Sicherheitsvorrichtung Safety device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvomchtung, vorzugsweise für sich unterhalb der Wasseroberflache aufhaltende Taucher, mit zumindest einem durch ein Fluid befullbaren Auftπebskorper, mit dem durch Befullen mit dem Fluid ein Auftrieb erzeugbar ist, und mit zumindest einem Einlaßventil durch welches in einem geöffneten Zustand Fluid in den Auftriebskorper strömt und welches im geschlossenen Zustand ein Einstromen des Fluids in den Auftriebskorper verhindert, und mit einer Steuerungseinrichtung zum Steuern des Offnens und Schließens des Emlaßventiles, und mit wenigstens einem Zustandsgrößensignalerzeuger, mit dem in Abhängigkeit zumindestens einer Zustandsgroße wenigstens ein Zustandsgroßensignal erzeugbar ist, das der Steuerungseinrichtung zufuhrbar ist, und wenigstens einem Auslaßventil, durch welches in einem geöffneten Zustand Fluid aus dem Auftriebskorper ausströmt und welches im geschlossenen Zustand ein Ausstromen des Fluids aus dem Auftriebskorper verhindert, wobei das Offnen und Schließen des Auslaßventiles durch die Steuerungseinrichtung steuerbar ist und durch wechselseitiges Offnen und Schließen des Einlaß- und Auslaßventiles durch die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit zumindestens eines Zustandsgroßensignals ein vorbestimmter Auftrieb des Auftπebskorpers erzeugbar istThe invention relates to a safety device, preferably for divers staying below the water surface, with at least one Auftπebskorper which can be filled with a fluid and with which buoyancy can be generated by filling with the fluid, and with at least one inlet valve through which fluid is in an open state flows into the buoyancy body and which, in the closed state, prevents the fluid from flowing into the buoyancy body, and with a control device for controlling the opening and closing of the relief valve, and with at least one state quantity signal generator, with which at least one state quantity signal can be generated as a function of at least one state quantity, which can be supplied to the control device, and at least one outlet valve, through which fluid flows out of the buoyancy body in an open state and which prevents the fluid from flowing out of the buoyancy body in the closed state changes, wherein the opening and closing of the exhaust valve is controllable by the control device and by mutually opening and closing the intake and exhaust valve by the control device in dependence on at least one state variable signal, a predetermined buoyancy of the opening body can be generated
Eine derartige Vorrichtung ist bereits aus der DE 41 25 407 bekannt Die dort beschriebene Vorrichtung kann einen Tauchvorgang überwachen und einen Auftauchvorgang einleiten, wenn die Tauchzeit eine Grenze überschreitet, der Druck einen höchsten zulassigen Wert überschreitet, den Flaschendruckmindestwert unterschreitet und der Betrag der Steιg-/Sιnkrate die Grenzwerte über- /unterschreitetSuch a device is already known from DE 41 25 407. The device described there can monitor a diving process and initiate a surfacing process if the diving time exceeds a limit, the pressure exceeds a maximum permissible value, falls below the minimum cylinder pressure value and the amount of the Sιnkrate exceeds / falls below the limit values
Der entscheidende Nachteil der DE 41 25407 besteht dann, daß ausschließlich an eine Erfassung dieser Tauchdaten gedacht ist und die Vorrichtung nicht bei plötzlich auftretenden gesundheitlichen Problemen des Tauchers einen Rettungsvorgang einleiten kannThe decisive disadvantage of DE 41 25407 then is that only this diving data is intended and the device cannot initiate a rescue operation if the diver's health problems suddenly appear
Auch die US 5 496 136 beschreibt eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 , die ausschließlich zur Auftriebskontrolle von Tauchern dient und auch
einen automatischen Aufstieg unter Berücksichtigung von Dekompressionsstops durchfuhren kann Nachteilig bei der Vorrichtung, wie sie die US 5496 136 beschreibt, ist, daß es grundsätzlich nicht vorgesehen ist, Notaufstiege durchzufuhrenUS Pat. No. 5,496,136 also describes a device according to the preamble of claim 1, which is used exclusively for the control of buoyancy of divers and also Carrying out an automatic ascent taking decompression stops into account. A disadvantage of the device as described in US Pat. No. 5,496,136 is that it is fundamentally not intended to carry out emergency ascents
Eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 ist auch aus der DE 42 00 090 bekannt Auch hier ist es vorgesehen, einen vorbestimmten Auftrieb zu erzeugen, um den Taucher zu tarieren Zusätzlich soll bei Übersteigen der zulässigen Tauchzeit, nicht ausreichender Luftmenge sowie sich ankündigenden gesundheitlichen Problemen des Tauchers automatisch ein Rettungsvorgang eingeleitet werden Allerdings ist der DE 42 00 090 nicht zu entnehmen, wie und mit Hilfe welcher Zustandsgroßen Kriterien zur Auslösung des Rettungsvorganges überwacht werden könnenA device according to the preamble of claim 1 is also known from DE 42 00 090. It is also provided here that a predetermined buoyancy is generated in order to tare the diver. In addition, if the permissible diving time is exceeded, the air volume is insufficient and health problems are to be announced a rescue operation is automatically initiated by the diver. However, it is not apparent from DE 42 00 090 how and with the aid of which condition-sized criteria for triggering the rescue operation can be monitored
Schließlich beschreibt auch die EP 0 193 546 eine Vorrichtung gemäß des eingangs genannten Oberbegriffs Die dort gezeigte Vorrichtung dient hauptsächlich der Bestimmung der wahrend eines Tauchvorgangs im Gewebe gelosten Gasmenge und Gaszusammensetzung Dabei kann die Vorrichtung einen automatischen Aufstieg unter Berücksichtigung von Dekompressionsstops veranlassen, wenn gemäß vorher angegebener Anweisungen eine Anomalie festgestellt wird oder vor Ort in beabsichtigter Weise eine entsprechende Anweisung gegeben wird Als Meßfühler sind in der EP 0 193 546 ein Umgebungstemperatursensor, ein Umgebungsdruckmesser sowie ein Meßmittel zur Erfassung der körperlichen Tätigkeit vorgesehen Dabei wird die körperliche Tätigkeit aus dem Verbrauch an Atemluft bestimmt, der sich wiederum aus der Geschwindigkeit des Druckabfalls der Tauchflasche ergibtFinally, EP 0 193 546 also describes a device according to the preamble mentioned at the outset. The device shown there serves mainly to determine the amount of gas and gas composition dissolved in the tissue during a diving process. The device can initiate an automatic ascent, taking decompression stops into account, if according to the previously specified one Instructions an anomaly is determined or a corresponding instruction is given on-site in intentional manner. A sensor is provided in EP 0 193 546 as an ambient temperature sensor, an ambient pressure meter and a measuring device for recording physical activity. Physical activity is determined from the consumption of breathing air , which in turn results from the speed of the pressure drop of the diving bottle
Nachteilig an der Lehre der EP 0 193 546 ist, daß sich der Verbrauch an Atemluft nur indirekt über eine Druck- und eine Temperaturmessung ergibt Um bei schneller Atmung zwischen Hyperventilation und Flachatmung mit ausreichender Genauigkeit unterscheiden zu können, müssen Druckaufnehmer verwendet werden, die geringe Druckunterschiede, wie sie bei der Entleerung der Flasche um einen Atemzug auftreten, auflosen und trotzdem einen Druckmeßbereich von dem Druck einer fast leeren Flasche bis zu dem einer vollgefüllten Flasche aufweisen Zudem müssen die besagten Druckaufnehmer in der Lage sein, einzelne Atemzuge zeitlich aufzulösen Derartige Druckaufnehmer sind teuer Zudem muß das eingeatmete Volumen aus dem Druckabfall
über die Temperatur berechnet werden Dies ist ein sehr aufwendiges und ungenaues VerfahrenA disadvantage of the teaching of EP 0 193 546 is that the consumption of breathing air results only indirectly via a pressure and a temperature measurement. In order to be able to differentiate between hyperventilation and shallow breathing with sufficient accuracy in the case of rapid breathing, pressure transducers must be used which have small pressure differences how they occur when emptying the bottle by one breath, and still have a pressure measurement range from the pressure of an almost empty bottle to that of a full bottle.In addition, the pressure transducers in question must be able to temporally resolve individual breaths. Such pressure transducers are expensive In addition, the inhaled volume from the pressure drop to be calculated via temperature This is a very complex and imprecise process
In Anbetracht des Standes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine integrierte Tarier- und Sicherheitsvorπchtung für Taucher zu schaffen, die im Gegensatz in bekannten Vorrichtungen in der Lage ist, gesundheitliche Probleme des Tauchers zu erkennen und daraufhin einen automatischen und kontrollierten Auftauchvorgang auszulosen Dabei soll der physiologische Kennwert, der als Auslosekπteπum dient, möglichst direkt und fehlerfrei und mit einem minimalen Meß- und Rechenaufwand bestimmt werdenIn view of the prior art, it is an object of the invention to provide an integrated buoyancy and safety device for divers, which, in contrast to known devices, is capable of recognizing the diver's health problems and then triggering an automatic and controlled surfacing process the physiological characteristic value, which serves as a trigger, can be determined as directly and error-free as possible and with a minimum of measurement and calculation effort
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß die eingangs erwähnte Sicherheitsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daßAccording to the invention, this object is achieved in that the safety device mentioned at the outset is characterized in that
der Zustandsgrößensignalerzeuger wenigstens eine Durchflußmengenmeßeinrichtung am Schlauch für die Atemluft aufweist und durch den Zustandsgrößensignalerzeuger wenigestens ein Zustandsgroßensignal erzeugbar ist, das repräsentativ für die Durchflußmenge eines Atemfluids des Tauchers istthe state variable signal generator has at least one flow quantity measuring device on the hose for breathing air and at least one state variable signal can be generated by the state variable signal generator which is representative of the flow quantity of a breathing fluid of the diver
Diese Losung ist einfach und erlaubt die Realisierung einer wirksamen Sicherheitsvorrichtung, durch welche Tarierfunktion und Rettungsfunktion basierend auf physiologischen Kennwerten und Tauchdaten in ein einziges Tauchsystem integriert werden Die direkte Überwachung des Atemflusses des Tauchers tragt wesentlich zu einer Steigerung der Sicherheit des Systems bei, da nicht mehr auf indirekte Flaschendruckmessungen zuruckgegnffen werden muß, um die Atemtatigkeit des Tauchers zu überwachen Zudem ist die Erfindung weniger fehleranfallig als die bekannten Sicherheitsvorrichtungen, da durch die Messung der Atemtatigkeit bzw des Atemflusses die Möglichkeit zur Erkennung von Leckage im Atemsystem bestehtThis solution is simple and allows the implementation of an effective safety device, through which the buoyancy function and rescue function based on physiological parameters and dive data can be integrated into a single diving system. The direct monitoring of the diver's breathing flow contributes significantly to an increase in the safety of the system, as no more indirect bottle pressure measurements have to be taken back in order to monitor the breathing activity of the diver. In addition, the invention is less prone to errors than the known safety devices, since the measurement of the breathing activity or the respiratory flow makes it possible to detect leaks in the breathing system
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann mit der Steuerungseinrichtung ein Rettungsvorgang durchfuhrbar sein, bei dem durch den Auftrieb ein vorbestimmte, vorzugsweise maximal zulassige Aufstiegsgeschwindigkeit einhaltbar ist. Dadurch laßt sich die Aufstiegsgeschwindigkeit optimieren. Im Gegensatz zu herkömmlicher Sicherheitsvorπchtungen erlaubt es die erfindungsgemaße Sicherheitsvorπchtung, daß die Aufstiegsgeschwindigkeit gleich der oder nahezu der maximal zulassigen Aufstiegsgeschwindigkeit entspricht, so daß der Notaufstieg möglichst rasch, ohne Gefahr gesundheitlicher Schaden erfolgen kann
In einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung kann mit der Steuerungseinrichtung der Auftrieb derart steuerbar sein, daß ein im wesentlichen konstante Tauchtiefe des Tauchers einhaltbar ist Dadurch läßt sich vermeiden, daß der Taucher unterhalb einer vorgegebenen maximalen Tauchtiefe taucht Auch laßt sich wirksam verhindern, daß der Taucher unabsichtlich in gefährliche Tiefenbereiche vorstößtAccording to an advantageous development of the invention, a rescue operation can be carried out with the control device, in which a predetermined, preferably maximum, ascent rate can be maintained by the buoyancy. This allows the ascent rate to be optimized. In contrast to conventional safety devices, the safety device according to the invention allows the rate of ascent to be equal to or almost the maximum permissible rate of ascent, so that the emergency ascent can take place as quickly as possible without risk of damage to health In a further embodiment of the invention, the buoyancy can be controlled with the control device in such a way that an essentially constant diving depth of the diver can be maintained. This prevents the diver from diving below a predetermined maximum diving depth. It is also possible to effectively prevent the diver from being accidentally penetrates into dangerous depths
Nach vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Zustandgroßensignalerzeuger wenigstens einen Umgebungsdrucksensor aufweisen und kann durch den Zustandsgrößensignalerzeuger wenigstens ein Zustandgroßensignal erzeugbar sein, das repräsentativ für den Umgebungsdruck der Umgebung des Tauchers als Zustandsgroße ist Dadurch kann die Steuerung eines Einlaß- und eines Auslaßventiles z B in Abhängigkeit der Tauchtiefe erfolgen Dabei können standig Zustandsgroßensignale erzeugt werden, oder nur dann, wenn z B eine vorherbestimmte Tiefe erreicht worden istAccording to an advantageous further development of the invention, the state variable signal generator can have at least one ambient pressure sensor and can be generated by the state variable signal generator at least one state variable signal that is representative of the ambient pressure of the diver's environment as a state variable. This allows control of an inlet and an outlet valve, for example depending on the Diving depth is carried out. State-of-the-art signals can always be generated, or only if, for example, a predetermined depth has been reached
Zudem kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn mit denIt can also prove to be advantageous if the
Zustandsgrößensignalerzeuger, der einen Umgebungsdrucksensor aufweist, wenigstens zwei zeitlich voneinander beanstandeten Zustandsgroßensignale erzeugbar sind, um eine Aufstiegsgeschwindigkeit zu ermitteln Dann läßt sich der Umgebungsdrucksensor dazu verwenden, die jeweilige Auftriebsgeschwindigkeit zu ermitteln und das Einlaß- und Auslaßventil entsprechend zu steuern, um z B die vorgebene maximale Aufstiegsgeschwindkeit nicht zu überschreitenState variable signal generator, which has an ambient pressure sensor, at least two temporally spaced state variable signals can be generated in order to determine an ascent rate. Then the ambient pressure sensor can be used to determine the respective lift rate and to control the inlet and outlet valve accordingly, for example in order to determine the maximum Ascent rate not to be exceeded
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn bei den Zustandsgrößensignalerzeuger, der einen Umgebungsdrucksensor aufweist, beim Unterschreiten einer vorgebenen maximalen Tauchtiefe, vorzugsweise 35 Meter, von der Steuerung ein Rettungsvorgang durchfuhrbar ist Dadurch laßt sich ein Taucher schnell aus einer Gefahrenzonen befördernIn an advantageous development, it can prove to be advantageous if the state variable signal generator, which has an ambient pressure sensor, can perform a rescue operation if the control falls below a specified maximum diving depth, preferably 35 meters.This enables a diver to be quickly transported out of a danger zone
Zudem kann es sich als gunstig erweisen, wenn bei einenIn addition, it can prove to be beneficial if you have one
Zustandsgrößensignalerzeuger, der einen Umgebungsdrucksensor aufweist, bei einen Überschreiten einer vorgebenen Zeitdauer innerhalb derer ein konstanter Umgebungsdruck herrscht, vorzugsweise 5 Minuten, durch die Steuerungseinπchtung ein Rettungsvorgang durchfuhrbar wird Wenn über einen vorgebenen Zeitraum
konstanter Umgebungsdruck herrscht, kann dies als Bewegungsunfähigkeit des Tauchers verstanden werden Ein bewegungsunfähiger Taucher kann durch die Sicherheitsvorrichtung bei einem Notaufstieg an die Wasseroberfläche gefordert werdenState variable signal generator, which has an ambient pressure sensor, if a predetermined time period within which a constant ambient pressure prevails, preferably 5 minutes, by means of which the control device can perform a rescue operation if over a predetermined period of time If the ambient pressure is constant, this can be understood as the diver's immobility. A diver who is unable to move can be required by the safety device in the event of an emergency ascent to the water surface
Von Vorteil kann es zudem sein, wenn der Zustandsgrößensignalerzeuger wenigstens eine Zeitmeßeinrichtung aufweist, und mit dem Zustandgroßensignalerzeuger wenigstens ein Zustandgrößen-signal erzeugbar ist, daß presantativ den Ablauf einer vorgebenen Zeitspanne als Zustandgröße, vorzugsweise die maximale Tauchdauer ist Dadurch läßt sich sicherstellen, daß ein Taucher der die maximal mögliche Tauchdauer überschreitet, z B in eine geringe Tauchtiefe befordert wird, wo die durch einen mitgefuhrte Atemfluidvorrat vorgebene maximale Tauchdauer verlängert wirdIt can also be advantageous if the state variable signal generator has at least one time measuring device, and at least one state variable signal can be generated with the state variable signal generator, that the expiry of a specified period of time is a state variable, preferably the maximum dive duration.This ensures that a diver which exceeds the maximum possible dive duration, e.g. is requested to a shallow dive depth, where the maximum dive duration specified by a breathing fluid supply carried along is extended
Ein Vorteil kann es zudem sein, wenn nach Ablauf der Zeitspanne ein Rettungsvorgang durchfuhrbar ist Dadurch wird sichergestellt, daß z B ein Taucher, dessen Atemfluidvorrat für das Auftauchen nicht mehr ausreichen wurde, durch einen Notaufstieg an die Oberflache gebracht wird Auch dadurch wird die Sicherheit des Tauchers stark erhöhtIt can also be an advantage if a rescue procedure can be carried out after the period of time has passed.This ensures that, for example, a diver whose breathing fluid supply is no longer sufficient to emerge is brought to the surface by an emergency ascent.This also improves the safety of the Divers greatly increased
Eine vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zufolge kann durch den Zustandgroßensignalerzeuger wenigstens ein Zustandgroßensignal erzeugbar sein, das repräsentativ für den Druckunterschied eines Atemfluids des Tauchers nach einer ersten Druckreduzierungsstufe ist Dadurch besteht die Möglichkeit anhand des Druckunterschieds auf die Steuerung einzuwirken und entweder einen Rettungsvorgang oder einen Taπerungsvorgang auszulosen Durch das für den Druckunterschied nach der ersten Druckreduzierungsstufe repräsentative Zustandsgroßensignal kann die Sicherheitsvorrichtung auch auf Störungen der ersten Druckreduzierungsstufe wie beispielsweise Vereisung reagierenAccording to an advantageous further development of the invention, the condition size signal generator can generate at least one condition size signal that is representative of the pressure difference of a diver's breathing fluid after a first pressure reduction stage. This makes it possible to act on the control based on the pressure difference and to trigger either a rescue process or a taring process the state variable signal representative of the pressure difference after the first pressure reduction stage, the safety device can also react to faults in the first pressure reduction stage, such as icing
Ein Vorteil kann es dabei sein, wenn bei dem Zustandsgrößensignalerzeuger, der eine Durchflußmeßeinπchtung aufweist, durch die Steuerungseinrichtung ein Rettungsvorgang und/oder eine Druckmessung der erten Druckreduzierungsstufe durchgeführt wird, wenn die Durchflußmenge eine vorgegebenen Wert überschritten hat oder ein dauerndes Ausströmen durch die Durchflußmeßeinrichtung erfaßt wird Das kann z B bedeuten, daß der meiste Teil des mitgefuhrten Atemfluids bereits verbraucht ist, oder der Atemregler eingefroren ist und der Taucher möglichst rasch an die
Oberflache zu befördern ist Auch dadurch wird die Sicherheit des Tauchers deutlich erhöhtIt can be an advantage if the state variable signal generator, which has a flow measurement device, is used by the control device to carry out a rescue process and / or a pressure measurement of the first pressure reduction stage if the flow rate has exceeded a predetermined value or if a continuous outflow through the flow measurement device is detected This can mean, for example, that most of the breathing fluid carried has already been used up, or that the regulator is frozen and the diver can get to it as quickly as possible The surface to be transported is also a significant increase in the safety of the diver
Ebenso kann es sich als gunstig erweisen, wenn bei demIt can also prove to be beneficial if the
Zustandsgrößensignalerzeuger, der eine Durchflußmengeπmeßeinπchtung aufweist, bei Ausbleiben eines Durchflußes von Atemfluid durch die Durchflußmengenmeßeinrichtung für eine vorgebene Zeitspanne durch die Steuerungseinrichtung ein Rettungsvorgang durchfuhrbar ist Dadurch ist es möglich, dann einen Rettungsvorgang auszulosen, wenn z B für eine gewisse Zeitspanne keine Atmung des Tauchers erfolgte Ein solcher Taucher kann z B Bewußtlos sein Dadurch wird sichergestellt, daß auch ein bewußtloser Taucher an die Oberfläche befördert werden kannState quantity signal generator, which has a flow quantity measuring device, if there is no flow of breathing fluid through the flow quantity measuring device for a predetermined period of time by the control device, a rescue process can be carried out. This makes it possible to trigger a rescue process if, for example, the diver has not breathed for a certain period of time Such divers can be unconscious, for example. This ensures that an unconscious diver can also be carried to the surface
Ebenso kann es sich als gunstig erweisen, wenn der Zustandsgrößensignalerzeuger zumindestens einen Durcksensor aufweist und mit dem Zustandsgrößensignalerzeuger zumindestens ein Zustandsgroßensignal erzeugbar ist, daß für den Druck in dem Druckbehälter als Zustandsgroße repräsentativ ist, wobei bei Unterschreiten eines Mindestdruckes den Druckbehalter, vorzugsweise 40 Bar, durch die Steuerungseinrichtung ein Rettungsvorgang durchfuhrbar ist Auch dadurch wird gewährleistet, daß bei Unterschreiten einer gewissen Mindestmenge an Atemfluid im Druckbehalter eine Rettung des Tauchers erfolgtIt can also prove to be advantageous if the state variable signal generator has at least one pressure sensor and the state variable signal generator can be used to generate at least one state variable signal that is representative of the pressure in the pressure vessel as a state variable, the pressure vessel, preferably 40 bar, being exceeded when the pressure falls below a minimum the control device is capable of carrying out a rescue operation. This also ensures that the diver is rescued if the pressure in the pressure container falls below a certain minimum
Weiterhin kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn mit dem Drucksensor ein Zustandsgroßensignal erzeugbar ist, das repräsentativ für den Druckunterschied im Druckbehälter ist und bei Über- und/oder Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes für den Druckunterschied ein Rettungsvorgang ausfuhrbar ist Auf diese Weise laßt sich feststeilen, ob sich der Taucher in einer Notsituation befindet Wenn der Druckunterschied zu groß ist, kann es sein, daß das Atemfluid frei aus dem Druckbehalter ausströmt, wenn z B der Taucher ohnmachtig ist und der Atemregler nicht mehr im Mund des Tauchers angeordnet ist Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Druckwertes kann es sein, daß der Taucher ohnmachtig ist und keine Atmung mehr stattfindet, so daß nur ein geringer oder kein Fluid eingeatmet wird, so daß nur eine geringe Druckabnahme im Druckbehalter feststellbar istFurthermore, it can prove to be advantageous if a state variable signal can be generated with the pressure sensor, which is representative of the pressure difference in the pressure vessel and a rescue operation can be carried out if the pressure difference exceeds and / or falls below a predetermined value. Whether the diver is in an emergency situation If the pressure difference is too large, the breathing fluid may flow freely out of the pressure vessel, e.g. if the diver is unconscious and the regulator is no longer in the diver's mouth Pressure values may mean that the diver is helpless and no more breathing takes place, so that little or no fluid is inhaled, so that only a slight decrease in pressure can be detected in the pressure vessel
Dabei kann es sich auch als vorteilhaft erweisen wenn mit dem Drucksensor ein Zustandsgroßensignal erzeugbar ist das repräsentativ für eine konstante
Druckabnahme ΔP im Druckbehälter ist Dann kann das Auslosen eines Rettungsvorganges oder eines Tariervorganges bei Unter- oder Überschreiten eines vorherbestimmten Druckunterschiedes der Druckbehälter eingeleitet werden Es läßt sich dann leicht feststellen, ob z B ein konstantes Ausstromen von Atemfluid aus dem Druckbehälter stattfindet, wenn der Taucher das Mundstuck nicht im Mund hat Dann findet ein sog Abblasen stattIt can also prove to be advantageous if a state variable signal can be generated with the pressure sensor that is representative of a constant one Pressure decrease ΔP in the pressure vessel is then the triggering of a rescue operation or a tare operation can be initiated if the pressure vessel falls below or exceeds a predetermined pressure difference.It can then easily be determined whether, for example, there is a constant outflow of breathing fluid from the pressure vessel when the diver does so Mouthpiece not in the mouth Then there is a so-called blowing off
Als vorteilhaft kann es sich dabei auch erweisen, wenn die Zeitspanne größer als 30 Sekunden ist Dadurch lassen sich ungewollte Rettungsvorgange vermeiden Dabei kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Zeitspanne einstellbar bzw vorherbestimmbar ist Dann kann die Zeitspanne 30 Sekunden unter- oder überschreitenIt can also prove to be advantageous if the time span is greater than 30 seconds.This prevents unwanted rescue procedures. It can prove to be advantageous if the time span can be set or predefined. Then the time span can fall short or exceed 30 seconds
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ein Drucksensor im Auftriebskorper angeordnet sein Dann läßt sich der Auftrieb besser steuern, da direkter feststellbar ist, welcher Druck im Auftriebskorper herrscht Die Steuerung der Auftriebsgeschwindigkeit kann dadurch genauer erfolgenIn an advantageous development of the invention, a pressure sensor can be arranged in the buoyancy body. The buoyancy can then be better controlled, since it is more directly ascertainable what pressure is prevailing in the buoyancy body
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Zustandgroßensignalerzeuger wenigstens einen manuell bedienbaren Schalter aufweisen und durch den Zustandsgrößensignalerzeuger wenigstens ein Zustandsgroßensignal erzeugbar sein, daß repräsentativ für ein Betätigen des Schalters als Zustandsgroße ist Dadurch kann z B ein fremder Taucher die einer Rettung eines in Not geratenen Tauchers einleiten, in dem er den Schalter des Zustandsgroßensignalerzeugers des in Not geratenen Tauchers betätigtIn an advantageous development of the invention, the state variable signal generator can have at least one manually operated switch and at least one state variable signal can be generated by the state variable signal generator that is representative of an actuation of the switch as a state variable. For example, a foreign diver can rescue a diver in need initiate by operating the switch of the state size signal generator of the diver in need
Als vorteilhaft kann es sich dabei erweisen, wenn der Zustandsgrößensignalerzeuger wenigstens zwei manuell bedienbare Schalter aufweist und bei gleichzeitigem Betatigen, vorzugsweise Niederdrucken, des Schalters eine Zustandsgroßensignal erzeugbar ist, daß repräsentativ für das Betätigen beider Schalter als Zustandsgroße ist Dadurch muß der fremde Taucher oder in Not geratene Taucher selbst beide Schalter gleichzeitig betätigen Auf diese Weise läßt sich eine Fehlbedienung wirksam vermeidenIt can prove to be advantageous if the state variable signal generator has at least two manually operated switches and, when the switch is actuated, preferably low pressure, a state variable signal can be generated that is representative of the actuation of both switches as a state variable. As a result, the foreign diver or in need experienced divers can operate both switches at the same time. In this way, incorrect operation can be effectively avoided
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Zustandsgrößensignalerzeuger zumindestens eine Geschwindkeitsmeßvornchtung zum
Messen der Auftπebsgeschwindkeit aufweisen, wobei mit demIn an advantageous development of the invention, the state variable signal generator can have at least one speed measuring device Measuring the Auftπebsgeschwindigkeit have, with the
Zustandsgrößensignalerzeuger wenigstens ein Zustandsgroßensignal erzeugbar ist, daß repräsentativ für die Auftπebsgeschwindkeit als Zustandsgroße ist Dadurch läßt sich eine genaue Steuerung der Auftπebsgeschwindkeit des Tauchers wahrend des Rettungsvorganges bewerkstelligenState quantity signal generator can generate at least one state quantity signal which is representative of the speed of ascent as state quantity. This enables precise control of the divers' ascent during the rescue process
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann durch die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit wenigstens eines Zustandsgrößensignales zumindestens ein Kontrollsignal der Kontrolleinrichtung zufuhrbar sein, wobei die Kontrolleinrichtung ein vom Taucher wahrnehmbares Warnsignal erzeugen kann und zumindestens eine vom Taucher betätigbare Loscheinrichtung vorgesehen sein, mit welcher durch Betatigen innerhalb eines vorherbestimmten Zeitintervalles nach dem Warnsignal verhinderbar ist, daß nach Ablauf des Zeitintervalles die Steuerung einen Rettungsvorgang durchfuhrt oder das Einlaß- und/oder Auslaßventil betätigt wird Dadurch wird der Taucher zunächst gewarnt, und kann von sich aus entscheiden, ob ein Tariervorgang und/oder ein Rettungsvorgang durchgeführt werden soll Wenn der Taucher die Löscheinrichtung nicht betätigt, wird automatisch nach Ablauf des Zeitintervalles ein Rettungs- und/oder Taπerungsvorgang durchgeführt Derartige Kontrolleinrichtungen mit einer Loscheinrichtung werden auch als sogenannte "Totmann" -Einrichtungen bezeichnetIn an advantageous development of the invention, at least one control signal can be supplied to the control device as a function of at least one status variable signal, the control device being able to generate a warning signal perceivable by the diver and at least one extinguishing device which can be actuated by the diver and with which actuation can be carried out within a predetermined range Time interval after the warning signal can be prevented that after the expiry of the time interval, the controller carries out a rescue process or the inlet and / or outlet valve is actuated. As a result, the diver is first warned and can decide whether a buoyancy and / or a rescue process is carried out If the diver does not operate the extinguishing device, a rescue and / or taring process is carried out automatically after the time interval has expired. Such control devices with one lot Devices are also referred to as so-called "dead man" devices
Als vorteilhaft kann es sich zudem erweisen, wenn das Zeitintervall bis zu 5 Sekunden betragt Derartige kurze Zeltintervalle sind insbesondere dann von Vorteil, wenn bei einem Notfall unmittelbar ein Rettungs- oder Taπerungsvorgang eingeleitet werden muß Ebenso kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Zeitintervall bis zu 10 Sekunden betragt Dies laßt dem Taucher genügend Zeit, auf das Warnsignal zu reagierenIt can also prove to be advantageous if the time interval is up to 5 seconds. Such short tent intervals are particularly advantageous if a rescue or taring process must be initiated immediately in the event of an emergency. It can also prove to be advantageous if the time interval to is 10 seconds This gives the diver enough time to react to the warning signal
Zudem kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Warnsignal ein akustisches Warnsignal ist Dadurch wird die Wahrnehmung des Signales erleichtert Das Warnsignal kann z B als Piepton oder als eine Folge von Tonen erzeugt werdenIn addition, it can prove to be advantageous if the warning signal is an acoustic warning signal. This makes it easier to perceive the signal. The warning signal can be generated, for example, as a beep or as a sequence of sounds
Zudem kann das Warnsignal ein optisches Warnsignal sein Dazu bietet sich z B eine Warnleuchte an, die blinkt oder aufleuchtet, wenn der Taucher sich in Gefahr befindetIn addition, the warning signal can be a visual warning signal. For this purpose, for example, there is a warning light that flashes or lights up when the diver is in danger
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Loscheinrichtung durch das Einnehmen einer geringen Tauchtiefe oder durch Wiederaufnahme der Atmung durch
den Taucher betätigbar sein. Dadurch wird der Taucher aufgrund des Warnsignales veranlaßt, z.B. in eine geringere Tauchtiefe aufzusteigen oder die Atmung wiederaufzunehmen, ohne das es nötig ist, die Löscheinrichtung zu betätigen.In an advantageous further development of the invention, the quenching device can be achieved by taking a small diving depth or by resuming breathing the diver can be operated. As a result of the warning signal, the diver is prompted, for example, to ascend to a lower depth or to resume breathing without the need to actuate the extinguishing device.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Steuerungseinrichtung als Tauchcomputer ausgebildet sein. Ein derartiger Tauchcomputer ermöglicht es, anhand mehrere Zustandgroßensignalerzeuger und einer Vielzahl von Zustandsgrößensignalen einen Rettungsvorgang oder Tariervorgänge durchzuführen.In an advantageous development of the invention, the control device can be designed as a diving computer. Such a dive computer makes it possible to carry out a rescue operation or buoyancy control using a plurality of state variable signal generators and a large number of state variable signals.
Zudem kann der Tauchcomputer auch programmierbar sein. Dann lassen sich die Zustandsgroßensignale verschiedener Zustandsgrößensignalerzeuger in einer gewünschten Weise kombinieren, so daß z.B. nur das Zusammentreffen zweier bestimmter Zustandsgroßensignale zu einem Rettungsvorgang führt.The dive computer can also be programmable. Then the state quantity signals of different state quantity signal generators can be combined in a desired manner so that e.g. only the coincidence of two specific state variable signals leads to a rescue operation.
Günstig kann es zudem sein, wenn der Tauchcomputer sowohl den Druckmesser als auch den Umgebungsdrucksensor aufweist. Dann kann der Tauchcomputer mehrere Signale verarbeiten und kompakter gestaltet werden.It can also be advantageous if the dive computer has both the pressure gauge and the ambient pressure sensor. Then the dive computer can process multiple signals and be made more compact.
Zudem kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Tauchcomputer eine Eingabeeinheit aufweist, mit der Parameter für die maximale Tauchtiefe und/oder den minimalen Druck im Druckbehälter und/ oder die maximale Aufstiegsgeschwindigkeit und/ oder minimale oder maximale Druchflußmenge des Fluids und/oder das maximale Zeitintervall nach Ausgabe des Warnsignales und/oder die minimale oder maximale Zeitspanne innerhalb der kein Durchfluß von Atemfluid an der Durchflußmengenmeßeinrichtung festgestellt wird und/oder ein Druckunterschied ΔP in den Druckbehälter einen vorgegebenen Wert über-/oder unterschreitet, und/oder eine vorherbestimmte maximale Tauchtiefe für einen Tariermodus. Mit einer derartigen Eingabeeinheit läßt sich der Tauchcomputer inviduell an die Bedürfnisse des jeweiligen Tauchers anpassen.It can also prove to be advantageous if the dive computer has an input unit with which parameters for the maximum depth and / or the minimum pressure in the pressure vessel and / or the maximum ascent rate and / or the minimum or maximum flow rate of the fluid and / or the maximum Time interval after output of the warning signal and / or the minimum or maximum time period within which no flow of breathing fluid is determined at the flow rate measuring device and / or a pressure difference ΔP in the pressure vessel exceeds or falls below a predetermined value, and / or a predetermined maximum diving depth for a taring mode. With such an input unit, the dive computer can be individually adapted to the needs of the respective diver.
Auch kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Tauchcomputer umstellbar ist und von einen Tariermodus, in welchen nach unterschreiten einer maximalen Tauchtiefe die Steuerungseinπchtung der Auftriebe derart steuert, daß eine im wesentliche konstante Tauchtiefe eingehalten wird, in einem Rettungsmodus, in dem ein Rettungsvorgang abhängig von wenigstens einem Zustandsgroßensignal durchführbar ist.
Weiterhin kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Fluid Sauerstoff oder Luft oder ein Sauerstoff/Edelgas-stickstoffgemisch ist Dadurch läßt sich ein besonders hoher Auftrieb erzeugenIt can also prove to be advantageous if the dive computer is convertible and of a buoyancy mode, in which, after falling below a maximum diving depth, the control device of the buoyancy controls such that an essentially constant diving depth is maintained, in a rescue mode in which a rescue process is dependent can be carried out by at least one state variable signal. Furthermore, it can prove to be advantageous if the fluid is oxygen or air or an oxygen / noble gas / nitrogen mixture. This enables a particularly high buoyancy to be generated
Von Vorteil kann es zudem sein, wenn das Fluid in dem Druckbehalter aufgenommen ist und durch wenigstens eine Fluidleitung mit dem Einlaßventil des Auftπebskorpers verbunden ist Dabei ist das Atemfluid gleich dem Fluid, welches in den Auftriebskorper einströmt Auf diese Weise wird vermieden, daß mehrere Druckbehälter mitzufuhren sind Auch kann die Sicherheitsvorrichtung mit bereits existierenden Druckbehältern kombiniert werdenIt can also be advantageous if the fluid is received in the pressure vessel and is connected to the inlet valve of the floating body by at least one fluid line. The breathing fluid is equal to the fluid that flows into the floating body. In this way it is avoided that several pressure vessels are carried along The safety device can also be combined with existing pressure vessels
Darüber hinaus kann in einer Fluidleitung zwischen Druckbehalter und Auftriebskorper ein manuell bedienbares Einlaßventil vorgesehen sein, durch welches in einem geöffneten Zustand Fluid in dem Auftriebskorper einströmt und welches in einem geschlossenen Zustand ein Einstromen verhindert Dadurch kann der Auftriebskorper unabhängig von der Steuerung befüllt werden Dies insbesondere dann von Vorteil, wenn die Sicherheitsvorrichtung eine Störung aufweistIn addition, a manually operable inlet valve can be provided in a fluid line between the pressure vessel and the buoyancy body, through which fluid flows into the buoyancy body in an open state and which prevents inflow in a closed state.This enables the buoyancy body to be filled independently of the control unit, in particular then advantageous if the safety device has a fault
Zudem kann ein Notbehälter vorgesehen sein, der mit Fluid gefüllt ist und über eine Fluidleitung und einem zweiten durch die Steuerungseinrichtung betätigbaren Einlaßventil mit dem Auftriebskorper verbunden ist derart, daß bei geöffnetem zweiten Einlaßventil Fluid in den Auftriebskorper strömt und bei geschlossenem zweiten Einlaßventil ein Einstromen verhindert wird Durch diesen Notdruckbehalter laßt sich die Funktionsicherheit der Sicherungsvorrichtung zusätzlich steigernIn addition, an emergency container can be provided which is filled with fluid and is connected to the buoyancy body via a fluid line and a second inlet valve which can be actuated by the control device such that fluid flows into the buoyancy body when the second inlet valve is open and inflow is prevented when the second inlet valve is closed The functional safety of the safety device can be additionally increased by this emergency pressure container
Ein Vorteil kann es zudem sein, wenn der Wert für die maximale Tauchtiefe großer als der Wert der vorbestimmten konstanten Tauchtiefe ist Dabei befindet sich der Taucher während des Taπerungsvorganges stets in einem sicheren Bereich der Tauchtiefe Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann bei dem Rettungsmodus des Tauchcomputers die Auftπebsgeschwindkeit abhangig von der Tauchtiefe in vorbestimmten Tauchtiefen für einen vorbestimmten Zeitraum verlangsambar oder auf null reduzierbar sein, zum Einhalten von Dekompressionsstufen Dadurch laßt sich ein weiterer entscheidender Sicherheitsgewinn für den Taucher erzielen Durch den
Tauchcomputer wird es möglich, während eines Notaufstieges Dekompressionsstufen einzuhalten Bei herkömmlichen Sicherheitsvorπchtungen war dies nicht möglichIt can also be an advantage if the value for the maximum diving depth is greater than the value of the predetermined constant diving depth. The diver is always in a safe area of the diving depth during the dipping process. In an advantageous development of the invention, the rescue mode of the diving computer can be used the speed of emergence can be slowed down or reduced to zero for a predetermined period of time depending on the diving depth in predetermined diving depths, in order to maintain decompression levels. This enables a further decisive safety gain for the diver Dive computers make it possible to maintain decompression levels during an emergency ascent. This was not possible with conventional safety precautions
Weiter kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Zustandsgrößensignalerzeuger und/oder die Kontrolleinrichtung Integral mit dem Tauchcomputer ausgebildet sind Dadurch läßt sich ein kompakte Sicherheitsvorrichtung erhaltenFurthermore, it can prove to be advantageous if the state variable signal generator and / or the control device are designed to be integral with the dive computer. This enables a compact safety device to be obtained
Zudem kann es sich als gunstig erweisen, wenn der Auftriebskorper als eine aufblasbare Taucherweste ausgebildet ist Diese Art von Auftπebskorpern hat sich bewährtIn addition, it can prove to be advantageous if the buoyancy body is designed as an inflatable diving vest. This type of buoyancy aid has proven itself
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ein Signalsystem vorgesehen sein, mit welchem ein Notsignal aussendbar ist Dadurch kann der Taucher leichter aufgefunden werden und seine Rettungschancen verbessern sich erheblichIn an advantageous development of the invention, a signal system can be provided with which an emergency signal can be emitted. This makes it easier for the diver to be found and his chances of being rescued improve considerably
Als Vorteil kann es sich dabei erweisen, wenn das Notsignal durch das Steuerungsgerat aktivierbar istIt can prove to be an advantage if the emergency signal can be activated by the control device
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zudem wenigstens ein manuell betatigbarer in Fließrichtung des Fluids vor dem Einlaßventil angeordneter Absperrschieber vorgesehen sein, der von einer geöffneten Stellung, in welcher Fluid durch den Absperrschieber hindurchstromen kann, in eine geschlossene Stellung uberfuhrbar ist, in welcher ein Durchströmen von Fluid verhindert wird Dadurch läßt sich die Sicherheitsvorrichtung durch den Taucher manuell außer Betrieb setzen Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn der Taucher sich z B in einer Höhle befindetIn an advantageous development of the invention, at least one manually operable gate valve arranged in the flow direction of the fluid in front of the inlet valve can be provided, which can be transferred from an open position, in which fluid can flow through the gate valve, to a closed position, in which flow through of fluid is prevented. This allows the safety device to be put out of operation manually by the diver. This can be particularly advantageous if the diver is, for example, in a cave
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann zudem ein Drucksensor zwischen einer ersten Druckreduzierungsstufe und einer zweiten Druckreduzierungsstufe am Atemschlauch eines Atemreglers vorgesehen sein, der ein Zustandsgroßensignal erzeugen kann, das repräsentativ für den an der ersten Druckreduzierungsstufe abfallenden Druck ist Dadurch wird die Überwachung einer weiteren Zustandsgroße, d h die Funktion der Druckreduzierungsstufen, durch die Sicherheitsvorrichtung ermöglichtIn a further advantageous embodiment of the invention, a pressure sensor can also be provided between a first pressure reduction stage and a second pressure reduction stage on the breathing tube of a breathing regulator, which can generate a state variable signal that is representative of the pressure dropping at the first pressure reduction stage. This monitors a further state variable , ie the function of the pressure reduction stages, made possible by the safety device
Weiterhin kann eine Temperaturmeßeinrichtung vorgesehen sein, die ein Zustandssignal erzeugen kann, das repräsentativ für eine Umgebungstemperatur ist Die
Umgebungstemperatur ermöglich zusammen mit einer Druckmessung über die ideale Gasgleichung die Bestimmung eines Gasvolumens und kann außerdem als Hilfsgroße zur Überwachung von physiologischen Parametern des Tauchers dienenFurthermore, a temperature measuring device can be provided that can generate a status signal that is representative of an ambient temperature Ambient temperature, together with a pressure measurement using the ideal gas equation, enables the determination of a gas volume and can also serve as an auxiliary variable for monitoring the diver's physiological parameters
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zudem eine Einfrierwarneinrichtung vorgesehen sein, die bei Abweichungen des Verlaufs des für den an der ersten Druckreduzierungsstufe abfallenden Druckes von einem vorbestimmten Verlauf um mehr als einen vorbestimmten Grenzwert am Signalsystem einen akustischen und/oder optischen Alarm auslost Dies hat zum Zweck, daß der Taucher vor einem eventuellen Einfrieren der Druckreduzierungsstufe gewarnt wirdIn an advantageous development of the invention, a freeze warning device can also be provided, which triggers an acoustic and / or visual alarm in the event of deviations in the course of the pressure drop for the pressure dropping at the first pressure reduction stage from a predetermined course by more than a predetermined limit value on the signal system The purpose is to warn the diver of a possible freeze in the pressure reduction stage
Hierbei kann die Einfπerwarneinπchtung auch in den Tauchcomputer integriert sein Dadurch laßt sich ein kompakter Aufbau erzielen und sämtliche Warnfunktionen kostengünstig sind in einem Gerat integriert, wodurch die Bedienung erleichtert wirdIn this case, the Einfπerwarneinπchtung can also be integrated in the dive computer. This enables a compact structure to be achieved and all the warning functions are inexpensively integrated in one device, which makes operation easier
Darüber hinaus ist erfindungsgemaß ein Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitsvorrichtung beansprucht, bei dem durch den Zustandsgrößenerzeuger, der einen Umgebungsdurcksensor aufweist, wenigstens ein Zustandsgroßensignal erzeugt wird, als das repräsentativ für den Umgebungsdruck ist und bei Erreichen einer vorgebenen Tauchtiefe eine Steuerungseinrichtung einen Rettungsvorgang durchfuhrt, bei dem das Einlaß- und des Auslaßventil durch wechselseitiges Offnen oder Schließen derart gesteuert werden, daß Fluid in den Auftπebskorper einströmt und die Steuerungseinrichtung der Auftrieb derart steuert, daß eine vorbestimmte Aufstiegsgeschwindkeit, vorzugsweise eine maximale zulässige Aufstiegsgeschwindigkeit eingehalten wird, oder ein Tariervorgang eingeleitet wird, bei dem durch wechselseitiges Offnen und Schließen des Einlaß- und Auslaßventiles eine vorbestimmte Tauchtiefe eingehalten wirdIn addition, a method for operating a safety device is claimed according to the invention, in which the state variable generator, which has an ambient pressure sensor, generates at least one state variable signal which is representative of the ambient pressure and, when a predetermined diving depth is reached, a control device carries out a rescue process in which the inlet and outlet valves are controlled by mutual opening or closing in such a way that fluid flows into the Auftπebskorper and the control device controls the buoyancy in such a way that a predetermined rate of ascent, preferably a maximum permissible rate of ascent, is maintained, or a buoyancy process is initiated in which a predetermined immersion depth is maintained by mutual opening and closing of the inlet and outlet valves
Bei diesem Verfahren kann der Taucher aus einer für den Taucher gefahrlichen Tauchtiefe gerettet werden, oder kann verhindert werden, daß der Taucher in für ihn gefährliche Tauchtiefe vordringtWith this method, the diver can be saved from a diving depth that is dangerous for the diver, or the diver can be prevented from penetrating into a diving depth that is dangerous for him
Wenn bei konstantem Umgebungsdruck über einen vorbestimmten Zeitraum ein Rettungsvorgang ausgelost wird, kann automatisch eine Rettung des Tauchers erfolgen,
wenn für diesen Zeitraum eine Bewegungslosigkeit des Tauchers vorliegt Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Taucher bereits bewußtlos istIf a rescue operation is triggered over a predetermined period of time at constant ambient pressure, the diver can be rescued automatically, if the diver is immobile for this period of time This is particularly advantageous if the diver is already unconscious
Von Vorteil kann es zudem sein, wenn der minimale Druck in Abhängigkeit der Tauchtiefe ermittelt wird Auf diese Weise kann eine ständige Anpassung an die jeweilige Tauchtiefe erfolgen Da bei größerer Tauchtiefe der minimale Flaschendruck hoher ist als bei niedrigen Tiefen, kann in Abhängigkeit der Tauchtiefe jeweils der minimale Druck bestimmt werden Zudem kann es sich als gunstig erweisen, wenn der Druckunterschied in dem Behalter ermittelt wird und bei Uber-/oder Unterschreiten eines vorbestimmten Wertes für den Druckunterschied ein Rettungsvorgang und/oder ein Taπerungsvorgang auslosbar ist Dann kann z B ermittelt werden, ob entweder keine Atmung für einen bestimmten Zeitraum stattfindet, oder ob z B ein Ausstromen bzw Abblasen des Atemfluids aus dem Druckbehälter erfolgtIt can also be an advantage if the minimum pressure is determined as a function of the diving depth.This way, constant adaptation to the respective diving depth can take place.As the greater the depth of the bottle, the minimum pressure is higher than at low depths, depending on the diving depth Minimum pressure can also be determined It can also prove to be advantageous if the pressure difference in the container is determined and a rescue process and / or a taring process can be triggered if a predetermined value for the pressure difference is exceeded or undershot. Then it can be determined, for example, whether either there is no breathing for a certain period of time, or whether, for example, there is an outflow or a blowout of the breathing fluid from the pressure vessel
Weiterhin ist ein Verfahren beansprucht, bei dem der Zustandsgrößensignalerzeuger, der eine Durchflußmengenmeßeinrichtung aufweist, bei Ausbleiben eines Durchflußes von Atemfluid für einen vorgebenen Zeitraum ein Rettungsvorgang durchgeführt wird Dadurch kann automatisch eine Rettung des Tauchers ermöglicht werden, wenn bei diesem ein Atemstillstand für einen bestimmten Zeitraum vorliegtFurthermore, a method is claimed in which the state variable signal generator, which has a flow rate measuring device, is carried out for a predetermined period of time if there is no flow of breathing fluid. This can automatically enable the diver to be rescued if the diver has stopped breathing for a certain period of time
Darüber hinaus kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn bei dem Verfahren vor dem Einleiten des Rettungsvorganges oder Taπerungsvorgang von der Steuerungseinrichtung ein Kontrollsignal an die vom Taucher bedienbare Kontrolleinrichtung ausgegeben wird, die ein vom Taucher wahrnehmbares Warnsignal ausgibt und bei dem durch Betatigen der Kontrolleinrichtung oder durch einnehmen einer geringen Tauchtiefe durch den Taucher oder durch Wiederaufnahme der Atmung durch den Taucher innerhalb eines vorgebenen Zeitintervalls von vorzugsweise fünf bis zehn Sekunden ein Auslosen eines Rettungs- oder Taπerungsvorganges verhindert wird Dadurch laßt sich verhindern, daß ungewollt der Taucher an die Wasseroberflache gebracht wird, oder ein Taπerungsvorgang durchgeführt wirdIn addition, it can prove to be advantageous if, in the case of the method, before the rescue process or taring process is initiated, the control device outputs a control signal to the control device that can be operated by the diver, which outputs a warning signal that can be perceived by the diver and by actuating the control device or by taking a small diving depth by the diver or by resuming breathing by the diver within a predetermined time interval of preferably five to ten seconds a triggering of a rescue or taring process is prevented. This can prevent the diver from being brought to the water surface unintentionally, or a taring process is carried out
Darüber hinaus kann es sich als gunstig erweisen, wenn nach dem Auftauchen ein Rettungssignal abgegeben wird Dadurch wird die Suche nach dem Taucher erleichtert Ferner kann beim Durchfuhren eines Rettungsvorganges die Aufstiegsgeschwindkeit in vorbestimmten Tiefen für einen vorbestimmten Zeitraum verringert oder auf Null
reduziert werden, durch wechselseitiges Offnen und Schließen des Einlaß- und Auslaßventiles zum Ausgleich von Dekompressionsstufen Damit ist es auch möglich die Sicherungsvorrichtung bei großen Tauchtiefen einzusetzenIn addition, it can prove to be advantageous if a rescue signal is emitted after the ascent. This makes the search for the diver easier. Furthermore, when performing a rescue operation, the ascent rate can be reduced to predetermined depths for a predetermined period or to zero can be reduced by alternately opening and closing the inlet and outlet valves to compensate for decompression steps. This means that it is also possible to use the safety device at great depths
Als gunstig erweist es sich weiterhin, wenn die Einfπerwarnvorπchtung bei Unterschreiten eines vorbestimmten und/oder durch den Taucher einstellbaren Grenzwertes der Umgebungstemperatur und/oder bei Überschreiten eines vorbestimmten und/oder durch den Taucher einstellbaren Grenzwertes des Umgebungsdruckes aktivierbar ist Dadurch werden Fehlauslosungen der Einfπerwarnvorπchtung vermieden, da sie nur bei Umgebungsbedingungen zum Einsatz kommt, bei denen ein Einfneren der Druckreduzierungsstufe wahrscheinlich istIt also proves to be advantageous if the Einfπerwarnvorπchtung can be activated when the temperature falls below a predetermined and / or adjustable limit value of the ambient temperature and / or when a predetermined and / or adjustable limit value of the ambient pressure can be set by the diver, thereby avoiding false triggering of the Einfπerwarnvorπchtung, as it is only used in ambient conditions where it is likely that the pressure reduction stage will be reduced
Weiterhin kann die Einfrierwarnvorrichtung zur Bestimmung des Verlaufs des für den an der ersten Druckreduzierungsstufe abfallenden Druckes Änderungen des Druckverlaufs aufgrund der Atemtatigkeit des Tauchers unterdrucken Auch dies macht die Sicherheitsvorrichtung gegen Fehlalarme sicherer, da Druckschwankungen, die durch eine veränderte Atemtätigkeit, wie sie sich bei den verschiedenen körperlichen Belastungsphasen während eines Tauchvorganges einstellen kann, nicht zur Funktionsuberprufung der Druckreduzierungsstufe herangezogen werdenFurthermore, the freeze warning device for determining the course of the pressure drop for the pressure dropping at the first pressure reduction stage can suppress changes in the pressure course due to the breathing activity of the diver. This also makes the safety device safer against false alarms, since pressure fluctuations caused by a changed breathing activity, as is the case with the various physical exercise phases during a diving process can not be used to check the function of the pressure reduction level
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausfuhrungsbeispieles näher beschriebenThe invention is described in more detail below using an exemplary embodiment
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemaßen Sicherheitsvorrichtung mit ihren KomponentenThe single figure shows a schematic representation of the safety device according to the invention with its components
Die Sicherheitsvorrichtung 1 weist einen Auftriebskorper 2 auf Dieser kann z B eine Taπerweste oder eine Taucherrettungsweste sein Er ist darüber hinaus aufblasbar und durch Befullen mit einem Fluid, vorzugsweise Luft befullbar, wobei sich sein Volumen durch das Befullen vergrößert Das Befullen kann über ein erstes, elektronisch ansteuerbares und elektrisch oder pneumatisch betatigbares Einlaßventil 3 oder ein gleichartiges zweites Einlaßventil 4 erfolgen Zusätzlich ist ein manuell betatigbares Einlaßventil 5 vorgesehen Allen Einlaßventilen 3, 4 und 5 ist gemeinsam, daß sie in einem geöffneten Zustand ein Einstromen des Fluids in den Auftriebskorper ermöglichen
und in einem geschlossenem Zustand ein Einstromen des Fluids in den Auftriebskorper verhindernThe safety device 1 has a buoyancy body 2, which can be, for example, a diving vest or a diving rescue vest. It is also inflatable and can be filled by filling with a fluid, preferably air, the volume of which can be increased by filling. The filling can be done electronically via a first one controllable and electrically or pneumatically actuable inlet valve 3 or a similar second inlet valve 4 are additionally provided. A manually actuable inlet valve 5 is provided. All inlet valves 3, 4 and 5 have in common that they allow the fluid to flow into the buoyancy body in an open state and prevent the fluid from flowing into the buoyancy body in a closed state
Darüber hinaus ist ein Auslaßventil 6 vorgesehen, daß wie das Einlaßventil 2 elektronisch ansteuerbar und elektrisch oder elektropneumatisch betatigbar ist Durch das Auslaßventil 6 kann in einem geöffneten Zustand Fluid aus den Auftriebskorper 2 austreten Bei einem geschlossenen Zustand des Auslaßventiles 6 wird ein Austreten des Fluids aus dem Auftriebskorper 2 verhindertIn addition, an outlet valve 6 is provided that, like the inlet valve 2, can be controlled electronically and actuated electrically or electro-pneumatically. Through the outlet valve 6, fluid can escape from the buoyancy body 2 in an open state. When the outlet valve 6 is closed, the fluid is released from the Buoyancy body 2 prevented
Die Einlaßventile 3, 4 und 5, sowie daß Auslaßventil 6 sind jeweils in als Fluidleitungen ausgebildeten Schlauchen 7 bis 12 angeordnet Der Schlauch 7 stellt eine Verbindung herzwischen den Auftriebskorper 2 und einem Notdruckluftbehalter 13 Die Schlauche 8, 9, 10 und 11 stellen eine Verbindung her zwischen dem Auftriebskorper 2 und einem Druckbehalter 14 Der Druckbehälter 14 nimmt ein Preßluftgemisch auf, welches unter Druck steht und auch als Atemfluid für den Taucher dient Über die Einlaßventile 3 und/oder 4 kann das Atemfluid auch in den Auftπebskorper 2 gelangen Im Schlauch 10 ist eine Drossel, bzw ein Druckminderer, vorgesehen, und darüber hinaus ist der Schlauch 10 mit einem Atemregler 15 verbunden Zusätzlich ist ein Absperrventil 16 vorgesehen, daß manuell bedienbar ist und mit dem ein Ausstromen des Atemfluids aus dem Druckbehälter 14 verhindert werden kannThe inlet valves 3, 4 and 5, and that the outlet valve 6 are each arranged in hoses 7 to 12 designed as fluid lines. The hose 7 establishes a connection between the buoyancy body 2 and an emergency compressed air container 13. The hoses 8, 9, 10 and 11 establish a connection between the buoyancy body 2 and a pressure vessel 14 The pressure vessel 14 receives a compressed air mixture which is under pressure and also serves as a breathing fluid for the diver. Via the inlet valves 3 and / or 4, the breathing fluid can also get into the Auftπebskorper 2 Throttle, or a pressure reducer, is provided, and in addition the hose 10 is connected to a breathing regulator 15. In addition, a shut-off valve 16 is provided, which can be operated manually and with which an escape of the breathing fluid from the pressure container 14 can be prevented
Der Schlauch 12 stellt eine Verbindung zwischen den Auftriebskorper 2 und der Umgebung her, so daß bei geöffnetem Auslaßventil 6 das Fluid aus dem Auftriebskorper 2 in das den Taucher umgebende Wasser entweichen kann Anstelle des Schlauches 12 kann das Auslaßventil 6 direkt an den Auftriebskorper angebracht sein und die Luft direkt aus dem Auslaßventil entweichenThe hose 12 creates a connection between the buoyancy body 2 and the environment, so that when the outlet valve 6 is open, the fluid can escape from the buoyancy body 2 into the water surrounding the diver. Instead of the hose 12, the outlet valve 6 can be attached directly to the buoyancy body and the air escapes directly from the exhaust valve
Darüber hinaus weist die Sicherheitsvorrichtung eines Steuerungseinrichtung 7 auf Diese Steuerungseinrichtung 17 weist einen programierbaren Tauchercomputer 18 mit einem nicht dargestellten Eingabefeld auf Darüber hinaus ist ein durch die Steuerungseinrichtung steuerbares Steuergerat 19 vorgesehen, welches über Steuerleitungen 20, 21 und 22 mit dem Einlaßventil 3, dem zweiten Einlaßventil 4 und dem Auslaßventil 6 verbunden ist Über eine Steuerleitung 22 ist der Tauchcomputer 18 bzw die Steuerungseinrichtung mit dem Steuergerat 19 verbunden
Über mehrere Zustandsgrößensignalerzeuger 24, 25, 26 und 27 sind jeweils Zustandsgroßensignale erzeugbar, die über Signalleitungen 28, 29 und 30 dem Tauchcomputer bzw. dem Steuergerat zufuhrbar sind Bei einem Zustandsgrößensignalerzeuger 24 handelt es sich um eineIn addition, the safety device of a control device 7 This control device 17 has a programmable diving computer 18 with an input field, not shown.A control device 19 which can be controlled by the control device is also provided and which is connected via control lines 20, 21 and 22 to the inlet valve 3, the second Inlet valve 4 and the outlet valve 6 is connected via a control line 22, the dive computer 18 or the control device to the control device 19 State variable signals can be generated via a plurality of state variable signal generators 24, 25, 26 and 27, which can be supplied to the dive computer or the control unit via signal lines 28, 29 and 30. A state variable signal generator 24 is a
Durchflußmengenmeßvorπchtung zum Messen eines Durchflusses von Atemfluid durch den Schlauch 10 Der Zustandsgrößensignalerzeuger 25 ist ein Drucksensor, der innerhalb des Auftπebskorpers 2 angeordnet ist Der Zustandsgrößensignalerzeuger 27 ist ein Umgebungsdrucksensoren Mit dem Umgebungsdrucksensor 27, sowie dem Drucksensor 25 lassen sich jeweils Zustandsgroßensignale erzeugen, die repräsentativ sind für den Umgebungsdruck, bzw den Druck in dem Auftriebskorper 2 Der Zustandsgrößensignalerzeuger 26 kann ebenfalls ein Drucksensor sein, mit dem jedoch ein Signal erhältlich ist, das repräsentativ ist für den Druck im Druckbehalter 14 Der Drucksensor ist dabei über die Druckluftung 11 mit dem Druckbehalter verbundenFlow quantity measuring device for measuring a flow of breathing fluid through the hose 10. The state variable signal generator 25 is a pressure sensor which is arranged inside the test body 2. The state variable signal generator 27 is an ambient pressure sensor. The ambient pressure sensor 27 and the pressure sensor 25 can be used to generate state variable signals which are representative of the ambient pressure or the pressure in the buoyancy body 2. The state variable signal generator 26 can also be a pressure sensor, but with which a signal is obtainable that is representative of the pressure in the pressure vessel 14. The pressure sensor is connected to the pressure vessel via the compressed air 11
Darüber hinaus weist der Tauchcomputer 18 eine sogenannte Totmanneinrichtung auf Bei dieser Einrichtung wird am Tauchcomputer abhangig von einem Zustandsgroßensignal ein Warnsignal, wie z B ein Pfeifton oder ein optisches Warnsignal ausgegeben Über eine Betatigungseinπchtung am Tauchcomputer kann der Taucher innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes nach der Ausgabe des Warnsignales eine Loscheinrichtung betätigen, mit der verhindert wird, daß der Tauchcomputer eine Gefahrensituation feststellt, und einen Rettungsvorgang einleitetIn addition, the dive computer 18 has a so-called dead man's device. In this device, a warning signal, such as a whistling tone or an optical warning signal, is output on the dive computer depending on a state-of-the-art signal. The diver can activate the device within a predetermined period of time after the warning signal has been issued operate a quenching device to prevent the dive computer from detecting a dangerous situation and initiating a rescue operation
Der Tauchcomputer ist frei programmierbar und ermöglicht es, entweder einen Rettungsvorgang einzuleiten, bei dem durch wechselseitiges Offnen und Schließen des Emlaßventiles 3 bzw des Auslaßventiles 6 ein Auftrieb durch den Auftriebskorper 2 erzeugbar ist, so daß der Taucher mit dem Auftriebskorper 2 in einer vorgegebenen, maximal zulassigen Aufstiegsgeschwindigkeit zur Oberflache befordert wird oder einen Tariermodus einzuleiten, mit welchem durch wechselseitiges Offnen und Schließen des Emlaßventiles 3 oder 4 und des Auslaßventiles 6 eine vorgebene Tauchtiefe einstellbar ist, wobei der Auftrieb des Auftπebskorpers 2 dadurch geregelt wirdThe dive computer is freely programmable and makes it possible either to initiate a rescue process in which buoyancy can be generated by the buoyancy body 2 by mutually opening and closing the exhaust valve 3 or the exhaust valve 6, so that the diver with the buoyancy body 2 is at a predetermined maximum permissible rate of ascent to the surface is required or to initiate a tare mode with which a predetermined diving depth can be set by alternately opening and closing the outlet valve 3 or 4 and the outlet valve 6, the buoyancy of the Auftπebskorpers 2 being regulated thereby
Zusätzlich verfugt der Tauchcomputer über eine nichtdargestellte mechanische Betätigung, die zwei Tasten aufweist, welche gleichzeitig niederzudrücken sind, um einen Rettungsvorgang auszulosen Das Betatigen kann dabei vom Taucher selbst oder von einem weiteren Taucher ausgelost werden
Ferner ist eine Signalsystem 31 vorgesehen, welches durch den Tauchcomputer aktivierbar ist und z.B. Rettungssignale erzeugt.In addition, the dive computer has a mechanical actuation (not shown) that has two buttons that must be pressed simultaneously to trigger a rescue operation. The actuation can be triggered by the diver himself or by another diver Furthermore, a signal system 31 is provided, which can be activated by the dive computer and generates, for example, rescue signals.
Darüber hinaus sind auch noch zwei Absperrschieber 32 und 33 in den Leitungen 7 und 9 vorgesehen. Diese Absperrschieber 32 und 33 sind vom Taucher manuell bedienbar und können jeweils von einem geöffneten Zustand, in welchem Fluid durch die Absperrschieber hindurchtreten kann, in einen geschlossenen Zustand überführt werden, in dem ein Durchtreten von Fluid durch die Absperrschieber verhindert wird. Durch Schließen der Absperrschieber 32 und 33 kann der Taucher die Sicherheitsvorrichtung außer Betrieb setzen. Es kann z.B. beim Tauchen in Wracks oder Höhlen verhindern, daß die Sicherheitsvorrichtung unbeabsichtigt ausgelöst wird. Zusätzlich kann noch ein zweiter, nicht dargestellter Auftriebskorper, wie z.B. eine zweite Taucherweste vorgesehen sein. Diese zweite Taucherweste bzw. der zweite Auftriebskorper kann in der gleichen Art wie der erste Auftriebskorper aufgebaut sein und kann jeweils durch Druckbehälter oder den Notdruckbehalter verbunden sein Wenn z.B. ein Tariervorgang durchgeführt wird, kann mit diesem zweiten Auftriebskorper ein zusätzlicher Rettungsvorgang durchgeführt werden.In addition, two gate valves 32 and 33 are also provided in lines 7 and 9. These gate valves 32 and 33 can be operated manually by the diver and can each be transferred from an open state, in which fluid can pass through the gate valves, to a closed state, in which fluid does not pass through the gate valves. By closing the gate valves 32 and 33, the diver can put the safety device out of operation. For example, When diving into wrecks or caves, prevent the safety device from being triggered unintentionally. In addition, a second, not shown buoyancy body, such as a second diving vest can be provided. This second diving vest or the second buoyancy body can be constructed in the same way as the first buoyancy body and can in each case be connected by a pressure vessel or the emergency pressure vessel if e.g. If a buoyancy is carried out, an additional rescue operation can be carried out with this second buoyancy body.
Eine Einfrierwarnvorrichtung 34 ist sowohl mit dem Zustandsgrößensignalerzeuger 24, der vorzugsweise ein Durchflußmengenmeßgerät zur Bestimmung des Atemdurchsatzes des Tauchers ist, und mit einem zwischen dem als erste Druckreduzierungsstufe funktionierenden Absperrventils 16 und einer zweiten Druckreduzierungsstufe 36 angebrachten Drucksensor 35 verbunden. Die Druckreduzierungsstufen 16 und 36 entspannen das unter hohem Druck im Druckbehälter 14 befindliche Gas auf den jeweils an die Tauchtiefe angepaßten Druck. Der Drucksensor 35 liefert dabei ein Signal, das proportional zu dem nach der ersten Druckreduzierungsstufe in der Leitung 11 herrschenden Druck ist. Der Zustandsgrößensignalerzeuger 24 liefert ein Signal, das proportional zur Atemtätigkeit des Tauchers ist. Ein Umgebungstemperatursensor 37 ist ebenfalls mit der Einfrierwarnvorrichtung 34 verbunden. Weiterhin ist die Einfrierwarnvorrichtung 34 mit dem Signalsystem 31 verbunden und kann so akustische und/oder optische Signale auslösen.A freeze warning device 34 is connected both to the state variable signal generator 24, which is preferably a flow rate measuring device for determining the breathing throughput of the diver, and to a pressure sensor 35 which is arranged between the shut-off valve 16 functioning as the first pressure reduction stage and a second pressure reduction stage 36. The pressure reduction stages 16 and 36 relax the gas under high pressure in the pressure vessel 14 to the pressure which is respectively adapted to the diving depth. The pressure sensor 35 provides a signal that is proportional to the pressure prevailing in the line 11 after the first pressure reduction stage. The state quantity signal generator 24 supplies a signal which is proportional to the breathing activity of the diver. An ambient temperature sensor 37 is also connected to the freeze warning device 34. Furthermore, the freeze warning device 34 is connected to the signal system 31 and can thus trigger acoustic and / or optical signals.
Im folgenden wird die Wirkungs- und Funktionsweise der Sicherheitsvorrichtung näher erläutert
Der Taucher trägt den als Tarierweste ausgebildeten Auftriebskorper 2, so daß eine Aufstiegsbewegung der Tarierweste automatisch auf eine Aufstiegsbewegung des Tauchers mit sich bringt. Darüber hinaus trägt der Taucher den Tauchcomputer z.B. am Handgelenk oder am Hochdruckschlauch. Vor einem Tauchvorgang schaltet der Taucher den Tauchcomputer ein und gibt gegebenenfalls über das Eingabefeld die gewünschten Parameter ein, durch welche ein Rettungsvorgang oder ein Tarierungsvorgang eingeleitet wird.The operation and functioning of the safety device is explained in more detail below The diver carries the buoyancy body 2 designed as a buoyancy compensator, so that an ascending movement of the buoyancy compensator automatically brings about an ascending movement of the diver. In addition, the diver wears the dive computer, for example on the wrist or on the high-pressure hose. Before a dive, the diver switches on the dive computer and, if necessary, enters the desired parameters via the input field, through which a rescue process or a buoyancy process is initiated.
Nachfolgend werden anhand einiger Beispiele einige Möglichkeiten aufgezeigt, die mit der neuen erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung durchführbar sind. Bei den beschriebenen Beispielen befindet sich der Taucher bereits unter Wasser.Some examples are shown below with the aid of a few examples, which can be carried out with the new safety device according to the invention. In the examples described, the diver is already under water.
Beispiel 1 :Example 1 :
Der Tauchcomputer hat für eine Zeit von ca. 30 Sekunden keine Atmung an der Durchflußmengenmeßeinrichtung oder für das Atemfluid festgestellt. Es besteht daher die Befürchtung, daß der Taucher z.B. ohnmächtig ist. Es wird dann ein Warnsignal für ca. 10 Sekunden an der Kontrolleinrichtung des Tauchcomputers ausgegeben. Wird das Gerät nicht bis Ablauf dieser Zeit durch die Löscheinrichtung oder durch ein Wiederaufnehmen der Atmung durch den Taucher zurückgesetzt, veranlaßt der Tauchcomputer das Steuergerät dazu, das Einlaßventil 3 zu Öffnen, bis sich ein Maximaldruck in dem Auftriebskorper einstellt. Bei der Berücksichtigung einer maximal zulässigen Aufstiegsgeschwindigkeit Öffnen und Schließen die Ventile 3 und 6. Bei Erreichen der Wasseroberfläche wird ein Signalsystem aktiviert.The dive computer has detected no breathing on the flow measuring device or for the breathing fluid for a period of about 30 seconds. There is therefore a fear that the diver may e.g. passed out. A warning signal is then issued on the control device of the dive computer for approx. 10 seconds. If the device is not reset by the extinguishing device or by breathing resumption by the diver by this time, the dive computer causes the control device to open the inlet valve 3 until a maximum pressure is established in the buoyancy body. Taking into account a maximum permissible rate of ascent, valves 3 and 6 open and close. A signal system is activated when the water surface is reached.
Beispiel 2:Example 2:
Der Tauchcomputer hat für eine Zeit von ca. 5 Minuten kein Bewegen registriert. Dies kann durch eine konstante Tiefe über den Umgebungsdrucksensor 27 ermittelt werden. Der Tauchcomputer gibt ein Warnsignal für 10 Sekunden an die Kontrolleinrichtung aus. Wird das Gerät nicht durch Betätigung der Löscheinrichtung oder durch einen Eintritt von Bewegung, d.h. einen unterschiedlichen Druck zurückgesetzt, veranlaßt der Tauchcomputer das Steuergerät dazu, das Einlaßventil 3 zu Öffnen bis eine maximale Aufstiegsgeschwindigkeit erreicht ist. Die maximale Aufstiegsgeschwindkeit kann dabei
ermittelt werden durch den Umgebungsdrucksensor, da sich der Druck beim Aufstieg standig ändert, und dadurch der Computer in der Lage ist, die Aufstiegsgeschwindigke'it zu ermitteln um dadurch die entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen, um die Aufstiegsgeschwindigkeit zu Regeln Sollte die Druckluft aus Druckbehalter 14 nicht ausreichen, so kann optional auch noch durch den Tauchcomputer der Druckbehalter 13 zugeschaltet werden Dadurch läßt sich mehr Fluid in den Auftriebskorper 2 bringen Müssen die Dekompressionsstufen eingehalten werden, so kann das Gerat anhand eines Programmes im Computer feststellen, in welcher Tiefe und über welchen Zeitraum die Aufstiegsgeschwindigkeit verringert oder auf null reduziert werden muß Nach beendigen der jeweiligen Dekompressionsstufe wird das Aufsteigen mit maximaler Geschwindigkeit fortgesetzt Über weiteren Dekompressionsstufen erfolgt die Regelung auf gleiche Weise Ansonsten geht der Aufstieg bis zu Oberfläche Bei Erreichen der Wasseroberfläche kann das Signalsystem aktiviert werdenThe dive computer has registered no movement for a period of about 5 minutes. This can be determined by a constant depth via the ambient pressure sensor 27. The dive computer issues a warning signal to the control device for 10 seconds. If the device is not reset by actuation of the extinguishing device or by movement, ie a different pressure, the dive computer causes the control device to open the inlet valve 3 until a maximum ascent rate is reached. The maximum ascent rate can are determined by the ambient pressure sensor, since the pressure changes continuously during the ascent, and as a result the computer is able to determine the ascent rate in order to take the appropriate measures to regulate the ascent rate. If the compressed air from pressure vessel 14 is not sufficient, so optionally the pressure vessel 13 can also be switched on by the dive computer.This allows more fluid to be brought into the buoyancy body 2.If the decompression stages have to be observed, the device can use a program in the computer to determine to what depth and over what period of time the Ascent rate must be reduced or reduced to zero. After completing the respective decompression stage, the ascent is continued at maximum speed. The regulation is carried out in the same way via further decompression stages. Otherwise, the ascent goes up to the surface when the water surface is reached the signal system can be activated
Beispiel 3Example 3
Der Restdruck im Druckbehalter ist kleiner als 40 Bar und die Tauchtiefe hat sich in den letzten Minuten konstant verringert (z B auf 12 Meter) Nun aber registriert der Tauchcomputer ein konstantes Abtauchen, bei dem der Druckluftvorrat für ein sicheres Austauchen ab einer errechneten Tiefe nicht mehr ausreicht Zum Beispiel eine Minute vor erreichen der Tiefe wird ein Warnsignal für 10 Sekunden an der Kontrolleinπchtung ausgegeben Wird das Gerat nicht durch Betätigen der Loscheinrichtung oder durch Auftauchen zurückgesetzt, erfolgt ein Rettungsvorgang in der gleichen Weise wie beim Beispiel 2 Beim Beispiel 3 erhalt der Tauchcomputer seine Information durch eine tauchcomputeπnteme Zeitmeßeinrichtung, sowie dem Drucksensor im Druckbehälter 14 und den Umgebungsdrucksensor 27The residual pressure in the pressure vessel is less than 40 bar and the diving depth has decreased constantly in the last few minutes (e.g. to 12 meters). Now the dive computer registers a constant immersion, in which the compressed air supply for a safe immersion no longer exceeds a calculated depth sufficient For example, a minute before reaching the depth, a warning signal is issued at the control device for 10 seconds.If the device is not reset by actuating the extinguishing device or by surfacing, a rescue operation takes place in the same way as in example 2. In example 3, the dive computer receives its Information by a submersible computer time measuring device, as well as the pressure sensor in the pressure vessel 14 and the ambient pressure sensor 27
Beipiel 4Example 4
Der Taucher hat vor dem Tauchgang eine maximale Tiefe von z B 35 Meter an dem Tauchcomputer eingestellt Bei dem Versuch tiefer als 35 Meter zu Tauchen warnt die Kontrolleinrichtung kurz (5 Sekunden) Danach kann vom Tauchcomputer ein Tarierungsvorgang eingeleitet werden, bei dem durch wechselseitiges Offnen und Schließen des Emlaßventiles 3 und des Auslaßventiles 6 eine maximale, vorgebene
Tiefe von 35m eingehalten wird. Selbstverständlich sind auch andere Werte für die Tiefe denkbar.Before the dive, the diver has set a maximum depth of, for example, 35 meters on the dive computer. When attempting to dive deeper than 35 meters, the control device warns briefly (5 seconds). Afterwards, the dive computer can initiate a buoyancy process by alternately opening and Closing the outlet valve 3 and the outlet valve 6 a maximum, predetermined Depth of 35m is observed. Of course, other values for the depth are also conceivable.
Zudem kann der Tauchcomputer auch folgendermaßen programmiert sein:The dive computer can also be programmed as follows:
Möglichkeit 1 :Possibility Number 1 :
Registriert der Tauchcomputer für eine Zeit von z.B. 5 Minuten keine niedrigere Tiefe (32 Meter), wird ein Warnsignal von 10 Sekunden an der Kontrolleinrichtung ausgegeben Wird die Kontrolleinrichtung durch betätigen der Löscheinrichtung oder durch Auftauchen nicht zurückgesetzt, öffnet der Tauchercomputer über das Steuergerät das Einlaßventil 3 und optional das zweite Einlaßventil 4, bis eine maximale Aufstiegsgeschwindigkeit erreicht ist. Unter Berücksichtigung dieser maximalen Aufstiegsgeschwindigkeit kann die Aufstiegsgeschwindigkeit wie bei den zuvor genannten Beispielen geregelt werden.The dive computer registers for a time of e.g. 5 minutes no shallower depth (32 meters), a warning signal of 10 seconds is issued on the control device.If the control device is not reset by actuating the extinguishing device or by surfacing, the diving computer opens the inlet valve 3 and optionally the second inlet valve 4 via the control unit, until a maximum ascent rate has been reached. Taking this maximum ascent rate into account, the ascent rate can be regulated as in the examples mentioned above.
Möglichkeit 2:Possibility 2:
Ist die errechnete Restluftzeit für ein sicheres Austauchen (plus z.B. eine Minute) erreicht, wird ein Warnsignal für 10 Sekunden an der Kontrolleinrichtung ausgegeben. Wird die Kontrolleinrichtung durch Betätigen der Löscheinrichtung oder durch Auftauchen nicht zurückgesetzt, erfolgt ein Rettungsvorgang wie bei dem zuvor beschriebenen Beispielen.If the calculated residual air time for a safe immersion (plus e.g. one minute) is reached, a warning signal is issued for 10 seconds at the control device. If the control device is not reset by actuating the extinguishing device or by surfacing, a rescue process takes place as in the examples described above.
Möglichkeit 3:Option 3:
Die Tiefeneinstellung wird zum automatischen Tarieren in der vorgebenen Tiefe verwendet. Das heißt, anhand des Zustandsgrößensignalerzeugers 27 wird die Tiefe ermittelt und durch entsprechendes wechselseitiges Öffnen und Schließen des Einlaßventiles 4 und des Auslaßventiles 6 eingehalten.The depth setting is used for automatic taring at the specified depth. That is, the depth is determined on the basis of the state variable signal generator 27 and is maintained by correspondingly opening and closing the inlet valve 4 and the outlet valve 6 accordingly.
Beispiel 4:Example 4:
Der Taucher oder sein Partner erkennt eine Gefahrensitutation und löst die Sicherheitsvorrichtung manuell aus. Dafür müssen die manuell bedienbaren
Betätigungsschalter für ca 2 Sekunden betätigt werden Nachfolgend wird ein Rettungsvorgang eingeleitet wie bei den zuvorgenannten BeispielenThe diver or his partner recognizes a dangerous situation and triggers the safety device manually. For this, the manually operated Actuation switches are operated for approx. 2 seconds. A rescue procedure is initiated as in the examples above
Wie aus obigen Beispielen ersichtlich ist, ermöglicht der Tauchcomputer eine Vielzahl von Variationen durch Eingeben bestimmter Parameter, wie zum Beispiel eine maximale Aufstiegsgeschwindigkeit, einen minimal zulässigen Druck im Druckbehälter, die Länge eines Zeitintervalles, in welchem keine Druckanderung an dem Zustandsgrößensignalerzeuger 27 erkennbar ist, einer Zeitdauer, innerhalb welcher keine Atmung durch die Durchflußmengenmeßeinrichtung feststellbar ist, eine maximale Tauchtiefe, eine bei einen Tarierungsvorgang einzuhaltene Tauchtiefe, oder das Zeitintervall innerhalb welchem die Loscheinrichtung der Kontrolleinrichtung zu betätigen ist, um einen Rettungs- oder einen Taπerungsvorgang zu verhindern Darüber hinaus kann auch festgelegt werden, daß optional entweder ein Tarierungsvorgang durchgeführt werden soll, oder nur ein Rettungsvorgang oder gar beidesAs can be seen from the above examples, the dive computer enables a multitude of variations by entering certain parameters, such as a maximum rate of ascent, a minimum allowable pressure in the pressure vessel, the length of a time interval in which no pressure change is recognizable on the state variable signal generator 27, one Time period within which no breathing can be determined by the flow rate measuring device, a maximum diving depth, a diving depth to be complied with during a buoyancy process, or the time interval within which the quenching device of the control device is to be actuated in order to prevent a rescue or a taring process be that optionally either a buoyancy process should be carried out, or only a rescue process or both
Die Einfrierwarnvorrichtung 34 dient zur Kontrolle der Druckreduzierungsstufen, die bei niedrigen Temperaturen bzw hohe Tauchdrucken der Gefahr des Einfrierens unterliegen Das Gas, das in dem unter hohen Druck stehenden Druckbehalter 14 enthalten ist, wird in zwei Stufen 16, 36 auf einen niedrigeren Druck entspannt, der umgebungsdruckabhangig ist, so daß der Taucher atmen kann Durch diese Entspannung dehnt sich das Gas aus und kühlt demzufolge ab Durch diese Abkühlung kondenziert Feuchtigkeit in der Druckreduzierungsstufe aus, die bei entsprechend niedrigen Umgebungstemperaturen einfrieren kann Dadurch ist eine sichere Funktion der Druckreduzierungsstufe nicht mehr möglich Zudem kann der durchströmte Querschnitt der Druckreduzierungsstufen 16 und 36 so stark reduziert werden, daß der Taucher mit nicht mehr genug Atemluft versorgt wird Die Einfrierwarnvorrichtung soll dieser Gefahr vorbeugen und den Taucher rechtzeitig auf die Vereisungsgefahr hinweisen Da die Vereisungsgefahr nur bei bestimmten Umgebungsdrucken und Umgebungstemperaturen auftritt, wird die Einfπerwamvorπchtung 34 nur dann aktiviert, wenn eine bestimmte Umgebungstemperatur unterschritten und/oder ein bestimmter Umgebungsdruck uberschπtten wird Allerdings ist auch vorgesehen, daß die Einfrierwarnvorrichtung manuell ein- bzw ausschaltbar istThe freeze warning device 34 serves to control the pressure reduction stages which are subject to the risk of freezing at low temperatures or high diving pressures. The gas contained in the high-pressure pressure vessel 14 is expanded to a lower pressure in two stages 16, 36, which is dependent on the ambient pressure so that the diver can breathe.This expansion causes the gas to expand and cool down.This cooling causes moisture to condense in the pressure reduction stage, which can freeze at correspondingly low ambient temperatures.This means that the pressure reduction stage can no longer function safely the cross-section of the pressure reduction stages 16 and 36 through which flow passes is reduced so much that the diver is no longer supplied with enough breathing air. The freeze warning device is intended to prevent this danger and to warn the diver of the risk of icing in good time, since the risk of icing only If certain ambient pressures and ambient temperatures occur, the Einfπerwamvorπchtung 34 is activated only when the temperature falls below a certain ambient temperature and / or a certain ambient pressure is exceeded. However, it is also provided that the freeze warning device can be switched on or off manually
Die Einfrierwarnvorrichtung 34 nimmt über den Drucksensor 35 den zwischen der ersten Druckreduzierungsstufe 16 und der zweiten Druckreduzierungsstufe 36 anliegenden
Druck auf Über den vom Drucksensor 35 gemessenen Druckverlauf können Rückschlüsse auf eine vorliegende oder drohende Vereisung der ersten Druckreduzierungsstufe gezogen werden Allerdings werden, um Fehlalarme zu vermeiden die Druckverlaufe während des Ein- und Ausatmens des Tauchers ausgeblendet Beim Einatmen des Tauchers tπtt in der Druckleitung 11 aufgrund der Reaktionstragheit der Druckreduzierungsstufen kurzzeitig ein Druckabfall auf Um Fehlalarme zu vermeiden, muß dieser Druckabfall ausgeblendet werden Dies kann entweder dadurch geschehen, daß die Einfrierwamvorπchtung 34 den Druckverlauf zwischen der abfallenden Flanke des Drucks beim Einatmen und der ansteigenden Flanke des Drucks, die durch die Reaktion des Ventils und Wiederherstellen des Mitteldrucks entsteht, einschließlich einer sich daran anschließenden Totzeit ausblendet, oder daß die Einfπerwarnvorπchtung 34 das Signal des Zustandsgroßensignalerzeugers 24 aufnimmt und mit dem Drucksignal verrechnet Das Signal des Zustandsgroßensignalerzeugers 24 stellt den Atemverlauf des Tauchers dar, so daß der kurzzeitige Druckabfall aufgrund der Atemtätigkeit, wie er vom Drucksensor 35 festgestellt wird, anhand dieses Signals kompensiert werden kann Zum Auslosen einer Einfrierwarnung am Signalsystem 31 dient nur der Zeitraum zwischen dem Ruckschwingen der Druckreduzierungsstufe 16 plus einer Einschwingzeit und dem nächsten schnellen Druckabfall beim nächsten Einatmen des TauchersThe freeze warning device 34 takes the pressure sensor 35 between the first pressure reduction stage 16 and the second pressure reduction stage 36 Pressure on The pressure curve measured by the pressure sensor 35 can be used to draw conclusions about the presence or impending icing of the first pressure reduction stage. However, in order to avoid false alarms, the pressure curves during the inhalation and exhalation of the diver are hidden when the diver inhales due to the pressure line 11 The inertia of the pressure reduction stages briefly drops in pressure. To avoid false alarms, this pressure drop must be masked out. This can either be done in that the freezing alarm device 34 detects the pressure curve between the falling edge of the pressure during inhalation and the rising edge of the pressure caused by the reaction of the Valve and restoration of the medium pressure arises, including a subsequent dead time, or that the Einfπerwarnvorπchtung 34 picks up the signal of the state size signal generator 24 and offset it with the pressure signal Das Sig The state variable signal generator 24 represents the diver's breathing history, so that the short-term pressure drop due to the breathing activity, as determined by the pressure sensor 35, can be compensated for using this signal. To trigger a freeze warning on the signal system 31, only the period between the return swinging of the pressure reduction stage is used 16 plus a settling time and the next rapid pressure drop the next time the diver inhales
Sinkt wahrend dieses Zeitraums der gemessene Druck über einen bestimmten umgebungsdruckabhangigen Grenzwert, bzw steigt dieser Druck über einen bestimmten umgebungsdruckabhangigen Grenzwert so lost die Einfrierwarnvorrichtung 34 den akustischen und/oder optischen Alarm aus, da dies auf eine beginnende Vereisung der ersten Druckreduzierungsstufe hinweistIf the measured pressure falls during this period above a certain limit value dependent on the ambient pressure, or if this pressure rises above a certain limit value dependent on the ambient pressure, then the freeze warning device 34 triggers the acoustic and / or optical alarm, since this indicates that the first pressure reduction stage is starting to freeze
Durch die neuartige Sicherheitsvorrichtung ist somit möglich, einen Rettungsvorgang aufgrund unterschiedlicher Zustandsgroßen herbeizufuhren bzw auszulosen Dadurch, daß durch den Tauchcomputer eine geregelte Aufstiegsgeschwindigkeit möglich ist, können einerseits Dekompressionsstufen eingehalten werden und andererseits wird ein zu schnelles Auftauchen insbesondere aus großen Tauchtiefen verhindert, wo zum Auftauchen z B die Dekompressionsstufen eingehalten werden müssen Somit bietet die neuartige Sicherheitsvorrichtung gegenüber herkömmliche Sicherheitsvorπchtungen entscheidende Vorteile hinsichtlich der Sicherheit des Tauchers beim Tauchen
The novel safety device thus makes it possible to bring about or trigger a rescue operation due to different condition sizes. Because the dive computer enables a regulated rate of ascent, decompression levels can be maintained on the one hand and on the other hand a too rapid emergence is prevented, in particular from great diving depths B the decompression stages must be observed. Thus, the new type of safety device offers decisive advantages over the safety of the diver when diving compared to conventional safety devices