With 31 the rivets for connecting the individual parts are designated.

In Fig. 2 ist die Kolben-Luftpumpe im Schnitt und insbesondere die Anbringung der Betätigungseinrichtungen an ihr gezeigt. Die insgesamt mit 33 bezeichnete Kolben-Luftpumpe weist ein zylindrisches Gehäuse 35 auf, in dem ein Kolben 37 dichtend geführt ist. Die Dichtung wird durch geeignete Gummiringe 39 erzielt. Der Kolben 37 trennt den Innenraum des Gehäuses 35 in zwei veränderliche Teilräume 41 und 43. Im Kolben 37 sind durchgehende Bohrungen 45 vorgesehen, die bei Überdruck im unteren Teilraum 43 gegenüber dem oberen Teilraum 41, also in der Druckphase der Kolben-Luftpumpe, durch eine schematisch gezeichnete Ventilplatte 47 verschlossen werden, mit dieser also ein Ventil bilden. Dieses Ventil öffnet sich in der Saugphase, so daß Luft über eine Ansaugöffnung 49 über den sich verkleinernden Raum 41 in den sich vergrößernden Raum 43 eindringen kann. In der Bodenplatte 51 des Gehäuses, die auch den Boden des Teilraumes 43 darstellt, befinden sich durchgehende Bohrungen 53, die durch eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Ventilplatte 55 verschließbar sind, so daß Bohrungen 53 und Ventilplatte 55 zusammen ein Rückschlagventil bilden. Die vom Teilraum 43 abgewandte Öffnung des Rückschlagventils führt in einen an der Bodenplatte 51 angebrachten Stutzen 57. Dieser Stutzen 57 ist in eine Lufteinlaßöffnung des röhrenförmigen Zuführteils, das als flexibler Gummischlauch 59 ausgebildet ist, eingeführt. Der Gummischlauch 59 ist am Stutzen 57 durch geeignete, nicht gezeigte Verbindungsmittel wie Schlauchbinder sicher gehalten.In Fig. 2 the piston air pump is shown in section and in particular the attachment of the actuating devices to it. The piston air pump, designated as a whole by 33, has a cylindrical housing 35 in which a piston 37 is guided in a sealing manner. The seal is achieved by suitable rubber rings 39. The piston 37 separates the interior of the housing 35 into two variable subspaces 41 and 43. Through bores 45 are provided in the piston 37, which, in the event of overpressure in the lower subspace 43 relative to the upper subspace 41, ie in the pressure phase of the piston air pump, through a schematically drawn valve plate 47 are closed, thus forming a valve with this. This valve opens in the suction phase, so that air can penetrate into the enlarging space 43 via a suction opening 49 via the reducing space 41. In the bottom plate 51 of the housing, which also represents the bottom of the sub-space 43, there are through bores 53 which can be closed by a valve plate 55, also shown only schematically, so that bores 53 and valve plate 55 together form a check valve. The opening of the check valve facing away from the partial space 43 leads into a connecting piece 57 attached to the base plate 51. This connecting piece 57 is inserted into an air inlet opening of the tubular feed part, which is designed as a flexible rubber hose 59. The rubber hose 59 is held securely on the nozzle 57 by suitable connecting means, not shown, such as hose binders.

Das Ventil 53, 55 schließt bei Überdruck im Gummischlauch 59 gegenüber dem veränderlichen, unteren Teilraum 43, also insbesondere in der Saugphase der Kolben-Luftpumpe, während des sich bei Überdruck im Raum 43 gegenüber dem Schlauch 59, also insbesondere in der Druckphase, öffnet. Der Schlauch 50 endet in einer als Mundstück (siehe Fig. 4) ausgebildeten Luftauslaßöffnung.The valve 53, 55 closes when there is overpressure in the rubber hose 59 with respect to the variable, lower subspace 43, that is to say in particular in the suction phase of the piston air pump, while when there is overpressure in the space 43 with respect to the hose 59, in particular in the pressure phase, opens. The hose 50 ends in an air outlet opening designed as a mouthpiece (see FIG. 4).

Die Ventile sind bezüglich der Größe und der für ihre Öffnung notwendigen Kräfte so dimensioniert, daß beim Tauchen in Schnorcheltiefe eine normale Schnorchelatmung ohne mechanische Hilfe möglich ist.The valves are dimensioned in terms of size and the forces required to open them so that normal snorkeling breathing without mechanical assistance is possible when diving into snorkeling depth.

Im Zentrum des Bodenteils 51 ist eine Hülse 63 eingesetzt, die als andere, zweite Hülse für den Bowdenzug 11 dient. An der Hülse 63 ist demgemäß die Hülle 15 befestigt, während das Seil 17 durch sie hindurchgeht. Das Seil bzw. der Draht 17 ist über ein Befestigungsteil 65, das seinerseits mit dem Kolben 37 integral verbunden ist, an dem Kolben 37 zentral befestigt.In the center of the bottom part 51, a sleeve 63 is inserted, which serves as another, second sleeve for the Bowden cable 11. Accordingly, the sleeve 15 is fastened to the sleeve 63 while the cable 17 passes through it. The rope or wire 17 is centrally fastened to the piston 37 via a fastening part 65, which in turn is integrally connected to the piston 37.

Durch einen in Richtung des Pfeiles 67 ausgeübten Zug wird daher der Kolben 37 nach unten gezogen, und komprimiert daher die Luft im Bereich 43, da sich das Ventil 45,47 schließt.The piston 37 is therefore pulled downward by a pull exerted in the direction of the arrow 67, and therefore compresses the air in the region 43 since the valve 45, 47 closes.

Am Kolben 37 ist ein Kraftspeicher, in diesem Falle ein Rückstellgummi 69, befestigt. Der Rückstellgummi 69 läuft über eine mit ihrer Drehachse 73 in einer Richtung senkrecht zur Achse des Gehäuses 35 angeordnete Umlenkrolle 71. Das andere Ende des Rückstellgummis 69 ist fest an einem Befestigungsteil 75 verankert, das seinerseits an der Außenwand des Gehäuses 35 verstellbar befestigt ist. Hierdurch kann die Vorspannung des Rückstellgummis eingestellt werden.A force accumulator, in this case a return rubber 69, is attached to the piston 37. The return rubber 69 runs over a deflection roller 71 arranged with its axis of rotation 73 in a direction perpendicular to the axis of the housing 35 the other end of the resetting rubber 69 is firmly anchored to a fastening part 75, which in turn is adjustably fastened to the outer wall of the housing 35. In this way, the preload of the return rubber can be adjusted.

Auf der nach außen freiliegenden Seitenfläche oder beiden Seitenflächen der Umlenkrolle 71 sind farbige Sektoren aufgebracht. Diese erfüllen, ähnlich wie grellfarbiger Anstrich, der am Gehäuse 35 angebracht sein kann, eine Warnfunktion und ermöglichen durch die Ausgestaltung als Sektoren insbesondere auf einfache Weise kenntlich zu machen, ob sich die Rolle 71 dreht, also die Pumpe vom Taucher betätigt wird, oder nicht.Colored sectors are applied to the outwardly exposed side surface or both side surfaces of the deflection roller 71. Similar to bright-colored paint, which can be attached to the housing 35, these fulfill a warning function and, by means of the design as sectors, make it possible in particular to indicate in a simple manner whether the roller 71 rotates, that is to say the pump is actuated by the diver, or not .

Mit dem Gehäuse 35 ist ein ringförmiger Schwimmkörper 77 so verbunden, daß er das Gehäuse mit seiner Längsachse im wesentlichen senkrecht hält, wenn Schwimmkörper und Gehäuse in das Wasser 79 eingetaucht werden. Der durch den Schwimmer 77 erzielte Auftrieb ist so berechnet, daß zumindest die Lufteinlaßöffnung 49 des Gehäuses, bevorzugt aber auch die Öffnung der Hülse 63 in den Raum 43, oberhalb des Wasserspiegels gehalten wird, wenn der Auftriebskörper 77 durch das Gewicht der Pumpe 33, des Schlauches 59 und des Bowdenzuges 11 belastet ist.With the housing 35, an annular floating body 77 is connected so that it holds the housing with its longitudinal axis substantially perpendicular when the floating body and housing are immersed in the water 79. The buoyancy achieved by the float 77 is calculated so that at least the air inlet opening 49 of the housing, but preferably also the opening of the sleeve 63 in the space 43, is kept above the water level when the buoyancy body 77 by the weight of the pump 33, the Hose 59 and the Bowden cable 11 is loaded.

Der Schwimmer ist bevorzugt, wie durch einen Gummistutzen 81 mit Stöpsel 83 angedeutet, aufblasbar. Er ist beispielsweise ein luftballonartiges Gebilde, das einerseits eine hinreichende Festigkeit aufweist, andererseits aber im Zustand mit herausgelassener Luft nur wenig Raum einnimmt.The float is preferably inflatable, as indicated by a rubber socket 81 with a plug 83. It is, for example, a balloon-like structure which on the one hand has sufficient strength, but on the other hand takes up little space when the air is released.

Es ist ersichtlich, daß in der Ausführungsform der Fig. 2 die Pumpe am oberen Ende des röhrenförmigen Zuführteils 59 angeordnet ist. Dies hat, wie erwähnt, den Vorteil, daß sich der Taucher ungehindert von der Pumpe bewegen kann und diese auch besser eine Warn- und Ortungsfunktion ausüben kann.It can be seen that in the embodiment of FIG. 2 the pump is arranged at the upper end of the tubular feed part 59. As mentioned, this has the advantage that the diver can move unhindered from the pump and this can also better perform a warning and location function.

Es kann aber auch an der Luftansaugöffnung 49 beispielsweise mittels eines Stutzens ein zweites, oberes Teil des röhrenförmigen Verbindungsstückes angebracht sein, so daß dann die Kolben-Luftpumpe durch geeignete Bemessung der Auftriebsmittel 77 auch völlig in das Wasser 79 eingetaucht sein kann. Je nach der Stabilität der senkrechten Lage der Kolben-Luftpumpe wird das obere Teil des röhrenförmigen Verbindungsstückes dann starr oder flexibel, im letzteren Falle zweckmäßig mit einer eigenen Auftriebseinrichtung, die die Lufteinlaßöffnung oberhalb des Wasserspiegels hält, ausgebildet sein.But it can also be attached to the air intake 49, for example by means of a nozzle, a second, upper part of the tubular connecting piece, so that the piston air pump can then be completely immersed in the water 79 by suitable dimensioning of the buoyancy means 77. Depending on the stability of the vertical position of the piston air pump, the upper part of the tubular connecting piece will then be rigid or flexible, in the latter case expediently designed with its own buoyancy device which holds the air inlet opening above the water level.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Kolben-Luftpumpe und eines Teils der mit ihr verbundenen Betätigungseinrichtungen gezeigt. Gleiche Bezugszeichen, gegebenenfalls gestrichen, weisen hier auf gleiche oder auf entsprechende Teile wie in Fig. 1 und 2 hin.3 shows a further embodiment of the piston air pump and part of the actuating devices connected to it. The same reference numerals, possibly deleted, indicate the same or corresponding parts as in FIGS. 1 and 2.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. insbesondere dadurch, daß die Hülse 63' des Bowdenzuges 11 durch den Boden 51 hindurch in den Innenraum des Gehäuses 35 bis nahe an die obere Abdekkung 51' des Gehäuses geführt ist. Die Hülse ist als starres, dünnes Rohr ausgebildet. Diese Verlängerung der Hülse macht es möglich, durch geeignete Anbringung und Bemessung der aufblasbaren Schwimmer 77 die Kolben-Luftpumpe erheblich tiefer in das Wasser eintauchen zu lassen. Dies erhöht die Stabilität der Pumpe gegen Kippungen erheblich. Es ist aber zweckmäßig, die Austrittsöffnung für den Draht 17 aus der Hülse 63' (wie bereits bei Fig. 2 erwähnt) oberhalb des Wasserspiegels austreten zu lassen, da eine völlige Abdichtung des Bowdenzuges meist nicht erreichbar sein wird und dann der Bowdenzug bei der Benutzung der Vorrichtung nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren bis zur Höhe des Wasserspiegels mit Wasser gefüllt sein wird.The embodiment according to FIG. 3 differs from that according to FIG. In particular in that the sleeve 63 'of the Bowden cable 11 is guided through the base 51 into the interior of the housing 35 up to close to the upper cover 51' of the housing. The sleeve is designed as a rigid, thin tube. This extension of the sleeve makes it possible, by suitable attachment and dimensioning of the inflatable float 77, to allow the piston air pump to be immersed considerably deeper in the water. This significantly increases the stability of the pump against tipping. However, it is expedient to let the outlet opening for the wire 17 emerge from the sleeve 63 '(as already mentioned in FIG. 2) above the water level, since a complete sealing of the Bowden cable will usually not be achievable and then the Bowden cable will be in use the device according to the principle of communicating tubes will be filled with water up to the level of the water.

Um nun dennoch eine Bewegung des Pumpkolbens 37' über die ganze Länge des Gehäuses 35 zu ermöglichen, ist in der Mitte des Kolbens eine Bohrung für die Durchdringung des Kolbens durch die Hülse 63' geschaffen, die nach oben dichtend durch ein starres Kolbenrohr verlängert wird. Dieses Rohr gehört folglich noch zum unteren Teilraum 43 der Pumpe und ist dementsprechend oben durch das Ventil 45', 47' derart abgeschlossen, daß die Ventilplatte 47' die Öffnung 45' nur bei Unterdruck im Raum 43 gegenüber dem Atmosphärendruck öffnet.In order to enable movement of the pump piston 37 'over the entire length of the housing 35, a hole is made in the middle of the piston for the penetration of the piston through the sleeve 63', which is sealingly extended upwards by a rigid piston tube. This tube consequently still belongs to the lower sub-space 43 of the pump and is accordingly closed at the top by the valve 45 ', 47' in such a way that the valve plate 47 'only opens the opening 45' to the atmospheric pressure when the space 43 is underpressure.

Im Rohr 85 ist senkrecht zur Rohrlängsachse eine Siebplatte 87 vorgesehen, die einerseits den Durchtritt der durch das Ventil 47' strömenden Luft erlaubt und andererseits die mittige Befestigung des Zugseils bzw. Bowdenzugdrahtes 17 ermöglicht. Durch die Befestigung des Bowdenzugdrahtes 17 an der Siebplatte 87 und damit am Rohr 85 wirkt das Rohr 85 bei Zug am Draht 17 in Richtung des Pfeiles 67 gleichzeitig als den Kolben 37' nach unten verschiebende Kolbenstange.A sieve plate 87 is provided in the tube 85 perpendicular to the longitudinal axis of the tube, which on the one hand allows the air flowing through the valve 47 'to pass through and on the other hand allows the traction cable or Bowden wire 17 to be attached centrally. By fastening the Bowden cable wire 17 to the sieve plate 87 and thus to the tube 85, the tube 85, when the wire 17 is pulled in the direction of the arrow 67, simultaneously acts as the piston rod 37 'which moves the piston rod 37' downwards.

In der Nähe des oberen Endes des Rohres 85 ist ein abnehmbarer Flansch 89 um das Rohr geführt, gegen den sich, durch eine senkrecht nach unten zum Pumpengehäuse weisende Umbördelung 91 gegen seitliche Verschiebung gehalten, eine Druckfeder 93 abstützt. Die Druckfeder 93 stützt sich mit ihrem anderen Ende am oberen Gehäuseabschluß 51' ab, auf dem sie gegen seitliche Verschiebung durch einen flachen, ihrem Durchmesser entsprechenden Stutzen 95 gesichert ist. Am oberen Gehäuseabschluß 51' ist eine Bohrung zum Durchtritt des Rohres 85 vorgesehen, die gleichzeitig als Druckausgleichsöffnung dient.In the vicinity of the upper end of the pipe 85, a removable flange 89 is guided around the pipe, against which a compression spring 93 is supported, against a lateral displacement by a flange 91 pointing downwards towards the pump housing. The compression spring 93 is supported with its other end on the upper housing end 51 ', on which it is secured against lateral displacement by a flat connector 95 corresponding to its diameter. At the upper housing end 51 'there is a bore for the passage of the tube 85 which also serves as a pressure compensation opening.

Das metallene Bodenteil 51 ist ebenso wie der obere Abschluß 51' mit der Zylinderwand des Gehäuses 35 verschraubt. Der Stutzen 57 einschließlich des Ventils 53', 55' ist in das Bodenteil 51 eingeschraubt. Ebenfalls durch Verschraubung im Bodenteil 51 befestigt ist die Hülse 63'.The metal bottom part 51, like the upper end 51 ', is screwed to the cylinder wall of the housing 35. The nozzle 57 including the valve 53 ', 55' is screwed into the bottom part 51. The sleeve 63 'is also fastened by screwing in the base part 51.

Zur Abdeckung der Ventilöffnung 45' ist ein Lufteintrittsöffnungen 49' offen lassender Spritzschutz 97 vorgesehen, der das Eindringen von Wasser bei rauherer See verhindern soll. Die Anordnung des Ventils 45', 47' am oberen Ende des Rohres erschwert ohnehin schon das Eindringen von Wasser.To cover the valve opening 45 ', an air inlet opening 49' is an open spray Protection 97 is provided to prevent the ingress of water in rough seas. The arrangement of the valve 45 ', 47' at the upper end of the tube already makes it difficult for water to penetrate.

In Fig. 4 ist die Ausbildung der Luftauslaßöffnung des röhrenförmigen Zuführteils 59 gezeigt. Der Luftauslaß ist als Mundstück 99 ausgebildet, wie sie von Schnorcheln oder Preßluftgeräten bekannt sind. Zusätzlich ist ein insgesamt mit 101 bezeichnetes Ausatemventil im Bereich des Schlauches 59 in der Nähe des Mundstücks vorgesehen.4 shows the configuration of the air outlet opening of the tubular feed part 59. The air outlet is designed as a mouthpiece 99, as are known from snorkeling or compressed air devices. In addition, an exhalation valve, designated overall by 101, is provided in the area of the hose 59 in the vicinity of the mouthpiece.

Dadurch, daß das Ausatemventil in der Nähe des Mundstücks vorgesehen ist, ist es wasserseitig mit ungefähr dem Druck beaufschlagt, der auch an der Außenseite der Lungen herrscht. Eine Zugfeder 103 am Ventilverschluß verhindert, daß schon ein geringfügig größerer Druck als der wasserseitige Druck das Ventil öffnet. Die Zugfeder kann beispielsweise so eingestellt sein, daß sie bei einem mundstückseitigen Überdruck von 500 Pa (0,005 Bar) das Ventil öffnet. Dieses Ausatemventil hat zweierlei Vorteile: Zum ersten erlaubt es, daß auch durch den Mund ausgeatmet werden kann, ohne den Mund vom Mundstück 99 zu lösen. Zum zweiten verhindert es, daß etwa durch die Pumpe Luft in eine schon völlig gefüllte Lunge eingepreßt und damit in der Lunge ein schädlicher Überdruck erzeugt werden kann. Bei normalem Ein- und Ausatemrhythmus, in dem sich die Lunge bei jeder Neufüllung ausdehnen kann, ist für die Pumpe allerdings nur der jeweils an der Außenseite der Lunge herrschende Druck zu überwinden, da die Lunge etwa einem schlaffen Luftballon unter Wasser vergleichbar gefüllt wird. In der Lunge und in der druckseitigen Hälfte der Pumpe herrscht damit bis zum Erreichen der Füllungsgrenze der Lunge nur der jeweils an der Außenseite der Lunge herrschende Wasserdruck.Because the exhalation valve is provided in the vicinity of the mouthpiece, the pressure on the water side is approximately the same as that prevailing on the outside of the lungs. A tension spring 103 on the valve closure prevents a slightly higher pressure than the water-side pressure from opening the valve. The tension spring can, for example, be set so that it opens the valve at an excess pressure of 500 Pa (0.005 bar) on the mouthpiece side. This exhalation valve has two advantages: first, it allows exhaling through the mouth without detaching the mouth from the mouthpiece 99. Secondly, it prevents air from being pressed into an already completely full lung by the pump, for example, and a harmful excess pressure can thus be generated in the lung. With a normal inhalation and exhalation rhythm, in which the lungs can expand with each refill, the pump only has to overcome the pressure prevailing on the outside of the lungs, since the lungs are filled in a comparable way to a flaccid balloon under water. In the lungs and in the pressure-side half of the pump, only the water pressure prevailing on the outside of the lungs until the lung filling limit is reached.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung beschrieben, wobei ungestrichene Bezugszeichen auch auf die gestrichenen verweisen.The mode of operation of the entire device is described below, with uncoated reference numerals also referring to the deleted one.

In einem ersten Zustand der Gesamtvorrichtung befindet sich der Bowdenzugdraht 17 in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand, d. h. in der Hülle 15 weitestmöglich in Richtung der Pumpe verschoben. Dadurch ist der Rollenschäkel 21 nahe an den Gürtel 1 herangezogen, befindet sich also bei der Benutzung in der Nähe des Kreuzbeins des Tauchers. Die in den Schlaufen 27 befindlichen Füße des Tauchers sind also ebenfalls angezogen. In den Pumpen 33 aus Fig. 2 und 3 befinden sich in diesem Zustand die Kolben 37 in ihrer relativ zum Pumpengehäuse obersten Lage, d. h. die Pumpe hat die ihr maximal mögliche Luftmenge angesaugt. Die Länge des Bowdenzugdrahtes 17 ist selbstverständlich entsprechend bemessen. Die Länge der Bowdenzughülle ergibt sich aus der maximal angestrebten Tauchtiefe und der Lage der Pumpe relativ zur Wasseroberfläche. In diesem ersten Zustand sind die Kraftspeicher 69 bzw. 93 entspannt, und die Ventile 53, 55 sind wegen des im Schlauch 59 herrschenden Überdruckes geschlossen, so daß der Druck nicht entweichen kann und im Lungeninneren ein der Tauchtiefe entsprechender Druck herrscht.In a first state of the overall device, the Bowden cable wire 17 is in the state shown in FIG. H. shifted as far as possible in the envelope 15 in the direction of the pump. As a result, the roller shackle 21 is pulled close to the belt 1 and is therefore in use near the sacrum of the diver. The feet of the diver located in the loops 27 are thus also attracted. In this state, the pistons 37 in the pumps 33 from FIGS. 2 and 3 are in their uppermost position relative to the pump housing, i. H. the pump has sucked in the maximum possible amount of air. The length of the Bowden cable wire 17 is of course dimensioned accordingly. The length of the Bowden cable casing results from the maximum desired depth and the position of the pump relative to the water surface. In this first state, the energy accumulators 69 and 93 are relaxed, and the valves 53, 55 are closed due to the excess pressure prevailing in the hose 59, so that the pressure cannot escape and a pressure corresponding to the depth of immersion prevails in the interior of the lungs.

Durch Strecken eines oder beider Beine entfernen sich die in den Schlaufen 27 steckenden Füße des Tauchers vom Kreuzbein und ziehen über das Seil 25 den Rollenschäkel 21 von der am Gürtel 1 befestigten Platte 5 weg. Dadurch wird der am Rollenschäkel 21 befestigte Bowdenzugdraht 17 aus der Hülse 9 herausgezogen und verschiebt sich relativ zur Hülle 15 des Bowdenzuges. Der Bowdenzugdraht 17 zieht somit über das Befestigungsteil 65, bzw. die Siebplatte 87 und das als Kolbenstange wirkende Rohr 85, die jeweiligen Kolben 37 nach unten, d. h. in Druckrichtung der Pumpe. Das Pumpengehäuse vermag dieser Bewegung nicht zu folgen, da es über die Hülse 63 und die inkompressible Hülle 15 des Bowdenzuges sowie über die untere Hülse 9 und die Platte 5 am Gürtel 1 und damit letztlich im wesentlichen am Kreuzbein des Tauchers abgestützt wird. Somit verschiebt sich der Kolben 37 im Gehäuse 35, wodurch die Luft im unteren veränderlichen Teilraum 43 komprimiert wird. Der dadurch im Raum 43 entstehende Überdruck schließt das Ventil 45, 47 und öffnet nach Erreichen des im Schlauch 59 herrschenden Druckes das Ventil 55. Die Luft im Raum 43 ist nun gerade so komprimiert, wie es dem Gesamtraum, mit dem sie in Verbindung steht, nämlich der Lunge und dem Schlauch 59, entspricht. In der Lunge herrscht, soweit diese noch ausdehnungsfähig ist, der sie umgebende Wasserdruck, so daß nun die Luft aus dem Raum 43 durch die weitere Bewegung des Kolbens 47 in die Lunge befördert wird und diese aufbläht. Selbstverständlich kann dieser Vorgang durch die Atemtätigkeit des Tauchers unterstützt werden. Pumpendurchmesser und Pumpenhub (beispielsweise ca. 10 cm bzw. ca. 30 cm) sind so bemessen, daß sich ein Hubvolumen von 2 bis 3 Liter, einem kräftigen Atemzuge entsprechend, ergibt. Normalerweise ist die Lunge im ersten Zustand der Vorrichtung in ausgeatmetem Zustand, so daß sie die Luft aus der Pumpe aufnehmen kann. Sollte dies nicht der Fall sein, etwa weil der Taucher beim Abziehen der Beine nicht ausgeatmet hat, und die Lunge bis zur Grenze ihrer Aufnahmefähigkeit gefüllt sein, so öffnet ab einer weiteren Kompression der Luft, die einem Überdruck gegenüber dem die Lunge und das Mundstück umgebenden Wasserdruck von 500 Pa (0,005 Bar) entspricht, das von der Feder 103 bis zu diesem Überdruck verschlossen gehaltene Ausatemventil 101. Somit droht auch bei falscher Bedienung der Vorrichtung keine Gefahr, da Überdruck erst ab ca. 15000Pa (0,15 Bar) für die Lunge schädlich zu werden beginnt. Wenn der Taucher die Luftröhre aktiv verschließt, entsteht im Raum 43 der Pumpe und im Schlauch 59 ebenfalls ein Überdruck, der beim Überschreiten eines Wertes von 500 Pa das Ventil 101 öffnet.By stretching one or both legs, the feet of the diver in the loops 27 move away from the sacrum and pull the roller shackle 21 away from the plate 5 attached to the belt 1 via the rope 25. As a result, the Bowden cable wire 17 attached to the roller shackle 21 is pulled out of the sleeve 9 and moves relative to the sheath 15 of the Bowden cable. The Bowden cable wire 17 thus pulls the respective piston 37 downward over the fastening part 65 or the sieve plate 87 and the tube 85 acting as a piston rod, i. H. in the pressure direction of the pump. The pump housing is unable to follow this movement, since it is supported on the belt 1 via the sleeve 63 and the incompressible sleeve 15 of the Bowden cable as well as on the lower sleeve 9 and the plate 5 and thus essentially on the sacrum of the diver. The piston 37 thus moves in the housing 35, as a result of which the air in the lower variable sub-space 43 is compressed. The resulting overpressure in the space 43 closes the valve 45, 47 and opens the valve 55 after the pressure in the hose 59 has been reached. The air in the space 43 is now compressed just as it is the total space to which it is connected. namely the lungs and the tube 59 corresponds. In the lungs, insofar as it is still expandable, the water pressure surrounding it prevails, so that the air is now conveyed from the space 43 into the lungs by the further movement of the piston 47 and inflates it. Of course, this process can be supported by the diver's breathing. The pump diameter and pump stroke (for example approx. 10 cm or approx. 30 cm) are dimensioned so that a stroke volume of 2 to 3 liters results, corresponding to a strong breath. Typically, when the device is in the first state, the lungs are exhaled so that they can take in the air from the pump. If this is not the case, for example because the diver did not exhale when pulling off the legs, and the lungs are filled to the limit of their absorption capacity, the air opens from a further compression, which creates an overpressure in relation to that surrounding the lungs and the mouthpiece Water pressure of 500 Pa (0.005 bar) corresponds to the exhalation valve 101, which is kept closed by the spring 103 up to this overpressure. Thus, even if the device is operated incorrectly, there is no danger, since overpressure only starts at approx. 15000Pa (0.15 bar) for the Lungs begin to become harmful. If the diver actively closes the windpipe, an overpressure also arises in the space 43 of the pump and in the hose 59, which opens the valve 101 when a value of 500 Pa is exceeded.

Nach dem Einatmen zeigt der Taucher in einer Schwimmbewegung die Beine wieder an. Dabei wird zweckmäßig wieder ausgeatmet, entweder mit Überdruck über das Mundstück 99 und das Ventil 101, oder über die Nase. Beim Anziehen der Beine läßt der Zug auf das Seil 35 und damit den Draht 17 den Bowdenzuges nach. Durch den Kraftspeicher in Form des Rückstellgummis 69 oder der Feder 93 wird der Kolben 37 der Pumpe nach oben gezogen, was die Ventile 43,47 öffnet und die Ventile 53, 55 schließt. Der Hub zwischen Kreuzbein und Fußebene beträgt bei einem Schwimmstoß eines Erwachsenen ca. 30 cm in Richtung der Körperlängsachse, woran der Kolbenhub angepaßt ist. Bei der Bewegung des Kolbens 37 nach oben saugt dieser Luft in den Raum 43, so daß der eingangs geschilderte Anfangszustand wiederhergestellt ist und durch erneutes Ausstrecken der Beine und damit durch erneuten Zug am Bowdenzug 19 die Pumpe wieder in den zweiten Zustand gebracht werden kann.After inhaling, the diver shows his legs again in a swimming movement. It is expedient to exhale again, either with excess pressure via the mouthpiece 99 and the valve 101, or via the nose. When tightening the legs, the train on the rope 35 and thus the wire 17 of the Bowden cable decreases. The piston 37 of the pump is pulled upward by the energy accumulator in the form of the return rubber 69 or the spring 93, which opens the valves 43, 47 and closes the valves 53, 55. The stroke between the sacrum and the level of the foot is approximately 30 cm in the direction of the body's longitudinal axis in the event of an adult's swim stroke, to which the piston stroke is adapted. When the piston 37 moves upward, this sucks air into the space 43, so that the initial state described at the outset is restored and the pump can be brought back into the second state by stretching the legs again and thus by pulling again on the Bowden cable 19.

Die vom Taucher mindestens aufzuwendende Kraft hängt einerseits von der Tauchtiefe und andererseits von der Querschnittsfläche des Kolbens 17 ab. Nach Öffnen des Ventils 53, 55 herrscht im Raum 43 und damit am Kolben ja der Druck, der dem Lungeninnendruck und damit wiederum dem Lungenaußendruck entspricht. Letztere wird aber durch den normalen Luftdruck und den der, der gerade erreichten Tauchtiefe entsprechenden, Wassersäule bestimmt. Bei einer Tauchtiefe von mindestens 2 m sind das zusätzliche »2 m H20, d. h. 20 000 Pa (0,2 Bar). Bei einem Durchmesser des Kolbens von 10 cm und damit einer Querschnittsfläche von ca 0,008 m2 ergibt sich eine auf den Kolben wirkende und damit zu überwindende Kraft von

Figure imgb0001
The force to be at least used by the diver depends on the one hand on the diving depth and on the other hand on the cross-sectional area of the piston 17. After opening the valve 53, 55, the pressure prevails in the space 43 and thus on the piston, which corresponds to the internal lung pressure and thus in turn the external lung pressure. The latter is determined by the normal air pressure and the water column corresponding to the diving depth just reached. At a diving depth of at least 2 m, this is an additional »2 m H 2 0, ie 20,000 Pa (0.2 bar). With a diameter of the piston of 10 cm and thus a cross-sectional area of approx. 0.008 m 2 , there is a force acting on the piston and thus to be overcome
Figure imgb0001

Hinzu kommt noch ein gewisser Kraftaufwand zur Überwindung der Kolbenreibung und der Reibung im Bowdenzug usw. Außerdem ist zusätzlich die Kraft zur Spannung des Kraftspeichers aufzubringen. Insgesamt entspricht die aufzubringende Kraft etwa der, die beim gemächlichen Radfahren aufzubringen ist. Durch den zunehmenden Kraftbedarf und/oder zunehmenden Hub (bei Verkleinerung des Durchmessers des Kolbens zur Verringerung der benötigten Kraft) ist auch der Aktionsradius in die Tiefe begrenzt. Bowdenzug und röhrenförmiges Zuführteil werden daher zweckmäßig so bemessen, daß sich eine maxiale Tauchtiefe von 2 bis 3 m ergibt, während derer die Lufteinlaßöffnung noch nicht durch den Zug unter Wasser gezogen und damit das weitere Luftansaugen unmöglich gemacht wird. Vorzugsweise ist die Auftriebskraft des Schwimmkörpers 77 so bemessen, daß ein Tiefertauchen als die Länge der Verbindung zur Oberfläche aus eigener Kraft des Tauchers nicht möglich ist und damit die Luftansaugöffnung nicht versehentlich unter Wasser gezogen werden kann.In addition, there is a certain amount of force to overcome the piston friction and friction in the Bowden cable, etc. In addition, the force to tension the energy accumulator must also be applied. Overall, the force to be applied corresponds approximately to that which is to be applied during leisurely cycling. Due to the increasing power requirement and / or increasing stroke (by reducing the diameter of the piston to reduce the required force), the radius of action is also limited in depth. Bowden cable and tubular feed part are therefore expediently dimensioned so that there is a maximum immersion depth of 2 to 3 m, during which the air inlet opening has not yet been drawn under water by the train and thus further air intake is made impossible. Preferably, the buoyancy of the float 77 is dimensioned such that deeper diving than the length of the connection to the surface is not possible under the diver's own strength and thus the air intake opening cannot be accidentally pulled under water.

Die von den Beinen aufzuwendende Kraft wirkt über den Bowdenzug als Gegenkraft auf das Kreuzbein, das aber durch die Kontruktion des Gürtels gut in der Lage ist, diese Kraft aufzunehmen.The force to be exerted by the legs acts as a counterforce on the sacrum via the Bowden cable, which, however, is well able to absorb this force due to the construction of the belt.

Bei praktischen Versuchen hatte sich z. B. eine Pumpe, zwischen deren Kolbenstange und Gehäuse eine Feder mit einer Kraft von ca. 50-100 N gespannt war, und die durch zwei Polystyrolblöcke von ca. 25 - 50 - 10 cm3 oberhalb des Wasserspiegels gehalten wurde, bewährt. Dabei wurde eine Schlauchlänge 2 m ab Druckstutzen gewählt. Schlauch und Bowdenzug waren bis in Körpernähe verbunden, was die Stabilität der Anordnung erhöhte.In practical tests, for. B. a pump, between the piston rod and housing a spring with a force of about 50-100 N was tensioned, and which was held by two polystyrene blocks of about 25 - 50 - 10 cm 3 above the water level, proven. A hose length of 2 m from the discharge nozzle was chosen. The hose and Bowden cable were connected close to the body, which increased the stability of the arrangement.

Aus Vorstehendem wird ersichtlich, daß die am Ausführungsbeispiel gezeigte Konstruktion es ermöglicht, daß der Taucher durch die jedem Schwimmer geläufige Bewegung des Anziehens und Abstoßens der Beine, die auch der Fortbewegung wie üblich dienen kann, ohne größeren apparativen Aufwand auch in für den Schnorcheltaucher interessante Wassertiefen, die bisher ohne Druckflaschen nicht für längere Zeit zu erreichen waren, für eine beliebig lange, letztlich nur durch andere physiologische Gegegenheiten (Ermüdung, Unterkühlung) begrenzte Zeit tauchen kann.From the foregoing it can be seen that the construction shown in the exemplary embodiment enables the diver to move through the movement of putting on and pushing off the legs, which can also serve the locomotion as usual, without great expenditure on apparatus, even in water depths of interest to the snorkel diver that previously could not be reached for a long time without pressure bottles, can dive for any length of time, ultimately limited only by other physiological opportunities (fatigue, hypothermia).

Das Tauchen in diesen Tiefen birgt andererseits keine Gefahren, da beispielsweise keine Dekompressionszeiten zu beachten sind, jederzeit schnell aufgetaucht werden kann, und der Luftvorrat unbegrenzt ist. Es ist also in keiner Hinsicht gefährlicher als das übliche Schnorcheltauchen.Diving at these depths, on the other hand, poses no dangers, since, for example, no decompression times have to be observed, can be surfaced quickly at any time, and the air supply is unlimited. So it is in no way more dangerous than the usual snorkeling.

Claims (6)

1. Device for supplying air to divers from the water surface, said device having a tubular supply unit featuring an air inlet opening and an air outlet opening for supplying air from above the surface of the water to at least one mouthpiece, with an reciprocating air pump arranged within the supply unit, the piston of which pump being operated by the diver in one direction using pull-wire system and in the other direction by a spring element serving as an accumulator, said air supply device being characterized by the fact that the pressure stroke of the piston (37, 37') is initiated by means of the pull-wire system (17) and the suction stroke of the piston (37, 37') is initiated by the spring element (93), and that, during the pressure stroke, the reciprocating air pump delivers aur directly to the mouthpiece (99) via a check valve (53, 55).
2. Device in accordance with claim 1, characterized by the fact that the reciprocating pump (33) is designed with a piston capacity which corresponds to the volume inhaled under conditions of light to medium physical extertion.
3. Device in accordance with claim 1, characterized by the fact that a Bowden pull-wire system (15, 17) serves as the operating device for the pressure stroke of the piston (37, 37').
4. Device in accordance with claims 1 and 3, characterized by the fact that the Bowden pull-wire system (11) features a sleeve (63') extending up to close to the upper end seal plate (51') of the pump casing (35), passing through a bore in the piston (37'), this bore being lined by a tubular element (85) featuring a valve (45', 47') connecting the pressure chamber (43) with the outside air (49'), whereby the wire (17) of the Bowden pull-wire system (11) is secured to a retaining element (87) arranged in the tubular element (85) and the upper sealing plate (51') features an opening through which the tubular element (85) passes.
5. Device in accordance with claim 1, characterized by the fact that a pressure relief valve (101) is incorporated in the vicinity of the air outlet opening of the tubular connecting element (59), said air outlet opening being preferably provided with a mouthpiece (99).
6. Device in accordance with claim 5, characterized by the fact that the pressure relief valve (101) features a spring (103) which opens the pressure relief valve in the event of the gauge pressure in the tubular connecting element reaching 0.2-3 and preferably 0.5 kPa.
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