WO2003097445A1 - Tauchkapsel und transportsystem für taucher - Google Patents

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WO2003097445A1
WO2003097445A1 PCT/DE2003/001618 DE0301618W WO03097445A1 WO 2003097445 A1 WO2003097445 A1 WO 2003097445A1 DE 0301618 W DE0301618 W DE 0301618W WO 03097445 A1 WO03097445 A1 WO 03097445A1
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diving
capsule
diver
floating body
chamber
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PCT/DE2003/001618
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Leitholf
Original Assignee
Peter Leitholf
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/34—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base
    • B63C11/36—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base of closed type
    • B63C11/42—Diving chambers with mechanical link, e.g. cable, to a base of closed type with independent propulsion or direction control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001—Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations

Definitions

  • the invention relates to a diving capsule and a transport system for divers.
  • the invention relates to a diving capsule with a floating body with a hatch and a hatch cover, the floating body enclosing a chamber for receiving a diver, which is filled with water when used as intended and which is accessible via the hatch and can be closed watertight by means of the hatch cover.
  • the invention relates to a transport system for divers, which consists of at least one such capsule and an escort vehicle.
  • normal pressure is understood to mean the atmospheric pressure prevailing on the water surface, although to avoid misunderstandings it should be noted that the "normal pressure” can fluctuate naturally and is lower on the water surface of mountain lakes than at sea level.
  • the term normal pressure is therefore not a specific pressure (e.g. 1013 mbar), but rather a pressure range within which the air pressures usually prevailing on the surface of the earth or water move.
  • the previously known devices which enable a person to stay under the water surface can be differentiated on the one hand according to whether the person under water has to exhale against excess pressure or can exhale against normal pressure.
  • exhalation is carried out against excess pressure, as is the case with so-called scuba diving.
  • submarines however, you can breathe against normal pressure.
  • the previously known devices which enable a person to stay under the water surface can be differentiated according to whether the person is in the dry, such as with submarines or diving bells, or directly in the water, such as when snorkeling or when Scuba diving.
  • the invention relates to a device in which the person is in the water, but can also exhale at a great depth against normal pressure. Such devices are not known.
  • the immersion capsule according to the invention is usually designed so that it is a
  • a person can take in one-man submarines, e.g. are known from EP 0 867360 A2 or US 1,031,118.
  • the user is always in the dry when used as intended, while the diving capsule according to the invention is used in such a way that a diver is completely surrounded by the water even in the diving capsule.
  • DE 40 27 543 A1 describes an object which is referred to there as a “pressure body” and is said to protect underwater devices and divers from high pressures.
  • the interior of the pressure body, in which the object or diver to be protected from high pressure is located should be filled with a largely gas-free, not or only slightly compressible liquid which compresses the pressure body, the outer skin of which does not withstand high pressures can counteract at high pressures.
  • a non-compressible liquid in the pressure body is when the Au . ⁇ réelle increases and the outer skin of the pressure body is not sufficiently stable by itself, the pressure completely unabated on the object to be protected from pressure or even the diver, so that no protective effect is achieved with such a pressure body.
  • a submarine is known from US Pat. No. 3,416,478, in which a diver in the boat is said to be partly in the water and partly in the dry. As with stationary diving bells, the diver exhales against a depth-dependent back pressure, so that the known decompression problem must be taken into account. In addition, this submarine does not provide for the diver to gas under water, so that the exhaled air mixes with the fresh air in the submarine and the diver can be poisoned within a short time.
  • a submarine is known from US Pat. No. 3,131,664, which can be completely or partially flooded, so that the diver is always under external ambient pressure.
  • scuba divers i.e. divers who carry their own breathing apparatus (consisting of a special breathing mask and at least one compressed air bottle, usually carried on their back), to advance quickly under water.
  • scuba divers i.e. divers who carry their own breathing apparatus (consisting of a special breathing mask and at least one compressed air bottle, usually carried on their back)
  • an article in Ship & Boat International magazine, March 1996, pages 41 to 45 describes various muscle-powered submersibles whose shape is reminiscent of hydrodynamically designed submarines, but in which the users are completely surrounded by the water and below Ambient pressure.
  • users must therefore observe decompression times.
  • Such underwater vehicles are also described in an article in the magazine La Revue Maritime, December 1996 edition, pages 512, 1513.
  • Transport systems for divers are known for transporting divers, in particular for military purposes, in which an underwater vehicle can be set down from an escort vehicle.
  • a transport system is described, for example, in FR 2 648780 A1.
  • the underwater vehicle used is an open so-called underwater scooter, in which the diver has to breathe like with normal scuba diving and therefore from a certain depth Decompression times must be observed.
  • a comparable transport system with an open underwater scooter is described in DE 4229 670 A1.
  • a submarine is known from US Pat. No. 3,388,683 which transports at least one separate diving capsule. If necessary, the submersible can be released from the submarine and lowered to the sea floor. In the diving capsule, however, the diver is subject to the same conditions as when scuba diving, so he must take decompression times into account.
  • the invention is based, on the one hand, on the object of specifying a diving capsule and a transport system which, compared to the devices known hitherto, can each be produced extremely cost-effectively, which have a comparatively low weight and which, if necessary, can also be designed and used, that they are very difficult to locate with the usual means.
  • the invention is based on the object of designing the diving capsule used in the system in such a way that it is possible for a diver to remain for a longer time at least within the diving depths of up to 50 meters which are customary in so-called free diving, without one occurring To have to go through the decompression procedure.
  • a transport system With regard to a transport system, the object is achieved by a transport system with the features of claim 1 and claim 2.
  • the subordinate claims relate to individual elements of the transport system, namely a diving capsule and an escort vehicle, which with the diving capsule is a transport, supply and rescue system can form for divers.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
  • the diving capsule according to the invention comprises a float with a hatch and a hatch cover, the float enclosing a chamber for receiving a diver, which is accessible via the hatch and can be sealed by means of the hatch cover, and is designed so that a diver in the chamber Intended use of the diving capsule is completely surrounded by water, whereby the pressure in the chamber closed by means of the hatch cover can be adjusted to a pressure (normal pressure) usually prevailing on the water surface by means of a pressure relief device, with breathing aids being provided which the diver in the chamber does Allow breathing out against normal pressure.
  • a pressure normal pressure
  • a diver who has climbed into or swung into the diving capsule (because the diving capsule can advantageously be looked up and left under water) is in the water, namely the water enclosed by the chamber, but is depressurized and can also go at great depth exhale against normal pressure. If the chamber has been entered dry, the chamber is flooded with water after being let into the water before the chamber is closed pressure-tight by means of the hatch cover.
  • a diver breathes compressed air or mixed gas or uses a circuit diving device under the surrounding pressure conditions in the water.
  • the diver can continue breathing with the respirator in question, but - and this is the inventive feature - under normal atmospheric conditions.
  • the exhaust air is taken from breathing aids, in the simplest case from a drain hose that runs up to the water surface.
  • the pressure prevailing in the chamber when entering under water is reduced to normal atmospheric conditions by increasing the volume available to the water in the chamber after the chamber has been closed in a pressure-tight manner by means of the hatch cover.
  • This special technique avoids the release of gases in the diver's body.
  • the diver only has to consider decompression times if he has been outside the capsule for a long time at a greater depth.
  • breathing in the diving capsule can also take place without special breathing apparatus. If separate supply air and exhaust air hoses are provided which are sufficiently stable against being compressed by the water pressure prevailing at greater depth, this can be done without further ado Diving depths of well over 50 meters can be reached, while the depth of normal snorkeling is limited to about 50 centimeters. If air is blown in from the water surface under slight overpressure, a kind of air purge results, which makes it possible to use very long and relatively thin hoses for the supply air supply and exhaust air discharge.
  • FIG. 1 is a purely schematic schematic diagram of a diving capsule according to the invention with exhaust hose and supply air tank in a partially sectioned side view,
  • FIG. 2 shows another embodiment of an immersion capsule with an exhaust air hose and a separate supply air hose
  • FIG. 3 shows a diving capsule in a sectional side view with the hatch cover removed
  • Fig. 4 shows a section through a diving capsule
  • Hatch cover and hatch cover the floating body having hollow chambers
  • FIG. 5 shows a diving capsule with a transport and supply container coupled via a joint
  • FIG. 8 shows a cross section through an escort vehicle with a fuselage
  • Fig. 9 shows a cross section through an escort vehicle with two
  • Fig. 10 a, b is a schematic diagram of the fuselage of a
  • FIG. 13 a, b, c sketches of a modular structure
  • Fig. 14 is a schematic diagram of two interconnected
  • Fig. 17 is a schematic diagram of a modular structure
  • Fig. 18 is a schematic diagram of a double-walled
  • Fig. 19 shows a section through a diving capsule
  • Hatch cover and hatch cover the floating body being provided with annular stiffening elements
  • FIG. 20 shows a further exemplary embodiment of a diving capsule with an exhaust air hose, a separate supply air hose and a pressure relief device in a partially sectioned side view and
  • FIG. 21 shows the pressure relief device according to FIG. 21 on an enlarged scale.
  • Fig. 1 is shown in its entirety with 10 diving capsule with a floating body 12 in a partially sectioned side view shown purely schematically.
  • the floating body forms in its interior a chamber 14 for receiving a diver.
  • the floating body 12 in this embodiment consists of a solid plastic tube, e.g. made of polyethylene or polypropylene, and has a specific gravity that is lower than the specific gravity of water. Without additional equipment, this float would therefore swim in the water.
  • Plastic pipes made of so-called PE-80 polyethylene and in particular made of PE-100 polyethylene have proven particularly useful for the manufacture of the floating bodies.
  • substances such as Acrylic glass or fiber composite materials are used.
  • cavities or external buoyancy elements incorporated into the casing of the floating body are used.
  • the float can easily be balanced so that it does not sink into the water or can be left by the diver at a certain depth without further sinking or surfacing. This results in a very safe diving capsule that does not accidentally pull the diver into the depth, even in the event of an accident.
  • the plastic pipe can be a section of a standard pipe, as is used in large quantities industrially e.g. is manufactured as a water pipe. This allows a particularly inexpensive manufacture of the diving capsule.
  • One end of the plastic tube forms a hatch which can be closed by means of a hatch cover 16.
  • the other end is permanently sealed in this embodiment by a welded-on plastic cone 18.
  • the hatch cover 16 which closes the hatch in the closed state, can advantageously be made of transparent material, in particular acrylic glass, and so on to allow a diver in chamber 14 to see outside.
  • cameras and other devices can of course also be provided, which allow the diver to see outside, but such devices are more expensive and complex than a transparent hatch cover.
  • Materials such as polycarbonate or methylpentene copolymer are also suitable for the hatch cover.
  • the hatch cover can be arched flat or flow-favorably outwards. Since the hatch cover must have a certain stability and therefore a certain material thickness, it has proven itself for reasons of cost and weight to provide a flat hatch cover 16 and a separate, aerodynamically designed covering 20, acrylic glass also having proven itself as a material for the covering. However, the cladding can have a significantly lower material thickness than the hatch cover. An opening 21 is provided in the covering 20, so that the space enclosed by the covering always has ambient pressure.
  • the immersion capsule 10 can be provided with various additional parts known per se, such as Heating devices for increasing the temperature in the immersion capsule, a drive indicated only in principle here by the screw 22, which e.g. can be operated electrically or by muscle power, and various elevators and rudders 24, 26, 28 and 30, which are also only indicated in principle and which e.g. can be mechanically or hydraulically adjustable.
  • Heating devices for increasing the temperature in the immersion capsule e.g. can be operated electrically or by muscle power
  • various elevators and rudders 24, 26, 28 and 30, which are also only indicated in principle and which e.g. can be mechanically or hydraulically adjustable.
  • a particularly inexpensive and effective drive is described in connection with FIG. 20.
  • pressure relief device 32 arranged in the interior of the chamber 14, which in this exemplary embodiment consists of a piston 36 guided in a cylinder 34, the piston 36 being able to be positioned exactly by means of a screw 38 and the pressure relief device being designed in such a way that with you can change the volume available to the water in the chamber.
  • FIG. 1 as well as the other figures are purely schematic diagrams to illustrate the basic principle of the immersion capsule and that in particular the pressure relief device 32 in the Is arranged inside the diving capsule, while the elevator 24 and 26 are of course arranged on the outside of the diving capsule.
  • the chamber 14 is also filled with water, but that for the sake of clarity the interior of the immersion capsule and the space between the hatch cover 16 and the covering 20 have also been omitted with horizontal short lines to be provided, which indicate the surrounding water in the drawing. The same applies to FIGS. 2 and 5.
  • an air tank 40 is provided in this embodiment, which is coupled via a hose 42 to a conventional breathing mask or a mouthpiece known per se for a diver. It should be emphasized at this point that the hose 42 does not just open into the chamber 14, as could be assumed on the basis of the purely schematic representation, and then fill it with air, but is guided to the diver via further hoses, not shown here, that the air from the tank 40 can only get to the breathing organs of the diver and not into the diving capsule.
  • the exhalation takes place via an exhaust hose 44, which is also coupled to a breathing mask or a mouthpiece and which extends up to the water surface indicated by line 46, so that the diver only refers to the atmospheric pressure prevailing on the water surface, hereinafter referred to as normal pressure , exhales.
  • normal pressure can fluctuate naturally and is lower on the water surface of mountain lakes than at sea level.
  • the term "normal pressure” does not mean a specific pressure (e.g. 1013 mbar), but rather a pressure range within which the air pressures usually prevailing on the surface of the earth move.
  • an immersion capsule 50 is shown purely schematically, which essentially corresponds to the immersion capsule 10, so that parts with the same effect have also been provided with the same reference numerals.
  • the air supply does not take place via a tank, but from the water surface via a supply air hose 52 when used with a breathing mask, not shown here, or a corresponding mouthpiece for a diver then located in the chamber 14.
  • the supply air and exhaust air can also be supplied via the same hose, however, the depth and thus the volume of the hose increase with increasing depth (which must reach to the water surface, if not exhaled against excess pressure but only against normal pressure ), so that it becomes increasingly difficult and ultimately impossible due to the limited lung volume of the diver to blow out the used air in the tube as much as possible, so that enough fresh air can be inhaled.
  • Separate hoses must therefore be provided from a certain depth. If an escort vehicle is present, the air supply and / or the air discharge by pumps or the like can. get supported.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate once again the simple and inexpensive basic construction of immersion capsules according to the invention, any additional devices such as pressure relief devices, rudders, drives and devices for air supply and air removal being omitted here.
  • any additional devices such as pressure relief devices, rudders, drives and devices for air supply and air removal being omitted here.
  • Parts which correspond to the parts already described above in connection with FIG. 1 have been provided with the reference symbols known from FIG. 1. To avoid repetition, reference is made to the description of FIG. 1.
  • the floating body 12 of the diving capsule shown in FIG. 3 in a sectional side view with the hatch cover 56 removed consists of solid plastic, in particular polyethylene or polypropylene, a fiber composite material, polycarbonate, methylpentene copolymer, acrylic glass or another casting resin.
  • the floating body 62 of the diving capsule shown in FIG. 4 in a sectional side view with the hatch cover 56 attached is made of any material whose specific weight can be higher than that of water, but in the floating body 62 there are a number of closed hollow chambers 64 from which For reasons of clarity, only a few have been provided with reference numerals, so that the specific weight of the finished float essentially corresponds to that of water or preferably somewhat below it Weight is so that a manned and filled with water diving capsule can be easily balanced in a certain water depth so that it neither floats up nor sinks.
  • the hatch cover 56 shown in FIGS. 3 and 4 has a circumferential sealing ring 58.
  • the connection of the hatch cover and floating body is not a problem as long as complementary contact surfaces on the hatch cover and floating body are formed, since with increasing depth the pressure difference between chamber 14, which in the As a rule, will be under normal pressure, and the surrounding water becomes larger and the surrounding water thus presses the hatch cover more firmly against the float.
  • FIG. 5 shows purely schematically how a diving capsule 10, which essentially corresponds to the diving capsule shown in FIG. 1, can be coupled to a transport and supply container 70 via a joint 72.
  • a diving capsule 10 which essentially corresponds to the diving capsule shown in FIG. 1
  • a transport and supply container 70 via a joint 72.
  • an underwater vehicle can be produced in a simple and cost-effective manner, with which larger distances can also be covered.
  • the e.g. indicated by the screw 74 Electric drive and any other equipment and tools required can be easily accommodated in the transport and supply container.
  • a receiving tank for receiving used air can also be provided, so that when it is not possible or not desired to guide an exhaust hose 44 over the water surface 46, breathing can be carried out in this receiving tank.
  • a receiving tank can in principle also be attached directly to or in the immersion capsule and preferably has a device for low-pressure compression, so that, if necessary, air bubbles can be prevented from rising to the water surface at least over a certain period of time.
  • the transport and supply container can have a floating body made of a plastic tube. It is therefore not only inexpensive to manufacture, but then - like the immersion capsule - only needs to have a few or no metallic parts.
  • other suitable coupling means can also be used.
  • 6a and 6b show an immersion capsule 80 in which a chamber 84 is formed in a floating body 82 and is accessible via a hatch which can be closed with a hatch cover 86.
  • 6a and 6c show a transport body 88 which can be attached to the immersion capsule 80 and can be removed if necessary.
  • a baiast body 90 is inserted into the transport body 88.
  • the transport body 88 can, like the immersion capsule 80, consist of plastic tube and e.g. serve as a freight container for taking tools and the like or as a low-pressure air tank.
  • the floating body of the diving capsule or the fuselage of an escort vehicle then represents a kind of "basic module" to which the modules required, such as Drive, supply or transport modules can optionally be coupled with the interposition of appropriate coupling means.
  • FIGS. 7a and 7b schematically show an escort vehicle 100 designed to hold an immersion capsule according to the invention in a sectional side view, which in this exemplary embodiment consists of two interconnected plastic tubes 102 and 104 which can be separated from one another for transport purposes.
  • This support vehicle is also modular.
  • a receptacle 106 for a diving capsule 80 in one plastic tube 102 there is a receptacle 106 for a diving capsule 80, in the other plastic tube 104 there is a cockpit 110 open at the top for receiving one or more people, two buoyancy chambers 112 and 114 and a receptacle 108 for a transport body 88 or other modules, for example such as in particular a drive module, not shown here, formed, the buoyancy chambers 112 and 114 being sealed against the open cockpit by fixed or movable bulkheads 116 and 118.
  • the escort vehicle can be operated so that it floats in the water just below the water line, so that possibly only the head of a person in the escort vehicle protrudes above the water line.
  • Such an escort vehicle can be designed both as a monohull boat and then have a cross section as shown in FIG. 8 (section through the tube 104 of the escort vehicle according to FIG. 7a), as well as a multihull boat, for example with two hulls 104a and 104b as in FIG. 9 shown in cross section.
  • FIGS. 7a and 7b can have different designs.
  • 10a shows a schematic diagram of various bulkheads installed in a tube 120 in a side section
  • FIG. 10b shows the tube 120 in cross section.
  • Lines 122 are broken lines, which indicated that only sections of tube 120 are shown here.
  • Bulkheads 124, 126, 128 and 130 can also be made of plastic.
  • the bulkhead 124 is designed as a solid plastic bulkhead
  • the bulkheads 126 and 130 are designed as hollow-chamber plastic bulkheads. All three bulkheads can easily be welded into a corresponding plastic tube 120 in a manner known per se, e.g. by applying heating elements 132 and annular heating at the corresponding point as indicated in Fig. 10a.
  • the bulkhead 128 is a plastic bulkhead that can be positioned variably in a tube and has sealing tubes 134 and 136 that can be filled with air, water or other fluid on its outer surface facing the interior of the tube 120 and that, if necessary, provide a tight and firm fit of the bulkhead on the inside of the tube Ensure tube 120.
  • FIG. 11a shows a basic model of an escort vehicle in cross-section, the two oblique lines, as already described in connection with FIG. 10, representing break lines, so that the escort vehicle designated 140 in its entirety can actually be longer than shown in the drawing.
  • a movable bulkhead 128 is provided in the escort vehicle.
  • the escort vehicle 140 also has an end cap 142 to which various modules can be connected, for example the motor 144 shown in FIG. 11b.
  • FIG. 11c shows a housing 146 which is designed to accommodate and cool the corresponding motor. It can be double-walled, and it can be provided, for example, that a coolant flows between the walls.
  • a transport capsule 10 is shown in FIG. 12a.
  • 12b shows how this transport capsule 10 is accommodated in a fuselage of an escort vehicle designed here as a catamaran.
  • Two flexible tanks 148 and 150 are provided in the transport vehicle and can hold fuel and drinking water, for example.
  • 12c shows the basic rear view of a transport vehicle formed from two hulls, one of the hulls being provided with a motor and a corresponding drive screw 152 and an additional outboard motor 154 being arranged between the hulls.
  • FIG. 13a shows a modularly designed diving capsule 10 '
  • FIG. 13b shows an escort vehicle for receiving the diving capsule.
  • 13c shows the rear view of an escort vehicle designed as a catamaran, each hull 156, 158 having its own drive.
  • FIG. 14 shows how two immersion capsules can be connected to one another via a rope to form a bandage, the two oblique lines in the middle of the figure indicating that the rope can actually be considerably longer.
  • FIG. 15a shows a further exemplary embodiment of an escort vehicle; in FIG. 15b it is indicated that a diving capsule 10 can also be transported between the two hulls 156 and 158 of an escort vehicle designed as a catamaran.
  • 16a shows two immersion capsules which are connected via a joint (not shown further here), each immersion capsule having its own drive.
  • 16b shows an escort vehicle for receiving two diving capsules connected by a joint.
  • 16c shows the rear view of an escort vehicle designed as a monohull with two four-wing screws 160 and 160 'in each case, which are designed in such a way that they rotate in opposite directions while generating propulsion, so that the torque generated by them during operation practically cancels.
  • FIG. 17 shows a support vehicle of modular construction, designated in its entirety here by 162, in which the motor is arranged in a housing 146.
  • the escort vehicle has an open cockpit 164.
  • This diving capsule is double-walled and consists of an inner capsule 172 and an outer capsule 174.
  • the inner capsule 172 is analogous to one of the previously described diving capsules, e.g. of the immersion capsule 10 according to FIG. 1, with the illustration of corresponding drive devices being dispensed with here.
  • the outer capsule 174 is generally somewhat larger than the inner capsule 172 and is designed such that it can completely enclose the inner capsule 172. Corresponding drives are of course guided through the capsule 174 to the outside. If the outer capsule 174 and the inner capsule 172 are designed accordingly, an air or gas cushion can be built up between the outer skin of the inner capsule 172 and the inner wall of the outer capsule 174 with the pressure of the ambient water when the immersion capsule 170 is used. If the inner capsule 172 was previously flooded, it can be used like one of the immersion capsules described so far. The surrounding air or gas cushion then cushions sudden pressure fluctuations, such as those can occur during the explosion of water bombs, since the medium provided between the inner capsule 172 and the outer capsule 174, as a rule air, is compressible.
  • FIG. 19 shows a further exemplary embodiment of an immersion capsule according to the invention, with any additional devices such as pressure relief devices, rudders, drives and devices for air supply and air discharge being omitted here.
  • any additional devices such as pressure relief devices, rudders, drives and devices for air supply and air discharge being omitted here.
  • Parts which correspond to the parts already described above in connection with FIG. 1 have been provided with the reference symbols known from FIG. 1. To avoid repetition, reference is made to the description of FIG. 1.
  • the floating body 12 of the diving capsule shown in FIG. 19 in a sectional side view with the hatch cover 56 removed is made of fiber composite material and has a number of ring-shaped stiffening elements 180 provided, of which only a few have been provided with reference numerals for reasons of clarity.
  • FIG. 20 a diving capsule 200 is shown purely schematically, which essentially corresponds to the diving capsule 50 shown in FIG. 2, so that parts with the same effect have also been provided with the same reference numerals.
  • the end of the immersion capsule 200 is lined with a streamlined latex cone 202, such a cone of course also being able to be produced from other suitable materials.
  • the drive takes place via a foot-actuated drive fin 204 which oscillates about an axis running vertically in the drawing.
  • a foot-actuated drive fin 204 which oscillates about an axis running vertically in the drawing.
  • Such a drive is very easy to implement and is also quieter than screw drives.
  • the fin can optionally also be moved by a motor, in particular by an electric motor.
  • a taring unit 206 is arranged in the chamber 14 of the diving capsule, which can also be used as a pressure relief device and which is shown on an enlarged scale in FIG. 21.
  • the pressure relief device consists of a flexible hose 210 guided in a cylinder 208, which can be inflated by valve-controlled compressed air and thus presses the surrounding water out of the cylinder. To relieve pressure when the hatch cover is closed, enough air can be vented from the hose outside that the desired normal pressure is established in the chamber.
  • the diving capsule according to the invention can be used for a wide variety of military and civilian purposes and is advantageously suitable not only for transport, but also for rescuing divers.
  • the immersion capsule can also be used as a decompression capsule. It is ideal for underwater reconnaissance, both freely operating and in the towing of a boat, e.g. of an escort vehicle according to the invention.
  • the diving capsule can be used for the technical inspection of ships, drilling rigs, submarine cables, bridges, but also for guarding the objects mentioned and protecting them Sabotage attacks are used. Due to the above described method of operation, the diving capsule enables divers to stay at greater depths for several hours without having to adhere to decompression times when surfacing. Depending on the sea area, the diving capsule can have a heating system to protect the diver from hypothermia.
  • the diving capsule When used for purely exploration purposes, the diving capsule can be climbed over water, after which the diving capsule is watered and flooded. Air can be supplied and removed from the water surface using appropriate hoses.
  • the depth control can be carried out in a manner known per se via a taring system in the capsule or via ballast attached to the outside of the capsule, which can be easily ejected if required.
  • the capsule When used to transport divers, the capsule can be climbed both above and below water. As described above, the air can be supplied in different ways, and exhalation takes place against normal pressure either in a separate receiving tank or via an exhaust hose leading to the water surface. Appropriate taring systems can easily ensure that the diving capsule neither rises nor falls when a diver leaves it under water.
  • the chamber naturally also fills with water.
  • the diver can then use the pressure relief device in the chamber to set normal pressure so that it is still in water, but not in excess pressure, and does not have to adhere to compression times when it emerges. This makes it possible for the diver to go deeper under water, e.g. Lingering 30 m or 50 m or covering longer distances, then briefly leaving the capsule for work to be carried out and then returning to the capsule without this being a major burden on the organism.
  • the diving capsule is also ideal as a decompression capsule that can easily be carried on small ships and that can advantageously be climbed under water.
  • the diver can take the in the diving capsule Use the supply devices provided for this purpose, such as external air supply and in particular heating devices to increase the temperature in the immersion capsule, but do not immediately reduce the pressure in the capsule to normal pressure. Rather, he carries out the usual decompression procedure, for which he can either slowly reduce the pressure in the immersion capsule by means of the pressure relief device without rising to the water surface or, while observing the necessary dwell times, can slowly rise to the water surface at the appropriate depths. Of course, these procedures can also be controlled from an escort vehicle so that the diver can rest and be safely rescued to the water surface.
  • the capsule and / or support vehicle can also be made from materials other than the materials described above.
  • An essentially cylindrical design of both the diving capsule and the support vehicle has the advantage that both the diving capsule and the support vehicle are rolled out of the water on land or rolled into the water from the land can be. This configuration also makes it possible to place the support vehicle and / or the diving capsule in the water during military operations via the appropriately trained torpedo tubes of a ship.

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Abstract

Bei einem Transportsystem für Taucher, das ein Begleitfahrzeug und eine Tauchkapsel umfasst, wobei die Tauchkapsel einen Schwimmkörper mit einer Luke und einen Lukendeckel aufweist und wobei der Schwimmkörper eine Kammer zur Aufnahme eines Tauchers umschliesst, die über die Luke zugänglich und mittels des Lukendeckels dicht verschliessbar ist, ist die Tauchkapsel so ausgebildet, dass ein Taucher in der Kammer bei bestimmungsgemässer Benutzung der Tauchkapsel komplett mit Wasser umgeben ist, wobei eine Druckentlastungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Druck in der mittels des Lukendeckels verschlossenen Kammer auf einen an der Wasseroberfläche üblicherweise herrschenden Druck (Normaldruck) einstellbar ist und wobei ferner Atemhilfsmittel vorgesehen sind, die dem in der Kammer befindlichen Taucher das Ausatmen gegen Normaldruck ermöglichen. Die Tauchkapsel erlaubt es einem Taucher, zumindest innerhalb der beim sogenannten Freitauchen üblichen Tauchtiefen von bis zu 50 Metern auch längere Zeit zu verweilen, ohne beim Auftauchen eine Dekompressionsprozedur durchlaufen zu müssen.

Description

TAUCHKAPSEL UND TRANSPORTSYSTEM FÜR TAUCHER
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Tauchkapsel und ein Transportsystem für Taucher. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Tauchkapsel mit einem Schwimmkörper mit einer Luke und einem Lukendeckel, wobei der Schwimmkörper eine Kammer zur Aufnahme eines Tauchers umschließt, die bei bestimmungsgemäßer Benutzung mit Wasser gefüllt ist und die über die Luke zugänglich und mittels des Lukendeckels wasserdicht verschließbar ist. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Transportsystem für Taucher, das aus wenigstens einer solchen Tauchkapsel und einem Begleitfahrzeug besteht.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Aufgrund der physiologischen Anpassung der menschlichen Lunge an die Atmung unter nachfolgend als "Normaldruck" bezeichneten Bedingungen über Wasser ist die Versorgung eines Menschen mit Luft unter Wasser nicht trivial.
Dabei wird im folgenden unter dem Begriff "Normaldruck" der an der Wasseroberfläche herrschende Atmosphärendruck verstanden, wobei zur Vermeidung von Mißverständnissen bemerkt sei, daß der "Normaldruck" natürlich schwanken kann und an der Wasseroberfläche von Bergseen niedriger ist als auf Meereshöhe. Unter dem Begriff Normaldruck ist also kein bestimmter Druck (z.B. 1013 mbar), sondern vielmehr ein Druckbereich zu verstehen, innerhalb dessen sich die an der Erd- bzw. Wasseroberfläche üblicherweise herrschenden Luftdrücke bewegen.
Man kann die bislang bekannten Vorrichtungen, die es einer Person ermöglichen, sich unter der Wasseroberfläche aufzuhalten, zum einen danach unterscheiden, ob die unter Wasser befindliche Person gegen einen Überdruck ausatmen muß oder gegen Normaldruck ausatmen kann. In Tauch&iocken, in denen ein Taucher im trockenen arbeiten kann, wird gegen Überdruck ausgeatmet, ebenso wie beim sogenannten Gerätetauchen. In U-Booten kann dagegen gegen Normaldruck geatmet werden. Des weiteren kann man die bislang bekannten Vorrichtungen, die es einer Person ermöglichen, sich unter der Wasseroberfläche aufzuhalten, danach unterscheiden, ob sich die Person im trockenen, wie bei U-Booten oder Tauchglocken, oder direkt im Wasser befindet, wie beim Schnorcheln oder beim Gerätetauchen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bei der sich die Person zwar im Wasser befindet, jedoch auch in großer Tiefe gegen Normaldruck ausatmen kann. Solche Vorrichtungen sind nicht bekannt.
Da die erfindungsgemäße Tauchkapsel im Regelfall so ausgebildet ist, daß sie eine
Person aufnehmen kann, erinnert sie auf den ersten Blick an Ein-Mann-U-Boote, wie sie z.B. aus der EP 0 867360 A2 oder der US 1,031,118 bekannt sind. Bei diesen U- Booten liegt der Benutzer bei der bestimmungsgemäßen Benutzung jedoch stets im trockenen, während die erfindungsgemäße Tauchkapsel so verwendet wird, daß ein Taucher auch in der Tauchkapsel vollständig vom Wasser umgeben ist.
In der DE 40 27 543 A1 wird ein dort als "Druckkörper" bezeichneter Gegenstand beschrieben, der angeblich Unterwassergeräte und Taucher vor hohen Drücken schützen soll. Dazu soll der Innenraum des Druckkörpers, in dem sich der vor hohem Druck zu schützende Gegenstand oder Taucher befindet, mit einer weitestgehend gasfreien, nicht oder nur wenig komprimierbaren Flüssigkeit aufgefüllt werden, die einem Zusammendrücken des Druckkörpers, dessen Außenhaut von sich aus hohen Drücken nicht standhalten kann, bei hohen Drücken entgegenwirken soll. Eine im Druckkörper befindliche nicht-komprimierbare Flüssigkeit gibt jedoch dann, wenn der Au.ßeηdruck ansteigt und die Außenhaut des Druckkörpers von sich aus nicht hinreichend stabil ist, den Druck völlig ungemindert auf den eigentlich vor Druck zu schützenden Gegenstand oder sogar den Taucher weiter, so daß mit einem solchen Druckkörper keinerlei Schutzeffekt erzielt wird.
Aus der US 3,416,478 ist ein U-Boot bekannt, bei dem ein Taucher sich in dem Boot teilweise im Wasser, teilweise im trockenen befinden soll. Wie bei stationären Tauchglocken atmet der Taucher daher gegen einen tiefenabhängigen Gegendruck aus, so daß die bekannte Dekompressionsproblematik zu berücksichtigen ist. Zudem ist bei diesem U-Boot nicht vorgesehen, daß der Taucher unter Wasser abgast, so daß sich die ausgeatmete Luft mit der Frischluft in dem U-Boot vermischt und es innerhalb kurzer Zeit zu einer Vergiftung des Tauchers kommen kann.
Aus der GB 2,217,367 A ist eine stählerne Naßtauchglocke mit einem Taucherruheraum bekannt, die jedoch nur mittels eines großen Krans von entsprechend großen Schiffen aus eingesetzt werden kann. Eine solche Naßtauchglocke kann sich unter Wasser nicht frei bewegen, sondern ist stets über ein Kranseil mit einem Schiff verbunden. Sofern die Taucher in einer solchen Naßtauchglocke frei atmen können, atmen sie gegen einen tiefenabhängigen Gegendruck aus, so daß je nach Länge des Tauchganges bestimmte Dekompressionszeiten beim Auftauchen einzuhalten sind. Werden diese nicht beachtet, kommt es zur sogenannten Taucherkrankheit.
Aus der US 3,131,664 ist ein U-Boot bekannt, das ganz oder teilweise geflutet werden kann, so daß der Taucher immer unter äußerem Umgebungsdruck steht.
Um sogenannten Gerätetauchern, also Tauchern, die ihr eigenes Atemgerät (bestehend aus einer speziellen Atemmaske und wenigstens einer, meist auf dem Rücken getragenen Druckluftflasche) mitführen, ein schnelles Fortkommen unter Wasser zu ermöglichen, sind unterschiedliche Vorrichtungen bekannt. So beschreibt ein Artikel in der Zeitschrift Ship & Boat International, Ausgabe März 1996, Seiten 41 bis 45, verschiedene muskelkraftbetätigte Unterwasserfahrzeuge, die in ihrer Form an hydrodynamisch günstig ausgebildete U-Boote erinnern, bei denen jedoch die Benutzer vollständig vom Wasser umgeben sind und unter Umgebungsdruck stehen. Die Benutzer haben daher wie beim normalen Gerätetauchen Dekompressionszeiten zu beachten. Solche Unterwasserfahrzeuge werden auch in einem Artikel in der Zeitschrift La Revue Maritime, Ausgabe Dezember 1996, Seiten 512, 1513 beschrieben.
Zum Transport von Tauchern insbesondere zu militärischen Zwecken sind Transportsysteme für Taucher bekannt, bei denen ein Unterwasserfahrzeug von einem Begleitfahrzeug aus abgesetzt werden kann. Ein solches Transportsystem wird z.B. in der FR 2 648780 A1 beschrieben. Das dabei verwendete Unterwasserfahrzeug ist ein offener sogenannter Unterwasserscooter, bei dem der Taucher wie beim normalen Gerätetauchen atmen muß und daher ab einer gewissen Tauchtiefe Dekompressionszeiten zu beachten hat. Ein vergleichbares Transportsystem mit einem offenen Unterwasserscooter wird in der DE 4229 670 A1 beschrieben.
Aus der US 3,388,683 ist ein U-Boot bekannt, das wenigstens eine gesonderte Tauchkapsel transportiert. Die Tauchkapsel kann bei Bedarf von dem U-Boot ausgeklinkt und zum Meeresboden abgelassen werden. In der Tauchkapsel unterliegt der Taucher jedoch den gleichen Bedingungen wie beim Gerätetauchen, so daß er Dekompressionszeiten zu beachten hat.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt zum einen die Aufgabe zugrunde, eine Tauchkapsel und ein Transportsystem anzugeben, die - verglichen mit den bislang bekannten Geräten - jeweils äußerst kostengünstig herstellbar sind, die ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweisen und die zudem bei Bedarf auch so ausgebildet und eingesetzt werden können, das sie nur sehr schwer mit den üblichen Mitteln zu orten sind.
Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bei dem System zum Einsatz kommende Tauchkapsel derart auszubilden, daß es einem Taucher möglich ist, zumindest innerhalb der beim sogenannten Freitauchen üblichen Tauchtiefen von bis zu 50 Metern auch längere Zeit zu verweilen, ohne beim Auftauchen eine Dekompressionsprozedur unterlaufen zu müssen.
Die Aufgabe wird hinsichtlich eines Transportsystems gelöst von einem Transportsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2. Die nebengeordneten Ansprüche betreffen einzelne Elemente des Transportsystems, nämlich eine Tauchkapsel und ein Begleitfahrzeug, das mit der Tauchkapsel ein Transport-, Versorgungs- und Rettungssystem für Taucher bilden kann. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Tauchkapse! umfaßt einen Schwimmkörper mit einer Luke und einen Lukendeckel, wobei der Schwimmkörper eine Kammer zur Aufnahme eines Tauchers umschließt, die über die Luke zugänglich und mittels des Lukendeckels dicht verschließbar ist, und ist so ausgebildet, daß ein Taucher in der Kammer bei bestimmungsgemäßer Benutzung der Tauchkapsel komplett mit Wasser umgeben ist, wobei mittels einer Druckentlastungsvorrichtung der Druck in der mittels des Lukendeckels verschlossenen Kammer auf einen an der Wasseroberfläche üblicherweise herrschenden Druck (Normaldruck) einstellbar ist, wobei Atemhilfsmittel vorgesehen sind, die dem in der Kammer befindlichen Taucher das Ausatmen gegen Normaldruck ermöglichen.
Bei bestimmungsgemäßer Benutzung befindet sich ein in die Tauchkapsel eingestiegener oder eingeschwommener (denn die Tauchkapsel kann vorteilhaft unter auch Wasser aufgesucht und verlassen werden) Taucher also zwar im Wasser, nämlich dem von der Kammer umschlossenen Wasser, ist jedoch drucklos gestellt und kann auch in großer Tiefe gegen Normaldruck ausatmen. Ist der Einstieg in die Kammer im trockenen erfolgt, so wird die Kammer nach dem Zu-Wasser-Iassen mit Wasser geflutet, bevor die Kammer mittels des Lukendeckels druckdicht verschlossen wird.
Außerhalb der Kammer atmet ein Taucher Druckluft oder Mischgas oder benutzt ein Kreislauftauchgerät unter den ihn umgebenden Druckverhältnissen im Wasser. In der Kammer kann der Taucher mit dem jeweiligen Atemgeber weiteratmen, jedoch - und dies ist die erfinderische Besonderheit - unter normalatmosphärischen Bedingungen. Dazu wird die Abluft von Atemhilfsmitteln, im einfachsten Fall von einem bis an die Wasseroberfläche geführten Ablaufschlauch, übernommen. Der bei einem Einstieg unter Wasser in der Kammer herrschende Druck wird, nach dem druckdichten Verschließen der Kammer mittels des Lukendeckels, durch Vergrößerung des dem Wasser in der Kammer zur Verfügung stehenden Volumens auf normalatmosphärische Bedingungen reduziert.
Durch diese besondere Technik wird die Lösung von Gasen im Körper des Tauchers vermieden. Der Taucher muß nur dann Dekompressionszeiten beachten, wenn er sich in größerer Tiefe längere Zeit außerhalb der Tauchkapsel aufgehalten hat.
Ist ein gesonderter Zuluftschlauch vorgesehen, so kann die Atmung in der Tauchkapsel auch ohne spezielle Atemgeräte erfolgen. Sind gesonderte Zuluft- und Abluftschläuche vorgesehen, die gegen ein Zusammendrücken durch den in größerer Tiefe herrschenden Wasserdruck hinreichend stabil sind, können ohne weiteres Tauchtiefen von weit über 50 Metern erreicht werden, während bereits beim normalen Schnorcheltauchen die Tauchtiefe auf etwa 50 Zentimeter begrenzt ist. Wird von der Wasseroberfläche Luft unter geringem Überdruck eingeblasen, ergibt sich eine Art Luftspülung, die es ermöglicht, sehr lange und verhältnismäßig dünne Schläuche für die Zuluftzufuhr und die Abluftabfuhr zu verwenden. Ist kein Ausstieg aus der Tauchkapsel unter Wasser geplant, so kann bei einer Tauchkapsel mit einem Zuluftschlauch und einem gesonderten Abluftschlauch auf die Mitnahme von speziellen Atemgeräten verzichtet werden - der in der Kammer der Tauchkapsel befindlich Taucher atmet durch den einen Schlauch Luft unter Normaldruck ein, durch den anderen Schlauch Luft gegen Normaldruck aus. Er liegt in der Kammer zwar im Wasser, es herrscht jedoch kein Überdruck. Bei entsprechender Wassertemperatur, die gegebenenfalls durch eine optional vorsehbare Heizvorrichtung in der Kammer auf einen den Taucher vor Unterkühlung schützenden Wert gesteigert werden kann, unterliegt der Taucher damit auch in großer Tiefe keiner Tauchzeitzeitbegrenzung.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 eine rein schematische Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Tauchkapsel mit Abluftschlauch und Zulufttank in teilweise geschnittener Seitenansicht,
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tauchkapsel mit einem Abluftschlauch und einem gesonderten Zuluftschlauch,
Fig. 3 eine Tauchkapsel in geschnittener Seitenansicht mit abgenommenem Lukendeckel, Fig. 4 einen Schnitt durch eine Tauchkapsel mit
Lukendeckel und Lukendeckelverkleidung, wobei der Schwimmkörper Hohlkammern aufweist,
Fig. 5 eine Tauchkapsel mit einem über ein Gelenk angekoppelten Transport- und Versorgungsbehälter,
Fig. 6 a, b, c eine Tauchkapsel und einen mit der Tauchkapsel verbindbaren Transportkörper,
Fig. 7 a, b ein zur Aufnahme einer Tauchkapsel ausgebildetes Begleitfahrzeug in geschnittener Seitenansicht,
Fig. 8 einen Querschnitt durch ein Begleitfahrzeug mit einem Rumpf,
Fig. 9 einen Querschnitt durch ein Begleitfahrzeug mit zwei
Rümpfen,
Fig. 10 a, b eine Prinzipskizze des Rumpfes eines
Begleitfahrzeug im Querschnitt und geschnittener Seitenansicht, wobei in den Rumpf verschiedene Schotten eingesetzt sind,
Fig. 11 a, b, c Prinzipskizzen verschiedener Module eines modular aufgebauten Begleitfahrzeuges im Querschnitt,
Fig. 12 a, b, c Prinzipskizzen einer Transportkapsel und eines als Katamaran ausgebildeten Begleitfahrzeuges, wobei das Begleitfahrzeug in geschnittener Seitenansicht und in Rückansicht gezeigt ist,
Fig. 13 a, b, c Prinzipskizzen einer modular aufgebauten
Tauchkapsel und eines als Katamaran ausgebildeten Begleitfahrzeugs zur Aufnahme der Transportkapsel, Fig. 14 eine Prinzipskizze zweier miteinander verbundener
Tauchkapseln,
Fig. 15 a, b ein weiteres Ausführungsbeispiel eines als
Katamaran ausgebildeten Begleitfahrzeugs in geschnittener Seitenansicht und in Rückansicht,
Fig. 16 a, b, c Prinzipskizzen zweier miteinander über ein Gelenk verbundener Tauchkapseln und eines zur Aufnahme der Tauchkapseln ausgebildeten Begleitfahrzeugs,
Fig. 17 eine Prinzipskizze eines modular aufgebauten
Begleitfahrzeugs in geschnittener Seitenansicht,
Fig. 18 eine Prinzipskizze einer doppelwandig ausgebildeten
Tauchkapsel.
Fig. 19 einen Schnitt durch eine Tauchkapsel mit
Lukendeckel und Lukendeckelverkleidung, wobei der Schwimmkörper mit ringförmigen Aussteifungselementen versehen ist,
Fig. 20 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Tauchkapsel mit einem Abluftschlauch, einem gesonderten Zuluftschlauch und einer Druckentlastungsvorrichtung in teilweise geschnittener Seitenansicht und
Fig. 21 die Druckentlastungsvorrichtung gemäß Fig. 21 in vergrößertem Maßstab. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Fig. 1 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Tauchkapsel mit einem Schwimmkörper 12 in teilweise geschnittener Seitenansicht rein schematisch gezeigt. Der Schwimmkörper bildet in seinem Inneren eine Kammer 14 zur Aufnahme eines Tauchers.
Der Schwimmkörper 12 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem massiven Kunststoffrohr, z.B. aus Polyethylen oder Polypropylen, und weist ein spezifisches Gewicht auf, das niedriger ist als das spezifische Gewicht von Wasser. Ohne Zusatzgeräte würde dieser Schwimmkörper also im Wasser schwimmen.
Zur Herstellung der Schwimmkörper haben sich Kunststoffrohre aus sog. PE-80 Polyethylen und insbesondere aus PE-100 Polyethylen (Klassifikation gemäß der deutschen bzw. der europäischen Norm DIN / CEN 155) besonders bewährt. Es können jedoch auch Stoffe wie z.B. Acrylglas oder Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz kommen. Um in diesen Fällen zu gewährleisten, daß der Schwimmkörper tatsächlich schwimmt, können z.B. in den Mantel des Schwimmkörpers eingearbeitete Hohlräume oder externe Auftriebskörper Verwendung finden.
Der Schwimmkörper kann leicht so austariert werden, daß er im Wasser nicht untergeht bzw. in einer bestimmten Tauchtiefe vom Taucher verlassen werden kann, ohne weiter abzusinken oder aufzutauchen. Damit ergibt sich eine sehr sichere Tauchkapsel, die auch bei Havarien den Taucher nicht ungewollt in die Tiefe zieht.
Bei dem Kunststoffrohr kann es sich um einen Abschnitt eines Standardrohres handeln, wie es in großen Mengen industriell z.B. als Wasserrohr gefertigt wird. Dies erlaubt eine besonders preisgünstige Herstellung der Tauchkapsel.
Ein Ende des Kunststoffrohres bildet eine mittels eines Lukendeckels 16 verschließbare Luke. Das andere Ende ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen angeschweißten Kunststoffkegel 18 dauerhaft dicht verschlossen.
Der Lukendeckel 16, der in geschlossenem Zustand die Luke fest verschließt, kann vorteilhaft aus durchsichtigem Material insbesondere Acrylglas gefertigt sein, um so einem in der Kammer 14 befindlichen Taucher die Sicht nach draußen zu ermög-ichen. Alternativ können natürlich auch Kameras und andere Einrichtungen vorgesehen werden, die dem Taucher die Sicht nach draußen ermöglichen, jedoch sind solche Einrichtungen teurer und aufwendiger als ein durchsichtiger Luckendeckel. Für den Lukendeckel eignen sich auch Materialien wie Polycarbonat oder Methylpentene- Copolymer.
Der Lukendeckel kann plan oder strömungsgünstig nach außen gewölbt sein. Da der Lukendeckel eine gewisse Stabilität und damit eine gewisse Materialstärke aufweisen muß, hat es sich aus Kosten- und Gewichtsgründen bewährt, einen planen Luckendeckel 16 und eine gesonderte, strömungsgünstig ausgebildete Verkleidung 20 vorzusehen, wobei sich Acrylglas auch als Material für die Verkleidung bewährt hat. Die Verkleidung kann jedoch eine deutlich geringere Materialstärke als der Lukendeckel besitzen. In der Verkleidung 20 ist eine Öffnung 21 vorgesehen, so daß der von der Verkleidung umschlossene Raum stets Umgebungsdruck aufweist.
Die Tauchkapsel 10 kann je nach Einsatzzweck mit unterschiedlichen an sich bekannten Zusatzteilen versehen werden, wie z.B. Heizeinrichtungen zur Erhöhung der Temperatur in der Tauchkapsel, einem hier durch die Schraube 22 nur prinzipiell angedeuteten Antrieb, der z.B. elektrisch oder durch Muskelkraft betätigt sein kann, und verschiedenen ebenfalls nur prinzipiell angedeuteten Höhen- und Seitenrudern 24, 26, 28 und 30, die z.B. mechanisch - oder hydraulisch-verstellbar ausgebildet sein können. Ein besonders preisgünstiger und effektiver Antrieb ist im Zusammenhang mit der Fig. 20 beschrieben.
Ein wichtiges Element ist die im Inneren der Kammer 14 angeordnete Druckentlastungsvorrichtung 32, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem in einem Zylinder 34 geführten Kolben 36 besteht, wobei der Kolben 36 über eine Schraube 38 exakt positionierbar ist und die Druckentlastungsvorrichtung hier so ausgebildet ist, daß mit ihr das dem Wasser in der Kammer zur Verfügung stehende Volumen verändert werden kann.
Es sei an dieser Stelle betont, daß es sich bei der Fig. 1 ebenso wie bei den anderen Figuren um reine Prinzipskizzen zur Verdeutlichung des grundsätzlichen Prinzips der Tauchkapsel handelt und daß insbesondere die Druckentlastungsvorrichtung 32 im Inneren der Tauchkapsel angeordnet ist, während die Höhenruder 24 und 26 natürlich auf der Außenseite der Tauchkapsel angeordnet sind. Ferner sei noch einmal betont, daß bei einer bevorzugten Verwendung der Tauchkapsel auch die Kammer 14 mit Wasser gefüllt ist, daß jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit darauf verzichtet wurde, das Innere der Tauchkapsel und den Raum zwischen Lukendeckel 16 und Verkleidung 20 ebenfalls mit waagerechten kurzen Strichen zu versehen, die in der Zeichnung das Umgebungswasser andeuten. Gleiches gilt für die Fig. 2 und Fig. 5.
Zur Versorgung eines in der Kammer 14 befindlichen Tauchers mit Frischluft ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Lufttank 40 vorgesehen, der über einen Schlauch 42 mit einer üblichen Atemmaske oder einem an sich bekannten Mundstück für einen Taucher gekoppelt wird. Dabei sei an dieser Stelle betont, daß der Schlauch 42 nicht etwa, wie aufgrund der rein schematischen Darstellung angenommen werden könnte, einfach in der Kammer 14 mündet und diese dann mit Luft füllt, sondern über weitere hier nicht gezeigte Schläuche so zum Taucher geführt wird, daß die Luft aus dem Tank 40 nur zu den Atemorganen des Tauchers und nicht in die Tauchkapsel gelangen kann.
Das Ausatmen erfolgt über einen Abluftschlauch 44, der ebenfalls mit einer Atemmaske oder einem Mundstück gekoppelt wird und der bis über die durch die Linie 46 angedeutete Wasseroberfläche geführt ist, so daß der Taucher nur gegen den an der Wasseroberfläche herrschenden Atmosphärendruck, im folgenden als Normaldruck bezeichnet, ausatmet.
Dabei sei zur Vermeidung von Mißverständnissen bemerkt, daß der "Normaldruck" natürlich schwanken kann und an der Wasseroberfläche von Bergseen niedriger ist als auf Meereshöhe. Unter dem Begriff "Normaldruck" ist also kein bestimmter Druck (z.B. 1013 mbar), sondern vielmehr ein Druckbereich zu verstehen, innerhalb dessen sich die an der Erdoberfläche üblicherweise herrschenden Luftdrücke bewegen.
In der Fig. 2 ist eine Tauchkapsel 50 rein schematisch gezeigt, die im wesentlichen der Tauchkapsel 10 entspricht, so daß gleichwirkende Teile auch mit gleichen Bezugszeichen versehen wurden. Die Luftzuführung erfolgt hierbei jedoch nicht über einen Tank, sondern von der Wasseroberfläche aus über einen Zuluftschlauch 52, der bei Benutzung mit einer hier nicht gezeigten Atemmaske oder einem entsprechenden Mundstück für einen dann in der Kammer 14 befindlichen Taucher gekoppelt wird.
Bei ganz geringen Tauchtiefen können Zuluftzuführung und Abluftabführung auch über ein und denselben Schlauch erfolgen, jedoch nehmen bei zunehmender Tiefe die Länge und damit das Volumen des Schlauches zu (der bis an die Wasseroberfläche reichen muß, wenn nicht gegen einen Überdruck sondern nur gegen den Normaldruck ausgeatmet werden soll), so daß es zunehmend schwieriger und schließlich aufgrund des begrenzten Lungenvolumens des Tauchers unmöglich wird, die im Schlauch befindliche verbrauchte Luft weitestgehend auszublasen, so daß genügend Frischluft eingeatmet werden kann. Es sind daher ab einer gewissen Tauchtiefe getrennte Schläuche vorzusehen. Ist ein Begleitfahrzeug vorhanden, kann die Luftzufuhr und/oder die Luftabfuhr durch Pumpen o.dgl. unterstützt werden.
Die Fig. 3 und Fig. 4 verdeutlichen noch einmal die einfache und kostengünstige prinzipielle Bauweise erfindungsgemäßer Tauchkapseln, wobei hier auf die Darstellung jedweder Zusatzgeräte wie Druckentlastungsvorrichtungen, Ruder, Antriebe und Einrichtungen zur Luftzufuhr und Luftabfuhr verzichtet wurde. Teile, die den bereits oben im Zusammenhang der Fig. 1 beschriebenen Teilen entsprechen, wurden mit den aus der Fig. 1 bekannten Bezugszeichen versehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird insofern auf die Beschreibung von Fig. 1 verwiesen.
Der Schwimmkörper 12 der in Fig. 3 in geschnittener Seitenansicht mit abgenommenem Lukendeckel 56 gezeigten Tauchkapsel besteht aus massivem Kunststoff, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen, einem Faserverbundwerkstoff, Polycarbonat, Methylpentene-Copolymer, Acrylglas oder einem anderen Gießharz.
Der Schwimmkörper 62 der in Fig.4 in geschnittener Seitenansicht mit angesetztem Lukendeckel 56 gezeigten Tauchkapsel besteht aus einem beliebigen Material, dessen spezifisches Gewicht höher als das von Wasser sein kann, jedoch sind in dem Schwimmkörper 62 eine Anzahl von abgeschlossenen Hohlkammern 64, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit Bezugszeichen versehen wurden, ausgebildet, so daß das spezifische Gewicht des fertigen Schwimmkörpers im wesentlichen dem von Wasser entspricht oder vorzugsweise etwas unterhalb dieses Gewichts liegt, so daß eine bemannte und mit Wasser befüllte Tauchkapsel leicht in einer bestimmten Wassertiefe so austariert werden kann, daß sie weder aufschwimmt noch absinkt sinkt.
Der in den Fig. 3 und 4 gezeigte Lukendeckel 56 besitzt einen umlaufenden Dichtring 58. Grundsätzlich ist die Verbindung von Luckendeckel und Schwimmkörper wenig problematisch solange zueinander komplementäre Anlageflächen an Luckendeckel und Schwimmkörper gebildet sind, da mit zunehmender Tiefe die Druckdifferenz zwischen Kammer 14, die im Regelfall unter Normaldruck stehen wird, und dem umgebenden Wasser größer wird und das umgebende Wasser den Lukendeckel damit fester an den Schwimmkörper preßt.
Die Fig. 5 zeigt rein schematisch wie eine Tauchkapsel 10, die im wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten Tauchkapsel entspricht, mit einem Transport- und Versorgungsbehälter 70 über ein Gelenk 72 gekoppelt werden kann. Damit läßt sich auf einfache und kostengünstige Weise ein Unterwasserfahrzeug herstellen, mit dem auch größere Distanzen überwunden werden können. Der durch die Schraube 74 angedeutete z.B. elektrische Antrieb und ggf. weitere benötigte Einrichtungen und Werkzeuge lassen sich in dem Transport- und Versorgungsbehälter problemlos unterbringen.
In dem Transport- und Versorgungsbehälter kann auch ein Aufnahmetank zur Aufnahme verbrauchter Luft vorgesehen sein, so daß dann, wenn es nicht möglich oder nicht gewünscht ist, einen Abluftschlauch 44 über die Wasseroberfläche 46 zu führen, in diesen Aufnahmetank geatmet werden kann. Ein solcher Aufnahmetank kann grundsätzlich auch direkt an oder in der Tauchkapsel angebracht werden und weist vorzugsweise eine Vorrichtung zur Niederdruckverdichtung auf, so daß bei Bedarf zumindest über einen gewissen Zeitraum verhindert werden kann, daß Luftblasen zur Wasseroberfläche aufsteigen.
Der Transport- und Versorgungsbehälter kann - wie die Tauchkapsel - einen Schwimmkörper aus einem Kunststoffrohr aufweisen. Er ist damit nicht nur kostengünstig herstellbar, sondern braucht dann - ebenso wie die Tauchkapsel - nur wenige oder gar keine metallischen Teile aufzuweisen. Anstelle des gezeigten Gelenks 72 sind auch andere geeignete Kopplungsmittel einsetzbar. In der Fig. 6a und der Fig. 6b ist eine Tauchkapsel 80 gezeigt, bei der in einem Schwimmkörper 82 eine Kammer 84 gebildet ist, die über eine mit einem Lukendeckel 86 verschließbare Luke zugänglich ist. Fig. 6a und Fig. 6c zeigen einen Transportkörper 88, der an der Tauchkapsel 80 befestigbar und bei Bedarf abnehmbar ist. In den Transportkörper 88 ist ein Baiastkörper 90 eingelegt.
Der Transportkörper 88 kann wie die Tauchkapsel 80 aus Kunststoffrohr bestehen und z.B. als Frachtcontainer zur Mitnahme von Werkzeugen und dergleichen oder als Niederdrucklufttank dienen. Diese Ausführungsbeispiele zeigen bereits, daß es die Erfindung vorteilhaft erlaubt, die Tauchkapseln aber auch, worauf noch eingegangen wird, die Begleitfahrzeuge modular aufzubauen, so daß aus einer Anzahl verschiedener Komponenten schnell ein dem jeweiligen Einsatzfall optimal angepaßtes Transportsystem zusammengestellt werden kann. Der Schwimmkörper der Tauchkapsel bzw. der Rumpf eines Begleitfahrzeuges stellt dabei dann eine Art "Grundmodul" dar, an die die jeweils benötigten Module, wie z.B. Antriebs-, Versorgungs- oder Transportmodule ggf. unter Zwischenschaltung entsprechender Kopplungsmittel angekoppelt werden können.
Die Fig. 7a und Fig. 7b zeigen schematisch ein zur Aufnahme einer erfindungsgemäßen Tauchkapsel ausgebildetes Begleitfahrzeug 100 in geschnittener Seitenansicht, das bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei miteinander verbunden Kunststoffrohren 102 und 104 besteht, die zu Transportzwecken voneinander getrennt werden können. Auch dieses Begleitfahrzeug ist modular aufgebaut.
In dem einen Kunststoffrohr 102 ist eine Aufnahme 106 für eine Tauchkapsel 80, in dem anderen Kunststoffrohr 104 sind eine nach oben offene Plicht 110 zur Aufnahme einer oder mehrerer Personen, zwei Auftriebskammern 112 und 114 und eine Aufnahme 108 z.B. für einen Transportkörper 88 oder andere Module wie insbesondere ein hier nicht gezeigtes Antriebsmodul, gebildet, wobei die Auftriebskammern 112 und 114 durch feste oder beweglich Schotten 116 und 118 gegen die offene Plicht abgedichtet sind. Das Begleitfahrzeug kann so betrieben werden, daß es kurz unterhalb der Wasserlinie im Wasser schwimmt, so daß ggf. nur der Kopf einer im Begleitfahrzeug befindlichen Person über die Wasserlinie ragt. Ein solches Begleitfahrzeug kann sowohl als Einrumpfboot ausgebildet sein und dann einen Querschnitt wie in Fig. 8 gezeigt aufweisen (Schnitt durch das Rohr 104 des Begleitfahrzeuges gemäß Fig. 7a), als auch als Mehrrumpfboot, z.B. mit zwei Rümpfen 104a und 104b wie in Fig. 9 im Querschnitt gezeigt.
Die in den Fig. 7a und 7b angedeuteten Schotten 116 und 118 können unterschiedlich ausgebildet sein. Fig. 10a zeigt eine Prinzipskizze verschiedener in ein Rohr 120 eingebauter Schotten im Seitenschnitt, die Fig. 10b zeigt das Rohr 120 im Querschnitt. Bei den Linien 122 handelt es sich um Unterbrechungslinien die andeuteten, daß hier immer nur Ausschnitte aus dem Rohr 120 gezeigt sind.
Die Schotten 124, 126, 128 und 130 können ebenfalls aus Kunststoff hergestellt werden. Das Schott 124 ist als massives Kunststoffschott, die Schotten 126 und 130 sind als Hohlkammerkunststoffschotten ausgebildet. Alle drei Schotten können leicht in ein entsprechendes Kunststoff röhr 120 in an sich bekannter Weise eingeschweißt werden, z.B. durch Anlegen von Heizelementen 132 und ringförmige Erwärmung an der entsprechenden Stelle wie in Fig. 10a angedeutet.
Das Schott 128 ist ein variabel in einem Rohr positionierbares Kunststoffschott, das auf seiner der Innenseite des Rohres 120 zugewandten Mantelfläche mit Luft, Wasser oder einem sonstigen Fluid füllbare Dichtschläuche 134 und 136aufweist, die bei Bedarf eine dichte und feste Anlage des Schotts an der Innenseite des Rohres 120 gewährleisten.
In der Fig. 11a ist ein Grundmodell eines Begleitfahrzeuges im Querschnitt dargestellt, wobei die beiden schrägen Linien, wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 10 beschrieben, Unterbrechungslinien darstellen, so daß das in seiner Gesamtheit mit 140 bezeichnete Begleitfahrzeug tatsächlich länger sein kann, als in der Zeichnung dargestellt. In dem Begleitfahrzeug ist ein bewegliches Schott 128 vorgesehen. Das Begleitfahrzeug 140 verfügt ferner über eine Endkappe 142, an welche verschiedene Module angeschlossen werden können, z.B. der in Fig. 11b gezeigte Motor 144. Die Fig. 11c zeigt ein Gehäuse 146, das zur Aufnahme und Kühlung des entsprechenden Motors ausgebildet ist. Es kann doppelwandig ausgebildet sein, und es kann z.B. vorgesehen werden, daß zwischen den Wänden ein Kühlmittel strömt. In der Fig. 12a ist eine Transportkapsel 10 gezeigt. Die Fig. 12b zeigt, wie diese Transportkapsel 10 in einem Rumpf eines hier als Katamaran ausgebildeten Begleitfahrzeugs untergebracht ist. In dem Transportfahrzeug sind zwei flexible Tanks 148 und 150 vorgesehen, die z.B. Treibstoff und Trinkwasser aufnehmen können. Die Fig. 12c zeigt die prinzipielle Rückansicht eines aus zwei Rümpfen gebildeten Transportfahrzeugs, wobei einer der Rümpfe mit einem Motor und einer entsprechenden Antriebsschraube 152 versehen ist und wobei zwischen den Rümpfen ein zusätzlicher Außenbordmotor 154 angeordnet ist.
Die Fig. 13a zeigt eine modular aufgebaute Tauchkapsel 10', die Fig. 13b zeigt ein Begleitfahrzeug zur Aufnahme der Tauchkapsel.
Die Fig. 13c zeigt die Rückansicht eines als Katamaran ausgebildeten Begleitfahrzeugs, wobei jeder Rumpf 156, 158 über einen eigenen Antrieb verfügt.
In der Fig. 14 ist dargestellt, wie zwei Tauchkapseln über ein Seil miteinander zur Bildung eines Verbandes verbunden sein können, wobei die beiden schrägen Linien in der Mitte der Figur andeuten, daß das Seil tatsächlich wesentlich länger sein kann.
In der Fig. 15a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Begleitfahrzeuges dargestellt, in der Fig. 15b ist angedeutet, daß eine Tauchkapsel 10 auch zwischen den beiden Rümpfen 156 und 158 eines als Katamaran ausgebildeten Begleitfahrzeuges transportiert werden kann.
Die Fig. 16a zeigt zwei Tauchkapseln, die über ein hier nicht weiter gezeigtes Gelenk verbunden sind, wobei jede Tauchkapsel über einen eigenen Antrieb verfügt. Die Fig. 16b zeigt ein Begleitfahrzeug zur Aufnahme zweier über ein Gelenk verbundener Tauchkapseln. Die Fig. 16c zeigt die Rückansicht eines als Einrumpfboot ausgebildeten Begleitfahrzeugs mit zwei hier jeweils vierflügeligen Schrauben 160 und 160', die so ausgebildet sind, daß sie unter Erzeugung von Vortrieb im Betrieb gegenläufig rotieren, so daß sich das im Betrieb von ihnen jeweils erzeugte Drehmoment praktisch aufhebt. Die Fig. 17 zeigt ein modular aufgebautes, in seiner Gesamtheit hier mit 162 bezeichnetes Begleitfahrzeug, bei dem der Motor in einem Gehäuse 146 angeordnet ist. Das Begleitfahrzeug verfügt über eine offene Plicht 164.
Eine besondere Tauchkapsel 170 zeigt die Fig. 18: Diese Tauchkapsel ist doppelwandig ausgebildet und besteht aus einer inneren Kapsel 172 und einer äußeren Kapsel 174. Die innere Kapsel 172 wird analog zu einer der bislang beschriebenen Tauchkapseln, z.B. der Tauchkapsel 10 gemäß Fig. 1 ausgebildet, wobei hier auf die Darstellung entsprechender Antriebsvorrichtungen verzichtet wurde.
Die äußere Kapsel 174 ist überall etwas größer bemessen als die innere Kapsel 172 und so ausgebildet, daß sie die innere Kapsel 172 vollständig umschließen kann. Entsprechende Antriebe sind natürlich durch die Kapsel 174 nach außen geführt. Bei entsprechender Ausbildung von äußerer Kapsel 174 und innerer Kapsel 172 kann bei Benutzung der Tauchkapsel 170 ein Luft- oder Gaspolster zwischen der Außenhaut der inneren Kapsel 172 und der Innenwand der äußeren Kapsel 174 mit dem Druck des Umgebungswassers aufgebaut werden. Wurde die innere Kapsel 172 zuvor geflutet, kann sie wie eine der bislang beschriebenen Tauchkapseln verwendet werden. Das sie umgebende Luft- oder Gaspolster federt dann plötzliche Druckschwankungen, wie sie z.B. bei der Explosion von Wasserbomben auftreten können, ab, da das in dem zwischen innerer Kapsel 172 und äußerer Kapsel 174 vorgesehene Medium, im Regelfall also Luft, kompressibel ist.
In der Fig. 19 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tauchkapseln gezeigt, wobei hier auf die Darstellung jedweder Zusatzgeräte wie Druckentlastungsvorrichtungen, Ruder, Antriebe und Einrichtungen zur Luftzufuhr und Luftabfuhr verzichtet wurde. Teile, die, den bereits oben im Zusammenhang der Fig. 1 beschriebenen Teilen entsprechen, wurden mit den aus der Fig. 1 bekannten Bezugszeichen versehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird insofern auf die Beschreibung von Fig. 1 verwiesen.
Der Schwimmkörper 12 der in Fig. 19 in geschnittener Seitenansicht mit abgenommenen Lukendeckel 56 gezeigten Tauchkapsel besteht aus Faserverbundwerkstoff und ist mit einer Anzahl ringförmiger Aussteifungselemente 180 versehen, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit Bezugszeichen versehen wurden.
In der Fig. 20 ist eine Tauchkapsel 200 rein schematisch gezeigt, die im wesentlichen der in Fig. 2 gezeigten Tauchkapsel 50 entspricht, so daß gleichwirkende Teile auch mit gleichen Bezugszeichen versehen wurden.
Das Ende der Tauchkapsel 200 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen gespannten Latexkegel 202 strömungsgünstig verkleidet, wobei ein solcher Kegel selbstverständlich auch aus anderen geeigneten Materialien herstellbar ist.
Der Antrieb erfolgt über eine fußbetätigte, um eine in der Zeichnung vertikal verlaufende Achse oszillierende Antriebsflosse 204. Ein solcher Antrieb ist sehr leicht zu realisieren und zudem leiser als Schraubenantriebe. Die Bewegung der Flosse kann optional auch motorisch, insbesondere elektromotorisch erfolgen.
In der Kammer 14 der Tauchkapsel ist eine Tariereinheit 206 angeordnet, die auch als Druckentlastungsvorrichtung verwendet werden kann und die in Fig. 21 in vergrößertem Maßstab gezeigt ist.
Die Druckentlastungsvorrichtung besteht aus einem in einem Zylinder 208 geführten flexiblen Schlauch 210, der durch ventilgesteuerte Druckluft aufblasbar ist und so das in umgebende Wasser aus dem Zylinder drückt. Zur Druckentlastung bei verschlossenem Lukendeckel kann soviel Luft aus dem Schlauch nach draußen abgegast werden, daß sich in der Kammer der gewünschte Normaldruck einstellt.
Die erfindungsgemäße Tauchkapsel kann zu den verschiedensten militärischen und zivilen Zwecken eingesetzt werden und eignet sich vorteilhaft nicht nur zum Transport, sondern auch zur Rettung von Tauchern. Insbesondere kann die Tauchkapsel auch als Dekompressionskapsel eingesetzt werden. Sie eignet sich hervorragend zur Unterwasser-Aufklärung, und zwar sowohl frei operierend als auch im Schlepp eines Bootes, z.B. eines erfindungsgemäßen Begleitfahrzeuges.
Die Tauchkapsel kann zur technischen Kontrolle von Schiffen, Bohrinseln, Seekabeln, Brücken aber auch zur Bewachung der genannten Objekte und Ihrem Schutz vor Sabotageanschlägen eingesetzt werden. Durch die oben beschriebene Arbeitsweise ermöglicht es die Tauchkapsel Tauchern, über mehrere Stunden auch in größerer Tiefe zu verweilen, ohne daß beim Auftauchen Dekompressionszeiten eingehalten werden müssen. Je nach Seegebiet kann die Tauchkapsel dazu ein Heizsystem aufweisen, so daß der Taucher vor Unterkühlung geschützt ist.
Beim Einsatz zu reinen Erkundungszwecken kann die Tauchkapsel über Wasser bestiegen werden, worauf die Tauchkapsel gewässert und geflutet wird. Zufuhr und Abfuhr von Luft können von der Wasseroberfläche aus über entsprechende Schläuche. Die Tiefensteuerung kann in an sich bekannter Weise über ein Tariersystem in der Kapsel oder über an der Außenseite der Kapsel angebrachte, bei Bedarf leicht abwerfbaren Ballast erfolgen.
Beim Einsatz zum Transport von Tauchern kann die Tauchkapsel sowohl über als auch unter Wasser bestiegen werden. Die Luftzufuhr kann wie oben beschrieben auf unterschiedliche Weisen erfolgen, das Ausatmen erfolgt gegen Normaldruck entweder in einen gesonderten Aufnahmetank oder über einen an die Wasseroberfläche geführten Abluftschlauch. Durch entsprechende Tariersysteme kann leicht gewährleistet werden, daß die Tauchkapsel, wenn ein Taucher sie unter Wasser verläßt, weder aufsteigt noch absinkt.
Sucht ein Taucher die Kammer der Tauchkapsel unter Wasser auf, so füllt sich die Kammer natürlich auch mit Wasser. Nach dem Verschließen der Kammer mittels des Lukendeckels kann der Taucher dann über die Druckentlastungsvorrichtung in der Kammer Normaldruck einstellen, so daß er zwar noch in Wasser, aber nicht im Überdruck liegt und beim Auftauchen keine Kompressionszeiten einhalten muß. Damit wird es dem Taucher möglich, auch längere Zeit unter Wasser in größerer Tiefe, z.B. 30 m oder 50 m zu verweilen oder größere Strecken zurückzulegen, dann die Kapsel kurzzeitig für auszuführende Arbeiten zu verlassen und anschließend die Kapsel wieder aufzusuchen, ohne daß dies für seinen Organismus eine größere Belastung darstellte.
Die Tauchkapsel eignet sich auch hervorragend als problemlos selbst auf kleinen Schiffen mitzuführende, vorteilhaft bereits unter Wasser zu besteigende Dekompressionskapsel. Nach dem Einstieg kann der Taucher die in der Tauchkapsel für diesen Einsatzweck vorgesehenen Versorgungseinrichtungen wie z.B. externe Luftzufuhr und insbesondere Heizeinrichtungen zur Erhöhung der Temperatur in der Tauchkapsel nutzen, vermindert aber Druck in der Kapsel nicht sofort auf Normaldruck. Vielmehr führt er die übliche Dekompressionsprozedur durch, wozu er entweder langsam den Druck in der Tauchkapsel mittels der Druckentlastungsvorrichtung vermindern kann ohne zur Wasseroberfläche aufzusteigen oder unter Einhaltung der notwendigen Verweilzeiten in den entsprechenden Tiefen langsam an die Wasseroberfläche aufsteigen kann. Natürlich können diese Prozeduren auch von einem Begleitfahrzeug aus gesteuert werden, so daß sich der Taucher ausruhen kann und sicher an die Wasseroberfläche geborgen wird.
Der beschriebene und in den Zeichnungen angedeutete modulare Aufbau von Tauchkapsel und erfindungsgemäßem Begleitfahrzeug ermöglicht es nicht nur, schnell ein für den jeweiligen Einsatzfall optimal angepaßtes Transportsystem zusammenzustellen, es erlaubt auch den leichten und kostengünstigen Austausch beschädigter Module.
Die genannte Ausbildungsmöglichkeit des Begleitfahrzeuges derart, daß es dicht unterhalb der Wasseroberfläche schwimmt, so daß nur der Oberkörper einer in dem Begleitfahrzeug sitzenden Person aus dem Wasser ragt, erlaubt es, die Tauchkapsel unter Wasser in einen Rumpf eines entsprechend ausgebildeten Begleitfahrzeuges einzuschwimmen, so daß kein Kran benötigt wird, um die Tauchkapsel vom Begleitfahrzeug aufnehmen zu lassen, wobei der Rumpf des Begleitfahrzeuges ebenso wie die Tauchkapsel selbst aus einem Standard-Kunststoffrohr gebildet sein können, was eine im Verhältnis zu üblichen U-Booten und Wasserfahrzeugen mit Unter-Wasser- Aufnahmemöglichkeiten extrem preisgünstige Ausgestaltung von Begleitfahrzeug und Tauchkapsel erlaubt.
Selbstverständlich können Tauchkapsel und/oder Begleitfahrzeug auch aus anderen Materialien als den oben beschriebenen Materialien gefertigt werden.
Eine im wesentlichen zylindrische Ausbildung sowohl von Tauchkapsel als auch Begleitfahrzeug hat den Vorteil, daß sowohl die Tauchkapsel als auch das Beleitfahrzeug aus dem Wasser an Land gerollt bzw. vom Land in das Wasser gerollt werden können. Auch ermöglicht es diese Ausgestaltung, das Begleitfahrzeug und/oder die Tauchkapsel bei militärischen Einsätzen über die entsprechend ausgebildeten Torpedorohre eines Schiffes im Wasser abzusetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Transportsystem für Taucher umfassend ein Begleitfahrzeug und eine Tauchkapsel, wobei die Tauchkapsel einen Schwimmkörper mit einer Luke und einen Lukendeckel umfaßt und wobei der Schwimmkörper eine Kammer zur Aufnahme eines Tauchers umschließt, die über die Luke zugänglich und mittels des Lukendeckels dicht verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taucher in der Kammer bei bestimmungsgemäßer Benutzung der Tauchkapsel komplett mit Wasser umgeben ist, daß eine Druckentlastungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Druck in der mittels des Lukendeckels verschlossenen Kammer auf einen an der Wasseroberfläche üblicherweise herrschenden Druck (Normaldruck) einstellbar ist und daß Atemhilfsmittel vorgesehen sind, die dem in der Kammer befindlichen Taucher das Ausatmen gegen Normaldruck ermöglichen.
2. Transportsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des Schwimmkörpers kleiner als das oder gleich dem spezifischen Gewicht von Wasser ist.
3. Tauchkapsel umfassend einen Schwimmkörper mit einer Luke und einen Lukendeckel, wobei der Schwimmkörper eine Kammer zur Aufnahme eines Tauchers umschließt, die über die Luke zugänglich und mittels des Lukendeckels dicht verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Taucher in der Kammer bei bestimmungsgemäßer Benutzung der Tauchkapsel komplett mit Wasser umgeben ist, daß eine Druckentlastungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Druck in der mittels des Lukendeckels verschlossenen Kammer auf einen an der Wasseroberfläche üblicherweise herrschenden Druck (Normaldruck) einstellbar ist und daß Atemhilfsmittel vorgesehen sind, die dem in der Kammer befindlichen Taucher das Ausatmen gegen Normaldruck ermöglichen.
4. Tauchkapsel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemhilfsmittel einen zur Wasseroberfläche geführten Abluftschlauch umfassen.
5. Tauchkapsel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Druckentlastungsvorrichtung das dem Wasser in der Kammer zur Verfügung stehende Volumen vergrößerbar ist.
6. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsvorrichtung wenigstens ein elastisches Gas- oder Luftbehältnis umfaßt, dessen Volumen zur Entlastung des in der Kammer herrschenden Wasserdrucks verkleinerbar ist.
7. Tauchkapsel nach Anspruch 6 verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas- oder Luftbehältnis ein elastischer Schlauch oder Ballon ist.
8. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsvorrichtung eine Kolben-Zylinder-Einheit ist.
9. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ablufttank zur Aufnahme der ausgeatmeten Luft eines im Schwimmkörper befindlichen Tauchers vorgesehen ist.
10. Tauchkapsel für Taucher nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Gewicht des Schwimmkörpers kleiner als das oder gleich dem spezifischen Gewicht von Wasser ist.
11. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper im wesentlichen aus einem Rohr aus Polyethylen, Polypropylen, Acrylglas, Polykarbonat oder Methylpentene-Copolymer besteht.
12. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper aus mehreren Komponenten besteht, insbesondere aus einem doppelwandigen Kunststoffrohr insbesondere mit ausgeschäumtem Zwischenraum oder mit Einlagen und/oder aus einem massiven Kunststoffrohr mit eingelassenen oder angebrachten Versteifungsringen.
13. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, wobei in den Mantel des Schwimmkörper volumenvergrößernde Hohlräume eingearbeitet sind.
14. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine innere Kapsel (172) und eine äußere Kapsel (174) vorgesehen sind, zwischen denen bei Benutzung der Tauchkapsel ein Druckpolster ausbildbar ist.
15. Tauchkapsel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpolster von einem zwischen äußerer und innerer Kapsel eingebrachten kompressiblen Medium, insbesondere Luft, gebildet wird.
16. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Lukendeckel aus durchsichtigem Material, insbesondere Acrylglas hergestellt ist.
17. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine strömungsgünstige, insbesondere gewölbte Lukendeckelverkleidung vorgesehen ist.
18. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Wasseroberfläche geführter gesonderter Zuluftschlauch vorgesehen ist.
19. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zulufttank zur Versorgung des im Schwimmkörper befindlichen Tauchers mit Luft vorgesehen ist.
20. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung zur Erwärmung von in der Kammer zur Aufnahme eines Tauchers befindlichem Wasser vorgesehen ist.
21. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Tariersystem zur Steuerung der Tauchtiefe der Tauchkapsel vorgesehen ist.
22. Tauchkapsel nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei gesonderte Tariersysteme zur Steuerung der Tauchtiefe, insbesondere ein Tariersystem zur Steuerung der Tauchtiefe im Normalbetrieb und ein Tariersystem zur Durchführung eines Notaufstiegs vorgesehen sind.
23. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchkapsel modular aufgebaut ist.
24. Tauchkapsel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper aus wenigstens zwei verbindbaren Einheiten besteht.
25. Tauchkapsel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheiten, aus denen der Schwimmkörper besteht, derart bemessen sind, daß sie zu Transportzwecken zumindest partiell ineinander geschoben werden können.
26. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schwimmkörper weitere Module, wie insbesondere Antriebs-, Versorgungs- und Transportmodule, koppelbar sind.
27. Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchkapsel derart ausgebildet ist, daß sie mit wenigstens einer weiteren Tauchkapsel zur Bildung eines tauchfähigen Verbandes koppelbar ist.
28. Begleitfahrzeug für eine Tauchkapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 27 mit wenigstens einem zumindest partiell hohlen Rumpf und einer Aufnahme für die Tauchkapsel, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme für die Tauchkapsel in einem Rumpf des Begleitfahrzeuges ausgebildet ist.
29. Begleitfahrzeug nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf oder die Rümpfe des Begleitfahrzeugs aus einem Rohr oder aus mehreren Rohren aus Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen, Polypropylen, Acrylglas, Polykarbonat oder Methylpentene-Copolymer gebildet ist bzw. sind.
30. Begleitfahrzeug nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr ein Standard-Kunststoffrohr aus dem Rohrleitungsbau, insbesondere ein Wasserrohr ist.
31. Begleitfahrzeug nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß es modular aufgebaut ist.
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